Rastlinska celica z napisi. Podobnosti in razlike v zgradbi rastlinskih in živalskih celic
Znanstveniki postavljajo živalsko celico kot glavni del telesa predstavnika živalskega kraljestva - enoceličnega in večceličnega.
So evkariontski, s pravim jedrom in specializiranimi strukturami – organeli, ki opravljajo diferencirane funkcije.
Rastline, glive in protisti imajo evkariontske celice; bakterije in arheje imajo enostavnejše prokariontske celice.
Zgradba živalske celice se razlikuje od rastlinske. Živalska celica nima sten ali kloroplastov (organelov, ki delujejo).
Risba živalske celice z napisi
Celica je sestavljena iz številnih specializiranih organelov, ki opravljajo različne funkcije.
Najpogosteje vsebuje večino, včasih vse obstoječe vrste organelov.
Osnovni organeli in organeli živalske celice
Organele in organele so »organi«, odgovorni za delovanje mikroorganizma.
Jedro
Jedro je vir deoksiribonukleinske kisline (DNK), genetskega materiala. DNK je vir nastajanja beljakovin, ki nadzorujejo stanje telesa. V jedru se verige DNK tesno ovijejo okoli visoko specializiranih proteinov (histonov), da tvorijo kromosome.
Jedro izbira gene za nadzor aktivnosti in delovanja tkivne enote. Glede na vrsto celice vsebuje različen nabor genov. DNK se nahaja v nukleoidnem predelu jedra, kjer nastajajo ribosomi. Jedro je obdano z jedrno membrano (kariolema), dvojnim lipidnim dvoslojem, ki ga ločuje od drugih komponent.
Jedro uravnava rast in delitev celic. Ko se kromosomi tvorijo v jedru, se med procesom razmnoževanja podvojijo in tvorijo dve hčerinski enoti. Organeli, imenovani centrosomi, pomagajo organizirati DNK med delitvijo. Jedro je običajno predstavljeno v ednini.
Ribosomi
Ribosomi so mesto sinteze beljakovin. Najdemo jih v vseh tkivnih enotah, v rastlinah in živalih. V jedru se zaporedje DNA, ki kodira določeno beljakovino, kopira v prosto verigo messenger RNA (mRNA).
Veriga mRNA potuje do ribosoma prek messenger RNA (tRNA), njeno zaporedje pa se uporablja za določanje razporeditve aminokislin v verigi, ki sestavlja beljakovino. V živalskem tkivu se ribosomi nahajajo prosto v citoplazmi ali pritrjeni na membrane endoplazmatskega retikuluma.
Endoplazmatski retikulum
Endoplazmatski retikulum (ER) je mreža membranskih vrečk (cistern), ki segajo od zunanje jedrske membrane. Spreminja in prenaša beljakovine, ki jih ustvarijo ribosomi.
Obstajata dve vrsti endoplazmatskega retikuluma:
- zrnat;
- agranularni.
Zrnati ER vsebuje pritrjene ribosome. Agranularni ER je brez pritrjenih ribosomov in sodeluje pri nastajanju lipidov in steroidnih hormonov ter odstranjevanju strupenih snovi.
Vezikli
Vezikli so majhne kroglice lipidnega dvosloja, ki so del zunanje membrane. Uporabljajo se za transport molekul po celici od enega organela do drugega in sodelujejo pri presnovi.
Specializirani vezikli, imenovani lizosomi, vsebujejo encime, ki razgradijo velike molekule (ogljikove hidrate, lipide in beljakovine) v manjše, da jih tkivo lažje uporabi.
Golgijev aparat
Tudi Golgijev aparat (Golgijev kompleks, Golgijevo telo) sestavljajo cisterne, ki med seboj niso povezane (za razliko od endoplazmatskega retikuluma).
Golgijev aparat sprejme beljakovine, jih razvrsti in pakira v vezikle.
Mitohondrije
Proces celičnega dihanja poteka v mitohondrijih. Sladkorji in maščobe se razgradijo, energija pa se sprosti v obliki adenozin trifosfata (ATP). ATP nadzoruje vse celične procese, mitohondriji proizvajajo celice ATP. Mitohondrije včasih imenujemo "generatorji".
Celična citoplazma
Citoplazma je tekoče okolje celice. Lahko deluje tudi brez jedra, vendar za kratek čas.
Cytosol
Citosol imenujemo celična tekočina. Citosol in vsi organeli v njem, razen jedra, se skupaj imenujejo citoplazma. Citosol je sestavljen predvsem iz vode in vsebuje tudi ione (kalij, beljakovine in majhne molekule).
Citoskelet
Citoskelet je mreža filamentov in cevk, razporejenih po citoplazmi.
Izvaja naslednje funkcije:
- daje obliko;
- daje moč;
- stabilizira tkivo;
- varuje organele na določenih mestih;
- igra pomembno vlogo pri prenosu signala.
Obstajajo tri vrste citoskeletnih filamentov: mikrofilamenti, mikrotubuli in intermediarni filamenti. Mikrofilamenti so najmanjši elementi citoskeleta, mikrotubuli pa največji.
Celična membrana
Celična membrana popolnoma obdaja živalsko celico, ki za razliko od rastlin nima celične stene. Celična membrana je dvojna plast, sestavljena iz fosfolipidov.
Fosfolipidi so molekule, ki vsebujejo fosfate, vezane na glicerol in radikale maščobnih kislin. Zaradi hidrofilnih in hidrofobnih lastnosti v vodi spontano tvorijo dvojne membrane.
