Biologija: stanice. Struktura, funkcija, funkcije

Biologija stanica općenito je poznata svakom od školskih programa. Predlažemo vam da zapamtite što ste jednom naučili, a također da otkrijete nešto novo o tome. Ime "kavez" je 1665. godine predložio Englez R. Hooke. Međutim, tek je u 19. stoljeću počelo sustavno proučavati. Znanstvenici su među ostalim bili zainteresirani, a uloga stanica u tijelu. Oni mogu biti u različitim organima i organizmima (jaja, bakterija, živci, eritrociti) ili biti nezavisni organizmi (protozoe). Unatoč njihovoj raznolikosti, u funkcijama i strukturi njih postoji mnogo zajedničkog.

Funkcije ćelija

Svi su različiti u obliku i često u funkciji. Mogu se jako razlikovati i stanice tkiva i organa jednog organizma. Međutim, biologija stanica razlikuje funkcije koje su inherentne u svim njihovim vrstama. Tu se uvijek odvija sinteza proteina. Ovaj proces kontrolira genetsko sredstvo. Stanica koja ne sintetizira proteine ​​bitno je mrtva. Živa stanica je ona čija se sastavnica stalno mijenja. Međutim, glavne klase tvari ostaju nepromijenjene.

Svi procesi u ćeliji provode se pomoću energije. Ova hrana, disanje, reprodukcija, metabolizam. Dakle, živuću ćeliju karakterizira činjenica da se u njoj sve vrijeme mijenja energija. Svaki od njih ima zajedničku najvažniju osobinu - sposobnost pohranjivanja energije i potrošnje. Među ostalim funkcijama može se uočiti podjela i razdražljivost.

Sve žive stanice mogu reagirati na kemijske ili fizičke promjene u okruženju koje ih okružuju. Ova se imovina naziva ekscitabilnost ili razdražljivost. U stanicama, kada je uzbuđen, brzina raspadanja tvari i biosinteza, temperatura, potrošnja kisika se mijenja. U toj državi oni obavljaju funkcije koje su im osebujne.

Struktura ćelije

Njegova je struktura prilično složena, iako se smatra najjednostavnijim oblikom života u takvoj znanosti kao i biologiji. Stanice se nalaze u međustaničnoj tvari. Omogućuje im dah, hranu i mehaničku snagu. Jezgra i citoplazma glavne su komponente svake stanice. Svaka od njih je pokrivena membranom, građevinski element za koji je molekula. Biologija je utvrdila da se membrana sastoji od mnoštva molekula. Postavljeni su u nekoliko slojeva. Zbog membrane, tvari prodiru selektivno. U citoplazmi su organoidi - najmanja struktura. To su endoplazmatski retikulum, mitohondrije, ribosomi, stanice središta, Golgi kompleks, lizosomi. Bolje ćete razumjeti kako stanice izgledaju nakon proučavanja crteža prikazanih u ovom članku.

membrana

Pri razmatranju biljnih stanica u mikroskopu (na primjer, korijen pramca), možete vidjeti da je okružen prilično debelom ljuskom. Lignje ima divovski akson, čija je ljuska potpuno drugačija. Međutim, ona ne odluči koje se tvari trebaju ili ne smiju dopustiti u akson. Funkcija stanične membrane je da je to dodatno sredstvo za zaštitu staničnog membrane. Membrana "zidne ćelije tvrđave". Međutim, to vrijedi samo u smislu da štiti i štiti njezin sadržaj.

I membrana i unutarnji sadržaj svake stanice obično se sastoje od istih atoma. Riječ je o ugljiku, vodiku, kisiku i dušiku. Ti atomi su na početku periodičnog stola. Membrana je molekularna sita, vrlo mala (debljina je 10 tisuća puta manja od debljine kose). Njegove pore nalikuju uskim dugim prolazima koji su načinjeni na tvrđavnom zidu nekog srednjovjekovnog grada. Njihova širina i visina su 10 puta manja od duljine. Osim toga, rupe u ovom sita su vrlo rijetke. U nekim stanicama, pore sadrže samo jednu milijunti dio čitavog područja membrane.

