Ökaryotlar bitki, hayvan ve mantar krallıklarını içerir.

Ökaryotların temel özellikleri.

Hücre sitoplazma ve çekirdeğe bölünmüştür.
DNA'nın çoğu çekirdekte yoğunlaşmıştır. Hücrenin hayati süreçlerinin çoğundan ve kalıtımın yavru hücrelere iletilmesinden sorumlu olan nükleer DNA'dır.
Nükleer DNA, halkalar halinde kapanmayan zincirlere ayrılır.
DNA iplikçikleri kromozomların içinde doğrusal olarak uzar ve mitoz sırasında açıkça görülebilir. Somatik hücrelerin çekirdeğindeki kromozom seti diploiddir.
Dış ve iç membranlardan oluşan bir sistem geliştirilmiştir. İç kısımlar hücreyi ayrı bölmelere böler - bölmeler. Hücre organellerinin oluşumunda görev alırlar.
Birçok organel vardır. Bazı organeller çift zarla çevrilidir: çekirdek, mitokondri, kloroplast. Çekirdekte, zar ve çekirdek suyu ile birlikte çekirdekçik ve kromozomlar bulunur. Sitoplazma, inklüzyonların ve organellerin dağıldığı ana madde (matris, hyaloplazma) ile temsil edilir.
Çok sayıda organel tek bir zarla sınırlıdır (lizozomlar, vakuoller vb.)
Ökaryotik bir hücrede, genel ve özel öneme sahip organeller izole edilir. Örneğin: genel anlam - çekirdek, mitokondri, EPS, vb.; özel öneme sahip - bağırsak epitel hücrelerinin emici yüzeyinin mikrovillileri, trakea ve bronşların epitelinin kirpikleri.
Mitoz karakteristiktir - genetik olarak benzer hücrelerin nesillerinde üreme mekanizması.
Cinsel süreç doğaldır. Gerçek seks hücreleri oluşur - gametler.
Serbest nitrojeni sabitleyemez.
Aerobik solunum mitokondride gerçekleşir.
Fotosentez, genellikle granüller halinde düzenlenmiş membranlar içeren kloroplastlarda gerçekleşir.
Ökaryotlar, tek hücreli, ipliksi ve gerçekten çok hücreli formlarla temsil edilir.

Ökaryotik bir hücrenin ana yapısal bileşenleri

organeller

Çekirdek. Yapı ve işlev.

Hücrede çekirdek ve sitoplazma izole edilmiştir. Hücre çekirdeği kabuk, çekirdek suyu, çekirdekçik ve kromatinden oluşur. fonksiyonel rol nükleer zarfökaryotik hücrenin genetik materyalinin (kromozomlar) sitoplazmadan izole edilmesinden ve çok sayıda metabolik reaksiyonun yanı sıra çekirdek ve sitoplazma arasındaki ikili etkileşimlerin düzenlenmesinden oluşur. Nükleer zarf, perinükleer (perinükleer) boşlukla ayrılmış iki zardan oluşur. İkincisi, sitoplazmik retikulumun tübülleriyle iletişim kurabilir.

Nükleer zarf, 80-90 nm çapında bir kaya tarafından delinir. Yaklaşık 120 nm çapında gözenek alanı veya gözenek kompleksi, maddelerin ve yapıların nükleer sitoplazmik hareketlerinin düzenlenmesi için karmaşık bir mekanizmayı gösteren belirli bir yapıya sahiptir. Gözenek sayısı, hücrenin işlevsel durumuna bağlıdır. Hücredeki sentetik aktivite ne kadar yüksek olursa, sayıları o kadar fazla olur. Hemoglobinin yoğun bir şekilde oluştuğu ve biriktiği eritroblastlardaki alt omurgalılarda, nükleer zarfın 1 µm 2'si başına yaklaşık 30 gözenek olduğu tahmin edilmektedir. Yukarıda sözü edilen hayvanların çekirdeklerini koruyan olgun eritrositlerinde, zarın 1 mikron "g'ı başına en fazla beş gözenek kalır, yani. 6 kat daha az.

İlk kompleksin alanında, sözde yoğun levha - nükleer zarfın tüm iç zarının altında yatan protein tabakası. Bu yapı öncelikle destekleyici bir işlev görür, çünkü varlığında, nükleer zarfın her iki zarı da yok edilse bile çekirdeğin şekli korunur. Ayrıca, yoğun plakanın maddesiyle düzenli bağlantının, interfaz çekirdeğindeki kromozomların düzenli düzenlenmesine katkıda bulunduğu varsayılmaktadır.

Temel nükleer meyve suyu, veya matris, proteinleri oluşturur. Nükleer özsu, çekirdeğin iç ortamını oluşturur ve bu nedenle genetik materyalin normal işleyişini sağlamada önemli bir rol oynar. Nükleer meyve suyunun bileşimi şunları içerir: ipliksi, veya fibriller, proteinler, destekleyici işlevin performansının ilişkili olduğu: matris ayrıca genetik bilginin transkripsiyonunun birincil ürünlerini de içerir - burada da işlenen ve m-RNA'ya dönüşen heteronükleer RNA (rn-RNA).

çekirdekçik oluşum ve olgunlaşmanın gerçekleştiği yapıyı temsil eder. ribozomal RNA (rRNA). rRNA genleri, bir veya birkaç kromozomun (insanlarda, 13-15 ve 21-22 çift) belirli alanlarını (hayvan tipine bağlı olarak) işgal eder - nükleollerin oluştuğu bölgede nükleolar düzenleyiciler. Metafaz kromozomlarındaki bu tür bölgeler daralma gibi görünür ve denir. ikincil daralmalar. İLE BİRLİKTE bir elektron mikroskobu kullanılarak, çekirdekçikte filamentli ve granüler bileşenler tespit edilir. Filamentli (fibriller) bileşen, daha sonra daha küçük olgun rRNA moleküllerinin oluşturulduğu protein ve dev RNA öncü moleküllerinin kompleksleri ile temsil edilir. Olgunlaşma sırasında fibriller, granüler bileşeni temsil eden ribonükleoprotein tanelerine (granüllere) dönüştürülür.

Topak şeklinde kromatin yapıları, nükleoplazmada dağılmış, hücre kromozomlarının varlığının bir interfaz formudur.

sitoplazma

V sitoplazma ana madde (matris, hyaloplazma), kapanımlar ve organeller arasında ayrım yapın. Sitoplazmanın ana maddesi plazmalemma, nükleer zarf ve diğer hücre içi yapılar arasındaki boşluğu doldurur. Sıradan bir elektron mikroskobu, içindeki herhangi bir iç organizasyonu ortaya çıkarmaz. Hyaloplazmanın protein bileşimi çeşitlidir. En önemli proteinler, haikoliz enzimleri, şekerlerin metabolizması, azotlu bazlar, amino asitler ve lipitler tarafından temsil edilir. Hyaloplazmadaki bir dizi protein, mikrotübüller gibi yapıların bir araya geldiği alt birimler olarak hizmet eder.

Sitoplazmanın ana maddesi, tüm hücre içi yapıları birleştiren ve birbirleriyle etkileşimlerini sağlayan hücrenin gerçek iç ortamını oluşturur. Birleştirmenin performansı ve matris tarafından çerçeve işlevi, 2-3 nm kalınlığında ince fibrillerden oluşan ve tüm sitoplazmaya nüfuz eden süper güçlü bir elektron mikroskobu yardımıyla ortaya çıkan mikrotrabeküler ağ ile ilişkilendirilebilir. . Hiyaloplazma yoluyla maddelerin ve yapıların önemli miktarda hücre içi hareketi gerçekleştirilir. Sitoplazmanın ana maddesi, kül benzeri (sıvı) bir durumdan jel benzeri bir duruma geçebilen karmaşık bir kolloidal sistemle aynı şekilde düşünülmelidir. Bu tür geçişler sürecinde iş yapılır. Bu tür geçişlerin işlevsel anlamı için bkz. 2.3.8.

Kapanımlar(Şekil 2.5), yedek besinler (yağ, glikojen), hücreden atılacak ürünler (salgı granülleri), balast maddeleri (bazı pigmentler) olarak işlev gören sitoplazmanın nispeten kararsız bileşenlerini çağırır.

organeller - bunlar hücrede hayati işlevleri yerine getiren kalıcı sitoplazma yapılarıdır.

Organelleri tahsis et ortalama değer ve özel.İkincisi, belirli bir işlevi yerine getirmek için uzmanlaşmış hücrelerde önemli miktarlarda bulunur, ancak küçük miktarlarda diğer hücre türlerinde de bulunabilirler. Bunlar, örneğin, bağırsak epitel hücresinin emici yüzeyinin mikrovillusları, trakea ve bronşların epitelinin kirpikleri, sinaptik veziküller, taşıma maddeleri - bir sinir hücresinden diğerine veya çalışan bir organın hücresine sinir uyarımı taşıyıcıları , kas kasılmasının bağlı olduğu miyofibriller. Özel organellerin ayrıntılı bir incelemesi, histoloji dersinin görevine dahildir.

Genel öneme sahip organeller, kaba ve pürüzsüz bir sitoplazmik retikulum, lamellar kompleks, mitokondri, ribozomlar ve polisomlar, lizozomlar, peroksizomlar, mikrofibriller ve mikrotübüller, hücre merkezinin merkezcilleri şeklinde tübüler ve vakuolar sistemin elemanlarını içerir. Fotosentezin gerçekleştiği bitki hücrelerinde de kloroplastlar salgılanır.

boru şeklinde ve vakum sistemi zarlarla sınırlanan ve hücrenin sitoplazmasına yayılan boru şeklindeki veya düzleştirilmiş (kisterna) boşlukları ileterek veya ayırarak oluşturulur. Çoğu zaman, sarnıçlar kabarcık benzeri bir genişlemeye sahiptir. Adlandırılmış sistemde, kaba ve pürüzsüz sitoplazmik retikulum(bkz. Şekil 2.3) Kaba bir ağın yapısının özelliği, zarlarına bir polisom tarafından bağlanmasıdır. Bu nedenle, ağırlıklı olarak hücreden çıkarılan, örneğin bez hücreleri tarafından salgılanan belirli bir protein kategorisini sentezleme işlevini yerine getirir. Kaba ağ alanında, sitoplazmik zarların proteinleri ve lipitleri ve bunların montajı oluşur. Katmanlı bir yapıda yoğun bir şekilde paketlenmiş kaba bir ağın sarnıçları, en aktif protein sentezinin yerleridir ve denir. ergastoplazma.