Celična membrana je selektivno prepustna – lahko dovoli prehod določenim molekulam. Kisik in ogljikov dioksid zlahka prehajata, medtem ko morajo velike ali nabite molekule skozi poseben kanal v membrani, da ohranijo homeostazo.
Lizosomi
Lizosomi so organeli, ki razgrajujejo snovi. Lizosom vsebuje približno 40 prebavnih encimov. Zanimivo je, da je sam celični organizem zaščiten pred razgradnjo v primeru preboja lizosomskih encimov v citoplazmo, mitohondriji, ki so opravili svojo funkcijo, so podvrženi razgradnji. Po cepitvi nastanejo ostanki teles, primarni lizosomi se spremenijo v sekundarne.
Centriole
Centrioli so gosta telesa, ki se nahajajo v bližini jedra. Število centriolov je različno, največkrat sta dva. Centrioli so povezani z endoplazmatskim mostom.
Kako izgleda živalska celica pod mikroskopom?
Pod standardnim optičnim mikroskopom so glavne komponente vidne. Ker so povezani v nenehno spreminjajoč se organizem, ki je v gibanju, je lahko posamezne organele težko prepoznati.
Naslednji deli niso vprašljivi:
- jedro;
- citoplazma;
- celična membrana.
Mikroskop višje ločljivosti, skrbno pripravljen vzorec in nekaj vaje vam bodo pomagali podrobneje preučiti celico.
Centriolne funkcije
Natančne funkcije centriola ostajajo neznane. Pogosta hipoteza je, da so centrioli vključeni v proces delitve, tvorijo delitveno vreteno in določajo njegovo smer, vendar v znanstvenem svetu ni gotovosti.
Zgradba človeške celice - risba z napisi
Enota človeškega celičnega tkiva ima kompleksno strukturo. Slika prikazuje glavne strukture.
Vsaka komponenta ima svoj namen, le v konglomeratu zagotavljajo delovanje pomembnega dela živega organizma.
Znaki žive celice
Živa celica je po svojih značilnostih podobna živemu bitju kot celoti. Diha, se hrani, razvija, deli, v njegovi zgradbi se dogajajo različni procesi. Jasno je, da zamiranje naravnih procesov za telo pomeni smrt.
Značilnosti rastlinskih in živalskih celic v tabeli
Rastlinske in živalske celice imajo podobnosti in razlike, ki so na kratko opisane v tabeli:
Podpis | Zelenjava | žival |
Pridobivanje hrane | Avtotrofno. Fotosintetizira hranila |
Heterotrofni. Ne proizvaja organskih snovi. |
Shranjevanje energije | V vakuoli | V citoplazmi |
Skladiščenje ogljikovih hidratov | škrob | glikogen |
Reproduktivni sistem | Nastajanje septuma v materini enoti | Nastanek zožitve v materinski enoti |
Celično središče in centrioli | V nižjih rastlinah | Vse vrste |
Celična stena | Gosta, ohranja svojo obliko | Prilagodljiv, omogoča spremembe |
Glavne komponente so podobne za delce rastlin in živali.
Zaključek
Živalska celica je kompleksen delujoč organizem z značilnimi lastnostmi, funkcijami in namenom obstoja. Vsi organeli in organoidi prispevajo k življenjskemu procesu tega mikroorganizma.
Nekatere komponente so raziskovali znanstveniki, medtem ko je treba funkcije in lastnosti drugih še odkriti.
Celice, ki tvorijo tkiva živali in rastlin, se zelo razlikujejo po obliki, velikosti in notranji zgradbi. Vsi pa kažejo podobnosti v glavnih značilnostih življenjskih procesov, presnovi, razdražljivosti, rasti, razvoju in sposobnosti spreminjanja.
Celice vseh vrst vsebujejo dve glavni komponenti, ki sta med seboj tesno povezani - citoplazmo in jedro. Jedro je ločeno od citoplazme s porozno membrano in vsebuje jedrni sok, kromatin in nukleolus. Poltekoča citoplazma zapolnjuje celotno celico in je prepredena s številnimi tubuli. Zunaj je prekrit s citoplazemsko membrano. Specializiralo se je strukture organelov, stalno prisotne v celici in začasne tvorbe - vključki. Membranski organeli: zunanja citoplazemska membrana (OCM), endoplazmatski retikulum (ER), Golgijev aparat, lizosomi, mitohondriji in plastidi. Zgradba vseh membranskih organelov temelji na biološki membrani. Vse membrane imajo načeloma enoten strukturni načrt in so sestavljene iz dvojne plasti fosfolipidov, v katero so na različnih straneh na različnih globinah potopljene beljakovinske molekule. Membrane organelov se med seboj razlikujejo le po naborih beljakovin, ki jih vsebujejo (slika 2).
riž. 1.
Citoplazemska membrana. Vse rastlinske celice, večcelične živali, praživali in bakterije imajo troslojno celično membrano: zunanjo in notranjo plast sestavljajo beljakovinske molekule, srednjo plast pa sestavljajo lipidne molekule. Omejuje citoplazmo iz zunanjega okolja, obdaja vse celične organele in je univerzalna biološka struktura. V nekaterih celicah je zunanja membrana sestavljena iz več membran, ki tesno ležijo druga ob drugi. V takih primerih celična membrana postane gosta in elastična ter omogoča celici, da ohrani svojo obliko, kot na primer pri eugleni in migetalkah. Večina rastlinskih celic ima poleg membrane na zunanji strani tudi debelo celulozno ovojnico - celično steno. Jasno je viden v običajnem svetlobnem mikroskopu in opravlja podporno funkcijo zaradi togega zunanjega sloja, ki daje celicam jasno obliko.