srž

Biologija stanica je također zanimljiva s gledišta jezgre. Ovo je najveća organela, prva koja privlači pažnju znanstvenika. 1981. godine, stanična jezgra je otkrila Robert Brown, škotski znanstvenik. Ovaj organoid je neka vrsta kibernetičkog sustava, gdje se pohranjuju, obrađuju, a potom prenose na citoplazmu informacija čiji je volumen vrlo velik. Jezgra je vrlo važna u procesu nasljeđivanja, u kojoj igra glavnu ulogu. Osim toga, obavlja funkciju regeneracije, tj. Može vratiti cjelovitost cijelog staničnog tijela. Ovaj organoid regulira sve najvažnije stanične funkcije. Što se tiče oblika jezgre, najčešće je sferno, a također i jajolik. Kromatin je najvažnija komponenta ovog organoida. To je tvar koja je dobro obojena posebnim nuklearnim bojama.

Dvostruka membrana odvaja jezgru od citoplazme. Ova membrana je povezana s Golgi kompleksom i s endoplazmatskim retikulumom. Na nuklearnoj membrani postoje pore kroz koje neke tvari lako prolaze, dok druge to čine teže. Dakle, njegova propusnost je selektivna.

Nuklearni sok je sadržaj unutarnje jezgre. Ispunjava prostor između njezinih struktura. Nukleoti (jedan ili više) nužno su prisutni u jezgri. Oni čine ribosome. Postoji izravan odnos između veličine nukleola i aktivnosti stanice: nukleoli su veći što je aktivniji biosinteza proteina- i naprotiv, u stanicama s ograničenom sintezom su ili potpuno odsutne ili male.

Postoje kromosomi u jezgri. To su posebne konacne strukture. Osim seksa, u stanice jezgre U ljudskom tijelu ima 46 kromosoma. Sadrže informacije o nasljednim predispozicijama organizma koji se prenose na potomstvo.

Stanice obično imaju jednu jezgru, ali postoje i više-nuklearne stanice (u mišićima, jetri, itd.). Ako uklonite jezgru, preostali dijelovi ćelije postaju nepremostivi.

citoplazma

Citoplazma je bezbojna sluzna polutekivna masa. On sadrži oko 75-85% vode, 10-12% od oko aminokiselina i proteina, 4-6% ugljikohidrata, od 2 do 3% masti i masti, te 1% i neke druge anorganske tvari.

Sadržaj stanica, koji je u citoplazmi, može se kretati. Zbog toga organele se optimalno smještaju, a biokemijske reakcije napreduju bolje, kao i proces odvajanja metaboličkih proizvoda. U sloju citoplazme zastupljene su razne formacije: površinski izrasli, flagella, cilij. Citoplazma je prožeta retikularnim sustavom (vacuolar) koji se sastoji od spljoštenih vrećica, vezikula, tubula koje komuniciraju jedna s drugom. Povezani su s otvorenom plazma membranu.

Endoplazmatski retikulum

Ovaj organoid je bio tako nazvan jer se nalazi u središnjem dijelu citoplazme (od grčkog jezika riječ "endon" prevodi se kao "iznutra"). EPS - vrlo razgranat sustav mjehurića, tubula, tubula raznih oblika i veličina. Odvojeni su od njih stanična citoplazma membrane.

Postoje dvije vrste EPS-a. Prva je granulirana, koja se sastoji od cisterni i cjevčica čija je površina puna granula (granula). Druga vrsta EPS-a je agranularna, tj. Glatka. Rubovi su ribosomi. Zanimljivo je da se u stanicama zametaka životinja promatralo u osnovi zrnasto EPS, dok je kod odraslih oblika obično agranularno. Kao što je poznato, ribosomi su mjesto sinteze proteina u citoplazmi. Polazeći od toga, može se pretpostaviti da granulirani EPS uglavnom dolazi u stanicama u kojima se javlja aktivna sinteza proteina. Vjeruje se da je agranularna mreža uglavnom zastupljena u onim stanicama gdje se odvija aktivna sinteza lipida, tj. Masti i različite tvari slične masnoći.

