Functies van plantencelorganellentabel. Celorganellen, hun structuur en functies

Verdeelt alle cellen (of levende organismen) in twee typen: prokaryoten En eukaryoten. Prokaryoten zijn kernvrije cellen of organismen, waaronder virussen, prokaryotische bacteriën en blauwgroene algen, waarbij de cel rechtstreeks uit het cytoplasma bestaat, waarin zich één chromosoom bevindt - DNA-molecuul(soms RNA).

Eukaryotische cellen hebben een kern die nucleoproteïnen bevat (histone-eiwit + DNA-complex), evenals andere organoïden. Eukaryoten omvatten de meerderheid van de moderne eencellige en meercellige levende organismen die de wetenschap kent (inclusief planten).

De structuur van eukaryotische granoïden.

Organoïde naam	Organoïde structuur	Functies van de organoïde
Cytoplasma	De interne omgeving van een cel waarin de kern en andere organellen zich bevinden. Het heeft een semi-vloeibare, fijnkorrelige structuur.	Voert een transportfunctie uit. Reguleert de snelheid van metabolische biochemische processen. Zorgt voor interactie tussen organellen.
Ribosomen	Kleine organoïden met een bolvormige of ellipsvormige vorm met een diameter van 15 tot 30 nanometer.	Ze verzorgen het proces van de synthese van eiwitmoleculen en hun assemblage uit aminozuren.
Mitochondriën	Organellen met een grote verscheidenheid aan vormen - van bolvormig tot draadvormig. In de mitochondriën bevinden zich plooien van 0,2 tot 0,7 µm. De buitenste schil van mitochondriën heeft een dubbele membraanstructuur. Het buitenmembraan is glad en aan de binnenkant bevinden zich kruisvormige uitgroeiingen met ademhalingsenzymen.	Enzymen op membranen zorgen voor de synthese van ATP (adenosinetrifosforzuur). Energie functie. Mitochondria leveren energie aan de cel door deze vrij te geven tijdens de afbraak van ATP.
Endoplasmatisch reticulum (ER)	Een systeem van membranen in het cytoplasma dat kanalen en holtes vormt. Er zijn twee soorten: korrelig, met ribosomen, en glad.	Biedt processen voor de synthese van voedingsstoffen (eiwitten, vetten, koolhydraten). Eiwitten worden gesynthetiseerd op korrelig EPS, terwijl vetten en koolhydraten worden gesynthetiseerd op gladde EPS. Zorgt voor circulatie en levering van voedingsstoffen in de cel.
Plastiden(organellen die alleen kenmerkend zijn voor plantencellen) zijn van drie typen:	Organellen met dubbel membraan
Leukoplasten	Kleurloze plastiden die voorkomen in knollen, wortels en bollen van planten.	Ze vormen een extra reservoir voor het opslaan van voedingsstoffen.
Chloroplasten	Ovale organellen met groene kleur. Ze worden gescheiden van het cytoplasma door twee drielaagse membranen. Chloroplasten bevatten chlorofyl.	Ze zetten organische stoffen om van anorganische stoffen met behulp van zonne-energie.
Chromoplasten	Organellen, geel tot bruin van kleur, waarin caroteen zich ophoopt.	Bevorder het verschijnen van geel, oranje en rood gekleurde delen in planten.
Lysosomen	Organellen zijn rond van vorm met een diameter van ongeveer 1 micron, met een membraan aan het oppervlak en een complex van enzymen erin.	Spijsverteringsfunctie. Ze verteren voedingsdeeltjes en elimineren dode delen van de cel.
Golgi complex	Kan verschillende vormen hebben. Bestaat uit holtes begrensd door membranen. Buisvormige formaties met bellen aan de uiteinden strekken zich uit vanuit de holtes.	Vormt lysosomen. Verzamelt en verwijdert organische stoffen die in EPS zijn gesynthetiseerd.
Cel centrum	Het bestaat uit een centrosfeer (een dicht deel van het cytoplasma) en centriolen - twee kleine lichamen.	Voert een belangrijke functie uit bij de celdeling.
Cellulaire insluitsels	Koolhydraten, vetten en eiwitten, die niet-permanente componenten van de cel zijn.	Reserve voedingsstoffen die worden gebruikt voor het functioneren van de cellen.
Organoïden van beweging	Flagella en cilia (uitgroeiingen en cellen), myofibrillen (draadachtige formaties) en pseudopodia (of pseudopoden).	Ze vervullen een motorische functie en zorgen ook voor het proces van spiercontractie.