Na površini celic membrana tvori podolgovate izrastke - mikrovile, gube, invaginacije in izbokline, kar močno poveča absorpcijsko oziroma izločevalno površino. S pomočjo membranskih izrastkov se celice povezujejo med seboj v tkivih in organih večceličnih organizmov, na pregibih membran se nahajajo različni encimi, ki sodelujejo pri presnovi. Z razmejevanjem celice od okolja membrana uravnava smer difuzije snovi in jih hkrati aktivno prenaša v celico (kopičenje) ali ven (izločanje). Zaradi teh lastnosti membrane je koncentracija kalijevih, kalcijevih, magnezijevih in fosforjevih ionov v citoplazmi večja, koncentracija natrija in klora pa manjša kot v okolju. Skozi pore zunanje membrane ioni, voda in majhne molekule drugih snovi prodrejo v celico iz zunanjega okolja. Prodiranje razmeroma velikih trdnih delcev v celico poteka z fagocitoza(iz grškega "phago" - požiram, "pijem" - celica) 1. V tem primeru se zunanja membrana na mestu stika z delcem upogne v celico in potegne delec globoko v citoplazmo, kjer se encimsko razcepi. Podobno vstopajo v celico kapljice tekočih snovi; njihova absorpcija se imenuje pinocitoza(iz grškega "pino" - pijača, "cytos" - celica). Zunanja celična membrana opravlja tudi druge pomembne biološke funkcije.
citoplazma 85 % sestavlja voda, 10 % beljakovine, ostalo tvorijo lipidi, ogljikovi hidrati, nukleinske kisline in mineralne spojine; vse te snovi tvorijo koloidno raztopino, ki je po konsistenci podobna glicerinu. Koloidna snov celice ima glede na njeno fiziološko stanje in naravo vpliva zunanjega okolja lastnosti tako tekočega kot elastičnega, gostejšega telesa. Citoplazmo prebijajo kanali različnih oblik in velikosti, ki se imenujejo endoplazmatski retikulum. Njihove stene so membrane, ki so v tesnem stiku z vsemi organeli celice in skupaj z njimi tvorijo enoten funkcionalni in strukturni sistem za presnovo in energijo ter gibanje snovi v celici. citoplazma jedrna celična rastlina
Stene tubulov vsebujejo drobna zrnca, imenovana zrnca. ribosomi. Ta mreža tubulov se imenuje zrnata. Ribosomi so lahko razpršeni po površini tubulov ali tvorijo komplekse petih do sedmih ali več ribosomov, imenovanih polisomi. Drugi tubuli ne vsebujejo zrnc; tvorijo gladek endoplazmatski retikulum. Encimi, ki sodelujejo pri sintezi maščob in ogljikovih hidratov, se nahajajo na stenah.
Notranja votlina tubulov je napolnjena z odpadnimi produkti celice. Znotrajcelični tubuli, ki tvorijo kompleksen razvejan sistem, uravnavajo gibanje in koncentracijo snovi, ločujejo različne molekule organskih snovi in stopnje njihove sinteze. Na notranji in zunanji površini membran, bogatih z encimi, se sintetizirajo beljakovine, maščobe in ogljikovi hidrati, ki se uporabljajo pri presnovi ali se kopičijo v citoplazmi kot vključki ali se izločajo.
Ribosomi najdemo v vseh vrstah celic – od bakterij do celic večceličnih organizmov. To so okrogla telesa, sestavljena iz ribonukleinske kisline (RNK) in beljakovin v skoraj enakem razmerju. Zagotovo vsebujejo magnezij, katerega prisotnost ohranja strukturo ribosomov. Ribosomi so lahko povezani z membranami endoplazmatskega retikuluma, z zunanjo celično membrano ali pa prosto ležijo v citoplazmi. Izvajajo sintezo beljakovin. Poleg citoplazme se ribosomi nahajajo v celičnem jedru. Nastanejo v nukleolu in nato vstopijo v citoplazmo.
Golgijev kompleks v rastlinskih celicah je videti kot posamezna telesca, obdana z membranami. V živalskih celicah je ta organela predstavljena s cisternami, tubulami in vezikli. Produkti celičnega izločanja vstopajo v membranske cevke Golgijevega kompleksa iz tubulov endoplazmatskega retikuluma, kjer se kemično prerazporedijo, zbijejo in nato preidejo v citoplazmo in jih bodisi uporabi celica sama ali pa se iz nje odstranijo. V cisternah Golgijevega kompleksa se polisaharidi sintetizirajo in kombinirajo z beljakovinami, kar povzroči nastanek glikoproteinov.
Mitohondrije-- majhna paličasta telesa, omejena z dvema membranama. Številne gube - kriste - segajo od notranje membrane mitohondrija; na njihovih stenah so različni encimi, s pomočjo katerih poteka sinteza visokoenergijske snovi - adenozin trifosforne kisline (ATP) 1. Glede na aktivnost celice in zunanje vplive se lahko mitohondriji premikajo, spreminjajo svojo velikost in obliko. V mitohondrijih se nahajajo ribosomi, fosfolipidi, RNA in DNA. Prisotnost DNK v mitohondrijih je povezana s sposobnostjo teh organelov, da se razmnožujejo s tvorbo zožitve ali brstenja med celično delitvijo, pa tudi s sintezo nekaterih mitohondrijskih proteinov.
