Baktērijas tiek klasificētas kā pirmsšūnu vienšūnu mikroorganismi, prokarioti, tas ir, tiem nav kodola olbaltumvielu membrānas - DNS iesaiņojuma. Arī to struktūra ir vienkāršota, salīdzinot ar dzīvnieku un augu šūnām. Galvenais uztura veids ir fotosintēze (izmantojot gaismas enerģiju) vai ķīmijsintēze (vielu oksidēšana). Arhejas, zilaļģes, pieder arī prokariotiem.

Eikarioti ir superdzīvo organismu valstība, kuras šūnām ir kodols, un tās apvalks ir skaidri izveidojies. Šis termins no grieķu valodas tiek tulkots kā “labs kodols”, tāpēc tika izvēlēts šis nosaukums.

Šai valstībai pieder augi, dzīvnieki, sēnītes, vienšūņi, sēnēm līdzīgi organismi, gļotu veidnes un aļģes.

Pastāv teorija, ka senās zilaļģes apmēram pirms 2,5 miljardiem gadu uztvēra šūna - eikariota priekštecis, kas izraisīja pilnīgi jaunu mikroorganismu parādīšanos. Daži atsevišķi eikariotu organelli (piemēram, mitohondriji un plastīdi) pēc savas struktūras un vitālās aktivitātes īpašībām ir ļoti līdzīgi baktērijām. Viņi arī vairojas daloties, viņiem ir savs ģenētiskais aparāts.

Galvenā atšķirība starp eikariotiem un baktērijām (prokariotiem) un arhejām ir ģenētiskā aparāta atrašanās vieta, ko ieskauj dubultā membrāna, aizsargāta ar spēcīgu kodola apvalku. Ir daudzkodolu organismi. Viņiem ir lineāra DNS, kas saistīta ar histoniem - olbaltumvielām, kurās pavedieni ir iesaiņoti. Baktērijās DNS ir apļveida, nesaistīti ar histoniem.

Šūnā ir desmitiem pastāvīgu struktūru - tās organoīdi, kas nodrošina vitālu darbību, un katru no tām membrāna atdala viena vai vairākas. Prokariotos tas notiek diezgan reti.

Plastīdu klātbūtne, kas var sastāvēt no 4 membrānām, arī būtiski atšķir prokariotus no eikariotiem. Plastīdus ieskauj ārējā un iekšējā membrāna, un tie veic:

• fotosintēzes funkcijas,
• aminoskābju, purīnu, abscīnskābes un citu svarīgu savienojumu sintēze.

Plastīdi nodrošina lipīdu, cietes, dzelzs rezerves.

Eikarioti ir tūkstošiem reižu lielāki nekā prokarioti. Tāpēc, lai uzturētu dzīvību, viņiem ir nepieciešams absorbēt lielu daudzumu olbaltumvielu. Tas noveda pie plēsēju organismu parādīšanās.

Strukturālās iezīmes

Standarta šūna sastāv no šādām struktūrām:

• kodols,
• ribosoma,
• vezikula,
• raupja endoplazmas tīklene,
• golgi aparāts,
• gluds endoplazmatiskais tīklojums,
• mitohondriji,
• vakuole,
• hialoplazma,
• lizosoma,
• centrosoms,
• melanozoma,
• cilija, flagella,
• šūnapvalki.

Kodols satur kodolu, kuram nav membrānas membrānas. Tas ir skaidri redzams elektronu mikroskopā. RNS sintēze notiek kodolā. Kodols nodrošina DNS - iedzimtas informācijas glabāšanu, tās pārsūtīšanu, ieviešanu, reproducēšanu.

Ribosomai, kas ir organoīds, ir sfēras forma, tā veic tulkojumu (olbaltumvielu sintēze no aminoskābēm). Ribosomas ir lielas un mazas.

Eikariotu šūnu struktūra

Pūslīte ir mazs organoīds, ko atdala membrāna, kas veido intracelulāru maisu barības vielu transportēšanai vai pārveidošanai, uzglabājot fermentus.

Rupjš (granulēts) endoplazmatiskais tīklojums sastāv no zariem, to raksturo burbuļu, cauruļu un dobumu klātbūtne. To ieskauj membrānas aploksne. Tās virsma satur ribosomas, kas sintezē olbaltumvielas.

Golgi aparāts ir struktūra, kas sastāv no membrānām un "cisternām", kas palīdz noņemt vielas no granulētā endoplazmas retikuluma. Pēc izskata tas atgādina pāļos savāktas caurules. Tvertnēs olbaltumvielas nogatavojas; katrā sadaļā ir savs enzīmu kopums. Pūslīši, atdaloties no tīklenes, nepārtraukti piestiprinās pie Golgi aparāta. Kad olbaltumviela ir gatava kustībai, pūslīši tiek atdalīti un nogādāti vēlamajā organellā. Golgi aparāts šķiro vielas, daļu no tām novirzot uz plazmas membrānu, citas - uz lizosomām.

Gluds (agranulārs) endoplazmatiskais tīklojums nav ribosomu. Atbild par vielmaiņas procesiem. Veic lipīdu, taukskābju, steroīdu sintēzi. Aknas un virsnieru dziedzeri sastāv no gludas endoplazmas retikuluma.

Mitohondriji ir organelli, kas oksidē organiskos savienojumus, izmantojot enerģiju, lai atbalstītu visa ķermeņa dzīvi. Tās var atšķirties pēc formas, vienā šūnā esošais daudzums var atšķirties no viena mitohondrija līdz simtiem tūkstošu. Tas satur apļveida spirāles DNS molekulu.

Vakuolas attīstās no membrānas pūslīšiem. Ne visiem eikariotiem tādas ir. Viņi veic ūdens uzkrāšanas funkciju, noņemot sabrukšanas produktus. Tie ir gremošanas, pulsējoši.