Düz sitoplazmik retikulumun zarları polisomlardan yoksundur. İşlevsel olarak, bu ağ karbonhidratların, yağların ve diğer protein olmayan maddelerin, örneğin steroid hormonlarının (gonadlarda, adrenal kortekste) değişimi ile ilişkilidir. Maddelerin, özellikle glandüler hücre tarafından salgılanan materyalin hareketi, tübüller ve sarnıçlar boyunca, sentez yerinden granüllerdeki paketleme bölgesine doğru gerçekleşir. Karaciğer hücrelerinin düzgün bir ağ yapısı, zararlı toksik maddeler, bazı ilaçlar (barbitüratlar) açısından zengin bölgelerinde yok edilir ve zararsız hale getirilir. Düz çizgili kas ağının veziküllerinde ve tübüllerinde, kasılma sürecinde önemli bir rol oynayan kalsiyum iyonları depolanır (biriktirilir).

ribozom - 20-30 nm çapında yuvarlak bir ribonükleoprotein partikülüdür. Kombinasyonu haberci (haberci) RNA (mRNA) varlığında meydana gelen küçük ve büyük alt birimlerden oluşur. Bir mRNA molekülü genellikle bir dizi boncuk gibi birkaç ribozomu birleştirir. Bu yapıya denir polizom. Polisomlar, sitoplazmanın ana maddesinde serbestçe bulunur veya kaba sitoplazmik retikulumun zarlarına bağlanır. Her iki durumda da aktif protein sentezi için yerler olarak hizmet ederler. Bir yandan embriyonik farklılaşmamış ve tümör hücrelerinde ve diğer yandan yetişkin bir organizmanın özel hücrelerinde serbest ve zara bağlı polisomların sayısının oranının karşılaştırılması, proteinlerin kendi ihtiyaçları için olduğu sonucuna varmıştır ( "ev" kullanımı için) bu hücrenin hyaloplazmasının polisomlarında oluşturulurken, proteinler hücreden uzaklaştırılan ve vücudun ihtiyaçları için kullanılan granüler ağın polisomlarında sentezlenir (örneğin, sindirim enzimleri). , anne sütü proteinleri).

Golji plaka kompleksi Hücre başına birkaç on (genellikle yaklaşık 20) ile birkaç yüz ve hatta binlerce arasında numaralandırılmış bir dizi diktiyozomdan oluşur.

diktiyozom(şek. 2.6, A), kenarlarından veziküllerin (veziküllerin) ayrıldığı 3-12 düzleştirilmiş disk şeklindeki sarnıç yığını ile temsil edilir. Sarnıçların belirli bir alanla sınırlı (yerel) genişlemesi daha büyük kabarcıklar (vakuoller) verir. Omurgalıların ve insanların farklılaşmış hücrelerinde, diktiyomlar genellikle sitoplazmanın perinükleer bölgesinde toplanır. Lamellar komplekste, içeriği hücreden uzaklaştırılacak proteinler ve diğer bileşikler olan salgı veziküller veya vakuoller oluşur. Bu durumda sentez bölgesinden diktiyozoma giren gizli öncü (prosecret), içinde bazı kimyasal dönüşümlere uğrar. Aynı zamanda, burada da bir zar kabuğu ile kaplanmış olan "kısımlar" şeklinde ayırır (ayırır). Lamellar kompleksinde lizozomlar oluşur. Diktiyozomlarda, polisakaritler ve ayrıca hücre zarının glikokaliksinde bulunabilen proteinler (glikoproteinler) ve yağlarla (glikolipitler) kompleksleri sentezlenir.

Mitokondriyal zar, kimyasal bileşim, enzimler ve işlevler açısından farklılık gösteren iki zardan oluşur. İç zar, yaprak şeklinde (crista) veya boru şeklinde (tübül) bir invaginasyon oluşturur. İç zarın sınırladığı boşluk, matris organeller. Bir elektron mikroskobu yardımıyla içinde 20-40 nm çapında taneler tespit edilir. Kalsiyum ve magnezyum iyonlarının yanı sıra glikojen gibi polisakkaritleri depolarlar.

Matris, organelin kendi protein biyosentez aparatını içerir. Dairesel ve histonsuz (prokaryotlarda olduğu gibi) bir DNA molekülünün, ribozomların, bir dizi taşıma RNA'sının (tRNA), DNA reduplikasyon enzimlerinin, kalıtsal bilgilerin transkripsiyon ve translasyonunun 2-b kopyaları ile temsil edilir. Ana özellikler açısından: ribozomların boyutu ve yapısı, kendi kalıtsal materyalinin organizasyonu, bu aparat prokaryotlarınkine benzer ve ökaryotik bir hücrenin sitoplazmasının protein biyosentezi aparatından farklıdır (simbiyotiği doğrular). mitokondrinin kökeni hipotezi; bkz. § 1.5) Kendi DNA'larının genleri, mitokondriyal rRNA ve tRNA'nın nükleotid dizilerini ve ayrıca organelin bazı proteinlerinin amino asit dizisini, özellikle de iç zarını kodlar. Çoğu mitokondriyal proteinin amino asit dizileri (birincil yapı) hücre çekirdeğinin DNA'sında kodlanmıştır ve sitoplazmada organelin dışında oluşturulur.

Mitokondrinin ana işlevi, belirli kimyasallardan enzimatik olarak enerji çıkarmak (bunları oksitleyerek) ve enerjiyi biyolojik olarak kullanılabilir bir biçimde depolamaktır (adenosin trifosfat-ATP moleküllerini sentezleyerek). Genel olarak, bu işleme denir oksitleyici(dağılma. Matrisin bileşenleri ve iç zar, mitokondrinin enerji fonksiyonunda aktif olarak yer alır. ADP'nin ATP'ye oksidasyona bağlı fosforilasyonunu katalize eden elektron taşıma zinciri (oksidasyon) ve ATP sentetaz bu zar ile ilişkilidir. Mitokondrinin yan işlevleri arasında, steroid hormonlarının ve bazı amino asitlerin (glutamik) sentezine katılım sayılabilir.

lizozomlar(şek. 2.6, V) düşük pH değerlerinde nükleik asitlerin, proteinlerin, yağların, polisakkaritlerin hidrolitik (sulu bir ortamda) bölünmesini katalize eden bir dizi asit hidrolaz enzimi içeren, genellikle 0,2-0,4 μm çapında kabarcıklardır. Zarfları tek bir zardan oluşur, bazen dışarıdan lifli bir protein tabakası ile kaplanır (elektron kırınım desenlerinde "sınırlı" veziküller). Lizozomların işlevi, çeşitli kimyasal bileşiklerin ve yapıların hücre içi sindirimidir.

Birincil lizozomlar(çap 100 nm) aktif olmayan organeller olarak adlandırılır, ikincil - sindirim sürecinin gerçekleştiği organeller. İkincil lizozomlar, birincil olanlardan oluşur. Onlar sınıflandırılır heterolizozomlar(fagolizozomlar) ve otolizozomlar(sitolizozomlar). İlkinde (şek. 2.6, G) Pinositoz ve fagositoz ile dışarıdan hücreye giren madde sindirilir, ikinci olarak hücrenin işlevini tamamlamış kendi yapıları yok edilir. Sindirim sürecinin tamamlandığı ikincil lizozomlara denir. artık cisimler(telolizozomlar). Hidrolaz içermezler ve sindirilmemiş materyal içerirler.

Mikro cisimler, önceden hazırlanmış bir organel grubunu oluşturur. Bunlar, 0.1-1.5 mikron çapında, bir zarla sınırlı, ince taneli bir matris ve genellikle kristaloid veya amorf protein inklüzyonları olan veziküllerdir. Bu grup, özellikle şunları içerir: peroksizomlar. Hidrojen peroksit oluşumunu katalize eden oksidaz enzimleri içerirler, bu da toksik olduğundan daha sonra enzim peroksidazın etkisiyle yok edilir. Bu reaksiyonlar, örneğin karaciğer ve böbrek hücrelerinde ürik asit değişimi gibi çeşitli metabolik döngülerde yer alır. Karaciğer hücresinde peroksizom sayısı 70-100'e ulaşır.

Genel öneme sahip organeller, zarlardan yoksun sitoplazmanın bazı kalıcı yapılarını da içerir. mikrotübüller(Şekil 2.6, NS) - dış çapı 24 nm, lümen genişliği 15 nm ve duvar kalınlığı yaklaşık 5 nm olan çeşitli uzunluklarda boru şeklinde oluşumlar. Hücrelerin sitoplazmasında serbest halde veya flagella, kirpikler, mitotik iğ, merkezcillerin yapısal elemanları olarak bulunurlar. Kirpiklerin, flagellaların ve merkezcillerin serbest mikrotübülleri ve mikrotübülleri, örneğin kimyasal (kolşisin) gibi yıkıcı etkilere karşı farklı dirence sahiptir. Mikrotübüller, polimerizasyon yoluyla klişeleşmiş protein alt birimlerinden oluşturulur. Canlı bir hücrede, polimerizasyon işlemleri depolimerizasyon işlemleriyle aynı anda gerçekleşir. Bu işlemlerin oranı, mikrotübüllerin sayısını belirler. Serbest durumda, mikrotübüller, hücrelerin şeklini belirleyen destekleyici bir işlev gerçekleştirir ve ayrıca hücre içi bileşenlerin yönlü hareketinde faktörlerdir.

mikrofilamentler(şek. 2.6, E) uzun, ince oluşumlar olarak adlandırılır, bazen demetler oluşturur ve sitoplazma boyunca bulunur. Birkaç farklı mikrofilament türü vardır. Aktin mikrofilamentleriİçlerinde kontraktil proteinlerin (aktin) bulunması nedeniyle, örneğin amoeboid olanlar gibi hücresel hareket formlarını sağlayan yapılar olarak kabul edilirler. Ayrıca, iskelet rolü ve organellerin ve hyaloplazmik alanların hücre içi hareketlerinin organizasyonuna katılım ile kredilendirilirler.

Plazmalemma altındaki hücrelerin çevresinde ve ayrıca perinükleer bölgede, 10 nm kalınlığında mikrofilament ışınları bulunur - ara filstentler. Epitel, sinir, glial, kas hücreleri, fibroblastlarda farklı proteinlerden yapılırlar. Ara filamentler mekanik bir iskele işlevi görüyor gibi görünüyor.

Aktin mikrofibrilleri ve mikrotübüller gibi ara filamentler alt birimlerden oluşur. Bu nedenle sayıları polimerizasyon ve depolimerizasyon işlemlerinin oranına bağlıdır.

Hayvan hücreleri için, bitki hücrelerinin parçaları, mantarlar ve algler şu şekilde karakterize edilir: çağrı Merkezi, hangi sentriyolleri içerir. merkezcil(bir elektron mikroskobu altında) yaklaşık 150 nm çapında ve 300-500 nm uzunluğunda "içi boş" bir silindire benziyor. Duvarı, 9 üçlü halinde gruplandırılmış 27 mikrotübülden oluşur. Merkezcillerin işlevi, mikrotübüller tarafından da oluşturulan mitotik iğ filamentlerinin oluşumudur. Centrioles, hücre bölünmesi sürecini polarize ederek, mitoz anafazında kardeş kromatitlerin (kromozomlar) ayrılmasını sağlar.