Lizosomi- majhne ovalne tvorbe, omejene z membrano in razpršene po citoplazmi. Najdemo ga v vseh celicah živali in rastlin. Nastanejo v podaljških endoplazmatskega retikuluma in v Golgijevem kompleksu, kjer se napolnijo s hidrolitičnimi encimi, nato pa se ločijo in vstopijo v citoplazmo. V normalnih pogojih lizosomi prebavijo delce, ki pridejo v celico s fagocitozo, in produkti lizosomov se izločijo skozi membrano lizosoma v citoplazmo, kjer se vključijo v nove molekule, ko membrana lizosoma poči, encimi vstopijo v citoplazmo prebavi njegovo vsebino in povzroči celično smrt.
Plastidi najdemo le v rastlinskih celicah in v večini zelenih rastlin. Organske snovi se sintetizirajo in kopičijo v plastidih. Obstajajo tri vrste plastidov: kloroplasti, kromoplasti in levkoplasti.
kloroplasti -- zeleni plastidi, ki vsebujejo zeleni pigment klorofil. Najdemo jih v listih, mladih steblih in nezrelih plodovih. Kloroplasti so obdani z dvojno membrano. Pri višjih rastlinah je notranji del kloroplastov napolnjen s poltekočo snovjo, v kateri so plošče položene vzporedno druga z drugo. Parne membrane plošč se zlivajo v sklade, ki vsebujejo klorofil. V vsakem kupu kloroplastov višjih rastlin se izmenjujejo plasti beljakovinskih molekul in lipidnih molekul, med njimi pa se nahajajo molekule klorofila. Ta večplastna struktura zagotavlja največje število prostih površin in olajša zajem in prenos energije med fotosintezo.
kromoplasti -- plastide, ki vsebujejo rastlinske pigmente (rdeče ali rjave, rumene, oranžne). Koncentrirani so v citoplazmi celic cvetov, stebel, plodov in listov rastlin in jim dajejo ustrezno barvo. Kromoplasti nastanejo iz levkoplastov ali kloroplastov kot posledica kopičenja pigmentov karotenoidi 1 .
Levkoplasti - brezbarvni plastidi, ki se nahajajo v neobarvanih delih rastlin: v steblih, koreninah, čebulicah itd. Škrobna zrna se kopičijo v levkoplastih nekaterih celic, olja in beljakovine se kopičijo v levkoplastih drugih celic.
Vsi plastidi nastanejo iz svojih predhodnikov – proplastidov. V njih so identificirali DNK, ki nadzoruje razmnoževanje teh organelov.
Celični center, ali centrosom, ima pomembno vlogo pri delitvi celic in je sestavljen iz dveh centriolov . Najdemo ga v vseh živalskih in rastlinskih celicah, razen v cvetnicah, nižjih glivah in nekaterih praživalih. Centrioli v delečih se celicah sodelujejo pri nastajanju delitvenega vretena in se nahajajo na njegovih polih. V celici, ki se deli, se prvi deli celični center, hkrati pa nastane ahromatinsko vreteno, ki kromosome usmerja, ko se razhajajo proti polom. En centriol zapusti vsako hčerinsko celico.
Številne rastlinske in živalske celice imajo organoidi za posebne namene: migetalke, opravljajo funkcijo gibanja (ciliati, celice dihalnih poti), flagella(praživali enocelični, moške reproduktivne celice pri živalih in rastlinah itd.).
Vključki - začasni elementi, ki nastanejo v celici v določeni fazi njenega življenja kot posledica sintetične funkcije. Uporabijo se ali odstranijo iz celice. Vključki so tudi rezervna hranila: v rastlinskih celicah - škrob, maščobne kapljice, bloki, eterična olja, številne organske kisline, soli organskih in anorganskih kislin; v živalskih celicah - glikogen (v jetrnih celicah in mišicah), kapljice maščobe (v podkožnem tkivu); Nekateri vključki se kopičijo v celicah kot odpadki – v obliki kristalov, pigmentov itd.
Vakuole -- to so votline, ki jih omejuje membrana; dobro izražen v rastlinskih celicah in prisoten v protozojih. Nastanejo na različnih področjih endoplazmatskega retikuluma. In postopoma se ločijo od tega. Vakuole vzdržujejo turgorski tlak, v njih je koncentriran celični ali vakuolarni sok, katerega molekule določajo njegovo osmotsko koncentracijo. Menijo, da se začetni produkti sinteze - topni ogljikovi hidrati, beljakovine, pektini itd. - kopičijo v cisternah endoplazmatskega retikuluma. Ti grozdi predstavljajo zametke bodočih vakuol.
Citoskelet . Ena od posebnosti evkariontske celice je razvoj skeletnih tvorb v obliki mikrotubulov in snopov beljakovinskih vlaken v njeni citoplazmi. Elementi citoskeleta so tesno povezani z zunanjo citoplazmatsko membrano in jedrsko ovojnico ter tvorijo zapletene splete v citoplazmi. Podporni elementi citoplazme določajo obliko celice, zagotavljajo gibanje znotrajceličnih struktur in gibanje celotne celice.