Hialoplazma ir intracelulārs šķidrums.

Lizosoma ir organoīds, pūslīšu veids, ko ieskauj membrāna, kas satur fermentus. Veic molekulu sagremošanas funkciju caur sekrēciju. Prokariotiem nav lizosomu.

Centrosoma regulē šūnu dalīšanās procesus, kanāliņu veidošanos, jo tas nav membrānas organoīds. Piedalās flagellas, cilijas veidošanā.

Melanosomas ir dzīvniekiem, un tās satur gaismu absorbējošus pigmentus, īpaši melanīnu.

Cilia ir mazi matiņi uz šūnu sienas virsmas, pārklāti ar membrānu, kas ir receptori. Tie ir sastopami ciliantos, sūkļos, ciliated tārpos. Viņiem ir zarnu epitēlija šūnas, elpošanas trakts - bronhi, smadzeņu kambari, Eustaksijas caurule.

Flagellu var atrast arī prokariotos. Baktērijās tie ir daudz plānāki, īsāk sakot, tie nevar saliekties. Eikariotu karodziņi ir garāki nekā cilijas, lai gan pēc struktūras tie ir līdzīgi. Arhejās flagellas ir nedaudz plānākas, atšķiras pēc struktūras.

Šūnapvalki, pirmkārt, nodrošina visu iekšējo struktūru aizsardzību no ārējiem faktoriem, kā arī veic vielu transportēšanu. Sastāv no mureīna, kura struktūra ietekmē krāsošanas pakāpi ar Grama metodi. Dažām baktērijām, aļģēm, sēnēm, arhejām ir arī šūnu siena. Arī baktērijas var veidot kapsulu - gludu polisaharīdu struktūru, lielu ūdens daudzumu ap sienu.

Eikariotu dzīve un uzturs

Eikariotu dzīves cikls ir sadalīts divās nākamajās fāzēs:

• haplofāze,
• diplofāze.

Ir divu haloploīdu (ar vienu hromosomu komplektu) šūnu un to kodolu saplūšana vienā kopējā, kurā ir divas (diploīdās) hromosomu kopas. Pēc kāda laika šūnas atkal kļūst haloploīdas, daloties. Šī metode ir pilnīgi neparasta prokariotiem.

Atšķirība starp baktērijām, arhejām un eikariotiem ir pēdējo spēja endocitozēt - notvert citas šūnas un ievietot tās īpašos maisos (pūslīšos), kuros fermentējot pārtika tiek “sagremota” līdz konsistencei, kas var iekļūt šūnas membrānā. .

Daži spēj fagocitozi (no grieķu valodas "aprij"). Viņi var notvert cietās daļiņas (vīrusus, baktērijas), sagremot tās, tādējādi nodrošinot uzturu.

Arī eikarioti spēj absorbēt šķidrumu. Pinocitoze ir visu eikariotu šūnu spēja absorbēt ūdens un citu šķidru vielu molekulas, apmierinot to nepieciešamību dzert.

Strukturālās iezīmes, atšķirība procesos, kas ir atbildīgi par šūnu vitālo aktivitāti, kā arī izmērs, orgānu klātbūtne, kas veic noteiktas funkcijas - tas viss ievērojami atšķir eikariotus no baktērijām. Tāpēc tās nav baktērijas, bet gan atsevišķs mikroorganismu veids.

Es strādāju par veterinārārstu. Man patīk balles dejas, sports un joga. Es par prioritāti izvirzīju personīgo attīstību un garīgās prakses apgūšanu. Mīļākās tēmas: veterinārmedicīna, bioloģija, celtniecība, renovācija, ceļojumi. Tabu: jurisprudence, politika, IT tehnoloģijas un datorspēles.

Organelles - pastāvīgi, obligāti esošie šūnu komponenti, kas veic noteiktas funkcijas.

Endoplazmatiskais tīkls

Endoplazmatiskais tīklojums (EPS)vai endoplazmatiskais tīklojums (ER), Ir vienas membrānas organoīds. Tā ir membrānu sistēma, kas veido “cisternas” un kanālus, kas savienoti viens ar otru un ierobežo vienu iekšējo telpu - EPS dobumu. No vienas puses, membrānas ir savienotas ar citoplazmas membrānu, no otras puses, ar ārējo kodola membrānu. Ir divu veidu EPS: 1) raupja (granulēta), uz kuras virsmas ir ribosomas, un 2) gluda (agranulāra), kuras membrānas nenes ribosomas.

Funkcijas: 1) vielu transportēšana no vienas šūnas daļas uz otru, 2) šūnu citoplazmas sadalīšana nodalījumos ("nodalījumos"), 3) ogļhidrātu un lipīdu sintēze (gluds EPS), 4) olbaltumvielu sintēze (aptuvens EPS), 5) Golgi aparāta veidošanās vieta ...

Or golgi komplekss, Ir vienas membrānas organoīds. Tā ir saplacinātu "tvertņu" kaudze ar paplašinātām malām. Ar tiem ir saistīta nelielu vienas membrānas burbuļu (Golgi burbuļu) sistēma. Katra kaudze parasti sastāv no 4-6 "cisternām", tā ir Golgi aparāta strukturāla un funkcionāla vienība un tiek dēvēta par diktozomu. Diktiozomu skaits šūnā svārstās no viena līdz vairākiem simtiem. Augu šūnās diktiozomas ir izolētas.

Golgi aparāts parasti atrodas pie šūnas kodola (dzīvnieku šūnās tas bieži atrodas netālu no šūnas centra).