Bir ökaryotik hücre, hücre içi liflerin (Koltsov) hücresel bir iskeletine (hücre iskeleti) sahiptir - 20. yüzyılın başında, 1970'in sonunda yeniden açıldı. Bu yapı, hücrenin kendi şeklini almasına izin verir, bazen onu değiştirir. Sitoplazma hareket halindedir. Hücre iskeleti organellerin transferinde rol oynar, hücre yenilenmesinde rol oynar.

Mitokondri, çift zarlı (0,2-0,7 mikron) ve farklı bir şekle sahip karmaşık oluşumlardır. İç zarda cristae bulunur. Dış zar hemen hemen tüm kimyasallara karşı geçirgendir, iç zar ise sadece aktif taşımaya karşı geçirgendir. Membranlar arasında bir matris vardır. Mitokondri, enerjinin gerekli olduğu yerde bulunur. Mitokondri, bir DNA molekülü olan bir ribozom sistemine sahiptir. Mutasyonlar mümkündür (66'dan fazla hastalık). Kural olarak, genellikle kardiyovasküler yetmezlik, patolojiler ile ilişkili yetersiz enerji ATP ile ilişkilidir. Mitokondri sayısı farklıdır (tripanozom hücresinde - 1 mitokondri). Miktar yaşa, fonksiyona, doku aktivitesine bağlıdır (karaciğer - 1000'den fazla).

Lizozomlar, temel bir zarla çevrili gövdelerdir. 60 enzim içerir (40 lizozomal, hidrolitik). Lizozomun içinde nötr bir ortam vardır. Sitoplazmaya girerek (kendi kendine sindirim) düşük pH değerleri ile aktive edilirler. Lizozomal membranlar sitoplazmayı ve hücreyi yıkımdan korur. Golgi kompleksinde oluşurlar (hücre içi mide, yapılarını çalıştıran hücreleri işleyebilirler). 4 tipi vardır. 1 birincil, 2-4 ikincil. Endositoz yardımıyla hücreye bir madde girer. Bir dizi enzime sahip birincil lizozom (depolama granülü) maddeyi emer ve bir sindirim vakuolü oluşur (tam sindirim ile, bölünme düşük moleküler ağırlıklı bileşiklere gider). Sindirilmemiş kalıntılar, birikebilen kalıntı cisimlerde kalır (lizozomal depo hastalıkları). Embriyonik dönemde biriken artık cisimler gargaleizme, deformitelere, mukopolisakkaridoza yol açar. Otofaj yapan lizozomlar, hücrenin kendi yapılarını (gereksiz yapılar) yok eder. Golgi kompleksinin bir parçası olan mitokondri içerebilir. Genellikle oruç sırasında oluşur. Diğer hücrelere (eritrositler) maruz kaldığında ortaya çıkabilir.

herhangi bir hücre sistem: tüm bileşenleri birbirine bağlıdır, birbirine bağlıdır ve birbirleriyle etkileşime girer; bu sistemin unsurlarından birinin faaliyetinin ihlali, tüm sistemin işleyişinde değişikliklere ve aksamalara yol açar.

Hücre formlarının toplanması kumaşlar, farklı kumaşlar formu organlar ve etkileşim halinde olan ve ortak bir işlevi yerine getiren organlar, Organ sistemleri.

Herhangi bir sistemin belirli bir yapısı, karmaşıklık düzeyi vardır ve onu oluşturan unsurların etkileşimine dayanır.

Ökaryotik ve prokaryotik hücrelerin yapısının özellikleri:

Ökaryotik hücrelerin yapısı.

Ökaryotik hücrelerin işlevleri .

Tek hücreli organizmaların hücreleri, canlı organizmaların tüm işlevlerini yerine getirir - metabolizma, büyüme, gelişme, üreme; uyarlanabilir.

Çok hücreli organizmaların hücreleri, gerçekleştirdikleri işlevlere bağlı olarak yapı olarak farklılaşır. Özelleşmiş hücrelerden epitel, kas, sinir, bağ dokuları oluşur.

Tematik ödevler

A1. Prokaryotik organizmalar şunları içerir:

1) basil

4) Volvox

A2. Hücre zarı işlevi yerine getirir

1) protein sentezi

2) kalıtsal bilgilerin aktarılması

3) fotosentez

4) fagositoz ve pinositoz

A3. Adlandırılmış hücrenin yapısının işleviyle çakıştığı noktayı belirtin

1) nöron - kasılma

2) lökosit - bir dürtünün iletimi

3) eritrosit - gazların taşınması

4) osteosit - fagositoz

A4. Hücresel enerji üretilir

1) ribozomlar

2) mitokondri

4) Golgi aygıtı

A5. Önerilen listeden gereksiz bir kavramı hariç tutun

1) kuzu çiçeği

2) plazmodyum

3) siliatlar

4) klamidomonalar

A6. Önerilen listeden gereksiz bir kavramı hariç tutun

1) ribozomlar

2) mitokondri

3) kloroplastlar

4) nişasta taneleri

A7. Hücrenin kromozomları işlevi yerine getirir

1) protein biyosentezi

2) kalıtsal bilgilerin saklanması

3) lizozomların oluşumu

4) metabolizmanın düzenlenmesi

1. Kloroplastların işlev listesinden seçim yapın

1) lizozomların oluşumu

2) glikoz sentezi

3) RNA sentezi

4) ATP sentezi

5) oksijen gelişimi

6) hücresel solunum

2. Mitokondri yapısının özelliklerini seçin

1) çift zarla çevrili

3) cristae var

4) dış zar katlanır

5) tek bir zarla çevrili

6) iç zar enzimler açısından zengindir

ökaryotik hücrelerin karakterizasyonu

Bir ökaryotik hücrenin ortalama boyutu yaklaşık 13 mikrondur. Hücre, iç zarlarla farklı bölmelere (reaksiyon boşlukları) bölünür. Üç çeşit organel protoplazmanın geri kalanından (sitoplazma) iki zardan oluşan bir zarla açıkça sınırlandırılmıştır: hücre çekirdeği, mitokondri ve plastidler. Plastidler öncelikle fotosentez için kullanılırken, mitokondri enerji üretimi için kullanılır. Tüm katmanlar, genetik bilgi taşıyıcısı olarak DNA içerir.

sitoplazma plastidlerde ve mitokondride de bulunan ribozomlar da dahil olmak üzere çeşitli organelleri içerir. Tüm organeller matriste bulunur.

Prokaryotik hücrelerin karakterizasyonu

Prokaryotik hücrelerin ortalama boyutu 5 um'dir. İç zarların ve plazma zarının çıkıntılarından başka iç zarları yoktur. Hücre çekirdeği yerine, kabuksuz ve tek bir DNA molekülünden oluşan bir nükleoid vardır. Ek olarak, bakteriler, ökaryotların ekstra nükleer DNA'sına benzer şekilde küçük plazmitler şeklinde DNA içerebilir.

V Prokaryotik hücreler fotosentez yapabilen (mavi-yeşil algler, yeşil ve mor bakteriler), işlev olarak ökaryotların plastidlerine karşılık gelen membran - thylakoidlerin çeşitli yapılandırılmış büyük çıkıntıları vardır.

Ökaryotik bir hücrenin ana bileşenleri. Yapıları ve işlevleri.

Kabuk mutlaka bir plazma zarı içerir. Buna ek olarak, bitkiler ve mantarlar bir hücre duvarına ve hayvanlarda bir glikokalikse sahiptir.

Bitkiler ve mantarlar üretir protoplast- hücre duvarı hariç hücrenin tüm içeriği.

sitoplazma- bu, hücrenin iç yarı sıvı ortamıdır. Hiyaloplazma, inklüzyonlar ve organellerden oluşur. Sitoplazmada eksoplazma salgılanır (kortikal tabaka, doğrudan zarın altında bulunur, organel içermez), endoplazma (sitoplazmanın iç kısmı).

hyaloplazma(sitosol), büyük organik moleküllerin kolloidal bir çözeltisi olan sitoplazmanın ana maddesidir.Hücrenin tüm bileşenlerinin birbirine bağlanmasını sağlar.

Ana metabolik süreçler, örneğin glikoliz içinde gerçekleşir.

Kapanımlar Hücrenin durumuna bağlı olarak görünüp kaybolabilen isteğe bağlı hücre bileşenleridir. Örneğin: yağ damlaları, nişasta granülleri, protein taneleri.

organeller zar ve zar olmayan vardır.

Zarlı organeller tek zarlıdır (EPS, AG, lizozomlar, vakuoller) ve çift zar(plastidler, mitokondri).

İLE membransız organeller ribozomları ve hücre merkezini içerir.

Ökaryotik hücrelerin organoidleri, yapıları ve işlevleri.

Endoplazmik retikulum- tek membranlı organoid. Birbirine bağlı ve tek bir iç alanı - EPS boşluğunu sınırlayan "sarnıçlar" ve kanallar oluşturan bir zar sistemidir. EPS'nin iki türü vardır: 1) yüzeyinde ribozom içeren pürüzlü ve 2) zarları ribozom taşımayan pürüzsüz.

Fonksiyonlar: 1) maddelerin hücrenin bir bölümünden diğerine taşınması, 2) hücre sitoplazmasının bölmelere bölünmesi ("bölmeler"), 3) karbonhidrat ve lipidlerin sentezi (pürüzsüz EPS), 4) protein sentezi (kaba EPS)

golgi aygıtı- tek membranlı organoid. Genişletilmiş kenarları olan düzleştirilmiş "tanklar" yığınıdır. Küçük tek membranlı baloncuklardan oluşan bir sistem (Golgi baloncukları) bunlarla ilişkilidir. Her yığın genellikle 4-6 "sarnıçtan" oluşur, Golgi aygıtının yapısal ve işlevsel bir birimidir ve diktiyozom olarak adlandırılır.

Golgi aygıtının işlevleri: 1) proteinlerin, lipidlerin, karbonhidratların birikmesi, 2) proteinlerin, lipidlerin, karbonhidratların zar veziküllerine "paketlenmesi", 4) proteinlerin, lipidlerin, karbonhidratların salgılanması, 5) karbonhidratların ve lipidlerin sentezi, 6) yer lizozomların oluşumu.

lizozomlar- tek zarlı organeller. Bir dizi hidrolitik enzim içeren küçük kabarcıklardır. Enzimler, kaba bir EPS üzerinde sentezlenir, Golgi aygıtına aktarılır, burada modifiye edilir ve Golgi aygıtından ayrıldıktan sonra uygun lizozom haline gelen zar veziküllerine paketlenir. Maddelerin enzimler tarafından parçalanmasına lizis denir.

Lizozomların işlevleri: 1) organik maddelerin hücre içi sindirimi, 2) gereksiz hücresel ve hücresel olmayan yapıların yok edilmesi, 3) hücre yeniden yapılanma süreçlerine katılım.

kofullar- tek zarlı organeller, organik ve inorganik maddelerin sulu çözeltileri ile dolu "kaplardır" Bitki kofulunu dolduran sıvıya hücre özsuyu denir.

