I batteri appartengono a microrganismi unicellulari prenucleari procarioti, cioè non hanno una membrana proteica nucleare - un imballaggio per il DNA. Inoltre, la loro struttura è più semplificata rispetto alle cellule animali e vegetali. Il principale tipo di alimentazione è la fotosintesi (utilizzando l'energia luminosa) o la chemiosintesi (ossidazione delle sostanze). Anche l'archaea, alga blu-verde, appartiene ai procarioti.

Gli eucarioti sono un super-regno di organismi viventi, le cui cellule hanno un nucleo e il suo guscio è chiaramente formato. Dalla lingua greca, il termine è tradotto come "buon nucleo", motivo per cui è stato scelto questo nome.

Piante, animali, funghi, protozoi, organismi simili a funghi, muffe melmose e alghe appartengono a questo regno.

C'è una teoria secondo cui gli antichi cianobatteri circa 2,5 miliardi di anni fa sono stati catturati da una cellula - il precursore dell'eucariote, che ha portato all'emergere di microrganismi completamente nuovi. Alcuni organelli individuali di eucarioti (ad esempio, mitocondri e plastidi) sono molto simili ai batteri nella loro struttura e nelle caratteristiche della vita. Si riproducono anche per divisione, hanno il loro apparato genetico.

La principale differenza tra eucarioti e batteri (procarioti) e archaea è la posizione dell'apparato genetico circondato da una doppia membrana, protetta da un robusto guscio del nucleo. Esistono organismi multinucleati. Hanno un DNA lineare legato agli istoni, le proteine \u200b\u200bin cui sono confezionati i fili. Nei batteri, il DNA è circolare, non collegato da istoni.

La cellula ha dozzine di strutture permanenti: i suoi organelli che forniscono attività vitale, ognuno dei quali è separato da una membrana da uno o più. Questo è abbastanza raro nei procarioti.

La presenza di plastidi, che possono essere costituiti da 4 membrane, distingue anche significativamente i procarioti dagli eucarioti. I plastidi sono circondati da una membrana esterna e interna ed eseguono:

• funzioni della fotosintesi,
• sintesi di amminoacidi, purine, acido abscissico e altri importanti composti.

I plastidi forniscono riserve di lipidi, amido, ferro.

La dimensione degli eucarioti è migliaia di volte più grande dei procarioti. Questo è il motivo per cui hanno bisogno di consumare grandi quantità di proteine \u200b\u200bper il cibo per mantenerli in vita. Ciò ha portato alla comparsa di organismi predatori.

Caratteristiche strutturali

Una cella standard è costituita dalle seguenti strutture:

• nucleo,
• ribosoma,
• vescicola,
• reticolo endoplasmatico rugoso,
• apparato del Golgi,
• reticolo endoplasmatico liscio,
• mitocondri,
• vacùolo,
• ialoplasma,
• lisosoma,
• centrosoma,
• melanosoma,
• ciglia, flagelli,
• parete cellulare.

Il nucleo contiene il nucleolo, che non ha una membrana di membrana. È chiaramente visibile al microscopio elettronico. La sintesi dell'RNA avviene nel nucleolo. Il nucleo fornisce l'archiviazione del DNA: informazioni ereditarie, sua trasmissione, implementazione, riproduzione.

Il ribosoma, essendo un organoide, ha la forma di una sfera, svolge la traduzione (sintesi proteica dagli amminoacidi). I ribosomi sono grandi e piccoli.

Struttura delle cellule eucariotiche

Una vescicola è un piccolo organoide separato da una membrana, che forma un sacchetto intracellulare per il trasporto o la trasformazione dei nutrienti, immagazzinando enzimi.

Reticolo endoplasmatico ruvido (granulare) è costituito da rami, è caratterizzato dalla presenza di bolle, tubi e cavità. È circondato da un involucro di membrana. La sua superficie contiene ribosomi che sintetizzano le proteine.

L'apparato di Golgi è una struttura costituita da membrane e "cisterne" che aiuta a rimuovere le sostanze dal reticolo endoplasmatico granulare. In apparenza assomiglia a tubi raccolti in pile. Nelle cisterne le proteine \u200b\u200bmaturano, ogni sezione contiene il proprio set di enzimi. Le vescicole, separandosi dal reticolo, si attaccano continuamente all'apparato di Golgi. Quando la proteina è pronta a muoversi, le vescicole vengono staccate e consegnate all'organello desiderato. L'apparato di Golgi ordina le sostanze, dirigendone alcune alla membrana plasmatica, altre ai lisosomi.

Reticolo endoplasmatico liscio (agranulare) non ha ribosomi. Responsabile dei processi metabolici. Effettua la sintesi di lipidi, acidi grassi, steroidi. Il fegato e le ghiandole surrenali sono composti da un reticolo endoplasmatico liscio.

I mitocondri sono organelli che ossidano i composti organici, utilizzando l'energia per sostenere la vita dell'intero corpo. Possono variare in forma, la quantità contenuta in una cellula può variare da un mitocondrio a centinaia di migliaia. Contiene una molecola di DNA a spirale circolare.

I vacuoli si sviluppano dalle vescicole della membrana. Non tutti gli eucarioti li hanno. Svolgono la funzione di accumulare acqua, rimuovendo i prodotti di decomposizione. Sono digestivi, pulsanti.