Golgi aparāta funkcijas: 1) olbaltumvielu, lipīdu, ogļhidrātu uzkrāšanās, 2) ienākošo organisko vielu modifikācija, 3) olbaltumvielu, lipīdu, ogļhidrātu "iesaiņošana" membrānas pūslīšos, 4) olbaltumvielu, lipīdu, ogļhidrātu sekrēcija, 5) ogļhidrātu un lipīdu sintēze, 6) veidošanās vietas lizosomas. Sekrēcijas funkcija ir vissvarīgākā, tāpēc sekrēcijas šūnās Golgi aparāts ir labi attīstīts.

Lizosomas

Lizosomas - vienas membrānas organoīdi. Tie ir mazi burbuļi (diametrs no 0,2 līdz 0,8 μm), kas satur hidrolītisko enzīmu kopumu. Fermenti tiek sintezēti uz aptuvena EPS, pārnesti uz Golgi aparātu, kur tie tiek modificēti un iesaiņoti membrānas pūslīšos, kuri pēc atdalīšanas no Golgi aparāta paši kļūst par lizosomām. Lizosoma var saturēt no 20 līdz 60 dažādu veidu hidrolītiskos enzīmus. Tiek saukts vielu sadalījums, izmantojot fermentus lizēšana.

Atšķirt: 1) primārās lizosomas, 2) sekundārās lizosomas... Tiek sauktas primārās lizosomas, kas ir atdalītas no Golgi aparāta. Primārās lizosomas ir faktors, kas nodrošina enzīmu eksocitozi no šūnas.

Tiek sauktas sekundārās lizosomas, kas veidojas primāro lizosomu saplūšanas rezultātā ar endocītiskajām vakuolām. Šajā gadījumā viņi sagremo vielas, kas šūnā iekļuvušas ar fagocitozi vai pinocitozi, tāpēc tās var saukt par gremošanas vakuolām.

Autofāgija - šūnai nevajadzīgu struktūru iznīcināšanas process. Pirmkārt, iznīcināmo struktūru ieskauj viena membrāna, pēc tam izveidotā membrānas kapsula saplūst ar primāro lizosomu, kā rezultātā veidojas arī sekundārā lizosoma (autofagiskā vakuola), kurā šī struktūra tiek sagremota. Sagremošanas produktus asimilē šūnas citoplazma, bet daļa materiāla paliek nesagremota. Sekundāro lizosomu, kas satur šo nesagremoto materiālu, sauc par atlikušo ķermeni. Eksocitozes ceļā no šūnas tiek izņemtas nesagremotas daļiņas.

Autolīze - šūnas pašiznīcināšanās, kas izriet no lizosomu satura izdalīšanās. Parasti autolīze notiek metamorfožu laikā (astes pazušana vardes tadpolā), dzemdes involcija pēc dzemdībām audu nekrozes perēkļos.

Lizosomu funkcijas: 1) organisko vielu intracelulārā sagremošana, 2) nevajadzīgu šūnu un bezšūnu struktūru iznīcināšana, 3) līdzdalība šūnu reorganizācijas procesos.

Vacuoles

Vacuoles - vienas membrānas organoīdi ir "trauki", kas piepildīti ar organisko un neorganisko vielu ūdens šķīdumiem. Vakuolu veidošanā ir iesaistīts EPS un Golgi aparāts. Jauno augu šūnās ir daudz mazu vakuolu, kas, šūnām augot un diferencējoties, saplūst savā starpā un veido vienu lielu centrālā vakuole... Centrālā vakuola var aizņemt līdz 95% no nobriedušas šūnas tilpuma, savukārt kodols un organoīdi tiek atgrūsti uz šūnu membrānu. Membrānu, kas ierobežo augu vakuolu, sauc par tonoplastu. Tiek saukts šķidrums, kas aizpilda augu vakuolu šūnu sula... Šūnu sula satur ūdenī šķīstošus organiskos un neorganiskos sāļus, monosaharīdus, disaharīdus, aminoskābes, gala vai toksiskos vielmaiņas produktus (glikozīdus, alkaloīdus), dažus pigmentus (antocianīnus).

Dzīvnieku šūnās ir mazi gremošanas un autofagiski vakuoli, kas pieder sekundāro lizosomu grupai un satur hidrolītiskos enzīmus. Vienšūnu dzīvniekiem ir arī saraušanās vakuoli, kas veic osmoregulācijas un izdalīšanās funkciju.

Vacuole funkcijas: 1) ūdens uzkrāšanās un uzglabāšana, 2) ūdens-sāls metabolisma regulēšana, 3) turgora spiediena uzturēšana, 4) ūdenī šķīstošo metabolītu, rezerves barības vielu uzkrāšanās, 5) ziedu un augļu krāsošana un tādējādi piesaisti apputeksnētāji un sēklu izplatītāji , 6) skatīt lizosomu funkcijas.

Veidojas endoplazmatiskais tīklojums, Golgi aparāts, lizosomas un vakuolas vienīgais šūnas vakuolārais tīkls, kuru atsevišķi elementi var pāriet viens uz otru.

Mitohondrija

1 - ārējā membrāna;
2 - iekšējā membrāna; 3 - matrica; 4 - crista; 5 - multienzīmu sistēma; 6 - apļveida DNS.

Mitohondriju forma, lielums un skaits ir ļoti mainīgs. Pēc formas mitohondriji var būt stieņa formas, noapaļoti, spirālveida, kausa formas, sazaroti. Mitohondriju garums svārstās no 1,5 līdz 10 mikroniem, diametrs ir no 0,25 līdz 1,00 mikroniem. Mitohondriju skaits šūnā var sasniegt vairākus tūkstošus un ir atkarīgs no šūnas vielmaiņas aktivitātes.

Mitohondriju ierobežo divas membrānas. Mitohondriju (1) ārējā membrāna ir gluda, iekšējā membrāna (2) veido daudzas krokas - crista (četri). Kristāli palielina iekšējās membrānas virsmu, uz kuras atrodas multienzīmu sistēmas (5), kas ir iesaistītas ATP molekulu sintēzē. Mitohondriju iekšējā telpa ir piepildīta ar matricu (3). Matrica satur apļveida DNS (6), specifisku mRNS, prokariotu tipa ribosomas (70S tipa), Krebsa cikla enzīmus.

