ออร์แกเนลล์ของเซลล์ในชีววิทยาคืออะไร โครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์
สิ่งมีชีวิตทุกชนิดประกอบด้วยเซลล์ - อนุภาคมูลฐานและอนุภาคมูลฐาน สัตว์ต่างจากพืชอย่างไร ทำมาจากอะไร และมีลักษณะอย่างไร ทั้งหมดนี้สามารถเรียนรู้ได้จากบทความนี้
สิ่งมีชีวิตทุกชนิด (คน สัตว์ พืช) มีความซับซ้อนอย่างมากในโครงสร้าง แต่พวกมันก็รวมกันเป็นหนึ่งเดียวด้วยส่วนพื้นฐานอันเดียว นั่นก็คือ เซลล์
นี่คือระบบชีวภาพอิสระที่มีคุณสมบัติและคุณสมบัติหลักของสิ่งมีชีวิตเช่น มันสามารถเติบโต เปลี่ยนแปลง แบ่ง เคลื่อนย้าย และปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมได้ นอกจากนี้ เซลล์ยังมี:
- โครงสร้างพิเศษ
- โครงสร้างที่ได้รับคำสั่ง
- การเผาผลาญ;
- ชุดฟังก์ชันเฉพาะ
มีวิทยาศาสตร์ทั้งหมดที่อุทิศให้กับการศึกษาอนุภาคเหล่านี้ - เซลล์วิทยา หน้าที่ของมันคือการศึกษาไม่เพียงแต่สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เช่น แบคทีเรียและไวรัส แต่ยังรวมถึงหน่วยโครงสร้างของวัตถุขนาดใหญ่และซับซ้อน เช่น คน พืช และสัตว์
โครงสร้างทั่วไปของพวกมันคล้ายกันมาก - พวกมันทั้งหมดมีนิวเคลียสรวมถึงออร์แกเนลล์ชุดหนึ่งด้วย
เซลล์และหน้าที่ของมันมีความหลากหลายในพารามิเตอร์ พวกมันมีรูปร่างและขนาดต่างกัน โดยแต่ละตัวมีหน้าที่ในร่างกายของตัวเอง แต่ยังมีคุณสมบัติทั่วไป - โครงสร้างทางเคมีและหลักการจัดระเบียบของโครงสร้าง แต่ละโมเลกุลประกอบด้วยออร์แกเนลล์หรือออร์การอยด์บางชนิด - โครงสร้างถาวรหรือส่วนประกอบของมัน
ดีใจที่ได้รู้- ร่างกายมนุษย์มีเซลล์เพียง 220 พันล้านเซลล์ โดยในจำนวนนี้ประมาณ 2 หมื่นล้านเซลล์เป็นแบบถาวร และ 200 พันล้านเซลล์สามารถทดแทนได้
ยังไม่มีการศึกษาทุกสิ่ง คำถามมากมายเกี่ยวกับโครงสร้างและหน้าที่ของอนุภาคเหล่านี้ยังคงเปิดอยู่และการอภิปรายเกี่ยวกับอนุภาคเหล่านี้ยังคงดำเนินต่อไป ตัวอย่างเช่น ไลโซโซมจัดอยู่ในประเภทออร์แกเนลด้วยหรือไม่?
การจำแนกประเภท
เซลล์ถูกจำแนกตามประเภทของส่วนประกอบ ดังที่ได้กล่าวไปแล้วแต่ละอันมีออร์แกเนลล์อยู่ภายใน - ชิ้นส่วนที่ใช้งานได้และหน่วยโครงสร้างจะถูกจำแนกตามส่วนเหล่านี้ ไฮไลท์:
- ไม่ใช่เมมเบรน - ไม่มีออร์แกเนลล์ภายในที่ล้อมรอบด้วยฟิล์ม
- เมมเบรน - ภายในมีออร์แกเนลล์ที่ล้อมรอบด้วยฟิล์มสองแผ่นขึ้นไป (เช่นไมโตคอนเดรีย)
ในทางกลับกันเมมเบรนจะแบ่งออกเป็น:
- เมมเบรนเดี่ยว - ออร์แกเนลล์ของเซลล์และอนุภาคภายในถูกแยกออกจากกันด้วยฟิล์มชีวภาพแผ่นเดียว ซึ่งรวมถึง Golgi complex ฯลฯ
- ออร์แกเนลล์เมมเบรนสองชั้น - ในส่วนเหล่านี้นิวเคลียสถูกซ่อนอยู่หลังภาพยนตร์สองเรื่อง
เมมเบรนช่วยรักษาออร์แกเนลล์จากไซโตพลาสซึมและทำให้มีรูปร่าง ในขณะที่องค์ประกอบอาจมีองค์ประกอบต่างกันเนื่องจากปริมาณโปรตีนต่างกัน นอกจากนี้ในโมเลกุลของพืชยังมี (ผนัง) ซึ่งตั้งอยู่ด้านนอกของหน่วยซึ่งทำหน้าที่รองรับ
ออร์แกเนลล์
ออร์แกเนลล์เป็นส่วนประกอบถาวรที่อยู่ในพลาสมาของเซลล์ เนื่องจากออร์แกเนลล์สามารถดำรงอยู่ได้ สมบูรณ์และทำหน้าที่ตามธรรมชาติได้อย่างเต็มที่ อนุภาคดังกล่าวได้แก่:
- กอลจิคอมเพล็กซ์
- โครงสร้างที่ก่อตัวเป็นโครงร่างโครงกระดูก
- ไรโบโซม;
- ไลโซโซม
แต่นิวเคลียสไม่ใช่ออร์แกเนลล์ เช่นเดียวกับเยื่อหุ้มที่มีซีเลียและแฟลเจลลา
ออร์แกเนลของเซลล์สัตว์ยังมีไมโครไฟบริล และออร์แกเนลของเซลล์พืชก็มีพลาสติด