Jedro Celica igra pomembno vlogo v svojem življenju; z njegovo odstranitvijo celica preneha delovati in odmre. Večina živalskih celic ima eno jedro, obstajajo pa tudi večjedrne celice (človeška jetra in mišice, glive, trepalnice, zelene alge). Rdeče krvne celice sesalcev se razvijejo iz predhodnih celic, ki vsebujejo jedro, vendar ga zrele rdeče krvne celice izgubijo in ne živijo dolgo.
Jedro je obdano z dvojno membrano, prežeto s porami, skozi katere je tesno povezano s kanali endoplazmatskega retikuluma in citoplazme. Znotraj jedra je kromatin- spiralizirani odseki kromosomov. Med delitvijo celic se spremenijo v paličaste strukture, ki so dobro vidne pod svetlobnim mikroskopom. Kromosomi so kompleksni kompleksi beljakovin in DNK, imenovani nukleoprotein.
Naloge jedra so uravnavanje vseh vitalnih funkcij celice, ki jih izvaja s pomočjo DNK in RNK materialnih nosilcev dednih informacij. Pri pripravi na celično delitev se DNK podvoji; med mitozo se kromosomi ločijo in prenesejo na hčerinske celice, kar zagotavlja kontinuiteto dednih informacij v vsaki vrsti organizma.
Karioplazma -- tekoča faza jedra, v kateri se v raztopljeni obliki nahajajo odpadni produkti jedrskih struktur.
Nukleolus-- izoliran, najgostejši del jedra. Jedro vsebuje kompleksne beljakovine in RNA, proste ali vezane fosfate kalija, magnezija, kalcija, železa, cinka, pa tudi ribosome. Jedrce izgine pred začetkom celične delitve in se ponovno oblikuje v zadnji fazi delitve.
Tako ima celica fino in zelo kompleksno organizacijo. Obsežna mreža citoplazemskih membran in membranski princip zgradbe organelov omogočata razlikovanje med številnimi kemičnimi reakcijami, ki potekajo hkrati v celici. Vsaka od znotrajceličnih tvorb ima svojo zgradbo in specifično funkcijo, vendar je le z njihovim medsebojnim delovanjem možno harmonično delovanje celice. Na podlagi takšnega medsebojnega delovanja snovi iz okolja vstopajo v celico, odpadne snovi pa se iz nje odvajajo v zunanjost okolje – tako pride do presnove. Popolnost strukturne organizacije celice je lahko nastala le kot posledica dolgotrajne biološke evolucije, med katero so se funkcije, ki jih je opravljala, postopoma zapletale.
Najenostavnejše enocelične oblike predstavljajo tako celico kot organizem z vsemi njegovimi življenjskimi manifestacijami. Pri večceličnih organizmih celice tvorijo homogene skupine – tkiva. Po drugi strani pa tkiva tvorijo organe, sisteme, njihove funkcije pa so določene s splošno življenjsko aktivnostjo celotnega organizma.
Pri preučevanju strukture rastlinske celice bo risba z napisi koristen vizualni povzetek za obvladovanje te teme. Toda najprej malo zgodovine.
Zgodovina odkritja in študija celic je povezana z imenom angleškega izumitelja Roberta Hooka. V 17. stoletju je R. Hooke na delu rastlinskega čepa, pregledanem pod mikroskopom, odkril celice, ki so jih kasneje poimenovali celice.
Osnovne podatke o celici je pozneje predstavil nemški znanstvenik T. Schwann v celični teoriji, oblikovani leta 1838. Glavne določbe te razprave se glasijo:
- vse življenje na zemlji je sestavljeno iz strukturnih enot - celic;
- Vse celice imajo skupne lastnosti v strukturi in delovanju. Ti osnovni delci so sposobni razmnoževanja, kar je možno zaradi delitve matične celice;
- V večceličnih organizmih se lahko celice združujejo na podlagi skupnih funkcij ter strukturne in kemične organizacije v tkivu.
rastlinska celica
Rastlinska celica ima poleg splošnih značilnosti in podobnosti zgradbe z živalsko celico tudi svoje značilne lastnosti, ki so značilne samo zanjo:
- prisotnost celične stene (lupine);
- prisotnost plastidov;
- prisotnost vakuole.
Zgradba rastlinske celice
Slika shematično prikazuje model rastlinske celice, iz česa je sestavljena in kako se imenujejo njeni glavni deli.
Vsak od njih bo podrobneje obravnavan spodaj.
Celični organeli in njihove funkcije – opisna tabela
Tabela vsebuje pomembne informacije o celičnih organelih. Učencu bo pomagala sestaviti načrt zgodbe na podlagi risbe.