Mitohondriju DNS nav saistīts ar olbaltumvielām (“kails”), tas ir pievienots mitohondriju iekšējai membrānai un nes informāciju par aptuveni 30 olbaltumvielu struktūru. Mitohondriju veidošanai ir nepieciešams daudz vairāk olbaltumvielu, tāpēc informāciju par lielāko daļu mitohondriju olbaltumvielu satur kodola DNS, un šie proteīni tiek sintezēti šūnas citoplazmā. Mitohondrijas spēj autonomi vairoties, daloties divās daļās. Starp ārējo un iekšējo membrānu ir protonu rezervuārskur H + uzkrājas.

Mitohondriju funkcijas: 1) ATP sintēze, 2) organisko vielu skābekļa sadalīšanās.

Saskaņā ar vienu no hipotēzēm (simbioģenēzes teorija) mitohondriji radās no seniem brīvi dzīvojošiem aerobiem prokariotu organismiem, kuri, nejauši iekļuvuši saimniekšūnā, pēc tam ar to izveidoja abpusēji izdevīgu simbiotisko kompleksu. Šo hipotēzi apstiprina šādi dati. Pirmkārt, mitohondriju DNS ir tādas pašas strukturālās iezīmes kā mūsdienu baktēriju DNS (slēgtas gredzenā, nav saistītas ar olbaltumvielām). Otrkārt, baktēriju mitohondriju ribosomas un ribosomas pieder vienam un tam pašam tipam - 70S tipam. Treškārt, mitohondriju dalīšanās mehānisms ir līdzīgs baktēriju mehānismam. Ceturtkārt, mitohondriju un baktēriju olbaltumvielu sintēzi kavē tās pašas antibiotikas.

Plastīdi

1 - ārējā membrāna; 2 - iekšējā membrāna; 3 - stroma; 4 - tilakoīds; 5 - graudi; 6 - lameles; 7 - cietes graudi; 8 - lipīdu pilieni.

Plastīdi ir raksturīgi tikai augu šūnām. Atšķirt trīs galvenie plastīdu veidi: leikoplasti - bezkrāsaini plastīdi nekrāsotu augu daļu šūnās, hromoplasti - krāsaini plastīdi, parasti dzelteni, sarkani un oranži, hloroplasti - zaļie plastīdi.

Hloroplasti. Augstāku augu šūnās hloroplastiem ir abpusēji izliekta lēcas forma. Hloroplastu garums svārstās no 5 līdz 10 mikroniem, diametrs ir no 2 līdz 4 mikroniem. Hloroplastus ierobežo divas membrānas. Ārējā membrāna (1) ir gluda, iekšējai membrānai (2) ir sarežģīta salocīta struktūra. Tiek saukta mazākā kroka tilakoīds (četri). Tiek saukta tilakoīdu grupa, kas sakrauta kā monētu kaudze grauds (pieci). Hloroplastā vidēji ir 40-60 graudi, sadalīti. Graudi ir savienoti viens ar otru ar saplacinātiem kanāliem - lameles (6). Tilakoīdu membrānās ir iebūvēti fotosintētiskie pigmenti un fermenti, kas nodrošina ATP sintēzi. Galvenais fotosintētiskais pigments ir hlorofils, kas nosaka hloroplastu zaļo krāsu.

Hloroplastu iekšējā telpa ir piepildīta stroma (3). Stroma satur apļveida “kailu” DNS, 70S tipa ribosomas, Kalvina cikla enzīmus un cietes graudus (7). Katra tilakoīda iekšpusē ir protonu rezervuārs, un H + uzkrājas. Hloroplasti, tāpat kā mitohondriji, spēj autonomi vairoties, daloties divās daļās. Tie atrodas augstāko augu zaļo daļu šūnās, īpaši hloroplastos lapās un zaļajos augļos. Zemāko augu hloroplastus sauc par hromatoforiem.

Hloroplasta funkcija: fotosintēze. Tiek uzskatīts, ka hloroplasti ir attīstījušies no senām endosimbiotiskām zilaļģēm (simbiogenezes teorija). Šī pieņēmuma pamatā ir hloroplastu un mūsdienu baktēriju līdzība vairākās pazīmēs (apļveida, “kaila” DNS, 70S tipa ribosomas, reprodukcijas metode).

Leikoplasts. Forma ir atšķirīga (sfēriska, noapaļota, kupēta utt.). Leikoplastus ierobežo divas membrānas. Ārējā membrāna ir gluda, iekšējā membrāna veido maz tilakoīdu. Stromā ir cirkulāra “kaila” DNS, 70S tipa ribosomas, fermenti rezerves barības vielu sintēzei un hidrolīzei. Nav pigmentu. Pazemes augu orgānu (saknes, bumbuļi, sakneņi utt.) Šūnās ir īpaši daudz leikoplastu. Leikoplasta funkcija: barības vielu rezerves sintēze, uzkrāšana un uzglabāšana. Amiloplasts - leikoplasti, kas sintezē un uzkrāj cieti, elaioplasts - eļļas, proteīnoplasts - olbaltumvielas. Tajā pašā leikoplastā var uzkrāties dažādas vielas.

Hromoplasti. Ierobežo divas membrānas. Ārējā membrāna ir gluda, iekšēja vai arī gluda, vai veido atsevišķus tilakoīdus. Stroma satur apļveida DNS un pigmentus - karotinoīdus, kas hromoplastiem piešķir dzeltenu, sarkanu vai oranžu krāsu. Pigmentu uzkrāšanās forma ir atšķirīga: kristālu formā, izšķīdināta lipīdu pilienos (8) utt. Satur nobriedušu augļu, ziedlapiņu, rudens lapu šūnās, reti sakņaugos. Hromoplasti tiek uzskatīti par plastīdu attīstības pēdējo posmu.