L'ialoplasma è un fluido intracellulare.

Il lisosoma è un organoide, un tipo di vescicola circondata da una membrana che contiene enzimi. Svolge la funzione di digerire le molecole attraverso la secrezione. I procarioti non hanno lisosomi.

Il centrosoma regola i processi di divisione cellulare, la formazione dei tubuli, essendo un organoide non di membrana. Partecipa alla formazione di flagelli, ciglia.

I melanosomi sono presenti negli animali e contengono pigmenti che assorbono la luce, in particolare la melanina.

Le ciglia sono minuscoli peli sulla superficie della parete cellulare, ricoperti da una membrana, che sono recettori. Si trovano in ciliati, spugne, vermi ciliati. Hanno cellule dell'epitelio intestinale, tratto respiratorio - bronchi, ventricoli cerebrali, tromba di Eustachio.

Flagelli si possono trovare anche nei procarioti. Nei batteri sono molto più sottili, in breve, non possono piegarsi. I flagelli eucariotici sono più lunghi delle ciglia, sebbene abbiano una struttura simile. In archaea, i flagelli sono un po 'più sottili, di diversa struttura.

Parete cellulare, prima di tutto, protegge tutte le strutture interne da fattori esterni e svolge anche il trasporto di sostanze. È costituito da mureina, la cui struttura influisce sul grado di colorazione con il metodo Gram. Alcuni batteri, alghe, funghi, archaea hanno anche una parete cellulare. Inoltre, i batteri possono formare una capsula: una struttura viscida di polisaccaridi, una grande quantità di acqua attorno al muro.

Vita e nutrizione degli eucarioti

Il ciclo di vita degli eucarioti si divide in due fasi successive:

• aplofase,
• diplophase.

C'è una fusione di due cellule aloploidi (con una serie di cromosomi) e dei loro nuclei in una comune, che ha due serie di cromosomi (diploidi). Dopo un po ', le cellule diventano di nuovo aloploidi, dividendosi. Questo metodo è completamente raro per i procarioti.

La differenza tra batteri, archaea ed eucarioti è la capacità di questi ultimi di endocitosi, catturando altre cellule e inserendole in apposite sacche (vescicole), nelle quali, per fermentazione, il cibo viene "digerito" fino a raggiungere una consistenza che può penetrare nella membrana cellulare.

Alcuni sono capaci di fagocitosi (dal greco "divorante"). Possono catturare particelle solide (virus, batteri), digerirle, fornendo così nutrimento.

Inoltre, gli eucarioti sono in grado di assorbire il liquido. La pinocitosi è la capacità di tutte le cellule eucariotiche di assorbire molecole d'acqua e altre sostanze liquide, soddisfacendo il loro bisogno di bere.

Caratteristiche strutturali, la differenza nel corso dei processi responsabili dell'attività vitale delle cellule, nonché le dimensioni, la presenza di organi che svolgono determinate funzioni: tutto ciò distingue in modo significativo gli eucarioti dai batteri. Ecco perché non sono batteri, ma un tipo separato di microrganismo.

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Organelli - componenti cellulari costanti, necessariamente presenti, che svolgono funzioni specifiche.

Reticolo endoplasmatico

Reticolo endoplasmatico (EPS), o reticolo endoplasmatico (ER), È un organoide a una membrana. Si tratta di un sistema di membrane che formano "cisterne" e canali, collegate tra loro e limitanti un unico spazio interno: la cavità dell'EPS. Da un lato, le membrane sono collegate con la membrana citoplasmatica, dall'altro con la membrana nucleare esterna. Esistono due tipi di EPS: 1) ruvido (granulare), contenente ribosomi sulla sua superficie, e 2) liscio (agranulare), le cui membrane non trasportano ribosomi.

Funzioni: 1) trasporto di sostanze da una parte all'altra della cellula, 2) divisione del citoplasma cellulare in compartimenti ("compartments"), 3) sintesi di carboidrati e lipidi (EPS liscio), 4) sintesi proteica (EPS ruvido), 5) luogo di formazione dell'apparato di Golgi ...

O complesso di Golgi, È un organoide a una membrana. È una pila di "serbatoi" appiattiti con i bordi allargati. Ad essi è associato un sistema di piccole bolle a membrana singola (bolle di Golgi). Ogni pila è solitamente composta da 4-6 "cisterne", è un'unità strutturale e funzionale dell'apparato di Golgi ed è chiamata dictyosome. Il numero di dictiosomi in una cella varia da uno a diverse centinaia. Nelle cellule vegetali, i dictiosomi sono isolati.

L'apparato di Golgi si trova solitamente vicino al nucleo cellulare (nelle cellule animali, si trova spesso vicino al centro della cellula).

Funzioni dell'apparato di Golgi: 1) accumulo di proteine, lipidi, carboidrati, 2) modifica delle sostanze organiche in entrata, 3) "imballaggio" di proteine, lipidi, carboidrati nelle vescicole di membrana, 4) secrezione di proteine, lipidi, carboidrati, 5) sintesi di carboidrati e lipidi, 6) luogo di formazione lisosomi. La funzione secretoria è la più importante, quindi l'apparato del Golgi è ben sviluppato nelle cellule secretorie.