Vakuol fonksiyonları: 1) suyun birikmesi ve depolanması, 2) su-tuz metabolizmasının düzenlenmesi, 3) turgor basıncının korunması, 4) suda çözünür metabolitlerin birikmesi, besin rezervi, 5) çiçek ve meyvelerin renklendirilmesi ve böylece tozlayıcıları ve tohum dağıtıcılarını cezbetmesi

mitokondri iki zarla sınırlıdır. Mitokondrinin dış zarı pürüzsüzdür, iç zar çok sayıda kıvrım oluşturur - krista. Kristaller, ATP moleküllerinin sentezinde yer alan multienzim sistemlerini barındıran iç zarın yüzey alanını arttırır. Mitokondrinin iç boşluğu bir matris ile doldurulur. Matris dairesel DNA, spesifik mRNA, prokaryotik ribozomlar, Krebs döngüsünün enzimlerini içerir.

Mitokondriyal fonksiyonlar: 1) ATP sentezi, 2) organik maddelerin oksijende parçalanması.

plastidler sadece bitki hücreleri için karakteristiktir. Üç ana plastid türü vardır: lökoplastlar - bitkilerin boyanmamış kısımlarının hücrelerindeki renksiz plastitler, kromoplastlar - renkli plastitler, genellikle sarı, kırmızı ve turuncu, kloroplastlar - yeşil plastitler.

Kloroplastlar. Yüksek bitkilerin hücrelerinde, kloroplastlar bikonveks mercek şeklindedir. Kloroplastlar iki zar ile sınırlıdır. Dış zar pürüzsüz, iç zar karmaşık katlanmış bir yapıya sahiptir. En küçük kıvrıma thylakoid denir. Bir madeni para yığını gibi yığılmış bir grup thylakoid'e tahıl denir. Fotosentetik pigmentler ve enzimler, ATP'nin sentezini sağlayan tilakoid zarların içine yerleştirilmiştir. Ana fotosentetik pigment, kloroplastların yeşil rengini belirleyen klorofildir.

Kloroplastların iç boşluğu doldurulur. stroma... Stroma dairesel DNA, ribozomlar, Calvin döngüsü enzimleri ve nişasta taneleri içerir.

kloroplast işlevi: fotosentez.

lökoplast fonksiyonu: yedek besinlerin sentezi, birikimi ve depolanması.

Kromoplastlar. Stroma, dairesel DNA ve pigmentler - kromoplastlara sarı, kırmızı veya turuncu renk veren karotenoidler içerir.

Kromoplast işlevi:çiçek ve meyveleri renklendirmek ve böylece tozlayıcıları ve tohum dağıtıcılarını çekmek.

ribozomlar- zar olmayan organeller, çapı yaklaşık 20 nm. Ribozomlar büyük ve küçük olmak üzere iki alt birimden oluşur. Ribozomların kimyasal bileşimi proteinler ve rRNA'dır. RRNA molekülleri ribozom kütlesinin %50-63'ünü oluşturur ve yapısal çerçevesini oluşturur. Protein biyosentezi sırasında, ribozomlar tek başına "çalışabilir" veya kompleksler halinde birleşebilir - poliribozomlar (polizomlar). ) ... Bu tür komplekslerde birbirlerine bir mRNA molekülü ile bağlanırlar. Alt birimlerin bütün bir ribozomda birleşmesi, genellikle protein biyosentezi sırasında sitoplazmada meydana gelir.

Ribozom işlevi: polipeptit zincirinin montajı (protein sentezi).

hücre iskeleti mikrotübüller ve mikrofilamentlerden oluşur. Mikrotübüller silindirik dalsız yapılardır. Ana kimyasal bileşen tubulin proteinidir. Mikrotübüller kolşisin tarafından yok edilir. Mikrofilamentler, aktin proteininden yapılmış ipliklerdir. Mikrotübüller ve mikrofilamentler sitoplazmada karmaşık örgüler oluşturur.

Hücre iskeleti işlevleri: 1) hücre şeklinin belirlenmesi, 2) organellerin desteklenmesi, 3) bölünme milinin oluşumu, 4) hücre hareketlerine katılım, 5) sitoplazmik akımın organizasyonu.

Çağrı Merkezi iki merkez ve bir merkez küre içerir. Centriole, duvarı birleştirilmiş üç mikrotübülden oluşan dokuz grup tarafından oluşturulan bir silindirdir. Merkezler, birbirlerine dik açılarda oldukları yerde eşleştirilmiştir. Hücre bölünmesinden önce, merkezciller zıt kutuplara ayrılır ve her birinin yakınında bir kız merkezcil görünür. Genetik materyalin yavru hücreler arasında eşit dağılımına katkıda bulunan bir bölünme mili oluştururlar.

Fonksiyonlar: 1) mitoz veya mayoz bölünme sırasında kromozomların hücrenin kutuplarına ayrılmasını sağlamak, 2) hücre iskeletinin organizasyon merkezi.

Plazma zarı (plazmalemma)

Tüm hücre zarlarının temeli çift katman moleküller lipitler... Yağ asidi moleküllerinin kalıntılarından oluşan hidrofobik "kuyrukları" çift tabakanın iç kısmına bakar. Dışarıda gliserin alkol molekülünün geri kalanından oluşan hidrofilik "kafalar" vardır. Zarlar çoğunlukla fosfolipidleri ve glikolipidleri (molekülleri en polardır) ve ayrıca yağları ve yağ benzeri maddeleri (örneğin kolesterol) içerir. Lipitler, zarın temelidir, stabilitesini ve gücünü sağlar, yani. yapısal (inşa) bir işlev gerçekleştirir. Bu işlev, lipitlerin hidrofobikliği nedeniyle mümkündür.

Elektrostatik etkileşimlerin yardımıyla lipidlerin yüklü kafalarına bağlanırlar. proteinler... Zar proteinleri, yapısal, katalitik ve taşıma işlevlerini yerine getirir; batık, periferik ve nüfuz eden proteinler, konumlarına bağlı olarak ayırt edilir. Daldırılmış proteinler, lipid çift tabakasına hafifçe batırılır ve çeşitli biyokimyasal reaksiyonları katalize eden enzimlerdir. Periferik proteinler, lipid çift tabakasının yüzeyinde bulunur. Batık enzim proteinlerinin yerini stabilize ederler. Penetran proteinler, membranın içinden ve içinden nüfuz eder ve taşıma işlevlerini yerine getirir.

Moleküller zarın dış yüzeyinde bulunur karbonhidratlar(oligosakkaritler) reseptör işlevlerini yerine getirir. Oligosakkaritler, hücrenin dış ortamının faktörlerini algılar ve reaksiyonunu sağlar, zarın geçirgenliğini değiştirir, aynı tip hücrelerin "tanınmasını" ve dokudaki bağlantılarını sağlar. Bir hayvan hücresinin yüzeyindeki oligosakkaritlerin toplanmasına glikokaliks denir.

Plazma zarı fonksiyonları

Bariyer işlevi. Zar, yabancı, toksik maddelerin hücreye girmesini sınırlar.
Düzenleyici. Plazma zarının yüzeyinde bulunan oligosakkaritler, çeşitli maddelerin etkisini algılayan ve zar geçirgenliğini değiştiren reseptörler olarak işlev görür.
Katalitik. Biyokimyasal reaksiyonları katalize eden zarların yüzeyinde çok sayıda enzim bulunur.
Zar taşınımı. Birkaç tür membran taşıma vardır.

A). Büyük moleküllerin taşınması organik maddeler, bakteriler ve virüsler endositoz (hücreye penetrasyon) veya ekzositoz (hücreden atılım) yoluyla. Endositoz, maddelerin emilimidir. onları plazma zarının büyümeleriyle çevreleyerek. Bu durumda fagositoz (katıların emilimi) ve pinositoz (sıvı emilimi) arasında bir ayrım yapılır. Fagositoz, tek hücreli organizmalar ve bu şekilde yabancı parçacıkların yok edilmesini sağlayan çok hücreli fagositler için karakteristiktir. Pinositoz, tek hücreli organizmaların ve bağırsak epitel hücrelerinin karakteristiğidir. Ekzositoz - maddelerin hücreden salınması- ters sırada gerçekleştirilir.

B). Küçük moleküller organik ve inorganik maddeler, iyonlar, madde yüksek konsantrasyonlu bir alandan düşük konsantrasyonlu bir alana hareket ederse, hücreye pasif taşıma (difüzyon) ile girebilir. Pasif taşıma her zaman enerji tüketimi olmadan gerçekleştirilir.

2 tip pasif taşıma vardır: konvansiyonel difüzyon ve kolaylaştırılmış difüzyon.

Sıradan difüzyonla, aşağıdakiler taşınır:

yağda çözünen maddeler - doğrudan zardan
hidrofilik küçük moleküller (su, karbondioksit) ve iyonlar - nüfuz eden proteinler tarafından oluşturulan protein gözenekleri yoluyla

Kolaylaştırılmış difüzyon, özel taşıyıcı proteinler kullanılarak gerçekleştirilir. Bu şekilde, glikoz gibi büyük hidrofilik moleküller taşınır. Glikoz bir taşıyıcı proteine bağlanır. Zarda yüksek oranda çözünür olan ve glikozun hücreye girmesini kolaylaştıran bir kompleks oluşur. Kolaylaştırılmış difüzyon hızı, geleneksel difüzyondan daha yüksektir.

V). Maddelerin zardan taşınması aktif taşıma ile de gerçekleştirilebilir. Aktif taşıma sadece enerji harcanarak gerçekleştirilir, çünkü maddelerin düşük konsantrasyonlu bir alandan yüksek konsantrasyonlu bir alana hareketi vardır. Bir potasyum-sodyum pompası kullanarak sodyum ve potasyum iyonlarının en çok çalışılan transferi süreci.

sitoplazma

Sitoplazma, hücrenin iç içeriğidir ve ana madde (hyaloplazma), organeller ve kapanımlardan oluşur.

hyaloplazma- hücrenin sıvı (jöle benzeri) kısmı, organik ve inorganik maddelerin bir çözeltisidir. İşlevleri:

Hiyaloplazma boyunca çeşitli maddeler hareket eder (i-RNA, t-RNA, amino asitler, ATP, vb.).
Hyaloplazmada çeşitli biyokimyasal reaksiyonlar meydana gelir.
Hyaloplazma, tüm hücresel yapıların kimyasal etkileşimini sağlar ve onları bir bütün halinde birleştirir.
Hyaloplazmada, çeşitli kimyasal bileşimin inklüzyonları biriktirilir.

Kapanımlar- bu kararsız hücresel yapılar madde birikintileri, geçici olarak hücre metabolizmasına katılmaz. Kimyasal bileşim ve işlevler açısından inklüzyonlar farklı olabilir.

Kapanma örnekleri:

mineral (örneğin, tuz kristalleri)
trofik (protein granülleri, polisakkaritler, lipid damlaları)
vitamin
pigment (örneğin, retina hücrelerindeki pigment granülleri), vb.

organeller- bu kalıcı belirli işlevleri yerine getiren hücresel yapılar. Yapılarına bağlı olarak sitoplazmik organeller, zarlı organellere ve zarsız organellere ayrılır.