Organoid | Opis | funkcija | Posebnosti |
Celična stena | Pokriva citoplazmatsko membrano, sestava je večinoma celuloza. | Ohranjanje trdnosti, mehanska zaščita, oblikovanje celične oblike, absorpcija in izmenjava različnih ionov, transport snovi. | Značilen za rastlinske celice (v živalskih celicah ga ni). |
citoplazma | Notranje okolje celice. Vključuje poltekoči medij, organele, ki se nahajajo v njem, in netopne vključke. | Poenotenje in interakcija vseh struktur (organelov). | Možna je sprememba agregatnega stanja. |
Jedro | Največji organel. Oblika je sferična ali jajčasta. Vsebuje kromatide (molekule DNK). Jedro je prekrito z dvojno membransko jedrno ovojnico. | Shranjevanje in prenos dednih informacij. | Organel z dvojno membrano. |
Nukleolus | Sferična oblika, d – 1-3 µm. So glavni nosilci RNK v jedru. | Sintetizirajo rRNA in ribosomske podenote. | Jedro vsebuje 1-2 nukleola. |
Vakuola | Rezervoar z aminokislinami in mineralnimi solmi. | Regulacija osmotskega tlaka, shranjevanje rezervnih snovi, avtofagija (samoprebava znotrajceličnih ostankov). | Starejša kot je celica, več prostora v celici zaseda vakuola. |
Plastidi | 3 vrste: kloroplasti, kromoplasti in levkoplasti. | Zagotavlja avtotrofno vrsto prehrane, sintezo organskih snovi iz anorganskih. | Včasih se lahko spremenijo iz ene vrste plastida v drugo. |
Jedrska ovojnica | Vsebuje dve membrani. Ribosomi so pritrjeni na zunanjega, ponekod pa se povežejo z ER. Prežet s porami (izmenjava med jedrom in citoplazmo). | Loči citoplazmo od notranje vsebine jedra. | Organel z dvojno membrano. |
Citoplazemske tvorbe - celični organeli
Pogovorimo se podrobneje o sestavinah rastlinske celice.
Jedro
Jedro shranjuje genetske informacije in izvaja podedovane informacije. Mesto shranjevanja so molekule DNK. Hkrati so v jedru prisotni popravljalni encimi, ki so sposobni nadzorovati in odpraviti spontane poškodbe molekul DNK.
Poleg tega so same molekule DNA v jedru podvržene reduplikaciji (podvojitvi). V tem primeru dobijo celice, ki nastanejo z delitvijo izvorne celice, enako količino genetske informacije tako v kvalitativnem kot kvantitativnem razmerju.
Endoplazmatski retikulum (ER)
Obstajata dve vrsti: groba in gladka. Prva vrsta sintetizira beljakovine za izvoz in celične membrane. Druga vrsta je sposobna razstrupljati škodljive presnovne produkte.
Golgijev aparat
Leta 1898 ga je odkril italijanski raziskovalec C. Golgi. V celicah se nahaja v bližini jedra. Ti organeli so membranske strukture, pakirane skupaj. To območje kopičenja se imenuje diktiosom.
Sodelujejo pri kopičenju produktov, ki se sintetizirajo v endoplazmatskem retikulumu in so vir celičnih lizosomov.
Lizosomi
Niso neodvisne strukture. So posledica delovanja endoplazmatskega retikuluma in Golgijevega aparata. Njihov glavni namen je sodelovanje pri razgradnih procesih znotraj celice.
V lizosomih je približno štiri ducate encimov, ki uničijo večino organskih spojin. Poleg tega je lizosomska membrana sama odporna na delovanje takih encimov.
Mitohondrije
Organeli z dvojno membrano. V vsaki celici se lahko njihovo število in velikost razlikujeta. Obdani so z dvema visoko specializiranima membranama. Med njimi je medmembranski prostor.
Notranja membrana je sposobna tvoriti gube - kriste. Zaradi prisotnosti krist je notranja membrana 5-krat večja od površine zunanje membrane.
Povečana funkcionalna aktivnost celice je posledica povečanega števila mitohondrijev in velikega števila krist v njih, medtem ko se v pogojih telesne nedejavnosti število krist v mitohondrijih in število mitohondrijev močno in hitro spremeni.
Obe mitohondrijski membrani se razlikujeta po svojih fizioloških lastnostih. S povečanim ali zmanjšanim osmotskim tlakom se lahko notranja membrana skrči ali raztegne. Za zunanjo membrano je značilno le ireverzibilno raztezanje, ki lahko privede do rupture. Celoten kompleks mitohondrijev, ki zapolnjuje celico, se imenuje hondrij.
Plastidi
Po velikosti so ti organeli drugi za jedrom. Obstajajo tri vrste plastidov:
- odgovoren za zeleno barvo rastlin - kloroplastov;
- odgovoren za jesenske barve - oranžna, rdeča, rumena, oker - kromoplasti;
- brezbarvni levkoplasti, ki ne vplivajo na obarvanost.
Omeniti velja: Ugotovljeno je bilo, da je lahko v celicah hkrati prisotna le ena vrsta plastida.
Zgradba in funkcije kloroplastov
Izvajajo procese fotosinteze. Prisoten je klorofil (daje zeleno barvo). Oblika: bikonveksna leča. Število v kletki je 40-50. Ima dvojno membrano. Notranja membrana tvori ploščate vezikle - tilakoide, ki so pakirani v sklade - grana.
Kromoplasti
Zaradi svetlih pigmentov dajejo svetle barve rastlinskim organom: raznobarvnim cvetnim listom, zrelemu sadju, jesenskemu listju in nekaterim korenovkam (korenje).
Kromoplasti nimajo notranjega membranskega sistema. Pigmenti se lahko kopičijo v kristalni obliki, kar daje plastidom različne oblike (plošča, romb, trikotnik).
Funkcije te vrste plastida še niso v celoti raziskane. Toda po dostopnih podatkih gre za zastarele kloroplaste z uničenim klorofilom.
levkoplasti
Neločljivo povezan s tistimi deli rastlin, ki niso izpostavljeni sončni svetlobi. Na primer gomolji, semena, čebulice, korenine. Notranji membranski sistem je manj razvit kot sistem kloroplastov.
Odgovorni so za prehrano, kopičijo hranila in sodelujejo pri sintezi. V prisotnosti svetlobe se lahko levkoplasti spremenijo v kloroplaste.