Lisosomi

Lisosomi - organelli a una membrana. Sono piccole bolle (diametro da 0,2 a 0,8 μm) contenenti una serie di enzimi idrolitici. Gli enzimi vengono sintetizzati su un EPS ruvido, trasferito all'apparato di Golgi, dove vengono modificati e confezionati in vescicole di membrana che, dopo essere state separate dall'apparato di Golgi, diventano esse stesse lisosomi. Il lisosoma può contenere da 20 a 60 diversi tipi di enzimi idrolitici. Viene chiamata la scomposizione delle sostanze che utilizzano enzimi lisi.

Distinguere: 1) lisosomi primari, 2) lisosomi secondari... Si chiamano lisosomi primari staccati dall'apparato di Golgi. I lisosomi primari sono un fattore che fornisce esocitosi degli enzimi dalla cellula.

Vengono chiamati lisosomi secondari, formati come risultato della fusione di lisosomi primari con vacuoli endocitici. In questo caso, digeriscono le sostanze che sono entrate nella cellula per fagocitosi o pinocitosi, quindi possono essere chiamate vacuoli digestivi.

Autofagia - il processo di distruzione di strutture non necessarie alla cellula. Innanzitutto, la struttura da distruggere è circondata da una singola membrana, quindi la capsula di membrana formata si fonde con il lisosoma primario, a seguito del quale si forma anche un lisosoma secondario (vacuolo autofagico), in cui questa struttura viene digerita. I prodotti della digestione vengono assimilati dal citoplasma della cellula, ma parte del materiale rimane non digerito. Il lisosoma secondario contenente questo materiale non digerito è chiamato corpo residuo. Per esocitosi, le particelle non digerite vengono rimosse dalla cellula.

Autolisi - autodistruzione della cellula, derivante dal rilascio del contenuto dei lisosomi. Normalmente, l'autolisi si verifica durante le metamorfosi (scomparsa della coda in un girino di rana), involuzione dell'utero dopo il parto, in focolai di necrosi tissutale.

Funzioni dei lisosomi: 1) digestione intracellulare di sostanze organiche, 2) distruzione di strutture cellulari e non cellulari non necessarie, 3) partecipazione ai processi di riorganizzazione cellulare.

Vacuoles

Vacuoles - gli organelli a una membrana sono "contenitori" riempiti con soluzioni acquose di sostanze organiche e inorganiche. L'EPS e l'apparato di Golgi sono coinvolti nella formazione dei vacuoli. Le giovani cellule vegetali contengono molti piccoli vacuoli, che poi, man mano che le cellule crescono e si differenziano, si fondono tra loro e formano un unico grande vacuolo centrale... Il vacuolo centrale può occupare fino al 95% del volume di una cellula matura, mentre il nucleo e gli organelli vengono respinti sulla membrana cellulare. La membrana che limita il vacuolo della pianta è chiamata tonoplasto. Viene chiamato il liquido che riempie il vacuolo della pianta citoplasma... La composizione della linfa cellulare comprende sali organici e inorganici idrosolubili, monosaccaridi, disaccaridi, amminoacidi, prodotti metabolici finali o tossici (glicosidi, alcaloidi), alcuni pigmenti (antociani).

Nelle cellule animali sono presenti piccoli vacuoli digestivi e autofagici appartenenti al gruppo dei lisosomi secondari e contenenti enzimi idrolitici. Negli animali unicellulari sono presenti anche vacuoli contrattili che svolgono la funzione di osmoregolazione ed escrezione.

Funzioni del vacuolo: 1) accumulo e stoccaggio di acqua, 2) regolazione del metabolismo del sale marino, 3) mantenimento della pressione del turgore, 4) accumulo di metaboliti idrosolubili, riserva di nutrienti, 5) colorazione di fiori e frutti e quindi attrazione di impollinatori e distributori di semi, 6) vedi. funzioni dei lisosomi.

Si formano il reticolo endoplasmatico, l'apparato di Golgi, i lisosomi e i vacuoli singola rete vacuolare della cellula, i cui singoli elementi possono passare l'uno nell'altro.

Mitocondri

1 - membrana esterna;
2 - membrana interna; 3 - matrice; 4 - crista; 5 - sistema multienzimatico; 6 - DNA circolare.

La forma, le dimensioni e il numero dei mitocondri sono estremamente variabili. Nella forma, i mitocondri possono essere a forma di bastoncello, arrotondati, a spirale, a forma di coppa, ramificati. La lunghezza dei mitocondri varia da 1,5 a 10 micron, il diametro va da 0,25 a 1,00 micron. Il numero di mitocondri in una cellula può raggiungere diverse migliaia e dipende dall'attività metabolica della cellula.

Il mitocondrio è delimitato da due membrane. La membrana esterna dei mitocondri (1) è liscia, la membrana interna (2) forma numerose pieghe - crista (4). I cristalli aumentano la superficie della membrana interna, su cui si trovano i sistemi multienzimatici (5), partecipando alla sintesi delle molecole di ATP. Lo spazio interno dei mitocondri è riempito con una matrice (3). La matrice contiene DNA circolare (6), mRNA specifico, ribosomi di tipo procariotico (tipo 70S), enzimi del ciclo di Krebs.