Chromoplast funkcija: krāsojot ziedus un augļus un tādējādi piesaistot apputeksnētājus un sēklu izplatītājus.

No proplastīdiem var veidot visu veidu plastīdus. Proplastīdi - mazi organelli, kas atrodas meristematiskos audos. Tā kā plastīdiem ir kopēja izcelsme, starp tiem ir iespējama savstarpēja pārveidošana. Leikoplasti var pārveidoties par hloroplastiem (kartupeļu bumbuļu apzaļumošana gaismā), hloroplasti par hromoplastiem (lapu dzeltēšana un augļu apsārtums). Hromoplastu pārveidošana leikoplastos vai hloroplastos tiek uzskatīta par neiespējamu.

Ribosomas

1 - liela apakšvienība; 2 - maza apakšvienība.

Ribosomas - bez membrānas organelli, kuru diametrs ir aptuveni 20 nm. Ribosomas sastāv no divām lielām un mazām apakšvienībām, kurās tās var norobežoties. Ribosomu ķīmiskais sastāvs ir olbaltumvielas un rRNS. RRNA molekulas veido 50-63% no ribosomas masas un veido tās strukturālo ietvaru. Ir divu veidu ribosomas: 1) eikariota (ar visas ribosomas sedimentācijas konstantēm - 80S, maza apakšvienība - 40S, liela - 60S) un 2) prokariota (attiecīgi 70S, 30S, 50S).

Eikariotu tipa ribosomās ietilpst 4 rRNS molekulas un apmēram 100 olbaltumvielu molekulas, prokariotu tipa - 3 rRNS molekulas un apmēram 55 olbaltumvielu molekulas. Olbaltumvielu biosintēzes laikā ribosomas var "strādāt" atsevišķi vai apvienoties kompleksos - poliribosomas (polisomas)... Šādos kompleksos tos savā starpā saista viena mRNS molekula. Prokariotu šūnās ir tikai 70S tipa ribosomas. Eikariotu šūnās ir gan 80S tipa ribosomas (raupjas EPS membrānas, citoplazma), gan 70S tipa (mitohondriji, hloroplasti).

Eukariotu ribosomas apakšvienības veidojas kodolā. Apakšvienību apvienošanās veselā ribosomā notiek citoplazmā, parasti olbaltumvielu biosintēzes laikā.

Ribosomu funkcija: polipeptīdu ķēdes montāža (olbaltumvielu sintēze).

Citoskelets

Citoskelets ko veido mikrocaurules un mikrofilamenti. Mikrocaurules ir cilindriskas, nesazarotas struktūras. Mikrociļņu garums svārstās no 100 μm līdz 1 mm, diametrs ir aptuveni 24 nm un sienas biezums ir 5 nm. Galvenais ķīmiskais komponents ir tubulīna proteīns. Mikrotubulus iznīcina kolhicīns. Mikrofilmas - pavedieni ar diametru 5-7 nm, sastāv no aktīna proteīna. Mikrociļņi un mikrošķiedras citoplazmā veido sarežģītus audumus. Citoskeleta funkcijas: 1) šūnas formas noteikšana, 2) atbalsts organelliem, 3) dalīšanās vārpstas veidošanās, 4) dalība šūnu kustībās, 5) citoplazmas plūsmas organizēšana.

Ietver divas centrioles un centrosfēru. Centriole ir cilindrs, kura sienu veido deviņas trīs apvienotu mikrocaurulīšu grupas (9 trīskārši), kas savstarpēji savienoti ar noteiktiem intervāliem, savstarpēji savienojot. Centrioles ir sapārotas vietā, kur tās atrodas taisnā leņķī viena pret otru. Pirms šūnu dalīšanās centrioles atšķiras pretējos polos, un pie katra no tiem parādās meitas centriola. Tie veido dalīšanās vārpstu, kas veicina vienmērīgu ģenētiskā materiāla sadalījumu starp meitas šūnām. Augstāko augu (gymnosperms, angiosperms) šūnās šūnu centram nav centriolu. Centrioles pieder citoplazmas sevi reproducējošiem organoīdiem, tie rodas esošo centriolu dublēšanās rezultātā. Funkcijas: 1) hromosomu novirzes no šūnas poliem nodrošināšana mitozes vai mejozes laikā; 2) citoskeleta organizācijas centrs.

Kustības organelli

Nav visās šūnās. Kustības organoīdi ietver cilijas (cilians, elpošanas trakta epitēlijs), flagellas (flagellāti, spermas), pseidopodi (rizopodi, leikocīti), miofibrilas (muskuļu šūnas) utt.

Flagella un cilija - pavedienu organelli, attēlo aksonēmu, ko ierobežo membrāna. Axoneme - cilindriska struktūra; cilindra sienu veido deviņi mikrotubulu pāri; tā centrā ir divi atsevišķi mikrotubulīši. Aksonēmas pamatnē atrodas bazālie ķermeņi, kurus attēlo divas savstarpēji perpendikulāras centrioles (katrs pamatķermenis sastāv no deviņiem mikrotubulu tripletiem, tās centrā nav mikrotubulu). Flagellum garums sasniedz 150 mikronus, cilijas ir vairākas reizes īsākas.

Miofibrilas sastāv no aktīna un miozīna miofilamentiem, kas nodrošina muskuļu šūnu kontrakciju.