องค์ประกอบของออร์การอยด์นั้นยอดเยี่ยมมากเช่น แต่ละคนมีของตัวเองโดยพิจารณาจากประเภทของหน่วยโครงสร้างและบทบาทในร่างกาย Cytology แบ่งหน่วยตามเกณฑ์นี้เป็น:
- โปรคาริโอตเป็นเซลล์ที่ไม่มีนิวเคลียส ประเภทนี้รวมถึงไวรัส แบคทีเรีย และสาหร่ายธรรมดาทุกชนิด มีเพียงไซโตพลาสซึมและโครโมโซมหนึ่งอัน (โมเลกุล DNA)
- ยูคาริโอตเป็นเซลล์ที่มีนิวเคลียสซึ่งประกอบด้วยนิวคลีโอโปรตีน (โปรตีน + DNA) และออร์แกเนลล์อื่น ๆ สิ่งมีชีวิตที่สำคัญทั้งหมดอยู่ในยูคาริโอต
โครงสร้างเซลล์ร่วมกันช่วยให้มั่นใจได้ถึงกิจกรรมที่มีประสิทธิภาพและต่อเนื่อง ด้วยความสัมพันธ์ระหว่างส่วนประกอบต่างๆ ทำให้อนุภาคโครงสร้างของร่างกายสามารถพัฒนาได้ ควรพิจารณาโครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์ออร์แกเนลล์แยกกัน
โครงสร้าง
ออร์แกเนลล์แต่ละอันมีโครงสร้างของตัวเองซึ่งมีส่วนช่วยในการทำงานบางอย่างของหน่วยโครงสร้างอย่างมีประสิทธิภาพ ตารางด้านล่างประกอบด้วยออร์แกเนลของอนุภาคพืชและโครงสร้างของพวกมัน
ออร์แกนอยด์ | โครงสร้าง |
Cytoskeleton ซึ่งประกอบด้วยหลอดไส้หลอดขนาดเล็กมาก | Microtubules เป็นทรงกระบอกขนาดเล็ก (เส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 24 นาโนเมตรในขณะที่มีความยาวถึง 1 มม.) ประกอบด้วยโปรตีน tubulin ซึ่งไม่หดตัวและถูกทำลายโดยการกระทำของอัลคาลอยด์ หลอดจะอยู่ในไฮยาพลาสซึม ศูนย์กลางเซลล์ และซีเลีย ไมโครฟิลาเมนต์เป็นเส้นใยที่อยู่ใต้แผ่นฟิล์มและมีโปรตีนแอคตินและไมโอซิน |
ไมโตคอนเดรีย | พวกเขาสามารถมีรูปร่างที่แตกต่างกันตั้งแต่ทรงกลมจนถึงเกลียว ข้างในนั้นมีรอยพับ 0.2-0.7 ไมครอนและเปลือกด้านนอกประกอบด้วย 2 ชั้นในขณะที่ชั้นนอกเรียบสนิทและชั้นในมีการเจริญเติบโตเล็กน้อย |
ไรโบโซม | อนุภาคขนาดเล็กมักมีรูปร่างคล้ายทรงกลมหรือวงรี เส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 30 นาโนเมตร ประกอบด้วยสองส่วนและพบได้ในหน่วยโครงสร้างทุกประเภท |
แกนกลาง | ประกอบด้วยเปลือกที่มีรูพรุน นิวเคลียสทรงกลม โครโมโซมหนาแน่นคล้ายเกลียว และคาริโอพลาสซึมกึ่งของเหลว ตั้งอยู่แยกจากอนุภาคอื่น ๆ ทั้งหมด แต่ในขณะเดียวกันก็เชื่อมต่อกับอนุภาคเหล่านั้นด้วย |
ER หรือเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม | ระบบเมมเบรนที่สร้างช่องทางและโพรงภายในไซโตพลาสซึม อาจเรียบหรือเป็นเม็ดก็ได้ขึ้นอยู่กับประเภท |
คลอโรพลาสต์ | อนุภาคสีเขียว เรียบ รูปไข่ มีเมมเบรนสามชั้น 2 ชั้น |
กอลจิคอมเพล็กซ์ | ในพืชมันเป็นอนุภาคที่ซับซ้อนโดยมีเมมเบรนในสัตว์มันเป็นอุปกรณ์ของถังช่องทางและฟองอากาศ ลิงค์หลักคือไดโซม และจำนวนในอุปกรณ์อาจแตกต่างกันไป |
ไลโซโซม | อนุภาคทรงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 ไมครอน บนพื้นผิวมีเมมเบรนและภายในมีเอนไซม์ที่ซับซ้อน |
ศูนย์เซลล์ | อนุภาคประกอบด้วยเซนทริโอลทรงกระบอก 2 อัน พร้อมด้วยไมโครทูบูลและเซนโตสเฟียร์ |
สารอินทรีย์ของการเคลื่อนไหว | ประกอบด้วยแฟลเจลลาและซีเลียซึ่งมีลักษณะคล้ายการเจริญเติบโตและการก่อตัวคล้ายด้าย |
แวคิวโอล | โพรงเล็กๆ ภายในของเหลวในเซลล์ที่มีน้ำผลไม้และสะสมสารที่มีประโยชน์ทั้งหมด |
พลาสมาเมมเบรน | เป็นฟิล์มบางที่ล้อมรอบอนุภาคและประกอบด้วยสารประกอบโปรตีนและไขมัน |
สำคัญ!ออร์แกเนลล์ทั้งหมดนี้มีอยู่ในไซโตพลาสซึมซึ่งเป็นตัวกลางที่เป็นเม็ดกึ่งของเหลว
ดังนั้นออร์แกเนลล์แต่ละตัวจึงมีโครงสร้างเฉพาะตัวที่ช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพของฟังก์ชันพื้นฐานของมัน