Il DNA mitocondriale non è legato alle proteine \u200b\u200b("nudo"), è attaccato alla membrana mitocondriale interna e trasporta informazioni sulla struttura di circa 30 proteine. Sono necessarie molte più proteine \u200b\u200bper costruire i mitocondri, quindi le informazioni sulla maggior parte delle proteine \u200b\u200bmitocondriali sono contenute nel DNA nucleare e queste proteine \u200b\u200bsono sintetizzate nel citoplasma della cellula. I mitocondri sono in grado di riprodursi autonomamente dividendosi in due. Tra la membrana esterna e quella interna c'è serbatoio di protonidove H + si accumula.

Funzioni mitocondriali: 1) sintesi di ATP, 2) decomposizione dell'ossigeno di sostanze organiche.

Secondo una delle ipotesi (la teoria della simbiogenesi), i mitocondri si sono evoluti da antichi organismi procarioti aerobici a vita libera, che, penetrando accidentalmente nella cellula ospite, formavano con essa un complesso simbiotico reciprocamente vantaggioso. Questa ipotesi è supportata dai seguenti dati. Primo, il DNA mitocondriale ha le stesse caratteristiche strutturali del DNA dei batteri moderni (chiuso in un anello, non associato alle proteine). In secondo luogo, i ribosomi mitocondriali e i ribosomi dei batteri appartengono allo stesso tipo: il tipo 70S. Terzo, il meccanismo di divisione mitocondriale è simile a quello dei batteri. In quarto luogo, la sintesi delle proteine \u200b\u200bmitocondriali e batteriche è inibita dagli stessi antibiotici.

Plastidi

1 - membrana esterna; 2 - membrana interna; 3 - stroma; 4 - tilacoide; 5 - grano; 6 - lamelle; 7 - chicchi di amido; 8 - gocce lipidiche.

I plastidi sono caratteristici solo delle cellule vegetali. Distinguere tre tipi principali di plastidi: leucoplasti - plastidi incolori nelle cellule di parti non verniciate di piante, cromoplasti - plastidi colorati, generalmente gialli, rossi e arancioni, cloroplasti - plastidi verdi.

Cloroplasti. Nelle cellule delle piante superiori, i cloroplasti hanno la forma di una lente biconvessa. La lunghezza dei cloroplasti varia da 5 a 10 micron, il diametro da 2 a 4 micron. I cloroplasti sono limitati da due membrane. La membrana esterna (1) è liscia, la membrana interna (2) ha una complessa struttura piegata. Viene chiamata la piega più piccola tilacoide (4). Viene chiamato un gruppo di tilacoidi impilati come una pila di monete grano (cinque). Il cloroplasto contiene una media di 40-60 grani, sfalsati. I grani sono collegati tra loro da canali appiattiti - lamelle (6). I pigmenti e gli enzimi fotosintetici sono incorporati nelle membrane tilacoidi che forniscono la sintesi di ATP. Il principale pigmento fotosintetico è la clorofilla, che determina il colore verde dei cloroplasti.

Lo spazio interno dei cloroplasti è riempito stroma (3). Lo stroma contiene DNA circolare "nudo", ribosomi di tipo 70S, enzimi del ciclo di Calvin e granuli di amido (7). C'è un serbatoio di protoni all'interno di ogni tilacoide e H + si accumula. I cloroplasti, come i mitocondri, sono in grado di riprodursi autonomamente dividendosi in due. Si trovano nelle cellule delle parti verdi delle piante superiori, in particolare i cloroplasti nelle foglie e nei frutti verdi. I cloroplasti delle piante inferiori sono chiamati cromatofori.

Funzione cloroplasto: fotosintesi. Si ritiene che i cloroplasti si siano evoluti da antichi cianobatteri endosimbiotici (teoria della simbiogenesi). La base di questa ipotesi è la somiglianza dei cloroplasti e dei batteri moderni in una serie di caratteristiche (DNA circolare, "nudo", ribosomi di tipo 70S, metodo di riproduzione).

Leucoplasti. La forma varia (sferica, arrotondata, a coppa, ecc.). I leucoplasti sono limitati da due membrane. La membrana esterna è liscia, la membrana interna forma pochi tilacoidi. Lo stroma contiene DNA circolare “nudo”, ribosomi di tipo 70S, enzimi per la sintesi e l'idrolisi dei nutrienti di riserva. Non ci sono pigmenti. Le cellule degli organi vegetali sotterranei (radici, tuberi, rizomi, ecc.) Hanno soprattutto molti leucoplasti. Funzione leucoplastica: sintesi, accumulo e stoccaggio dei nutrienti di riserva. Amiloplasti - i leucoplasti, che sintetizzano e accumulano l'amido, elioplasti - oli, proteinoplasti - proteine. Diverse sostanze possono accumularsi nello stesso leucoplasto.

Cromoplasti. Limitato da due membrane. La membrana esterna è liscia, quella interna o anche liscia o forma tilacoidi singoli. Lo stroma contiene DNA circolare e pigmenti - carotenoidi, che conferiscono ai cromoplasti un colore giallo, rosso o arancione. La forma di accumulo dei pigmenti è diversa: sotto forma di cristalli, disciolti in gocce lipidiche (8), ecc. Contenuti nelle cellule di frutti maturi, petali, foglie autunnali, raramente nelle radici. I cromoplasti sono considerati la fase finale dello sviluppo dei plastidi.