Ribosomi
Majhna zrnca, sestavljena iz RNA in beljakovin. Edine brezmembranske strukture. Lahko se nahajajo posamezno ali kot del skupine (polisomi).
Ribosom tvorita velika in mala podenota, ki sta povezani z magnezijevimi ioni. Funkcija: sinteza beljakovin.
Mikrotubule
To so dolgi cilindri, v stenah katerih se nahaja beljakovinski tubulin. Ta organela je dinamična struktura (lahko pride do njene rasti in propada). Aktivno sodelujejo v procesu delitve celic.
Vakuola – zgradba in funkcije
Na sliki je označeno z modro barvo. Sestavljen je iz membrane (tonoplast) in notranjega okolja (celični sok).
Zavzema večino celice, njen osrednji del.
Shranjuje vodo in hranila ter produkte razpadanja.
Kljub enotni strukturni organizaciji v zgradbi glavnih organelov je v rastlinskem svetu opaziti ogromno vrstno pestrost.
Vsak šolar, še posebej odrasel, mora razumeti in vedeti, katere bistvene dele ima rastlinska celica in kako izgleda njen model, kakšno vlogo igrajo in kako se imenujejo organeli, ki so odgovorni za barvanje rastlinskih delov.
Po celični teoriji Theodorja Schwanna je celica enota vseh živih bitij. Primerjava rastlinskih in živalskih celic pokaže, da so homologne, ker imajo podobno strukturo. Zgradbe rastlin in živali se razlikujejo po specifičnih organelih, membranah in številu organelov.
Za primerjavo zgradbe rastlinskih in živalskih celic je treba spomniti, da obe vrsti pripadata evkariontom: imata jedro in sta sposobni mitotične delitve.
Podobnosti
Če primerjamo rastlinske in živalske celice, lahko najdemo veliko podobnosti. Poleg jedra so v citoplazmi prisotni še drugi podobni organeli.
Tabela vsebuje opis in funkcije.
Organel | Opis | Funkcije |
Jedro | Ima membrano, vsebuje kromatin in nukleol | Uravnava sintezo ribosomov, nukleinskih kislin in drugih beljakovin, nadzoruje notranje procese, shranjuje podatke o dednosti in jih prenaša hčerinskim celicam. |
Endoplazmatski retikulum (ER) | Nastane z zunanjo membrano jedra. Lahko je gladek ali hrapav (z ribosomi) | Sintetizira hormone, shranjuje ogljikove hidrate, nevtralizira strupe, kopiči kalcij. |
Ribosomi | Nemembranske strukture, sestavljene iz beljakovin in RNA. Najdemo ga v citoplazmi in na urgenci | Izvedite sintezo beljakovin |
Golgijev kompleks | Membranski organel, sestavljen iz cistern, napolnjenih z encimi | Skupaj z ER spreminja, tvori lizosome, proizvaja izločke |
Mitohondrije | Sestavljen je iz dveh membran, napolnjenih z viskozno snovjo - matriko. Notranja membrana tvori kriste - gube, skozi katere poteka celično dihanje | Proizvaja energijo v obliki ATP |
Evkarionti vedno vsebujejo membrano, citoplazmo in jedro.
razlike
Kljub številnim podobnostim imajo evkarionti več razlik.
Splošna primerjava rastlinskih in živalskih celic je predstavljena v tabeli.
Primerjava zgradbe rastlinskih in živalskih celic zadeva njihovo stanje. Nekatera rastlinska tkiva nastanejo iz odmrlih celic.
Pozor! Pri vretenčarjih in nevretenčarjih so tkiva vedno živa. Izjema so keratinizirane luske povrhnjice na površini človeške kože.
Rastline
Za strukturo rastline je značilna manjša plastičnost. Ne vsebuje celičnega središča ali elastične plazmaleme.
stena
Primerjave med rastlinskimi in živalskimi celicami bi morali začeti z močno celično steno, ki vsebuje celulozo. Plastičnost celic tvori primarne in sekundarne membrane.
Prvi nastane zunaj takoj po delitvi, drugi nastane med rastjo med primarno membrano in citoplazmatsko membrano. Vsebuje več celuloze in manj vode.
Stena vsebuje veliko por, ki tvorijo tubule (plasmodesmata), skozi katere evkarionti izmenjujejo snovi.
Organeli
Pri primerjavi rastlinskih in živalskih celic je treba izpostaviti posebne organele, ki so prisotni le v citoplazmi rastlin:
- plastidi - membranski organeli, ki opravljajo različne funkcije;
- - velik membranski organel, ki hrani zalogo hranil.
Glede na funkcionalni namen so plastidi razdeljeni na tri vrste:
- kloroplasti - vsebujejo klorofil in izvajajo fotosintezo;
- levkoplasti - skladiščijo škrob, maščobe, beljakovine;
- kromoplasti - vsebujejo barvne pigmente, ki dajejo barvo cvetnim listom.
Vakuola nastane s pomočjo ER in Golgijevega aparata. Sestavljen je iz številnih ločenih veziklov in zavzema večino strukture ter potiska citoplazmo. Kopiči, shranjuje, prebavlja snovi. Pri praživalih, vretenčarjih in nevretenčarjih se vakuole pogosto imenujejo lizosomi.
Pozor! Največ levkoplastov najdemo v koreninah. Na svetlobi se spremenijo v kloroplaste.
Heterotrofi
Membrana
Živalsko celico odlikuje predvsem odsotnost celične stene. Citoplazma je omejena z elastično citoplazmatsko membrano ali plazmalemo.