ฟังก์ชั่น
แต่ละอนุภาคภายในทำหน้าที่ของมันเอง การเชื่อมต่อโครงข่ายทำให้มั่นใจได้ถึงกิจกรรมที่สำคัญไม่เพียงแต่หน่วยโครงสร้างนี้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงสิ่งมีชีวิตทั้งหมดโดยรวมด้วย
สารอินทรีย์ | ฟังก์ชั่น |
ไซโตสเกเลตัน | มีส่วนร่วมในการเคลื่อนไหวของไซโตพลาสซึมและเยื่อหุ้มเซลล์ นอกจากนี้ส่วนประกอบ:
|
ตาข่ายเอนโดพลาสมิก | มีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการสังเคราะห์โปรตีนคาร์โบไฮเดรตและสารประกอบไขมัน หน้าที่หลักคือการเคลื่อนที่ของสารที่มีประโยชน์ทั้งภายในและภายนอกอนุภาค |
พลาสมาเมมเบรน | ให้น้ำตลอดจนแร่ธาตุและสารที่มีประโยชน์อื่นๆ นอกจากนี้ยังกำจัดของเสียที่เป็นอันตรายอีกด้วย |
ไมโตคอนเดรีย | สังเคราะห์พลังงาน |
กอลจิคอมเพล็กซ์ | โพรงที่เชื่อมต่อกันและแยกออกจากไซโตพลาสซึมด้วยเมมเบรน ทำให้เกิดการสังเคราะห์ไขมันและคาร์โบไฮเดรต |
ไลโซโซม | พวกเขามีเอนไซม์พิเศษที่ช่วยให้คุณสลายโมเลกุลที่ซับซ้อนและประกอบโปรตีนได้อย่างรวดเร็ว |
แกนกลาง | มีส่วนร่วมในกระบวนการสังเคราะห์ RNA และมีโมเลกุล DNA ที่สำคัญที่สุด เป็นองค์ประกอบหลักและช่วยให้เกิดความมีชีวิตชีวา |
แวคิวโอล | ควบคุมของเหลวภายในหน่วยโครงสร้าง |
คลอโรพลาสต์ | มีคลอโรฟิลล์อยู่ข้างใน |
ศูนย์เซลล์ | ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการกระจายโครโมโซมที่สม่ำเสมอในระหว่างการแบ่งและเป็นศูนย์กลางของโครงกระดูก |
หน่วยที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ตาม เซลล์ที่มีความแตกต่างอย่างมากจำนวนมากได้สูญเสียความสามารถนี้ไป เซลล์วิทยาเป็นวิทยาศาสตร์ ปลายศตวรรษที่ 19 ความสนใจหลักของนักเซลล์วิทยามุ่งเน้นไปที่การศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับโครงสร้างของเซลล์ กระบวนการแบ่งเซลล์ และการชี้แจงบทบาทของพวกเขาในฐานะหน่วยที่สำคัญที่สุดที่ให้พื้นฐานทางกายภาพของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและกระบวนการพัฒนา การพัฒนาวิธีการใหม่ๆ ตอนแรกเมื่อ...
เช่นเดียวกับ “เดือนพฤษภาคมที่สวยงาม ซึ่งบานสะพรั่งเพียงครั้งเดียวและไม่มีวันอีกครั้ง” (I. Goethe) มันก็หมดแรงและถูกแทนที่โดยยุคกลางของชาวคริสเตียน 2. เซลล์เป็นหน่วยโครงสร้างและหน้าที่ของสิ่งมีชีวิต องค์ประกอบและโครงสร้างของเซลล์ ทฤษฎีเซลล์สมัยใหม่มีข้อกำหนดดังต่อไปนี้ 1. สิ่งมีชีวิตทั้งหมดประกอบด้วยเซลล์ เซลล์เป็นหน่วยโครงสร้างและหน้าที่ของสิ่งมีชีวิต...
0.05 - 0.10 แคลเซียม แมกนีเซียม โซเดียม เหล็ก สังกะสี ทองแดง ไอโอดีน ฟลูออรีน 0.04 - 2.00 0.02 - 0.03 0.02 - 0.03 0.01 - 0.015 0.0003 0.0002 0.0001 0.0001 ปริมาณสารประกอบเคมีในเซลล์ สารประกอบ (เป็น%) อนินทรีย์ อินทรีย์ น้ำ สารอนินทรีย์ 70 - 80 1.0 - 1.5 โปรตีน คาร์โบไฮเดรต ไขมัน กรดนิวคลีอิก 10 - 20 0.2 ...
และออร์แกเนลล์ทั้งสองนี้ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้นเป็นตัวแทนของเครื่องมือเดียวสำหรับการสังเคราะห์และการขนส่งโปรตีนที่เกิดขึ้นในเซลล์ กอลจิคอมเพล็กซ์ Golgi complex เป็นออร์แกเนลล์ของเซลล์ ตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี C. Golgi ซึ่งเห็นมันครั้งแรกในไซโตพลาสซึมของเซลล์ประสาท (พ.ศ. 2441) และกำหนดให้มันเป็นอุปกรณ์ตาข่าย ปัจจุบันพบ Golgi complex ในโรงงานทั้งหมดและ...