Yapının özellikleri ve işlevleri zar organelleri

Zarlı organeller, duvarları tek veya çift zardan oluşan içi boş yapılardır.

Tek bir zardan oluşan organoidler: endoplazmik retikulum, Golgi kompleksi, lizozomlar, vakuoller . Bu organeller benzer bir kimyasal zar bileşimine sahiptir ve maddelerin sentezi ve taşınması için hücre içi bir sistem oluşturur.
İki zarlı organeller. Duvarları çift zardan oluşur. Bunlar mitokondri (tüm !!! ökaryotik hücrelerde) ve plastidlerdir (sadece bitki hücrelerinde !!!).

Tek zarlı organeller

1.Endoplazmik retikulum (EPS)

EPS, boşluklar ve tübüllerden oluşan tek zarlı bir organoiddir. bağlı onların arasında. Endoplazmik retikulum yapısal olarak çekirdekle ilişkilidir: çekirdeğin dış zarından uzanan bir zar, endoplazmik retikulumun duvarlarını oluşturur. EPS 2 tiptir: kaba (taneli) ve pürüzsüz (agranüler). Her iki EPS türü de herhangi bir hücrede bulunur.

Membranlar üzerinde kaba EPSçok sayıda küçük granül vardır - ribozomlar, proteinlerin sentezlendiği özel organeller. Bu nedenle, kaba EPS'nin içine nüfuz eden ve boşluklarından hücrenin herhangi bir yerine hareket edebilen kaba EPS'nin yüzeyinde proteinlerin sentezlendiğini tahmin etmek kolaydır.

Zarlar pürüzsüz EPS ribozomlardan yoksundur, ancak karbonhidratların ve lipidlerin sentezini gerçekleştiren zarlarına enzimler yerleştirilmiştir. Sentezden sonra karbonhidratlar ve lipitler de EPS zarları boyunca hücrenin herhangi bir yerine hareket edebilir. EPS tipinin gelişme derecesi, hücrenin özelleşmesine bağlıdır.Örneğin, protein hormonlarını sentezleyen hücrelerde, granüler EPS daha iyi gelişir ve yağ benzeri maddeleri sentezleyen hücrelerde - agranüler EPS.

EPS işlevleri:

Maddelerin sentezi. Proteinler kaba bir EPS üzerinde, lipidler ve karbonhidratlar ise pürüzsüz bir EPS üzerinde sentezlenir.
Taşıma işlevi. Sentezlenen maddeler EPS boşlukları boyunca hücrenin herhangi bir yerine hareket eder.

2. Golgi kompleksi

Golgi kompleksi (diktiyozom), sarnıç adı verilen bir düz zar kesesi yığınıdır. Tanklar birbirinden tamamen izole edilmiştir ve birbirine bağlı değildir. Sarnıçlardan kenarlar boyunca çok sayıda tüp ve kabarcıklar çıkar. Zaman zaman, sentezlenmiş maddelere sahip vakuoller (kabarcıklar), Golgi kompleksine hareket eden ve onunla birleşen EPS'den ayrılır. EPS'de sentezlenen maddeler daha karmaşık hale gelir ve Golgi kompleksinde birikir.

Golgi kompleksinin işlevleri

Golgi kompleksinin tanklarında, EPS'den giren maddelerin başka bir kimyasal dönüşümü ve komplikasyonu vardır. Örneğin hücre zarının yenilenmesi için gerekli olan maddeler (glikoproteinler, glikolipidler) oluşur, polisakkaritler.
Golgi kompleksinde bir madde birikimi ve bunların geçici "depolanması" vardır.
Oluşan maddeler kabarcıklar (vakuoller içinde) "paketlenir" ve bu formda hücre içinde hareket eder.
Golgi kompleksinde lizozomlar (yarıcı enzimlere sahip küresel organeller) oluşur.

3. Lizozomlar ("lizis" - parçalanma, çözünme)

lizozomlar- duvarları tek bir zardan oluşan küçük küresel organeller; litik (yarıcı) enzimler içerir. İlk olarak, Golgi kompleksinden ayrılan lizozomlar, aktif olmayan enzimler içerir. Belirli koşullar altında enzimleri aktive olur. Lizozom, fagositik veya pinositik bir vakuol ile birleştiğinde, çeşitli maddelerin hücre içi sindiriminin meydana geldiği bir sindirim vakuolü oluşur.

Lizozomların işlevleri:

Fagositoz ve pinositoz sonucu emilen maddelerin ayrışması gerçekleştirilir. Biyopolimerler, hücreye giren ve onun ihtiyaçları için kullanılan monomerlere parçalanır. Örneğin, yeni organik maddeleri sentezlemek için kullanılabilirler veya enerji üretmek için daha fazla bozunabilirler.
Eski, hasarlı, fazla organelleri yok edin. Organellerin bölünmesi, hücre açlığı sırasında da meydana gelebilir.
Hücrelerin otolizi (yarılması) gerçekleştirilir (kurbağa yavrularında kuyruğun emilmesi, iltihaplanma bölgesindeki dokuların sıvılaşması, kemik dokusu oluşumu sırasında kıkırdak hücrelerinin yok edilmesi vb.).

4. Vakuoller

Vakuoller, su ve içinde çözünmüş maddelerin rezervuarı olan küresel tek zarlı organellerdir. Vakuoller şunları içerir: fagositik ve pinositik vakuoller, sindirim vakuolleri, EPS'den ayrılan veziküller ve Golgi kompleksi. Hayvan hücresinin vakuolleri küçüktür, çoktur, ancak hacimleri toplam hücre hacminin% 5'ini geçmez. Ana işlevleri, maddelerin hücre içinden taşınması ve organeller arasındaki ilişkinin uygulanmasıdır.

Bir bitki hücresinde, vakuoller hacmin %90'ını oluşturur. Olgun bir bitki hücresinde, bir vakuol merkezi bir konuma sahiptir. Bitki hücresi vakuolünün zarı bir tonoplasttır, içeriği hücre özüdür. Bir bitki hücresindeki vakuollerin işlevleri: hücre zarını gergin tutmak, hücrenin atık ürünleri de dahil olmak üzere çeşitli maddelerin birikmesi. Kofullar fotosentetik işlemler için su sağlar.

Hücre suyunun bileşimi şunları içerebilir:

-hücrenin kendisi tarafından kullanılabilecek yedek maddeler (organik asitler, amino asitler, şekerler, proteinler).

-hücre metabolizmasından atılan ve vakuollerde biriken maddeler (fenoller, tanenler, alkaloidler vb.)

-fitohormonlar, fitokitler,

-hücre özsuyunu mor, kırmızı, mavi, menekşe ve bazen sarı veya krem veren pigmentler (boyalar). Çiçeklerin, meyvelerin, köklerin taç yapraklarını renklendiren hücre özsuyunun pigmentleridir.

Hücrenin tübüler-vakuolar sistemi (maddelerin taşınması ve sentezi sistemi)

EPS, Golgi kompleksi, lizozomlar ve vakuoller, hücrenin tek bir tübüler-vakuolar sistemini oluşturur. Tüm elementleri benzer bir kimyasal zar bileşimine sahiptir, bu nedenle etkileşimleri mümkündür. Tüm PIC öğeleri EPS'den kaynaklanır. Golgi kompleksine gelen vakuoller EPS'den ayrılır ve hücre zarı ile birleşen veziküller olan lizozomlar Golgi kompleksinden ayrılır.

KVS değeri:

FAC membranları, hücrenin içeriğini ayrı bölmelere böler (komp. a rtments), içinde belirli işlemlerin gerçekleştiği. Bu, hücrede, bazen doğrudan zıt olan çeşitli işlemlerin aynı anda gerçekleşmesini mümkün kılar.
FAC aktivitesinin bir sonucu olarak hücre zarı sürekli yenilenir.

İki zarlı organeller

İki zarlı bir organoid, duvarları çift zardan oluşan içi boş bir yapıdır. 2 tip iki zarlı organel vardır: mitokondri ve plastidler. Mitokondri tüm ökaryotik hücrelerin karakteristiğidir; plastidler sadece bitki hücrelerinde bulunur. Mitokondri ve plastidler hücrenin enerji sisteminin bileşenleridir, işlevleri sonucunda ATP sentezlenir.

1. Mitokondrinin yapısı ve işlevi

mitokondri- ATP'yi sentezleyen iki membranlı yarı otonom bir organoid.

Mitokondrinin şekli çeşitlidir, çubuk şeklinde, ipliksi veya küresel olabilirler. Mitokondri duvarları iki zardan oluşur: dış ve iç. Dış zar pürüzsüzdür ve iç zar çok sayıda kıvrım oluşturur - krista.İç zarın içine ATP sentezini gerçekleştiren çok sayıda enzim kompleksi yerleştirilmiştir.

İç zarın katlanması büyük önem taşımaktadır. Katlanmış bir yüzeyde, pürüzsüz bir yüzeye göre daha fazla enzim kompleksi yer alabilir. Mitokondrideki kat sayısı hücrenin enerji ihtiyacına göre değişebilmekte, hücrenin enerjiye ihtiyacı varsa krista sayısı artmaktadır. Buna göre, cristae üzerinde bulunan enzim komplekslerinin sayısı da artar. Sonuç olarak, daha fazla ATP oluşacaktır. Ayrıca hücredeki toplam mitokondri sayısı da artabilir. Hücrenin çok fazla enerjiye ihtiyacı yoksa hücredeki mitokondri sayısı azalır ve mitokondri içindeki crista sayısı azalır.

Mitokondrinin iç boşluğu, yapısız homojen bir madde (matris) ile doldurulur. Matris dairesel DNA, RNA molekülleri ve küçük ribozomlar (prokaryotlarda olduğu gibi) içerir. Mitokondriyal proteinlerin yapısı hakkında bilgi mitokondri DNA'sında kaydedilir. RNA ve ribozomlar sentezlerini gerçekleştirir. Mitokondriyal ribozomlar küçüktür, yapı olarak ribozomlara çok benzerler. bakteri.... Bazı bilim adamları, mitokondrinin ökaryot hücreye giren bakterilerden oluştuğuna inanırlar.Belki de bu, yaşamın ortaya çıkışının ilk aşamalarında olmuştur.

mitokondri denir yarı özerk organeller. Bu, hücreye bağlı oldukları, ancak aynı zamanda bazı bağımsızlıklarını korudukları anlamına gelir. Örneğin, mitokondri, enzim komplekslerinin enzimleri de dahil olmak üzere kendi proteinlerini kendileri sentezler. Ayrıca mitokondri hücre bölünmesinden bağımsız olarak bölünerek çoğalabilir.