Membrana vključuje lipide, ki tvorijo zunanjo in notranjo plast, ter beljakovine, ki opravljajo transportne, receptorske in encimske funkcije. Holesterol, ki je del plazemske membrane, daje togost.
Organoidi
Vsebuje dva posebna:
- celični center,
- lizosom.
Primerjaj proces delitve evkariontov pri rastlinah in živalih. V obeh primerih je zgrajeno »vreteno«, sestavljeno iz mikrotubulov, ki so pritrjeni na kromosome. Vendar pri rastlinah ta proces poteka preko citoskeleta, pri drugih tkivih pa skozi celični center.
Centrosom ali celični center je živalski organel, sestavljen iz dveh pravokotno ležečih beljakovinskih struktur - centriolov. En centriol je matični centriol, drugi pa hčerinski centriol. Mati ima na površini beljakovinske "obliže" - satelite, ki zbirajo mikrotubule.
Pred mitozo se centrioli podvojijo in premaknejo proti polom. Začne se sestavljanje "cepitvenega vretena". Hkrati se na ekvatorju nanizajo kromosomi, na katere so pritrjeni mikrotubuli. Pri razstavljanju mikrotubulov "vreteno" potegne dele kromosomov na različne poli.
Lizosom je enomembranski organel, ki nastane v cisternah Golgijevega kompleksa in opravlja prebavno funkcijo. Znotraj lizosoma vsebuje encime, ki se združijo z maščobnimi kapljicami ali trdnimi delci in jih razgradijo.
Sklep, da rastlinski evkarionti ne vsebujejo lizosomov, ni povsem pravilen. Funkcijo lizosomov opravljajo vakuole, v rastlinski citoplazmi pa lahko vidimo tudi majhne vezikle, ki spominjajo na lizosome.
Kemična sestava
Če upoštevamo kemično sestavo, potem primerjalni opis struktur rastlin in živali kaže na podobnost njihovega izvora. Večina organskih in anorganskih snovi, ki sestavljajo evkarionte, je enakih. Sem spadajo voda, mineralne soli, beljakovine, ogljikovi hidrati, nukleinske kisline, maščobe. Edina razlika je v tem, da rastline vsebujejo celulozo.
Uporaben video
Naj povzamemo
Rastlinskim in živalskim celicam je skupna prisotnost podobnih organelov: jedra, mitohondrijev, ER, Golgijevega aparata in drugih. Razlikujejo se po specifičnih organelih in zgradbi lupine. Rastline vsebujejo plastide in velike vakuole, nimajo pa centrosoma, ki ima pomembno vlogo pri delitvi celic nerastlinskega izvora.
Kot smo že razpravljali v temi "", obstajajo organeli, ki so del celic katerega koli organizma, in obstajajo organeli, ki so lastni celicam le določenih kraljestev (rastlinske, živalske, glivične in bakterijske celice).
Zgradba živalske celice
Glavno hranilo živalskih celic je.
Glavni organeli živalske celice:
- - shranjevanje in prenos dednih informacij. Obstajajo večjedrne živalske celice, kot so celice; Obstajajo tudi brezjedrske, na primer.
- - zaščita, vzdrževanje oblike, aktivni in pasivni transport snovi.
- citoplazma- notranje tekoče okolje katere koli celice, vsebuje vse organele.
Priporočljivo je poznati drug izraz " hialoplazme"je citoplazma brez organelov, tj. tekoči del citoplazme.
Najpomembnejša vloga citoplazme je združevanje vseh celičnih struktur (sestavnih delov) in zagotavljanje njihove kemične interakcije. Opravlja tudi druge funkcije, zlasti podpira turgor(notranji tlak) celice.
V hialoplazmi potekajo številne pomembne biokemične reakcije, zlasti filogenetsko najstarejši proces sproščanja energije.
- (endoplazemski retikulum) je notranji "skelet" celice in zagotavlja transport hranil; v primeru grobega ER je to sinteza beljakovin.
- - "razvršča" beljakovine, odstranjuje snovi, ki jih proizvaja EPS, in tvori lizosome.
- - prebavni organeli celice.
- - »energijska postaja« celice.
- - proizvodnja beljakovin.
- Celično središče (centriole) je organel, edinstven za živalske celice.
Ta organel je bil raziskan relativno nedavno, saj ga je bilo mogoče videti (dolžina mikrotubule 0,2 - 0,6 mikronov), vendar je bilo mogoče strukturo preučiti le s pomočjo mikrotubulov. Mikrotubule so med seboj povezane s proteinskimi vezmi - tako so držali skupaj.
V celici se centrioli običajno nahajajo v bližini jedra, same cevi so v rahlo stisnjenem beljakovinskem okolju - matrica. Takšen sistem se imenuje celični center.
Glavne funkcije celičnega centra- sodelovanje pri delitvi celic, funkcije mikrotubulov— nastanek citoskelet celice... Ko se začne proces profaze mitoze, nastanejo vreteno in pomagajo kromosomom pri premikanju na različne pole celice - igrajo vlogo nekakšnih tirnic.
- Anton Siluanov, minister za finance
- Varstvo pravic potrošnikov: zavarovalna pogodba - pravne storitve družbe Legas Varstvo pravic iz zavarovalne pogodbe
- Konsolidirani register teritorialnega organa zvezne zakladnice
- Zakaj so kiti zanimivi? Kaj slišijo kiti? Najbližji sorodniki kitov so povodni konji