โครงสร้างเซลล์และหน้าที่ของอวัยวะต่างๆ
ออร์แกเนลล์หลัก |
โครงสร้าง |
|
1. ไซโตพลาสซึม |
ตัวกลางกึ่งของเหลวภายในของโครงสร้างเนื้อละเอียด ประกอบด้วยนิวเคลียสและออร์แกเนลล์ |
1. ให้ปฏิสัมพันธ์ระหว่างนิวเคลียสและออร์แกเนลล์ 2. ทำหน้าที่ขนส่ง |
ระบบของเยื่อหุ้มเซลล์ในไซโตพลาสซึมที่สร้างช่องทางและโพรงขนาดใหญ่ขึ้น |
1. ทำปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์โปรตีน คาร์โบไฮเดรต และไขมัน 2. ส่งเสริมการถ่ายเทและการไหลเวียนของสารอาหารในเซลล์ |
|
3. ไรโบโซม |
ออร์แกเนลล์เซลล์ที่เล็กที่สุด |
สังเคราะห์โมเลกุลโปรตีนและประกอบจากกรดอะมิโน |
4. ไมโตคอนเดรีย |
มีลักษณะเป็นทรงกลม คล้ายด้าย วงรี และรูปทรงอื่นๆ ภายในไมโตคอนเดรียนั้นมีรอยพับ (ความยาว 0.8 ถึง 7 ไมครอน) |
1. ให้พลังงานแก่เซลล์ พลังงานถูกปล่อยออกมาจากการสลาย ATP 2. การสังเคราะห์ ATP ดำเนินการโดยเอนไซม์บนเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรีย |
5. คลอโรพลาสต์ |
มันมีรูปร่างของดิสก์ซึ่งคั่นด้วยไซโตพลาสซึมด้วยเมมเบรนสองชั้น |
พวกเขาใช้พลังงานแสงจากดวงอาทิตย์และสร้างสารอินทรีย์จากอนินทรีย์ |
6. กอลจิคอมเพล็กซ์ |
ประกอบด้วยโพรงขนาดใหญ่และระบบท่อที่ยื่นออกมาจากพวกมัน ก่อให้เกิดเครือข่ายที่ฟองอากาศขนาดใหญ่และเล็กจะถูกแยกออกจากกันอย่างต่อเนื่อง |
ยอมรับผลิตภัณฑ์ที่มีฤทธิ์สังเคราะห์ของเซลล์และสารที่เข้าสู่เซลล์จากสภาพแวดล้อมภายนอก (โปรตีน ไขมัน โพลีแซ็กคาไรต์) |
7. ไลโซโซม |
วัตถุทรงกลมขนาดเล็ก (เส้นผ่านศูนย์กลาง 1 ไมครอน) |
ทำหน้าที่ย่อยอาหาร |
8. ศูนย์เซลลูลาร์ |
ประกอบด้วยวัตถุขนาดเล็กสองชิ้น - เซนทริโอลและเซนโทรสเฟียร์ - ส่วนที่อัดแน่นของไซโตพลาสซึม |
1. มีบทบาทสำคัญในการแบ่งเซลล์ 2. มีส่วนร่วมในการก่อตัวของแกนหมุน |
9. ออร์แกเนลล์ของการเคลื่อนไหวของเซลล์ |
1. Cilia และ flagella มีโครงสร้างที่บางเฉียบเหมือนกัน 2. ไมโอไฟบริลประกอบด้วยบริเวณมืดและสว่างสลับกัน 3. เทียม. |
1. ทำหน้าที่เคลื่อนไหว 2. ด้วยเหตุนี้กล้ามเนื้อจึงเกิดการหดตัว 3. การเคลื่อนไหวเนื่องจากการหดตัวของโปรตีนที่หดตัวพิเศษ |
ลักษณะเฉพาะของพลาสติดเซลล์พืช |
||
เม็ดเลือดขาว |
คลอโรพลาสต์ |
โครโมพลาสต์ |
พลาสติดไม่มีสี (พบในราก หัว หัว) |
สีเขียวต้องขอบคุณเม็ดสีจำนวนหนึ่งซึ่งส่วนใหญ่เป็นคลอโรฟิลล์ที่พัฒนาในแสงและการสังเคราะห์คาร์โบไฮเดรตเกิดขึ้นในพวกมัน (มีอยู่ในใบและส่วนสีเขียวอื่น ๆ ของพืช) |
สีเหลือง สีส้ม สีแดง และสีน้ำตาล เกิดจากการสะสมของแคโรทีนอยด์ หรือเป็นตัวแทนของขั้นตอนสุดท้ายของการพัฒนาคลอโรพลาสต์ (พบในดอกไม้ ผลไม้ ผัก) |
วงจรชีวิตของเซลล์
การเปลี่ยนแปลงเป็นประจำในลักษณะโครงสร้างและการทำงานของเซลล์เมื่อเวลาผ่านไปจะประกอบขึ้นเป็นเนื้อหาของวงจรชีวิตของเซลล์ (วัฏจักรเซลล์) วัฏจักรของเซลล์คือช่วงเวลาของการดำรงอยู่ของเซลล์นับจากช่วงเวลาที่เซลล์ก่อตัวโดยการแบ่งเซลล์แม่จนกระทั่งการแบ่งตัวหรือการตายของเซลล์เอง