Oba tipa EPS ne sudjeluju samo u sintezi organskih tvari. Ovdje se ove tvari nakupljaju, kao i prevoze na potrebna mjesta. EPS također regulira metabolizam koji se javlja između okoliša i stanice.

ribosoma

To su celularne ne-membranske organele. Oni se sastoje od proteina i ribonukleinske kiseline. Ti dijelovi stanice još uvijek nisu u potpunosti razumljivi s gledišta unutarnje strukture. U elektronskom mikroskopu, ribosomi izgledaju kao gljive ili zaobljene granule. Svaki od njih podijeljen je u mali i veliki dio (podjedinice) pomoću utora. Nekoliko ribosoma često se kombinira s lancem posebne RNA (ribonukleinska kiselina), pod nazivom i-RNA (informacije). Zbog tih organoida, molekule proteina su sintetizirane iz aminokiselina.

Golgi Complex

Proizvodi biosinteze ulaze u lumene cjevčica i šupljina EPS. Ovdje se koncentriraju u posebnom aparatu nazvanom Golgi kompleks (u gornjoj slici je označen kao golgi kompleks). Ovaj uređaj je blizu jezgre. Sudjeluje u prijenosu biosintetskih proizvoda koji se isporučuju na površinu stanice. Također, kompleks Golgi sudjeluje u njihovom uklanjanju iz stanice, formiranju lizosoma i tako dalje.

Ovaj organoid je otkrio Camilio Golgi, talijanski citolog (godina života - 1844-1926). U čast njega 1898. godine zvao ga je Golgijev aparat (kompleks). Proteini proizvedeni u ribosomima ulaze u ovu organelu. Kada im je potrebna neka druga organela, dio Golgijevog aparata je odvojen. Dakle, protein se prenosi na željeno mjesto.

lizosomi

Govoreći o izgledu stanica i o tome koje su organele uključene u njihov sastav, potrebno je spomenuti i lizosome. Oni imaju ovalni oblik, okruženi su jednoslojnom membranom. U lizosomima postoji skup enzima koji uništavaju bjelančevine, lipide, ugljikohidrate. Ako je lizosomna membrana oštećena, enzimi se raspadaju i uništavaju sadržaj unutar stanice. Kao rezultat toga, ona umire.

Stanični centar

Pronađeno je u stanicama koje mogu podijeliti. Centar stanica sastoji se od dva središta (šupljih korpusa). Biti blizu Golgijevog kompleksa i jezgre, sudjeluje u formiranju vretena podjele, u tom procesu dioba stanica.

mitohondriji

Energijski organoidi uključuju mitohondrije (na slici gore) i kloroplasti. Mitohondrije su jedinstvene energetske stanice svake stanice. U njima se energija izvlači iz hranjivih tvari. Mitohondri imaju promjenjivu formu, ali najčešće su granule ili filamenti. Broj i veličina su nejasni. Ovisi o tome što je funkcionalna aktivnost ćelije.

Ako uzmete u obzir elektronički mikrograf, možete vidjeti da mitohondri imaju dvije membrane: unutarnje i vanjsko. Unutarnji oblici rastu (cristae), obloženi enzimima. Zbog prisutnosti crista povećava se ukupna površina mitohondrija. To je važno da aktivnost enzima bude aktivna.

U mitohondrijima su znanstvenici otkrili specifične ribosome i DNA. To omogućuje tim organoidima da se razmnožavaju neovisno u procesu diobe stanica.

kloroplasta

Što se tiče kloroplasta, u obliku je disk ili lopta, koja ima dvostruku školjku (unutarnju i vanjsku). Unutar tog organoida nalaze se i ribosomi, DNA i granule - posebne membranske formacije, povezane i na unutarnju membranu i jedna na drugu. Klorofil se nalazi u membranama gran. Zahvaljujući tome, energija sunčeve svjetlosti pretvara se u kemijsku energiju adenozin trifosfata (ATP). U kloroplastima se koristi za sintetiziranje ugljikohidrata (nastalog od vode i ugljičnog dioksida).

Slažem se, gore prikazane informacije moraju biti poznate ne samo radi prolaženja biologije. Stanica je građevni materijal na kojem se naše tijelo sastoji. A sva živa priroda je složeni skup stanica. Kao što vidite, u njima postoje mnoge komponente. Na prvi pogled može se činiti da proučavanje strukture ćelije nije lak zadatak. Međutim, ako razumijete, ova tema nije tako komplicirana. Potrebno je znati kako bi dobro razumjela takvu znanost kao i biologiju. Sastav stanica je jedna od temeljnih tema.