2. Plastidler

Kloroplastların 2 zarı vardır. Dış kabuk pürüzsüzdür ve iç kabuk çok sayıda vezikül (tilakoid) oluşturur. Tilakoid yığını granadır. Taneler, daha iyi güneş ışığı penetrasyonu için kademelendirilir. Yeşil pigment klorofil molekülleri, tilakoidlerin zarlarına gömülüdür, bu nedenle kloroplastlar yeşil bir renge sahiptir. Fotosentez, klorofil yardımıyla gerçekleştirilir. Bu nedenle, kloroplastların ana işlevi fotosentez sürecini yürütmektir.

Yüzler arasındaki boşluk bir matris ile doldurulur. Matris, DNA, RNA, ribozomlar (prokaryotlarda olduğu gibi küçük), lipid damlacıkları ve nişasta taneleri içerir.

Mitokondri gibi kloroplastlar, kendi proteinlerini bağımsız olarak sentezleyebildikleri ve hücre bölünmesinden bağımsız olarak bölünebildikleri için bir bitki hücresinin yarı özerk organelleridir.

Kromoplastlar kırmızı, turuncu veya sarı plastidlerdir. Kromoplastlar, matriste bulunan karotenoid pigmentler tarafından renklendirilir. Tilakoidler zayıf gelişmiştir veya tamamen yoktur. Kromoplastların kesin işlevi bilinmemektedir. Belki de hayvanların olgun meyvelerine çekilirler.

Lökoplastlar, renksiz dokuların hücrelerinde bulunan renksiz plastidlerdir. Tilakoidler gelişmemiştir. Nişasta, lipidler ve proteinler lökoplastlarda birikir.

Plastidler karşılıklı olarak birbirlerine dönüşebilir: lökoplastlar - kloroplastlar - kromoplastlar.

Zar dışı organellerin yapı ve fonksiyonlarının özellikleri

ribozom- protein biyosentezini gerçekleştiren zar olmayan bir hücre organoidi. Küçük ve büyük olmak üzere iki alt birimden oluşur. Ribozom, çerçevesini oluşturan 3-4 molekül r-RNA ve çeşitli proteinlerin birkaç düzine molekülünden oluşur. Ribozomlar çekirdekçikte sentezlenir. Bir hücrede ribozomlar, granüler EPS'nin yüzeyinde veya hücrenin hyaloplazmasında bir polisom şeklinde yer alabilir. Bir polisom, bir i-RNA kompleksi ve ondan bilgi okuyan birkaç ribozomdur. Ribozomların işlevi protein biyosentezidir. Ribozomlar EPS üzerinde bulunuyorsa, sentezledikleri proteinler tüm organizmanın ihtiyaçları için kullanılır, hyaloplazmanın ribozomları hücrenin kendi ihtiyaçları için protein sentezler. Prokaryotik hücrelerin ribozomları, ökaryotların ribozomlarından daha küçüktür. Aynı küçük ribozomlar mitokondri ve plastidlerde bulunur.
mikroniti- İş Parçacığı büzülebilir hyaloplazmanın yüzeysel tabakasında, doğrudan plazma zarının altında bulunan protein aktin veya miyozin. Hiyaloplazmanın hareket etmesinin bir sonucu olarak büzülme yeteneğine sahiptirler, hücre zarı çıkıntı yapar veya çıkıntı yapar ve hücre bölünmesi sırasında daralma oluşur.
mikrotübüller- aşağıdakilerden oluşan içi boş silindirik hücre yapıları indirgenemez protein tübülin. Mikrotübüller kasılma yeteneğine sahip değildir. Mikrotübülün duvarları, 13 filament tübülin proteini tarafından oluşturulur. Mikrotübüller, hücrelerin hyaloplazmasının kalınlığında bulunur. Mikrotübül fonksiyonları:
hücrenin şeklini koruyan elastik ve oldukça güçlü bir hücresel çerçeve oluşturur.
hücre bölünmesinin bir milini oluşturur ve böylece mitoz ve mayoz sırasında kromozomların dağılımına katılır
organellerin hareketini sağlamak
kirpikler, flagella, hücre merkezinin bir parçasıdır.
sentrioli- duvarları 9 üçlü mikrotübülden oluşan silindirik bir yapı. Sentrioller birbirine dik çiftler halinde düzenlenmiştir. Merkezler alanında, iğ mikrotübülleri oluşur. Fisyon milinin merkezcil ve mikrotübüllerinin toplanmasına hücre merkezi denir.
kirpikler ve kamçı- hareket organelleri. Ana işlev, hücrelerin hareketi veya çevreleyen sıvının veya parçacıkların hücreleri boyunca hareket etmektir. Çok hücreli bir organizmada kirpikler, solunum yolu epitelinin, fallop tüplerinin ve flagellanın - spermatozoa için - karakteristiktir. Kirpikler ve kamçı sadece boyut olarak farklılık gösterir - kamçı daha uzundur. 9 (2) + 2 sistemine göre düzenlenmiş mikrotübüllere dayanırlar.Bu, merkezinde 2 tekli mikrotübül bulunan bir silindirin duvarını oluşturan 9 çift mikrotübül (ikili) anlamına gelir. Bazal korpüsküller, kirpiklerin ve kamçıların desteğidir. Bazal gövde, 9 üçlü (üçlü) mikrotübülden oluşan silindirik bir şekle sahiptir, bazal gövdenin merkezinde mikrotübül yoktur.

Mikrofilamentler, mikrotübüller, merkezciller ve bazı hücrelerde - bazal gövdeli kirpikler ve flagella, hücrenin veya hücre iskeletinin kas-iskelet sistemini oluşturur. Hücre iskeleti tüm hiyaloplazmaya nüfuz eder, hücrenin şeklini ve bazı hücrelerin bölünmesi veya hareketi sırasındaki değişimini belirler ve hücre içindeki organellerin hareketini sağlar.

HÜCRE BİLGİ SİSTEMİ

Hücre bilgi sistemi şunları içerir: çekirdek, ribozomlar ve çeşitli organik moleküller (i-RNA, enzim proteinleri, ATP, vb.) Hücre bilgi sistemi, DNA'da bulunan genetik bilgilerin depolanmasını, çoğaltılmasını ve uygulanmasını sağlar.

Genetik bilgi, kalıtsal olarak alınan bir organizmanın özellikleri hakkında bilgidir. Organizmaların tüm özellikleri çeşitli proteinlere bağlı olduğundan, genetik bilgi proteinlerin yapısı hakkında bilgi içerir. Genetik bilgi, DNA'nın nükleotidlerinin çeşitli dizilimleriyle kaydedilir.

Genetik bilginin depolandığı yer çekirdektir. Orada da DNA ikiye katlanarak çoğaltılır.

Genetik bilginin uygulanması, ribozomlar kullanılarak protein biyosentezi sürecinde sitoplazmada gerçekleştirilir. Çekirdekten sitoplazmaya bilgi aktarımı i-RNA molekülleri tarafından gerçekleştirilir.

Bilgi sistemi sadece hücre bölünmeleri arasındaki dönemlerde çalışır. Fisyon sırasında çekirdek parçalanır, DNA aşırı sarılır, genetik bilginin okunması imkansız hale gelir ve protein biyosentezi durur.

ÇEKİRDEK YAPISI VE FONKSİYONLARI

Çekirdek, ökaryotik hücrenin en önemli bileşenidir. Çekirdek, hücre bölünmesi sırasında parçalandığı için hücrenin bir organoidi değildir.

Çekirdek işlevleri:

Genetik bilginin depolanması ve çoğaltılması
DNA'da bulunan genetik bilginin uygulanması yoluyla hücrenin hayati aktivitesinin kontrolü.

Çekirdeğin yapısında 4 ana bileşen vardır:

-nükleer zarf (karyolemma)

-nükleer meyve suyu (karyoplazma, karyolimf, nükleplazma)

çekirdekçik

kromatin.

Oluşan çekirdek, hücrede yalnızca bölünmeleri arasındaki dönemde (interfazda) bulunur. Hücre bölünmesi sırasında çekirdeğin zarı parçalanır, çekirdekçik kaybolur ve kromatin spiralleşir ve kromozomlara dönüştürülür.

Nükleer zarf, birbirine yakın 2 zardan oluşur - dış ve iç. Aralarında boşluk var. Dış zar, endoplazmik retikulumun zarına geçer, ona ribozomlar eklenebilir. Belli bir mesafeden sonra, her iki zar da birbirleriyle birleşerek delikler - nükleer gözenekler oluşturur. Gözenek sayısı, çekirdeğin aktivitesine bağlı olarak değişebilir.

Nükleer kabuğun işlevleri:

Koruyucu. Genetik materyali çeşitli olumsuz etkilerden korur.
Genetik materyalin hücrenin belirli bir yerinde lokalizasyonunu (yerleşmesini) sağlar.
Çekirdeğin gözenekleri aracılığıyla, çekirdek ve sitoplazma arasında bir madde alışverişi meydana gelir. Sitoplazmada sentezlenen proteinler-histonlar ve ribozomal proteinler çekirdeğe girer. I-RNA, t-RNA, ribozom alt birimleri çekirdekten sitoplazmaya hareket eder.
Nükleer zarf, normal işleyişi için gerekli olan çekirdeğin içindeki ortamın belirli bir reaksiyonunu sağlar.
Yapısal. Nükleer zarf çekirdeğe belirli bir şekil verir

Çekirdeğin karyoplazmasında bulunur kromatin. Kromatin, DNA (%75) ve proteinlerden (%25) oluştuğu için bir nükleoproteindir. DNA'nın bölümleri 8 protein molekülü gruplarının etrafına sarılır, bunun sonucunda DNA yoğunlaşır (kısalır) ve daha kompakt hale gelir. Çekirdeğin farklı bölümlerindeki kromatin yoğunlaşma derecesi farklıdır. Bu bağlamda, heterokromatin ve ökromatin ayırt edilir.

Ökromatin, ince filamentlerden oluşan bir ağ gibi görünür. Euchromatin genetik olarak aktiftir, DNA'nın genetik bilgisi RNA moleküllerine kopyalanır (transkripsiyon işlemi), çeşitli proteinlerin temelinde sentezlendiği sitoplazmaya aktarılır.

Heterokromatin daha yoğun bir durumdadır, bu nedenle genetik olarak aktif değildir (bilgi vermeyen DNA içerir), genetik bilgi gerçekleşmez.

Hücre bölünmesinden önce, kromatin spiraller ve yoğunlaşır (kalınlaşır), yoğun X-şekilli gövdeler oluşturur - mitotik kromozomlar. DNA'nın lineer boyutları 10.000 kat küçültülür. Bu zamana kadar, nükleer zarf yok edilir ve mitotik kromozomlar hücrenin sitoplazmasında serbestçe bulunur.

Mitotik kromozomlar bölünmenin başlangıcında iki kromatitten oluşurlar. Her kromatid, süper sarmal bir DNA molekülüdür. İki kromatidin DNA molekülleri kesinlikle özdeş moleküllerdir, bir annenin DNA molekülünün kopyalanması sonucu oluştukları için aynı genetik bilgiyi taşırlar. Kromatitler, daralma - sentromer alanına bağlanır. Sentromer, her bir kromatidi 2 kola böler. Bazı kromozomlarda ek bir daralma oluşur - nükleolar düzenleyici. Temelinde bir nükleol oluşur.