องค์ประกอบที่สำคัญของวัฏจักรของเซลล์คือวงจรไมโทติค (การเจริญ) ซึ่งเป็นความซับซ้อนของเหตุการณ์ที่เชื่อมโยงกันและประสานเวลาซึ่งเกิดขึ้นในกระบวนการเตรียมเซลล์สำหรับการแบ่งตัวและระหว่างการแบ่งตัวเอง นอกจากนี้ วงจรชีวิตยังรวมถึงช่วงเวลาที่เซลล์ของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ทำหน้าที่เฉพาะ เช่นเดียวกับช่วงเวลาที่เหลือ ในช่วงที่เหลือไม่ได้กำหนดชะตากรรมของเซลล์ในทันที: มันสามารถเริ่มเตรียมตัวสำหรับไมโทซีสหรือเริ่มมีความเชี่ยวชาญในทิศทางการทำงานที่แน่นอน (รูปที่ 2.10)
ระยะเวลาของวงจรไมโทติคสำหรับเซลล์ส่วนใหญ่อยู่ระหว่าง 10 ถึง 50 ชั่วโมง ระยะเวลาของวงจรถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนระยะเวลาของช่วงเวลาทั้งหมด ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ระยะเวลาของไมโทซิสคือ 1-1.5 ชั่วโมง ระยะระหว่างเฟส 02 คือ 2-5 ชั่วโมง และระยะระหว่างเฟส S คือ 6-10 ชั่วโมง
ความสำคัญทางชีวภาพของวัฏจักรไมโทติคคือช่วยให้มั่นใจในความต่อเนื่องของโครโมโซมในหลาย ๆ รุ่นของเซลล์การก่อตัวของเซลล์ในปริมาณและเนื้อหาของข้อมูลทางพันธุกรรมที่เท่ากัน ดังนั้นวัฏจักรจึงเป็นกลไกสากลในการสร้างเซลล์ประเภทยูคาริโอตในการพัฒนาส่วนบุคคล
เหตุการณ์หลักของวงจรไมโทติสคือการทำซ้ำ (การทำสำเนาตัวเอง) ของวัสดุทางพันธุกรรมของเซลล์แม่และการกระจายตัวของวัสดุนี้ระหว่างเซลล์ลูกสาว เหตุการณ์เหล่านี้มาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติในการจัดระเบียบทางเคมีและสัณฐานวิทยาของโครโมโซม - โครงสร้างนิวเคลียร์ซึ่งมีสารพันธุกรรมของเซลล์ยูคาริโอตมากกว่า 90% มีความเข้มข้น (ส่วนหลักของ DNA นอกนิวเคลียร์ของเซลล์สัตว์ตั้งอยู่ในไมโตคอนเดรีย ). โครโมโซมมีปฏิสัมพันธ์กับกลไกนอกโครโมโซม โดยให้: ก) การจัดเก็บข้อมูลทางพันธุกรรม ข) การใช้ข้อมูลนี้เพื่อสร้างและรักษาโครงสร้างเซลล์ ค) การควบคุมการอ่านข้อมูลทางพันธุกรรม ง) การเพิ่มเป็นสองเท่า (คัดลอกด้วยตนเอง) ของพันธุกรรม วัสดุ e) ถ่ายโอนจากเซลล์แม่ไปยังเซลล์ลูกสาว .
การเผาผลาญอาหาร- การเข้าสู่เซลล์การดูดซึมและการขับถ่ายของเสีย สารจากสภาพแวดล้อมภายนอกเข้าสู่เยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมและถูกส่งผ่านช่องทางเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมหรือผ่านไฮยาพลาสซึมโดยตรงไปยังออร์แกเนลล์ของเซลล์และนิวเคลียส การเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์จำนวนมากที่ถูกสังเคราะห์ในเซลล์บนไรโบโซมของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม
การเผาผลาญและการแปลงพลังงานในเซลล์ เอนไซม์ บทบาทในปฏิกิริยาเมแทบอลิซึม
1. เมแทบอลิซึมคือชุดของปฏิกิริยาเคมีในเซลล์: การแยก (เมแทบอลิซึมของพลังงาน) และการสังเคราะห์ (เมแทบอลิซึมของพลาสติก) การพึ่งพาอายุของเซลล์ต่อการไหลอย่างต่อเนื่องของสารจากสภาพแวดล้อมภายนอกเข้าสู่เซลล์และการปล่อยผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมจากเซลล์สู่สภาพแวดล้อมภายนอก การเผาผลาญอาหารเป็นสัญญาณหลักของชีวิต
2. หน้าที่ของเมแทบอลิซึมของเซลล์: 1) ให้เซลล์มีวัสดุก่อสร้างที่จำเป็นสำหรับการก่อตัวของโครงสร้างเซลล์; 2) จัดหาพลังงานให้กับเซลล์ซึ่งใช้สำหรับกระบวนการสำคัญ (การสังเคราะห์สารการขนส่ง ฯลฯ )
3. การเผาผลาญพลังงาน - ออกซิเดชันของสารอินทรีย์ (คาร์โบไฮเดรต ไขมัน โปรตีน) และการสังเคราะห์โมเลกุล ATP ที่อุดมด้วยพลังงานเนื่องจากพลังงานที่ปล่อยออกมา