Iet uz lekcijas numurs 6 "Eikariotu šūna: citoplazma, šūnu membrāna, šūnu membrānu struktūra un funkcija"

Šūna ir visu organismu struktūras un vitālās aktivitātes elementārā strukturālā un funkcionālā vienība, kurai ir sava vielmaiņa un kas spēj patstāvīgi eksistēt, sevi pavairot. Organismus, kas sastāv no vienas šūnas, sauc par vienšūnu. Daudzus vienšūņus (sarkodus, flagellātus, sporozoānus, ciliantus) un baktērijas var klasificēt kā vienšūnu organismus. Katrā šūnā tā sastāvā ir līdz 80% ūdens, un tikai pārējais nokrīt uz sausnas masas.

Šūnu struktūras iezīmes

Visas šūnu dzīvības formas, pamatojoties uz to veidojošo šūnu strukturālajām iezīmēm, var iedalīt divos veidos (virs valstībām):
1. Prokarioti (prenukleāri) - rodas agrāk evolūcijas procesā un ir vienkāršāki pēc struktūras. Tie ir vienšūnas dzīvi organismi, kuriem nav izveidojies šūnu kodols un citi iekšējās membrānas organoīdi. Šūnas vidējais diametrs ir 0,5-10 mikroni. Tam ir viena apļveida DNS molekula, kas atrodas citoplazmā. Tam ir vienkāršs binārs dalījums. Šajā gadījumā skaldīšanas vārpsta nav izveidota;
2. Eikarioti (kodola) - vēlāk sarežģītākas šūnas. Visi organismi, izņemot baktērijas un arhejas, ir kodoli. Katrā kodola šūnā ir kodols. Šūnas vidējais diametrs ir 10-100 mikroni. Parasti kodolā ir vairākas lineāras DNS molekulas (hromosomas). Tam ir mejozes vai mitozes sadalījums. Veido skaldīšanas vārpstu.

Savukārt eikariotus var iedalīt divos veidos (valstībās):
1. Augu šūnas;
2. Dzīvnieku šūnas.

& nbsp

Dzīvnieku šūnas strukturālās iezīmes var redzēt augšējā attēlā. Būri var sadalīt šādās daļās:
1. Šūnas membrāna;
2. Citoplazma vai citozols;
3. Citoskelets;
4. Centrioles;
5. Golgi aparāts;
6. Lizosoma;
7. Ribosoma;
8. mitohondrija;


11. Kodols;
12. Nucleolus;
13. Peroksisoma.

Augu šūnas strukturālās iezīmes var redzēt arī attēlā iepriekš. Būri var sadalīt šādās daļās:
1. Šūnas membrāna;
2. Citoplazma vai citozols;
3. Citoskelets;
4. Poras;
5. Golgi aparāts;
6. Centrālā vakuole;
7. Ribosoma;
8. mitohondrija;
9. Rupjš endoplazmatiskais tīklojums;
10. Gluds endoplazmatiskais tīklojums;
11. Kodols;
12. Nucleolus.

Eikariotu un prokariotu šūnu struktūras iezīmes

Par eikariotu un prokariotu šūnu strukturālajām iezīmēm var uzrakstīt veselu rakstu, taču mēs tomēr centīsimies izcelt tikai svarīgās daļas un analizēt atšķirību starp vienu valstību pār otru. Sāksim aprakstīt atšķirību, kas virzās uz galveno.

Šūnu salīdzināšanas diagramma
Salīdzinājums	Prokariotu šūna (prenukleārā)	Eikariotu šūna (kodols)
Šūnas lielums	0,5-10 μm	10-100 μm
DNS molekula	Viena apļveida molekula citoplazmā	Kodolā atrodamas vairākas lineāras DNS molekulas
Šūnu dalīšanās	Vienkāršs binārs	Mejoze vai mitoze
Šūnapvalki	Sastāv no polimēru olbaltumvielu-ogļhidrātu molekulām	Augu šūnās ir celuloze. Dzīvniekiem nav šūnu.
Šūnu membrānu	tur ir	tur ir
Citoplazma	tur ir	tur ir
EPR *	Nē	tur ir
Golgi aparāts	Nē	tur ir
Mitohondrija	Nē	tur ir
Vacuoles	Nē	Lielākajai daļai šūnu ir
Citoskelets	Nē	tur ir
Centriole	Nē	Ir dzīvnieku šūnas
Ribosomas	tur ir	tur ir
Lizosomas	Nē	tur ir
Kodols	Kodolreģions bez kodola membrānas	To ieskauj membrāna

* EPR - endoplazmatiskais tīklojums

Šūna ir visu struktūras un dzīves elementārā vienība dzīvs organismiem (Turklāt vīrusi, ko bieži dēvē par ne-šūnu dzīves formām), kurai ir sava vielmaiņa, spēj patstāvīgi eksistēt, sevi pavairot un attīstīties. Visi dzīvie organismi vai nu kā daudzšūnu dzīvnieki, augi un sēnes, sastāv no daudzām šūnām vai tikpat daudz vienšūņi un baktērijasir vienšūnu organismi... Tika nosaukta bioloģijas sadaļa, kas nodarbojas ar šūnu struktūras un vitālās aktivitātes izpēti citoloģija... Pēdējā laikā ir ierasts runāt arī par šūnu bioloģiju jeb šūnu bioloģiju.

Augu un dzīvnieku šūnu atšķirīgās iezīmes

Pazīmes	Augu šūna	Dzīvnieku būris
Plastīdi	Hloroplasti, hromoplasti, leikoplasti	Nav
Pārtikas metode	Autotrofisks (fototrofisks, chemotrofisks)
ATP sintēze	Hloroplastos - mitohondrijos	Mitohondrijos
ATP sadalījums	Hloroplastos un visās šūnas daļās, kur nepieciešama enerģija	Visās šūnas daļās, kur nepieciešama enerģija
Šūnu centrs	Zemākos augos	Visās šūnās
Celulozes šūnu siena	Atrodas ārpus šūnas membrānas	Nav
Iekļaušana	Rezerves barības vielas cietes graudu, olbaltumvielu, eļļas pilienu veidā; vakuolas ar šūnu sulu; sāls kristāli	Rezerves barības vielas graudu un pilienu veidā (olbaltumvielas, tauki, ogļhidrāti, glikogēns); vielmaiņas galaprodukti, sāls kristāli, pigmenti
	Lieli dobumi, kas piepildīti ar šūnu sulu - dažādu vielu (rezerves vai galaproduktu) ūdens šķīdums. Šūnas osmotiskie rezervuāri.	Kontrakcijas, gremošanas, ekskrēcijas vakuolas. Parasti mazs.

