Struktura, funkcije i svojstva ćelije

Cijela galaksija izvanrednih znanstvenika iz prošlosti - Robert Hooke,

Znanstvena otkrića u njima potpuno su promijenila lice planeta i dovela do pojave klonova, genetski modificiranih organizama i umjetne inteligencije. Naš članak pomoći će razumjeti osnovne metode citoloških eksperimenata i razjasniti strukturu i funkcije stanica.

Kako proučiti ćeliju

Poput prije 500 godina, svjetlosni mikroskop je glavni instrument koji pomaže u proučavanju strukture i svojstava stanica. Naravno, njegov izgled i optičke karakteristike ne idu u usporedbu s prvim mikroskopima koje je stvorio otac i sin Jansens ili Robert Hooke sredinom 16. stoljeća. Rješenje modernih svjetlosnih mikroskopa povećava veličinu staničnih struktura za 3000 puta. Rasterski instrumenti za skeniranje mogu snimiti slike submikroskopskih objekata kao što su bakterije ili virusi, a potonji su tako mali da nisu ni stanice. U citologiji se aktivno koristi metoda označenih atoma, kao i cjeloživotno proučavanje stanica, kroz koje razjašnjavaju značajke staničnih procesa.

centrifugiranje

Kako bi odijelili stanični sadržaj u frakcije i proučili svojstva i funkcije stanice, citologija se primjenjuje na centrifugu. Radi na istom načelu kao i isti naziv u strojevima za pranje rublja. Stvaranjem centrifugalnog ubrzanja, uređaj ubrzava staničnu suspenziju, a budući da organele imaju različite gustoće, sloj se slaže po sloju. Dolje su veliki dijelovi, kao što je nucleus, mitohondrija i plastida i u gornje rešetke ispravljanje centrifugiranje mlaznica postavljenih staničnog skeleta mikrofilamenti, ribosoma i peroksisom. Dobiveni slojevi su razdvojeni pa je prikladnije proučiti značajke biokemijskog sastava organela.

Stanična struktura biljaka

Svojstva biljne stanice u mnogočemu su slična funkcijama životinjskih stanica. Međutim, čak i školarac, kada istražuje fiksne pripravke biljaka, životinja ili ljudskih stanica u okularu mikroskopa, otkriva razlike. To su geometrijski redovite konture, prisustvo guste celulozne membrane i velike vakuole, karakteristične za biljne stanice. I još jedna razlika, koja posve dodjeljuje biljke grupi autotrofičnih organizama, - prisutnost u citoplazmi jasno vidljivih ovalnih tijela zelene boje. Ovi kloroplasti su posjetnica biljaka. Uostalom, oni su u stanju uhvatiti svjetlosnu energiju, prevesti ga u energiju makroergonskih veza ATP, te također formirati organske spojeve: škrob, proteine ​​i masti. Fotosinteza, dakle, određuje autotrofijska svojstva stanica biljke.

Samostalost trofičkih tvari

Držimo se na tom procesu, zahvaljujući kojem, prema izuzetnom ruskom znanstveniku KA Timiryazev, biljke igraju kozmičku ulogu u evoluciji. Na Zemlji ima oko 350 tisuća vrsta biljaka, od jednostaničnih algi kao što su klorella ili klamididona i završavaju s divovskim stablima - sekojama, dosežući visinu od 115 metara. Oni sve upijaju ugljični dioksid, pretvarajući ga u glukozu, aminokiseline, glicerin i masne kiseline. Te tvari služe ne samo za samu biljku već i na organizme zvane heterotrofi: gljive, životinje i ljude. Takva svojstva biljnih stanica kao sposobnost sintetiziranja organskih spojeva i stvaranje vitalne tvari - kisika, potvrđuju činjenicu da je autotrofska izuzetna uloga za život na Zemlji.