4. เมแทบอลิซึมของพลาสติก - การสังเคราะห์โมเลกุลโปรตีนจากกรดอะมิโน, โพลีแซ็กคาไรด์จากโมโนแซ็กคาไรด์, ไขมันจากกลีเซอรอลและกรดไขมัน, กรดนิวคลีอิกจากนิวคลีโอไทด์, การใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาในกระบวนการเผาผลาญพลังงานสำหรับปฏิกิริยาเหล่านี้
5. ลักษณะเอนไซม์ของปฏิกิริยาเมตาบอลิซึม เอนไซม์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพที่เร่งปฏิกิริยาการเผาผลาญในเซลล์ เอนไซม์ส่วนใหญ่เป็นโปรตีน บางส่วนมีส่วนที่ไม่ใช่โปรตีน (เช่น วิตามิน) โมเลกุลของเอนไซม์มีขนาดใหญ่กว่าโมเลกุลของสารที่พวกมันทำปฏิกิริยาอย่างมาก ศูนย์กลางที่ใช้งานอยู่ของเอนไซม์ซึ่งสอดคล้องกับโครงสร้างของโมเลกุลของสารที่มันทำหน้าที่
6. เอนไซม์หลากหลายชนิดซึ่งมีการแปลตามลำดับที่แน่นอนบนเยื่อหุ้มเซลล์และในไซโตพลาสซึม การแปลเป็นภาษาท้องถิ่นดังกล่าวช่วยให้มั่นใจได้ถึงลำดับของปฏิกิริยา
7. กิจกรรมสูงและความจำเพาะของการออกฤทธิ์ของเอนไซม์: การเร่งปฏิกิริยาหนึ่งหรือกลุ่มของปฏิกิริยาที่คล้ายกันเป็นร้อยเป็นพันครั้งโดยเอนไซม์แต่ละตัว สภาวะในการทำงานของเอนไซม์: อุณหภูมิหนึ่ง, ปฏิกิริยาปานกลาง (pH), ความเข้มข้นของเกลือ การเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม เช่น pH ทำให้เกิดการหยุดชะงักของโครงสร้างของเอนไซม์ กิจกรรมลดลง และการยุติการออกฤทธิ์
หน่วยพื้นฐานและการทำงานของทุกชีวิตบนโลกของเราคือเซลล์ ในบทความนี้ คุณจะได้เรียนรู้รายละเอียดเกี่ยวกับโครงสร้าง หน้าที่ของออร์แกเนลล์ และยังพบคำตอบของคำถามที่ว่า "โครงสร้างของเซลล์พืชและเซลล์สัตว์แตกต่างกันอย่างไร"
โครงสร้างของเซลล์
วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาโครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์เรียกว่าวิทยาเซลล์ แม้จะมีขนาดเล็ก แต่ส่วนต่างๆ ของร่างกายเหล่านี้ก็มีโครงสร้างที่ซับซ้อน ข้างในเป็นสารกึ่งของเหลวที่เรียกว่าไซโตพลาสซึม กระบวนการสำคัญทั้งหมดเกิดขึ้นที่นี่และส่วนประกอบ - ออร์แกเนล - ตั้งอยู่ คุณสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติต่างๆ ได้ที่ด้านล่างนี้
แกนกลาง
ส่วนที่สำคัญที่สุดคือแกนกลาง มันถูกแยกออกจากไซโตพลาสซึมด้วยเมมเบรนที่ประกอบด้วยเยื่อหุ้มสองอัน พวกมันมีรูพรุนเพื่อให้สารสามารถผ่านจากนิวเคลียสไปสู่ไซโตพลาสซึมและในทางกลับกัน ข้างในมีน้ำนิวเคลียร์ (คาริโอพลาสซึม) ซึ่งเป็นที่ตั้งของนิวเคลียสและโครมาติน
ข้าว. 1. โครงสร้างของนิวเคลียส
เป็นนิวเคลียสที่ควบคุมชีวิตของเซลล์และจัดเก็บข้อมูลทางพันธุกรรม
หน้าที่ของเนื้อหาภายในของนิวเคลียสคือการสังเคราะห์โปรตีนและ RNA จากนั้นออร์แกเนลล์พิเศษก็ถูกสร้างขึ้น - ไรโบโซม
ไรโบโซม
พวกมันตั้งอยู่รอบๆ เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม ทำให้พื้นผิวของมันขรุขระ บางครั้งไรโบโซมจะอยู่อย่างอิสระในไซโตพลาสซึม หน้าที่ของมันรวมถึงการสังเคราะห์โปรตีน
บทความ 4 อันดับแรกที่กำลังอ่านเรื่องนี้อยู่ด้วย
ตาข่ายเอนโดพลาสมิก
EPS อาจมีพื้นผิวที่หยาบหรือเรียบก็ได้ พื้นผิวที่ขรุขระเกิดขึ้นเนื่องจากมีไรโบโซมอยู่