Funzione cromoplasto: colorare fiori e frutti e attirare così impollinatori e distributori di semi.

Tutti i tipi di plastidi possono essere formati da proplastidi. Proplastids - piccoli organelli contenuti nei tessuti meristematici. Poiché i plastidi hanno un'origine comune, sono possibili interconversioni tra di loro. I leucoplasti possono trasformarsi in cloroplasti (inverdimento dei tuberi di patata alla luce), cloroplasti - in cromoplasti (ingiallimento delle foglie e arrossamento dei frutti). La trasformazione dei cromoplasti in leucoplasti o cloroplasti è considerata impossibile.

Ribosomi

1 - grande subunità; 2 - piccola subunità.

Ribosomi - organelli non di membrana, di circa 20 nm di diametro. I ribosomi sono composti da due subunità, grande e piccola, in cui possono dissociarsi. La composizione chimica dei ribosomi è costituita da proteine \u200b\u200be rRNA. Le molecole di RRNA costituiscono il 50-63% della massa del ribosoma e formano la sua struttura strutturale. Esistono due tipi di ribosomi: 1) eucarioti (con le costanti di sedimentazione dell'intero ribosoma - 80S, piccola subunità - 40S, grande - 60S) e 2) procarioti (rispettivamente 70S, 30S, 50S).

I ribosomi di tipo eucariotico includono 4 molecole di rRNA e circa 100 molecole proteiche, il tipo procariotico - 3 molecole di rRNA e circa 55 molecole proteiche. Durante la biosintesi delle proteine, i ribosomi possono "lavorare" singolarmente o combinarsi in complessi - poliribosomi (polisomi)... In tali complessi, sono collegati tra loro da una molecola di mRNA. Le cellule procariotiche hanno solo ribosomi di tipo 70S. Le cellule eucariotiche hanno ribosomi di tipo 80S (membrane ruvide di EPS, citoplasma) e di tipo 70S (mitocondri, cloroplasti).

Le subunità ribosomiali eucariotiche si formano nel nucleolo. L'unione delle subunità in un intero ribosoma si verifica nel citoplasma, di regola, durante la biosintesi delle proteine.

Funzione ribosoma: assemblaggio della catena polipeptidica (sintesi proteica).

Citoscheletro

Citoscheletro formato da microtubuli e microfilamenti. I microtubuli sono strutture cilindriche non ramificate. La lunghezza dei microtubuli varia da 100 μm a 1 mm, il diametro è di circa 24 nm e lo spessore della parete è di 5 nm. Il principale componente chimico è la proteina tubulina. I microtubuli vengono distrutti dalla colchicina. Microfilamenti: i filamenti con un diametro di 5-7 nm sono costituiti da proteine \u200b\u200bdi actina. Microtubuli e microfilamenti formano trame complesse nel citoplasma. Funzioni del citoscheletro: 1) determinazione della forma cellulare, 2) supporto per organelli, 3) formazione del fuso di divisione, 4) partecipazione ai movimenti cellulari, 5) organizzazione del flusso citoplasmatico.

Include due centrioli e una centrosfera. Centriolo è un cilindro, la cui parete è formata da nove gruppi di tre microtubuli fusi (9 triplette), interconnessi a determinati intervalli mediante reticolazione. I centrioli sono accoppiati dove sono ad angolo retto tra loro. Prima della divisione cellulare, i centrioli divergono ai poli opposti e un centriolo figlia appare vicino a ciascuno di essi. Formano un fuso di divisione, che contribuisce a una distribuzione uniforme del materiale genetico tra le cellule figlie. Nelle cellule delle piante superiori (gimnosperme, angiosperme), il centro cellulare non ha centrioli. I centrioli appartengono agli organelli auto-riproducenti del citoplasma, sorgono a seguito della duplicazione dei centrioli esistenti. Funzioni: 1) assicurare la divergenza dei cromosomi ai poli della cellula durante la mitosi o la meiosi, 2) il centro di organizzazione del citoscheletro.

Organelli di movimento

Non presente in tutte le cellule. Gli organoidi del movimento comprendono ciglia (ciliati, epitelio delle vie respiratorie), flagelli (flagellati, sperma), pseudopodi (rizopodi, leucociti), miofibrille (cellule muscolari), ecc.

Flagelli e ciglia - organelli filamentosi, rappresentano un assonema delimitato da una membrana. Axoneme - struttura cilindrica; la parete del cilindro è formata da nove coppie di microtubuli, al centro si trovano due singoli microtubuli. Alla base dell'assonema ci sono i corpi basali, rappresentati da due centrioli reciprocamente perpendicolari (ogni corpo basale è costituito da nove triplette di microtubuli, non ci sono microtubuli al centro). La lunghezza del flagello raggiunge i 150 micron, le ciglia sono molte volte più corte.

Miofibrille sono costituiti da miofilamenti di actina e miosina, che assicurano la contrazione delle cellule muscolari.

Vai a lezioni numero 6 "Cellula eucariotica: citoplasma, membrana cellulare, struttura e funzione delle membrane cellulari"

Una cellula è un'unità strutturale e funzionale elementare della struttura e dell'attività vitale di tutti gli organismi, che ha un proprio metabolismo ed è capace di esistenza indipendente, auto-riproduzione. Gli organismi costituiti da una cellula sono chiamati unicellulari. Molti protozoi (sarcode, flagellati, sporozoi, ciliati) e batteri possono essere classificati come organismi unicellulari. Ogni cellula contiene fino all'80% di acqua nella sua composizione e solo il resto ricade sulla massa di materia secca.