Hücre bölünmesi sırasında kromozom hücreleri de bölünür. Her kromozom, bu andan itibaren bağımsız çubuk şekilli kromozomlar olan 2 kromatide bölünmüştür.Böylece, hücre bölünmesinin başlangıcında, kromozomlar, bölünmenin sonunda x-şekilli gövdelerdir (iki süper sarmal DNA molekülü tarafından oluşturulur) - çubuk şeklindeki gövdeler (bir süper sarmal molekül DNA'sından oluşur).

Ara faz sırasında, DNA molekülü iki katına çıkar, bu nedenle, bölünmenin başlangıcında, kromatin yoğunlaşmasından sonra, tekrar 2 kromatitten oluşan X şeklinde bir kromozom oluşur.

çekirdekçik- çekirdeğin içinde bir zarla sınırlı olmayan yuvarlak, yoğun bir gövde. Organik moleküllerin ve ortaya çıkan ribozom alt birimlerinin bir koleksiyonudur.

Nükleol, nükleolar düzenleyicinin bölgesinde oluşur. Bir nükleolar düzenleyici, rRNA genlerinin bulunduğu bir kromozomun spesifik bir bölgesidir. Bunların temelinde, r-RNA sentezlenir. R-RNA, sitoplazmadan çekirdeğe nükleer gözenekler yoluyla giren ribozomal proteinlere bağlanır. Ribozom alt birimlerinin oluşturulduğu ribonükleoproteinler oluşur. Böylece, nükleol, ribozom alt birimlerinin oluşum bölgesidir.

Hücre bölünmesi sırasında kromatin yoğunlaşır, r-RNA moleküllerinin sentezi durur ve çekirdekçik parçalanır.

Karyoplazma veya nükleer meyve suyu- çekirdekçik ve kromatinin bulunduğu çekirdeğin matrisi. Jel benzeri bir maddedir, enzimler, ribozomal proteinler, histon proteinleri, nükleotidler, çekirdekçik ürünleri ve kromatin içerir.

Karyoplazmanın işlevleri:

1. Çekirdeğin tüm parçalarını tek bir bütün halinde bağlar.

2. Çeşitli maddelerin taşınması karyoplazma yoluyla gerçekleşir.

KROMOZOM KİTLERİ

kromozom seti- bir dizi hücre kromozomu. Farklı organizma türlerinin kromozom setleri, kromozom sayısı, boyutu ve şekli bakımından farklılık gösterebilir. Kromozom setinin nicel (kromozom sayısı ve boyutları) ve nitel (kromozomların şekli) özelliklerinin kümesine denir. karyotip. Karyotip her tür için sabittir ve özellikleri kalıtsaldır.

Kromozom kümelerinin incelenmesi, aşağıdaki gerçekleri belirlemeyi mümkün kılmıştır:

Aynı türden organizmalarda, tüm hücreler aynı kromozom setlerine sahiptir.
Somatik hücrelerde tüm kromozomlar eşlenir, bu nedenle kromozom setlerine diploid (2n) denir. Bir çiftin kromozomlarına homolog denir. Şekil, boyut ve bir dizi gen bakımından aynıdırlar. Homolog kromozomlardan biri anneye, diğeri babaya aittir.
Germ hücreleri, bir çiftten sadece bir kromozom içerir. Germ hücrelerinin kromozom setlerine haploid (n) denir.
Kromozom setinde otozomlar ve cinsiyet kromozomları ayırt edilir. Erkeklerde ve kadınlarda otozomlar aynıdır. Cinsiyet kromozomları, cinsiyet özelliklerini belirleyen ve erkek ve dişiler arasında farklılık gösteren genler içerir. Cinsiyet kromozomları iki tiptir: X kromozomları ve Y kromozomları. İnsanlarda, kromozom setinde dişilerde iki X kromozomu bulunur ve erkeklerde XY bulunur.
Bir kromozom setindeki kromozom sayısı farklı türlerde aynı olabilir (ancak karyotipler mutlaka farklı olacaktır!) Örneğin şempanzeler, hamamböcekleri ve biberler 48 kromozoma sahiptir. Bu nedenle, kromozom sayısının türü belirtmediği ve türlerin evrimsel ilişkisini göstermediği sonucuna varabiliriz.
Kromozom sayısı türlerin organizasyon düzeyine bağlı değildir. Örneğin, bir sazan bir kromozom setinde 104 kromozoma sahiptir ve bir insanda 46 kromozom vardır.

BİTKİ VE HAYVAN HÜCRELERİNİN FARKLARI

Hayvan ve bitki hücrelerinin yapı ve işleyişinde hem ortak özellikler hem de farklılıklar vardır. Farklar aşağıdaki gibidir:

Bir bitki hücresinde, hücre zarının üzerinde polisakkaritlerden (selüloz, pektin, hemiselüloz) oluşan kalın ve güçlü bir hücre zarı bulunur. Hücre duvarındaki selüloz molekülleri birbirine paralel olarak bulunur ve çok sayıda hidrojen bağı ile birbirine bağlanır. Selüloz hücre duvarına güç verir. Selüloz molekülleri arasındaki boşluk, gevşek bir yapıya sahip olan diğer karbonhidratlarla doldurulur. Onlar sayesinde hücre büyümesi sırasında hücre zarı gerilebilir. Hücre zarında gözenekler bulunur. Sitoplazmik iplikler - plazmodesma - bunların içinden hücreden hücreye geçer. Komşu hücreler arasındaki madde alışverişi plazmodesmata yoluyla gerçekleşir. Hayvan hücrelerinde hücre zarı ve plazmodesmata yoktur. Hücre zarı, glikokaliksin bir parçası olan çok ince bir karbonhidrat tabakası ile kaplıdır.
Bitki hücrelerinde özel iki zarlı organeller vardır - plastidler. 3 tip plastid vardır: kloroplast, kromoplast, lökoplast.
Daha yüksek bitkilerin hücrelerinde sentriyol yoktur ve hücre merkezi sadece mikrotübüllerle temsil edilir. Hayvan hücrelerinde olduğu gibi alt bitki hücrelerinde de sentriyoller bulunur.
Bitki hücrelerindeki vakuoller hacimlerinin %90'ını kaplar. Genç hücrelerde vakuoller küçük ve çoktur. Sonra birleşirler ve büyük bir vakuol oluşur. Bitki hücresi vakuolü, hücre özü ile doldurulur. Hücre özü, sulu bir şeker, amino asit, vitamin, pigment, inorganik tuz çözeltisidir. Vakuol birkaç işlevi yerine getirir: hücreye esneklik verir, organik maddeyi depolar ve içinde metabolik atık birikir. Hayvan hücrelerinde, vakuoller küçük bir hacim kaplar (% 5'e kadar). Bunlar esas olarak kontraktil, sindirim, fagositik vakuollerdir.
Bitki hücrelerinde karbonhidratlar nişasta şeklinde, hayvan hücrelerinde ise glikojen şeklinde depolanır.
Beslenme yoluyla, bitkiler fotoototroflardır ve hayvanlar heterotroflardır.

PROKARİOT'UN YAPISI

Prokaryotlar, hücreleri bir zarla sınırlı bir çekirdeğe sahip olmayan organizmalardır. Prokaryotların süper krallığı bir krallıktan oluşur - bakterileri ve mavi-yeşil algleri içeren Drobyanki krallığı.Bakteri örneğini kullanarak prokaryotların yapısını düşünelim.

Bakteriler en küçük hücrelere sahiptir - 0,5 ila 10 mikron. Karşılaştırma için: Bir hayvan hücresinin ortalama boyutu 40 mikrondur.
Bakteri hücresinin dışı tipik bir yapıya sahip bir plazma zarı ile kaplıdır. Tüm bakteriler, zarın üzerinde koruyucu işlevleri yerine getiren güçlü bir hücre duvarına sahiptir.
Birçok bakterinin hücre duvarı, polisakkaritlerden yapılmış bir mukus kapsülü ile çevrilidir. Mukus suyu iyi tutar, bu nedenle mukus kapsülü bakteri hücresini kurumaktan korur. Mukoza kapsülünün kalınlığı, bakterinin bulunduğu koşullara bağlıdır. Örneğin, toprak bakterilerinde mukus kapsülü çok iyi gelişmiştir, su bakterilerinde ise yoktur.
Bazı bakterilerin hareket organelleri vardır - zarın altına yerleştirilmiş bir bazal cisimcik ile sabitlenmiş bir veya daha fazla flagella.
Bakteri hücresinin matrisi hyaloplazmadır.
Bakterilerin zarla çevrili çekirdeği yoktur. Bakteri hücresinin merkezinde bulunan dairesel bir DNA molekülü (bakteriyel "kromozom") ile değiştirilir. DNA'nın bulunduğu yere nükleoid denir. Prokaryotlardan gelen DNA, proteinlere bağlı değildir. Nükleol yoktur. Gerçek kromozom yoktur.
Bakteri hücresinde endoplazmik retikulum, Golgi kompleksi, mitokondri, plastidler ve diğer zar organelleri yoktur. İşlevleri mezozomlar tarafından gerçekleştirilir - hücre zarının iç istilaları. Fotosentetik bakterilerde, bakteriyel klorofil moleküllerinin bulunduğu zarlarda özel mezozomlar oluşur. Bu tür mezozomlar fotosentez yapar.
Bakterilerin ribozomları daha küçüktür ve boyut olarak mitokondri ribozomları ve ökaryotların plastidleri ile örtüşür. Ökaryotlarınki gibi ribozomların işlevi protein sentezidir. Yüksek üreme ve büyüme oranı nedeniyle, bakteriler büyük miktarda protein gerektirir, bu nedenle ribozomlar bazen hücre kütlesinin %40'ını oluşturabilir.
Organik madde nişasta veya glikojen, bazen yağ olarak depolanır.

HÜCRE TEORİSİ

Hücre teorisi, tüm organizmaların hücresel bir yapıya sahip olduğunu söyleyen en önemli biyolojik genellemelerden biridir.

Hücre teorisi, 200 yıl boyunca elde edilen büyük miktarda gerçek materyalin analizinden ortaya çıktı. Mikroskobun açılmasından sonra hücrenin incelenmesi mümkün oldu.

1665 - Robert Hooke, ilkel bir ışık mikroskobu kullanarak mantar kesiği üzerinde hücre adını verdiği küçük "hücreler" gördü.

1671 - Malpighi, Gru, Fontana, Hooke'un diğer biyolojik nesneler üzerindeki araştırmasını doğruladı. Bilim adamları hücre duvarlarının varlığına işaret ediyor.

1677 - Leeuwenhoek mikroskobu mükemmelleştirdi. Elle zımparalanmış lensler 275 kat büyütme gösterdi. Leeuwenhoek mikroskobunu kullanarak tek hücreli hayvanları keşfetti.