หน้าที่ของ EPS ได้แก่ การสังเคราะห์โปรตีนและการขนส่งสารภายใน ส่วนหนึ่งของโปรตีน คาร์โบไฮเดรต และไขมันที่เกิดขึ้นจะเข้าสู่ภาชนะจัดเก็บพิเศษผ่านช่องทางของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม โพรงเหล่านี้เรียกว่าเครื่องมือ Golgi ซึ่งถูกนำเสนอในรูปแบบของ "ถังเก็บน้ำ" ซึ่งแยกออกจากไซโตพลาสซึมด้วยเมมเบรน
อุปกรณ์กอลกี้
ส่วนใหญ่มักอยู่ใกล้นิวเคลียส หน้าที่ของมันรวมถึงการแปลงโปรตีนและการสร้างไลโซโซม คอมเพล็กซ์แห่งนี้กักเก็บสารที่เซลล์สังเคราะห์ขึ้นเองตามความต้องการของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด และจะถูกกำจัดออกจากเซลล์ในภายหลัง
ไลโซโซมถูกนำเสนอในรูปแบบของเอนไซม์ย่อยอาหารซึ่งถูกล้อมรอบด้วยเมมเบรนในถุงและกระจายไปทั่วไซโตพลาสซึม
ไมโตคอนเดรีย
ออร์แกเนลล์เหล่านี้ถูกหุ้มด้วยเมมเบรนสองชั้น:
- เรียบ - เปลือกนอก;
- cristae - ชั้นในที่มีรอยพับและส่วนที่ยื่นออกมา
ข้าว. 2. โครงสร้างของไมโตคอนเดรีย
หน้าที่ของไมโตคอนเดรียคือการหายใจและการเปลี่ยนสารอาหารให้เป็นพลังงาน คริสเตมีเอนไซม์ที่สังเคราะห์โมเลกุล ATP จากสารอาหาร สารนี้เป็นแหล่งพลังงานสากลสำหรับกระบวนการทุกประเภท
ผนังเซลล์แยกและปกป้องเนื้อหาภายในจากสภาพแวดล้อมภายนอก มันรักษารูปร่าง มั่นใจในการสื่อสารกับเซลล์อื่น และรับประกันกระบวนการเผาผลาญ เมมเบรนประกอบด้วยไขมันสองชั้นซึ่งมีโปรตีนอยู่
ลักษณะเปรียบเทียบ
เซลล์พืชและเซลล์สัตว์มีความแตกต่างกันในด้านโครงสร้าง ขนาด และรูปร่าง กล่าวคือ:
- ผนังเซลล์ของสิ่งมีชีวิตพืชมีโครงสร้างหนาแน่นเนื่องจากมีเซลลูโลส
- เซลล์พืชมีพลาสติดและแวคิวโอล
- เซลล์สัตว์มีเซนทริโอลซึ่งมีความสำคัญในกระบวนการแบ่งตัว
- เยื่อหุ้มชั้นนอกของสิ่งมีชีวิตของสัตว์มีความยืดหยุ่นและสามารถมีรูปร่างได้หลากหลาย
ข้าว. 3. แผนผังโครงสร้างเซลล์พืชและสัตว์
ตารางต่อไปนี้จะช่วยสรุปความรู้เกี่ยวกับส่วนหลักของสิ่งมีชีวิตเซลล์:
ตาราง "โครงสร้างเซลล์"
ออร์แกนอยด์ |
ลักษณะเฉพาะ |
ฟังก์ชั่น |
มันมีเปลือกนิวเคลียร์ซึ่งประกอบด้วยน้ำนมนิวเคลียร์ที่มีนิวเคลียสและโครมาติน |
การถอดความและการเก็บรักษา DNA |
|
พลาสมาเมมเบรน |
ประกอบด้วยไขมันสองชั้นซึ่งเต็มไปด้วยโปรตีน |
ปกป้องเนื้อหา รับรองกระบวนการเผาผลาญระหว่างเซลล์ และตอบสนองต่อสิ่งเร้า |
ไซโตพลาสซึม |
มวลกึ่งของเหลวที่มีไขมัน โปรตีน โพลีแซ็กคาไรด์ ฯลฯ |
การเชื่อมโยงและปฏิสัมพันธ์ของออร์แกเนลล์ |
ถุงเมมเบรน 2 แบบ (เรียบและหยาบ) |
การสังเคราะห์และการขนส่งโปรตีน ลิพิด สเตียรอยด์ |
|
อุปกรณ์กอลกี้ |
ตั้งอยู่ใกล้นิวเคลียสในรูปแบบของถุงหรือถุงเมมเบรน |
สร้างไลโซโซมและกำจัดสารคัดหลั่ง |
ไรโบโซม |
พวกเขามีโปรตีนและ RNA |
พวกมันสร้างโปรตีน |
ไลโซโซม |
ในรูปแบบถุงบรรจุเอนไซม์ |
การย่อยสารอาหารและส่วนที่ตายแล้ว |
ไมโตคอนเดรีย |
ด้านนอกหุ้มด้วยเมมเบรนและมีคริสเตและเอ็นไซม์จำนวนมาก |
การก่อตัวของ ATP และโปรตีน |
พลาสติด |
หุ้มด้วยเมมเบรน พวกมันถูกแสดงด้วยสามประเภท: คลอโรพลาสต์, ลิวโคพลาสต์, โครโมพลาสต์ |
การสังเคราะห์ด้วยแสงและการเก็บรักษาสาร |
ถุงน้ำเลี้ยงเซลล์ |
ควบคุมความดันโลหิตและกักเก็บสารอาหาร |
|
เซนทริโอล |
มี DNA, RNA, โปรตีน, ไขมัน, คาร์โบไฮเดรต |
มีส่วนร่วมในกระบวนการแบ่งแยกเป็นแกนหมุน |
เราได้เรียนรู้อะไรบ้าง?