Caratteristiche della struttura delle cellule

Tutte le forme di vita cellulari, in base alle caratteristiche strutturali delle loro cellule costituenti, possono essere suddivise in due tipi (sui regni):
1. Procarioti (prenucleari) - che sorgono prima nel processo di evoluzione e più semplici nella struttura. Questi sono organismi viventi unicellulari che non hanno un nucleo cellulare formato e altri organelli della membrana interna. Il diametro medio delle cellule è di 0,5-10 micron. Ha una molecola di DNA circolare situata nel citoplasma. Ha una semplice divisione binaria. In questo caso, il fuso di fissione non è formato;
2. Eucarioti (nucleare) - cellule più complesse che sono sorte in seguito. Tutti gli organismi, tranne i batteri e gli archei, sono nucleari. Ogni cellula nucleare contiene un nucleo. Il diametro medio delle cellule è di 10-100 micron. Di solito ha diverse molecole di DNA lineari (cromosomi) nel nucleo. Ha una divisione di meiosi o mitosi. Forma un fuso di fissione.

A loro volta, gli eucarioti possono anche essere divisi in due tipi (regni):
1. Cellule vegetali;
2. Cellule animali.

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Le caratteristiche strutturali della cellula animale possono essere viste nella foto sopra. La gabbia può essere suddivisa nelle seguenti parti:
1. Membrana cellulare;
2. Citoplasma o citazolo;
3. citoscheletro;
4. centrioli;
5. apparato Golgi;
6. Lisosoma;
7. ribosoma;
8. Mitocondri;


11. Il nucleo;
12. Nucleolo;
13. Perossisoma.

Le caratteristiche strutturali della cellula vegetale possono essere viste anche nella foto sopra. La gabbia può essere suddivisa nelle seguenti parti:
1. Membrana cellulare;
2. Citoplasma o citazolo;
3. citoscheletro;
4. Pori;
5. apparato Golgi;
6. Vacuolo centrale;
7. ribosoma;
8. Mitocondri;
9. Ruvido reticolo endoplasmatico;
10. reticolo endoplasmatico liscio;
11. Il nucleo;
12. Nucleolo.

Caratteristiche della struttura delle cellule di eucarioti e procarioti

Si può scrivere un intero articolo sulle caratteristiche strutturali delle cellule di eucarioti e procarioti, ma cercheremo comunque di evidenziare solo le parti importanti e analizzare la differenza tra un regno rispetto a un altro. Cominciamo a descrivere la differenza spostandoci al centro.

Grafico di confronto delle celle
Confronto	Cellula procariotica (prenucleare)	Cellula eucariotica (nucleare)
Dimensioni della cella	0,5-10 μm	10-100 μm
Molecola di DNA	Una molecola circolare nel citoplasma	Diverse molecole lineari di DNA trovate nel nucleo
Divisione cellulare	Binario semplice	Meiosi o mitosi
Parete cellulare	È composto da molecole polimeriche di proteine-carboidrati	Le cellule vegetali hanno la cellulosa. Gli animali non hanno cellule.
Membrana cellulare	c'è	c'è
Citoplasma	c'è	c'è
EPR *	No	c'è
Apparato di Golgi	No	c'è
Mitocondri	No	c'è
Vacuoles	No	La maggior parte delle cellule lo ha
Citoscheletro	No	c'è
Centriolo	No	Avere cellule animali
Ribosomi	c'è	c'è
Lisosomi	No	c'è
Nucleo	Regione nucleare senza membrana nucleare	È circondato da una membrana

* EPR - reticolo endoplasmatico

Una cellula è un'unità elementare della struttura e della vita di tutti vivo organismi (Oltretutto virus, di cui si parla spesso come forme di vita non cellulari), che ha un proprio metabolismo, è capace di esistenza, auto-riproduzione e sviluppo indipendenti. Tutti gli organismi viventi o come multicellulari animali, impianti e funghi, sono costituiti da molte celle o altrettante protozoi e batterisiamo organismi unicellulari... È stata denominata la sezione di biologia che si occupa dello studio della struttura e dell'attività vitale delle cellule citologia... Recentemente, è anche consuetudine parlare di biologia cellulare o biologia cellulare.

Caratteristiche distintive delle cellule vegetali e animali

Segni	Cellula vegetale	Gabbia per animali
Plastidi	Cloroplasti, cromoplasti, leucoplasti	Assente
Metodo di alimentazione	Autotrofico (fototrofico, chemiotrofico)
Sintesi di ATP	Nei cloroplasti, mitocondri	Nei mitocondri
Ripartizione ATP	Nei cloroplasti e in tutte le parti della cellula in cui è necessaria l'energia	In tutte le parti della cellula dove è necessaria l'energia
Centro cellulare	Nelle piante inferiori	In tutte le celle
Parete cellulare di cellulosa	Situato al di fuori della membrana cellulare	Assente
Inclusioni	Riserva nutrienti sotto forma di granuli di amido, proteine, gocce di olio; vacuoli con linfa cellulare; cristalli di sale	Riserva i nutrienti sotto forma di cereali e gocce (proteine, grassi, carboidrati, glicogeno); prodotti finali metabolici, cristalli di sale, pigmenti
	Grandi cavità riempite con linfa cellulare - una soluzione acquosa di varie sostanze (prodotti di scorta o finali). Serbatoi osmotici della cellula.	Vacuoli contrattili, digestivi, escretori. Di solito piccolo.