Vispārīgās pazīmes 1. Strukturālo sistēmu vienotība - citoplazma un kodols. 2. Metabolisma un enerģijas procesu līdzība. 3. Iedzimta kodeksa principa vienotība. 4. Universāla membrānas struktūra. 5. Ķīmiskā sastāva vienotība. 6. Šūnu dalīšanās procesa līdzība.

Šūnas struktūra

Visas šūnu dzīvības formas uz Zemes var sadalīt divās karaļvalstīs, pamatojoties uz to sastāvošo šūnu struktūru:

prokariotes (pirmskodolu) struktūra ir vienkāršāka un radās evolūcijas procesā agrāk;

eikarioti (kodolenerģija) - sarežģītāki, radās vēlāk. Šūnas, kas veido cilvēka ķermeni, ir eikariotas.

Neskatoties uz formu daudzveidību, visu dzīvo organismu šūnu organizācija ir pakārtota vienotiem strukturāliem principiem.

Šūnas saturu no vides atdala plazmas membrāna vai plazmas membrāna. Šūnas iekšpusē ir piepildīta citoplazma, kurā atrodas dažādi organoīdi un šūnu ieslēgumi, kā arī ģenētiskais materiāls DNS molekulas formā. Katrs no šūnas organoīdiem veic savu īpašo funkciju, un kopumā tie visi nosaka visas šūnas vitālo aktivitāti.

Prokariotu šūna

Tipiskas prokariotu šūnas struktūra: kapsula, šūnapvalki, plazmolemma, citoplazma,ribosomas, plazmīds, dzēra, flagellum,nukleoīds.

Prokarioti (no lat. pro - pirms, pirms un grieķu κάρῠον - kodols, rieksts) - organismi, kuriem, atšķirībā no eikariotiem, nav izveidojies šūnu kodols un citi iekšējās membrānas organoīdi (izņemot plakanas cisternas fotosintēzes sugās, piemēram, zilaļģes). Vienīgā lielā apļveida (dažās sugās - lineārā) divdzīslu molekula DNS, kas satur šūnas ģenētiskā materiāla lielāko daļu (t.s. nukleoīds) neveido kompleksu ar olbaltumvielām histoni (tā saucamais hromatīns). Prokariotes ietver baktērijas, ieskaitot zilaļģes (zilaļģes), un arheja... Prokariotu šūnu pēcnācēji ir organellas eikariotu šūnas - mitohondrijos un plastīdi... Šūnas galvenais saturs, kas aizpilda visu tās tilpumu, ir viskoza granulēta citoplazma.

Eikariotu šūna

Eikarioti ir organismi, kuriem, atšķirībā no prokariotiem, ir formalizēta šūna kodolsatdalīts no citoplazmas ar kodola apvalku. Ģenētiskais materiāls ir ieslēgts vairākās lineārās divšķautņainās DNS molekulās (atkarībā no organismu veida to skaits uz vienu kodolu var svārstīties no diviem līdz vairākiem simtiem), no iekšpuses piestiprināts pie šūnas kodola membrānas un veidojas plašajā vairākums (izņemot dinoflagelāti) komplekss ar olbaltumvielām histonisauca hromatīns... Eikariotu šūnās ir iekšējo membrānu sistēma, kas papildus kodolam veido virkni citu organoīdi (endoplazmatiskais tīkls, golgi aparāts utt.). Turklāt pārliecinošam vairākumam ir pastāvīgi intracelulāri simbionti- prokarioti mitohondrijosun aļģēs un augos - arī plastīdi.

Eikariotu šūnas struktūra

Dzīvnieku šūnas shematisks attēlojums. (Noklikšķinot uz jebkura no šūnas sastāvdaļu nosaukumiem, jūs pāriet uz atbilstošo rakstu.)

Dzīvnieka šūnas virsmas komplekss

Sastāv no glikokaliksa, plazmalemmas un kortikālā slāņa, kas atrodas zem tā citoplazma... Plazmas membrānu sauc arī par plazmalemmu, ārējo šūnu membrānu. Tā ir bioloģiska membrāna, apmēram 10 nanometru bieza. Pirmkārt, tas nodrošina norobežojošo funkciju attiecībā pret vidi, kas ir ārpus šūnas. Turklāt viņa uzstājas transporta funkcija... Šūna netērē enerģiju savas membrānas integritātes uzturēšanai: molekulas tiek turētas pēc tā paša principa, ar kuru tauku molekulas tiek turētas kopā - hidrofobisks termodinamiski ir izdevīgāk, ja molekulu daļas atrodas tuvu viena otrai. Glikokalikss ir oligosaharīdu, polisaharīdu, glikoproteīnu un glikolipīdu molekulas, kas "noenkurotas" plazmālemmā. Glikokalikss veic receptora un marķiera funkcijas. Plazmas membrāna dzīvnieki šūnas galvenokārt sastāv no fosfolipīdiem un lipoproteīniem ar iespiestām olbaltumvielu molekulām, jo \u200b\u200bīpaši ar virsmas antigēniem un receptoriem. Citoplazmas garozas (blakus plazmas membrānai) slānis satur noteiktus citoskeleta elementus - aktīna mikrofilamentus, kas sakārtoti noteiktā veidā. Garozas slāņa (garozas) galvenā un vissvarīgākā funkcija ir pseidopodiālas reakcijas: pseidopodiju izgrūšana, piestiprināšana un saraušanās. Šajā gadījumā mikrofilamenti tiek pārbūvēti, pagarināti vai saīsināti. Šūnas forma ir atkarīga arī no garozas slāņa citoskeleta struktūras (piemēram, mikrovilli klātbūtnes).