สิ่งมีชีวิตประกอบด้วยเซลล์ที่มีโครงสร้างค่อนข้างซับซ้อน ด้านนอกถูกปกคลุมไปด้วยเปลือกหนาทึบที่ช่วยปกป้องเนื้อหาภายในจากการสัมผัสกับสภาพแวดล้อมภายนอก ข้างในมีแกนกลางที่ควบคุมกระบวนการที่กำลังดำเนินอยู่ทั้งหมดและจัดเก็บรหัสพันธุกรรม รอบนิวเคลียสจะมีไซโตพลาสซึมที่มีออร์แกเนลซึ่งแต่ละอันมีลักษณะและลักษณะเฉพาะของตัวเอง
ทดสอบในหัวข้อ
การประเมินผลการรายงาน
คะแนนเฉลี่ย: 4.3. คะแนนรวมที่ได้รับ: 1282
เซลล์ โดยเฉพาะเซลล์ยูคาริโอต เป็นระบบเปิดที่ซับซ้อน ส่วนต่าง ๆ ของระบบนี้ซึ่งทำหน้าที่ต่าง ๆ ช่วยให้มั่นใจในความสมบูรณ์ การทำงานของออร์แกเนลล์นั้นเชื่อมโยงถึงกันและมุ่งเป้าไปที่การรักษาความสมบูรณ์ของเซลล์ ต่อต้านผลการทำลายล้างของสิ่งแวดล้อม การพัฒนาเซลล์ และการแบ่งตัวของมัน
ด้านล่างนี้ในรูปแบบตารางคือหน้าที่ของออร์แกเนลล์หลักของเซลล์ยูคาริโอต โปรคาริโอตไม่มีนิวเคลียสหรือออร์แกเนลล์ของเยื่อหุ้มเซลล์ หน้าที่ของอย่างหลังนั้นดำเนินการโดย invaginations ของเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมซึ่งมีเอนไซม์อยู่ ตามลิงก์เพื่อรับข้อมูลโดยละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงสร้างและหน้าที่ของออร์แกเนลล์ของเซลล์
- การควบคุมกระบวนการทางชีวเคมีในเซลล์โดยการแสดงออกของยีนบางชนิด
- ข้อมูลทางพันธุกรรมเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าก่อนการแบ่งตัว
- การสังเคราะห์อาร์เอ็นเอ การประกอบหน่วยย่อยของไรโบโซม
ไฮยาโลพลาสมา(ไซโตพลาสซึมที่ไม่มีออร์แกเนลล์และการรวมตัว):
- สภาพแวดล้อมสำหรับปฏิกิริยาทางชีวเคมีหลายชนิดที่จะเกิดขึ้น
- การเคลื่อนไหวของไฮยาโลพลาสซึมช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเคลื่อนที่ของออร์แกเนลล์และสารต่างๆ
- รวมส่วนต่างๆ ของเซลล์ให้เป็นหนึ่งเดียว
เยื่อหุ้มเซลล์ - เมมเบรนไซโตพลาสซึม(โครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์ หน้าที่ของเยื่อหุ้มเซลล์):
- ฟังก์ชั่น Barrier - แยกเนื้อหาภายในของเซลล์ออกจากสภาพแวดล้อมภายนอก
- ฟังก์ชั่นการขนส่ง จัดให้มีการขนส่งสารแบบเลือกสรรเหนือสิ่งอื่นใด
- การทำงานของเอนไซม์ที่ทำโดยโมเลกุลโปรตีนและสารเชิงซ้อนจำนวนมากที่ฝังอยู่ในเมมเบรน
- ฟังก์ชั่นตัวรับ
- Phago- และ pinocytosis (ในหลายเซลล์)
ฟังก์ชั่น ผนังเซลล์(โครงสร้างและหน้าที่ของผนังเซลล์):
- ฟังก์ชั่นเฟรม
- ป้องกันการยืดตัวและการฉีกขาด
- กำหนดรูปร่างของเซลล์
- ฟังก์ชั่นการขนส่ง: ผนังเซลล์ก่อตัวเป็นภาชนะไซเลม หลอดลม หลอดตะแกรง
- เยื่อหุ้มเซลล์ทั้งหมดให้การสนับสนุนพืชและมีบทบาทเป็นโครงกระดูก
- บางครั้งก็เป็นแหล่งสะสมสารอาหาร
- การสังเคราะห์สายโซ่โพลีเปปไทด์โดยรับประกันการสื่อสารระหว่างโมเลกุลของ mRNA, tRNA ฯลฯ ซึ่งครอบครองตำแหน่ง "ของพวกมัน" ในไรโบโซม
- สถานีพลังงานของเซลล์คือการสังเคราะห์โมเลกุล ATP เนื่องจากปฏิกิริยารีดอกซ์ สิ่งนี้จะใช้ออกซิเจนและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา
- การสังเคราะห์ด้วยแสงคือการสังเคราะห์สารอินทรีย์จากสารอนินทรีย์โดยใช้พลังงานแสง สิ่งนี้จะดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์และปล่อยออกซิเจนออกมา
ตาข่ายเอนโดพลาสมิก(โครงสร้างและหน้าที่ของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม):
- เมมเบรน ER เป็นจุดยึดติดสำหรับส่วนสำคัญของไรโบโซมที่สังเคราะห์โพลีเปปไทด์ หลังจากการสังเคราะห์ โปรตีนจะไปสิ้นสุดในช่อง EPS ซึ่งเป็นจุดที่เกิดการเจริญเต็มที่
- การสังเคราะห์ไขมันและคาร์โบไฮเดรตเกิดขึ้นในช่อง ER
- การขนส่งสารไปยัง Golgi complex
- “การสุกแก่” (การดัดแปลง) ของสารที่สังเคราะห์ขึ้นในเซลล์
- การนำพวกมันออกไปนอกห้องขัง
- การสร้างเยื่อหุ้มเซลล์
- การก่อตัวของไลโซโซม
- การสลายสารอาหารเข้าสู่เซลล์
- การทำลายออร์แกเนลล์ของเซลล์โดยไม่จำเป็น
- การสลายตัวอัตโนมัติ (การทำลายตนเอง) ของเซลล์
ฟังก์ชั่น เพอรอกซิโซม:
- การสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ซึ่งเป็นพิษต่อเซลล์กลายเป็นออกซิเจนและน้ำ
ฟังก์ชั่น ศูนย์เซลล์(โครงสร้างของศูนย์เซลล์):
- การก่อตัวของแกนหมุนระหว่างไมโทซิสและไมโอซิส
- การก่อตัวของไมโครทูบูล, ส่วนฐานของแฟลเจลลาและซิเลีย