Segni generali 1. L'unità dei sistemi strutturali - citoplasma e nucleo. 2. La somiglianza dei processi di metabolismo ed energia. 3. Unità del principio del codice ereditario. 4. Struttura della membrana universale. 5. L'unità della composizione chimica. 6. La somiglianza del processo di divisione cellulare.

Struttura cellulare

Tutte le forme di vita cellulari sulla Terra possono essere divise in due regni in base alla struttura delle loro cellule costituenti:

i procarioti (prenucleari) hanno una struttura più semplice e sono sorti prima nel processo di evoluzione;

eucarioti (nucleare) - più complesso, è sorto in seguito. Le cellule che compongono il corpo umano sono eucariotiche.

Nonostante la varietà delle forme, l'organizzazione delle cellule di tutti gli organismi viventi è subordinata a principi strutturali unificati.

Il contenuto della cellula è separato dall'ambiente dalla membrana plasmatica o dalla membrana plasmatica. All'interno della cellula è pieno di citoplasma, in cui si trovano vari organoidi e inclusioni cellulari, nonché materiale genetico sotto forma di una molecola di DNA. Ciascuno degli organoidi della cellula svolge la sua funzione speciale e nell'insieme determinano tutti l'attività vitale della cellula nel suo insieme.

Cellula procariota

La struttura di una tipica cellula procariotica: capsula, parete cellulare, plasmolemma, citoplasma,ribosomi, plasmide, bevuto, flagello,nucleoide.

Procarioti (a partire dal lat. pro - prima, prima e greco κάρῠον - nucleo, noce) - organismi che non possiedono, a differenza degli eucarioti, un nucleo cellulare formato e altri organelli della membrana interna (ad eccezione delle cisterne piatte nelle specie fotosintetiche, ad esempio, in cianobatteri). L'unica grande molecola circolare (in alcune specie - lineare) a doppio filamento DNA, che contiene la maggior parte del materiale genetico della cellula (il cosiddetto nucleoide) non forma un complesso con le proteine istoni (così chiamato cromatina). I procarioti includono batteri, Compreso cianobatteri (alghe blu-verdi) e archaea... I discendenti delle cellule procariotiche sono organelli cellule eucariotiche - mitocondri e plastidi... Il contenuto principale della cellula, che riempie il suo intero volume, è un citoplasma granulare viscoso.

Cellula eucariotica

Gli eucarioti sono organismi che, a differenza dei procarioti, hanno una cellula formalizzata nucleoseparato dal citoplasma dall'involucro nucleare. Il materiale genetico è racchiuso in diverse molecole di DNA lineari a doppio filamento (a seconda del tipo di organismi, il loro numero per nucleo può variare da due a diverse centinaia), attaccate dall'interno alla membrana del nucleo cellulare e che si formano nella stragrande maggioranza (tranne dinoflagellati) complesso con proteine istonichiamato cromatina... Nelle cellule eucariotiche esiste un sistema di membrane interne che, oltre al nucleo, formano una serie di altre organoidi (reticolo endoplasmatico, apparato di Golgi e così via.). Inoltre, la stragrande maggioranza ha intracellulare permanente simbionti- procarioti - mitocondri, e anche nelle alghe e nelle piante plastidi.

La struttura della cellula eucariotica

Rappresentazione schematica di una cellula animale. (Quando fai clic su uno dei nomi delle parti componenti della cella, andrai all'articolo corrispondente.)

Complesso superficiale di una cellula animale

È costituito dal glicocalice, dal plasmalemma e dallo strato corticale situato sotto di esso citoplasma... La membrana plasmatica è anche chiamata plasmalemma, la membrana cellulare esterna. È una membrana biologica, spessa circa 10 nanometri. Innanzitutto svolge una funzione di delimitazione rispetto all'ambiente esterno alla cella. Inoltre, si esibisce funzione di trasporto... La cellula non spende energia per mantenere l'integrità della sua membrana: le molecole sono tenute secondo lo stesso principio con cui vengono tenute insieme le molecole di grasso - idrofobo è termodinamicamente più favorevole che parti di molecole si trovino in stretta vicinanza l'una all'altra. Il glicocalice è una molecola di oligosaccaridi, polisaccaridi, glicoproteine \u200b\u200be glicolipidi "ancorati" nella membrana plasmatica. Il glicocalice svolge funzioni recettoriali e marker. Membrana plasmatica animali le cellule sono costituite principalmente da fosfolipidi e lipoproteine \u200b\u200bcon molecole proteiche intervallate, in particolare antigeni e recettori di superficie. Lo strato corticale (adiacente alla membrana plasmatica) del citoplasma contiene elementi specifici del citoscheletro: microfilamenti di actina ordinati in un certo modo. La funzione principale e più importante dello strato corticale (corteccia) sono le reazioni pseudopodiali: espulsione, attaccamento e contrazione degli pseudopodi. In questo caso, i microfilamenti vengono ricostruiti, allungati o accorciati. La forma della cellula dipende anche dalla struttura del citoscheletro dello strato corticale (ad esempio, la presenza di microvilli).