19. yüzyılda, bozulma olmadan iyi ve net bir görüntü ile 1200x büyütmeli mikroskoplar yaratıldı. Protoplazma ve çekirdek keşfedildi. Bilgi biriktirildi, mikroskopi tekniği geliştirildi. Eldeki verilere ve kendi araştırmalarına dayanarak, Alman botanikçi Matthias Schleiden ve zoolog Theodor Schwann 1839'da, neredeyse aynı anda, birbirinden bağımsız olarak, hücrenin tüm bitki ve hayvan organizmalarının temel yapısal birimi olduğu sonucuna vardılar. M. Schleiden ve T. Schwann, daha sonra birçok bilim adamı tarafından geliştirilen hücre teorisinin ana hükümlerini formüle etti. Schleiden ve Schwann'ın hataları şu şekildeydi:

Tüm organizmaların hücreleri yapı ve kimyasal bileşim bakımından benzerdir.

4.Yeni hücreler yalnızca önceden var olan hücrelerin bölünmesiyle ortaya çıkar.

5.Bir organizmanın aktivitesi, kendisini oluşturan bağımsız hücrelerin aktivitesi ve etkileşiminden oluşur.

6.Tüm organizmaların hücresel yapısı, kökenlerinin birliğinden bahseder.

bilgileri okuyalım .

Hücre- yüzey aparatının üç yapısal ve fonksiyonel alt sisteminden, organelli sitoplazma ve çekirdekten oluşan karmaşık bir sistem.

ökaryotlar(nükleer) - prokaryotlardan farklı olarak, sitoplazmadan nükleer zar ile sınırlı, oluşturulmuş bir hücre çekirdeğine sahip hücreler.

Ökaryotik hücreler, hayvan, insan, bitki ve mantar hücrelerini içerir.

Ökaryotik hücrelerin yapısı

Yapı	Yapı ve kompozisyon	Yapı fonksiyonları
Hücre zarı	Birbirine yakın aralıklı bir çift lipid molekülü tabakasıdır - fosfolipitler. Lipidler, proteinler ve kompleks karbonhidratlardan oluşur.	1. Sitoplazmayı fiziksel ve kimyasal hasarlardan korur 2. Hücre ile dış ortam arasındaki metabolizmayı seçici olarak düzenler. 3. Komşu hücrelerle temas sağlar
	Karyoplazmayı çevreleyen çift nükleer zar (nükleer özsu). Zar, çekirdek ile sitoplazma arasındaki madde alışverişinin gerçekleştiği gözeneklerle doludur.	1.hücresel aktiviteyi düzenler 2. Bir proteindeki spesifik amino asit dizisi hakkında bilgi depolayan DNA içerir 3. çekirdeğin zarı EPS aracılığıyla dış zara bağlanır
	Yaklaşık 1 mikron çapında yuvarlak gövde	Ribozomal alt birimler toplanır, rRNA sentezlenir
sitoplazma	Organoidler: endoplazmik retikulum, ribozomlar, mitokondri, plastitler, Golgi kompleksi, lizozomlar vb.	1. Hücrenin tüm bileşenlerini tek bir sistemde birleştirir 2.Nükleik asitlerin sentezi hariç, hücresel metabolizmanın tüm süreçleri gerçekleştirilir. 3.Bilgi aktarımında görev alır (sitoplazmik kalıtım) 4.Hücre içindeki maddelerin transferine ve organellerin hareketine katılır. 5.hücre hareketine katılır (amip benzeri hareket)
kromozomlar	Sentromere bağlı iki kromatit. DNA ve proteinden oluşur	Genetik bilgiyi depolamak ve dağıtmak
mitokondri	Dış zar, dış zar, kıvrımların (cristae) oluştuğu iç zar. İçinde RNA, DNA, ribozomlar var	1. Oksidatif süreçlerin bir sonucu olarak enerji üretilir (ATP sentezi) 2.Aerobik nefes egzersizi yapın
ribozomlar	Hücrenin zar dışı bileşenleri. İki alt birimden oluşur (büyük ve küçük)	Protein moleküllerinin montajı
Endoplazmik retikulum (EPS)	Düzleştirilmiş, uzatılmış, boru şeklinde ve kabarcıklı elemanlar sistemi	Karbonhidratların, lipidlerin, proteinlerin sentezini ve hücre içinde hareketini sağlar.
golgi aygıtı	Üç ana unsur: düzleştirilmiş keseler (sarnıçlar), veziküller ve vakuoller yığını	Maddelerin sentez ve ayrışma ürünlerinin modifikasyonu, birikimi, sınıflandırılması
lizozomlar	Baloncuklara benzeyen tek zarlı yapılar.	1. gıda makromoleküllerinin hücre içi sindirimi 2. eski hücrelerin yok edilmesi (otoliz veya)
Hücre çeperi	Hayvan hücreleri - yok
Hücre çeperi	Bitkisel - selülozdan oluşur	1. destek 2. koruyucu
Plastidler (kloroplastlar, kromoplastlar, lökoplastlar)	Klorofil, DNA içeren zar organelleri Sadece bitki hücrelerinde bulunurlar.	1. fotosentez 2. besin kaynağı
	Bitki hücreleri, hücre özsuyu içeren bir zarla çevrelenmiş organellerdir.	2. gerekli madde stoğu (özellikle su) 3. zararlı maddelerin birikmesi 4. organik bileşiklerin enzimatik bozunması
	Hayvan hücrelerinin sahip olduğu sindirim vakuolleri ve imza vakuolleri. İkincil lizozom grubuna aittirler. Hidrolitik enzimler içerir.	1.sindirim 2.seçim
	Tek hücreli hayvanlarda kasılma vakuolleri bulunur	1. osmoregülasyon 2.seçim
Mikrotübüller ve mikrofilamentler	Protein oluşumları, silindirik	1.hücrenin hücre iskeletinin oluşumu, merkezciller, bazal cisimler, kamçı, kirpikler 2.Hücre içi hareketi sağlayan (mitokondri vb.)
kirpikler, kamçı	Membran Kaplı Mikrotübül Sistemi	1. kafesin taşınması 2.Hücre yüzeyinde sıvı akışları oluşturma
Çağrı Merkezi	Membran olmayan organoid içeren sentriyoller - bir mikrotübül sistemi	2.hücre bölünmesi sırasında genetik materyalin eşit dağılımına katılır

Ökaryotik hücrelerin işlevleri

Tek hücreli organizmalarda

Çok hücreli organizmalarda

Canlı organizmaların karakteristik tüm işlevlerini yerine getirirler:

metabolizma

gelişim

üreme

uyarlanabilir

Hücreler yapı olarak farklıdır (farklılaşmıştır).

Belirli hücreler belirli işlevleri yerine getirir.

Özelleşmiş hücreler epitel, kas, sinir, bağ dokularını oluştururlar (örnek olarak, bkz. bilgi-ders -).

otoliz(otoliz) - yapısal molekülleri yok eden kendi hidrolitik enzimlerinin etkisi altında canlı hücrelerin ve dokuların kendi kendine çözünmesi. Vücutta fizyolojik süreçler sırasında ortaya çıkar: ölümden sonra da metamorfoz, ototomi.

ksantofil- Bitki kısımlarına (sarı yapraklar, kırmızı havuç, domates) sarı ve kahverengi renk veren bitki pigmenti. Karotenoid grubuna aittir.

karotenoidler- bir grup bitki pigmenti - yüksek moleküler ağırlıklı hidrokarbonlar. Kloroplastlarda ve esas olarak kromoplastlarda birikir. Bu grup karotenleri ve ksantofilleri içerir; İkincisi arasında en yaygın olanları zeaksantin, kapksantin, ksantin, likopen ve luteindir. Güneş spektrumunun mavi kısmının enerjisini emerek fotosentez sürecine katılın; renk çiçekler, meyveler, tohumlar, kökler ve sonbaharda - ve yapraklar.

doku turgoru- Canlı bir hücredeki iç hidrostatik basınç, hücre zarında gerginliğe neden olur.

Mitotik iğ(fisyon mili) - nükleer bölünme (mitoz) sürecinde ökaryotik hücrelerde meydana gelen bir yapı. Adını şeklin mile uzaktan benzerliğinden almıştır.

hücre iskeleti- canlı bir hücrenin sitoplazmasında bulunan bir hücre çerçevesi veya iskeleti. Hem ökaryotlarda hem de prokaryotlarda tüm hücrelerde bulunur. Mikrotübüller ve mikrofilamentlerden oluşur. Hücrenin şeklinin ve hareketinin korunmasını sağlar.

fagositoz- kan ve doku hücrelerinin (fagositler) bulaşıcı ajanları ve ölü hücreleri yakalama ve sindirme süreci.

Fagositler - hücrelerin genel adı: kanda - granüler lökositler (granülositler), dokularda - makrofajlar. Süreç, 1882'de I. I. Mechnikov tarafından keşfedildi.

Fagositoz, vücudun savunma reaksiyonlarından biridir.

pinositoz- 1. İçerdiği maddelerle sıvının hücre yüzeyi tarafından yakalanması. 2. makromoleküllerin emilim ve hücre içi imha süreci. Yüksek moleküler bileşiklerin, özellikle proteinlerin ve karbonhidrat-protein komplekslerinin hücresine penetrasyonun ana mekanizmalarından biri.

Kullanılmış Kitaplar:

1. Biyoloji: sınava hazırlanmak için eksiksiz bir rehber. / G.I. Lerner. - M.: AST: Astrel; Vladimir; VKT, 2009

2. Biyoloji: ders kitabı. 11. sınıf genel eğitim öğrencileri için. Kurumlar: Temel Düzey / Ed. Prof. I.N. Ponomareva. - 2. baskı, Rev. - E.: Ventana-Graf, 2008.

3. Üniversite adayları için biyoloji. Yoğun kurs / G.L.Bilich, V.A.Kryzhanovsky. - Moskova: Onyx Yayınevi, 2006.

4. Genel biyoloji: ders kitabı. 11 cl için Genel Eğitim. kurumlar / VB Zakharov, SG Sonin. - 2. baskı, Stereotip. - M.: Bustard, 2006.

5. Biyoloji. Genel biyoloji. 10-11 sınıflar: ders kitabı. genel eğitim için. kurumlar: temel seviye / D.K. Belyaev, P.M. Borodin, N.N. Vorontsov ve diğerleri, ed. D.K.Belyaeva, G.M. Dymshits; Büyüdü. acad. Bilimler, Ros. acad. eğitim, yayınevi "Eğitim". - 9. baskı. - M.: Eğitim, 2010.

6. Biyoloji: çalışma kılavuzu / A.G. Lebedev. M.: AST: Astrel. 2009.

7. Biyoloji. Genel bir ortaokulun eksiksiz bir kursu: okul çocukları ve başvuru sahipleri için bir ders kitabı / M.A. Valovaya, N.A. Sokolova, A.A. Kamenski. - M.: Sınav, 2002.

Kullanılan İnternet kaynakları:

Vikipedi. hücre yapısı