Šūnu struktūras vienotība.

Jebkuras šūnas saturu no ārējās vides atdala īpaša struktūra - plazmas membrāna (plazmalemma). Šī izolācija ļauj jums izveidot ļoti īpašu vidi šūnas iekšienē, atšķirībā no tā, kas to ieskauj. Tāpēc šūnā var notikt procesi, kas nekur nenotiek, tos sauc vitāli procesi.

Tiek saukta dzīvās šūnas iekšējā vide, kuru ierobežo plazmas membrāna citoplazma. Tas iekļauj hialoplazma (caurspīdīga pamata viela) un šūnu organoīdi,kā arī dažādas nepastāvīgas struktūras - iekļaušana. Organelles, kas atrodas jebkurā šūnā, ietver arī ribosomas, uz kuras ir olbaltumvielu sintēze.

Eikariotu šūnu struktūra.

Eikarioti ir organismi, kuru šūnām ir kodols. Kodols - šī ir pati eikariotu šūnas organelle, kurā tiek glabāta hromosomās ierakstītā iedzimtā informācija un no kuras tā tiek pārrakstīta. Hromosoma ir DNS molekula, kas integrēta olbaltumvielās. Kodols satur kodols - vieta, kur veidojas citi svarīgi proteīni, kas iesaistīti olbaltumvielu sintēzē, ribosomas. Bet ribosomas veidojas tikai kodolā, un tās darbojas (t.i., sintezē olbaltumvielas) citoplazmā. Daži no tiem brīvi atrodas citoplazmā, un daži pievienojas membrānām, veido sietu, ko sauc par endoplazmas.

Ribosomas - nemembrānas organellas.

Endoplazmatiskais tīkls ir kanāliņu tīkls, ko ierobežo membrānas. Ir divu veidu: gluda un granulēta. Ribosomas atrodas uz granulveida endoplazmas retikuluma membrānām, tāpēc tajā tiek sintezēti un transportēti proteīni. Gludais endoplazmatiskais tīklojums ir vieta ogļhidrātu un lipīdu sintēzei un transportēšanai. Uz tā nav ribosomu.

Olbaltumvielu, ogļhidrātu un tauku sintēzei ir nepieciešama enerģija, ko eikariotu šūnā ražo šūnas "enerģijas stacijas" - mitohondrijos.

Mitohondrija - divu membrānu organoīdi, kuros tiek veikts šūnu elpošanas process. Organiskie savienojumi tiek oksidēti uz mitohondriju membrānām, un ķīmiskā enerģija uzkrājas īpašu enerģijas molekulu veidā (ATP).

Šūnā ir arī vieta, kur var uzkrāties organiskie savienojumi un no kurienes tos var transportēt - tas tā ir golgi aparāts, plakano membrānu maisu sistēma. Tas ir iesaistīts olbaltumvielu, lipīdu, ogļhidrātu transportēšanā. Golgi aparātā veidojas arī intracelulārās gremošanas organelli - lizosomas.

Lizosomas - vienas membrānas organoīdi, kas raksturīgi dzīvnieku šūnām, satur fermentus, kas var sadalīt olbaltumvielas, ogļhidrātus, nukleīnskābes, lipīdus.

Šūnā var būt organoīdi, kuriem nav membrānas struktūras, piemēram, ribosomas un citoskelets.

Citoskelets- Šī ir šūnas muskuļu un skeleta sistēma, tajā ietilpst mikrofilamenti, cilijas, flagellas, šūnu centrs, kas ražo mikrotubulus un centrioles.

Ir organelli, kas raksturīgi tikai augu šūnām - plastīdi. Ir: hloroplasti, hromoplasti un leikoplasti. Fotosintēzes process notiek hloroplastos.

Augu šūnās arī vakuoles - šūnu atkritumi, kas ir ūdens un tajā izšķīdinātu savienojumu rezervuāri. Pie eikariotu organismiem pieder augi, dzīvnieki un sēnītes.

Prokariotu šūnu struktūra.

Prokarioti - vienšūnu organismi, kuru šūnās nav kodola.

Prokariotu šūnas ir maza izmēra un saglabā ģenētisko materiālu apļveida DNS molekulas (nukleoīda) formā. Starp prokariotu organismiem ir baktērijas un zilaļģes, kuras agrāk sauca par zilaļģēm.

Ja aerobās elpošanas process notiek prokariotos, tad tam tiek izmantoti īpaši plazmas membrānas izvirzījumi - mezosomas. Ja baktērijas ir fotosintēzes, tad fotosintēzes process notiek uz fotosintētiskām membrānām - tilakoīdi.

Olbaltumvielu sintēze prokariotos notiek ribosomas. Prokariotu šūnās ir maz organellu.

Hipotēzes par eikariotu šūnu organellu izcelsmi.

Prokariotu šūnas uz Zemes parādījās agrāk nekā eikariotu šūnas.

1) simbiotiskā hipotēze izskaidro dažu eikariotu šūnu organoļu - mitohondriju un fotosintētisko plastīdu - parādīšanās mehānismu.

2) Iesaistīšanās hipotēze - apgalvo, ka eikariotu šūnas izcelsme ir saistīta ar faktu, ka senču forma bija aerobā prokariote. Organellas tajā radās membrānas daļu invaginācijas un atdalīšanās rezultātā, kam sekoja funkcionāla specializācija citu organoīdu kodolā, mitohondrijos, hloroplastos.