Razvrstavanje plastida

Teško je ostati ravnodušan, razmatrajući ekstravaganciju boja cvjetnih ruža ili jesenske šume. Bojanje biljaka uzrokovano je posebnim organelama - plastidima, karakterističnim samo za biljne stanice. Može se reći da je postojanje posebnih pigmenata u sastavu utječe na funkciju kloroplasta, kromoplast i leukoplast u metabolizmu. Orgulje koje sadrže klorofil zelenog pigmenta, uzrokuju važna svojstva stanice i odgovorne su za proces fotosinteze. Oni se također mogu pretvoriti u kromoplaste. Ovaj fenomen promatramo, na primjer, u jesen, kada zeleno lišće stabala postaje zlatno, ljubičasto ili ljubičasto. Leukoplasti se mogu pretvoriti u kromoplaste, na primjer, rajčice s zrelim zrelim mlijekom dozrijevaju do narančaste ili crvene boje. Oni mogu proći u kloroplastima, na primjer, pojava zelene boje na koži gomolja krumpira javlja se tijekom dugog skladištenja u svjetlu.

Mehanizam tvorbe biljnog tkiva

Jedna od značajnih značajki stanica viših biljaka je prisutnost čvrste i izdržljive ljuske. Obično sadrži makromolekule celuloze, lignina ili pektina. Stabilnost i otpornost na kompresiju i druge mehaničke deformacije, odustati biljnih tkiva u skupini najvrjednijih prirodnih struktura sposobnih izdržati teška opterećenja (prisjetimo se, na primjer, svojstava drva). Između njezinih stanica postoji mnogo citoplazmičkih niti koji prolaze kroz otvore u školjkama, koji, poput elastičnih niti, šivaju zajedno. Stoga su čvrstoća i tvrdoća glavna svojstva stanice biljnog organizma.

Plasmoliza i deplasmoliza

Prisutnost perforiranih zidova odgovornih za kretanje vode, mineralnih soli i fitohormona može se otkriti zbog fenomena plazmolize. Stavili smo biljnu stanicu u hipertonsku otopinu zajedničke soli. Voda iz njegove citoplazme će se difundirati prema van, a u mikroskopu ćemo vidjeti proces odvajanja parietalnog sloja hijaloplazme. Stanica se smanjuje, njezin se volumen smanjuje, tj. postoji plazmoliza. Možete vratiti izvorni oblik dodavanjem nekoliko kapi vode na slajd i stvoriti koncentraciju otopine niže nego u citoplazme stanice. Molekule H₂O će biti kroz pore u ljusci za ulazak unutra, volumen i unutarstanični tlak stanica će se povećati. Ovaj proces nazvan je deplasmoliza.

Specifičnost strukture i funkcija životinjskih stanica

Nepostojanje kloroplasta u citoplazmi, tanka membrana, bez vanjske membrane, mali vakuole djeluju uglavnom probavne ili funkcija izlučivanja - sve ovo se odnosi na stanicama životinja i ljudi. Njihov raznoliki izgled i heterotrofni način prehrane još je jedno obilježje.

Mnoge stanice, koje su odvojene organizme, ili su dio tkiva, sposobne su aktivno kretati. To su fagociti .. I sisavaca sperme, ameba, ciliata papuča itd Kombinacije životinjskih stanica u tkivu se vrši preko složenog nadmembrannomu - glycocalyx. Sastoji se od glikolipida i bjelančevina povezanih s ugljikohidratima, a potiče prianjanje - prianjanje staničnih membrana jedna na drugu, što dovodi do stvaranja tkiva. Također u glikokalizi postoji izvanstanična digestija. Postupak heterotrofno određuje prisustvo hrane u stanicama arsenal probavnih enzima, koncentrirana u određenim organele - lizosome koji su izrađeni na Golgi aparata - vezna odnomembrannoy citoplazmi strukturu.

U stanicama životinja, ova organela predstavlja zajednička mreža kanala i cisterna, au biljkama ima izgled brojnih razjedinjenih strukturnih jedinica. I biljne i životinjske somatske stanice podijeljene su mitozom, a gamete su meioza.

Dakle, utvrdili smo da karakteristike mikroskopske strukture i funkcije organela ovisit će o tome kakva svojstva posjeduju stanice različitih skupina živih organizama.