L'unità della struttura delle cellule.

Il contenuto di qualsiasi cella è separato dall'ambiente esterno da una struttura speciale - membrana plasmatica (plasmalemma). Questo isolamento permette di creare un ambiente molto particolare all'interno della cella, a differenza di ciò che la circonda. Pertanto, nella cellula, possono verificarsi processi che non si verificano da nessuna parte, vengono chiamati processi vitali.

Viene chiamato l'ambiente interno di una cellula vivente, limitato dalla membrana plasmatica citoplasma. Include ialoplasma (sostanza trasparente di base) e organelli cellulari,così come varie strutture non permanenti - inclusione. Gli organelli che esistono in qualsiasi cellula includono anche ribosomi, su cui c'è sintesi proteica.

La struttura delle cellule eucariotiche.

Eucarioti sono organismi le cui cellule hanno un nucleo. Nucleo - questo è l'organello stesso della cellula eucariotica, in cui sono immagazzinate le informazioni ereditarie registrate nei cromosomi e da cui vengono riscritte. Cromosoma è una molecola di DNA integrata con proteine. Il nucleo contiene nucleolo - il luogo in cui si formano altri importanti organelli coinvolti nella sintesi proteica - ribosomi. Ma i ribosomi si formano solo nel nucleo e funzionano (cioè sintetizzano le proteine) nel citoplasma. Alcuni di essi si trovano liberamente nel citoplasma e alcuni si attaccano alle membrane, formano una rete, che viene chiamata endoplasmatico.

Ribosomi - organelli non di membrana.

Reticolo endoplasmatico è una rete di tubuli delimitati da membrane. Esistono due tipi: liscio e granulare. I ribosomi si trovano sulle membrane del reticolo endoplasmatico granulare, quindi le proteine \u200b\u200bvengono sintetizzate e trasportate in esso. E il reticolo endoplasmatico liscio è il luogo per la sintesi e il trasporto di carboidrati e lipidi. Non ci sono ribosomi su di esso.

Per la sintesi di proteine, carboidrati e grassi è necessaria l'energia, che viene prodotta nella cellula eucariotica dalle "stazioni energetiche" della cellula - mitocondri.

Mitocondri - organelli a due membrane, in cui viene eseguito il processo di respirazione cellulare. I composti organici vengono ossidati sulle membrane mitocondriali e l'energia chimica si accumula sotto forma di speciali molecole energetiche (ATP).

C'è anche un posto nella cellula dove i composti organici possono accumularsi e da dove possono essere trasportati - questo è apparato del Golgi, sistema di sacchetti a membrana piatta. È coinvolto nel trasporto di proteine, lipidi, carboidrati. Nell'apparato di Golgi si formano anche organelli della digestione intracellulare - lisosomi.

Lisosomi - gli organelli a membrana singola, caratteristici delle cellule animali, contengono enzimi in grado di abbattere proteine, carboidrati, acidi nucleici, lipidi.

Una cellula può contenere organelli che non hanno una struttura di membrana, ad esempio ribosomi e citoscheletro.

Citoscheletro- Questo è il sistema muscolo-scheletrico della cellula, comprende microfilamenti, ciglia, flagelli, un centro cellulare che produce microtubuli e centrioli.

Ci sono organelli che sono caratteristici solo delle cellule vegetali - plastidi. Ci sono: cloroplasti, cromoplasti e leucoplasti. Il processo di fotosintesi avviene nei cloroplasti.

Anche nelle cellule vegetali vacuoli - Prodotti di scarto cellulare, che sono serbatoi di acqua e composti disciolti in essa. Gli organismi eucarioti includono piante, animali e funghi.

La struttura delle cellule procariotiche.

Procarioti - organismi unicellulari nelle cui cellule non c'è nucleo.

Le cellule procariotiche sono di piccole dimensioni e conservano il materiale genetico sotto forma di una molecola di DNA circolare (nucleoide). Gli organismi procarioti includono batteri e cianobatteri, che in precedenza erano chiamati alghe blu-verdi.

Se il processo di respirazione aerobica avviene nei procarioti, per questo vengono utilizzate sporgenze speciali della membrana plasmatica: mesosomi. Se i batteri sono fotosintetici, il processo di fotosintesi si verifica sulle membrane fotosintetiche - tilacoidi.

La sintesi proteica nei procarioti avviene ribosomi. Ci sono pochi organelli nelle cellule procariotiche.

Ipotesi dell'origine degli organelli delle cellule eucariotiche.

Le cellule procariotiche sono apparse sulla Terra prima delle cellule eucariotiche.

1) ipotesi simbiotica spiega il meccanismo dell'emergenza di alcuni organelli della cellula eucariotica: mitocondri e plastidi fotosintetici.

2) Ipotesi di invaginazione - sostiene che l'origine della cellula eucariotica deriva dal fatto che la forma ancestrale era un procariota aerobico. Gli organelli in esso contenuti sono sorti come risultato dell'invaginazione e del distacco di parti della membrana, seguiti dalla specializzazione funzionale nel nucleo, mitocondri, cloroplasti di altri organelli.