Celkern is het belangrijkste en meest complexe organel van de cel, dus we zullen erover nadenken

Cel– een elementaire eenheid van een levend systeem. Specifieke functies in een cel worden verdeeld organoïden– intracellulaire structuren. Ondanks de verscheidenheid aan vormen, cellen verschillende soorten hebben opvallende overeenkomsten wat betreft hun belangrijkste structurele kenmerken.

Celtheorie

Naarmate de microscopen verbeterden, verscheen er nieuwe informatie over de cellulaire structuur van plantaardige en dierlijke organismen.

Met de komst van fysieke en chemische methoden De studie bracht een verbazingwekkende eenheid aan het licht in de structuur van cellen van verschillende organismen, en bewees het onlosmakelijke verband tussen hun structuur en functie.

Basisprincipes van celtheorie

De cel is de basiseenheid van structuur en ontwikkeling van alle levende organismen. De cellen van alle een- en meercellige organismen zijn vergelijkbaar qua structuur, chemische samenstelling, fundamentele manifestaties van levensactiviteit en metabolisme. Cellen reproduceren door deling. In meercellige organismen zijn cellen gespecialiseerd in hun functies en vormen ze weefsels. Organen bestaan ​​uit weefsels.

Laten we bellen om enkele van de bovenstaande bepalingen van de celtheorie te bevestigen veelvoorkomende eigenschappen, kenmerkend voor dierlijke en plantaardige cellen.

Gemeenschappelijke kenmerken van plantaardige en dierlijke cellen

Eenheid van structurele systemen - cytoplasma en kern. De gelijkenis van metabolische en energieprocessen. Eenheid van het principe van erfelijke code. Universele membraanstructuur. Eenheid van chemische samenstelling. Overeenkomsten in het proces van celdeling.

Tafel Functies plantaardige en dierlijke cellen

Tekens	plantaardige cel	dierlijke cel
Plastiden	Chloroplasten, chromoplasten, leukoplasten	Afwezig
Voedingsmethode	Autotroof (fototroof, chemotroof).	Heterotroof (saprotroof, chemotroof).
ATP-synthese	In chloroplasten, mitochondriën.	In mitochondriën.
ATP-afbraak		In bladgroenkorrels en alle delen van de cel waar energie nodig is.
Cel centrum	In lagere planten.	In alle cellen.
Cellulose celwand	Gelegen buiten het celmembraan.	Afwezig.
Inclusie	Reserve voedingsstoffen in de vorm van zetmeelkorrels, eiwitten, druppels olie; in vacuolen met celsap; zout kristallen.	Reserve voedingsstoffen in de vorm van granen en druppels (eiwitten, vetten, koolhydraatglycogeen); eindproducten van de stofwisseling, zoutkristallen; pigmenten.
	Grote holtes gevuld met celsap - een waterige oplossing van verschillende stoffen die reserve- of eindproducten zijn. Osmotische reservoirs van de cel.	Contractiele, spijsverterings- en excretievacuolen. Meestal klein.

Het belang van theorie: het bewijst de eenheid van oorsprong van alle levende organismen op aarde.

Cellulaire structuren

Figuur Schema van de structuur van dierlijke en plantaardige cellen

Organellen	Structuur	Functies
Cytoplasma	Gelegen tussen het plasmamembraan en de kern, bevat het verschillende organellen. De ruimte tussen de organellen is gevuld met cytosol - een stroperige waterige oplossing van verschillende zouten en organische stoffen, doordrongen van een systeem van eiwitdraden - het cytoskelet.	De meeste chemische en fysiologische processen van de cel vinden plaats in het cytoplasma. Cytoplasma verenigt alle cellulaire structuren in één enkel systeem en zorgt voor de relatie tussen de uitwisseling van stoffen en energie tussen de organellen van de cel.
Buitenste celmembraan	Een ultramicroscopische film bestaande uit twee monomoleculaire lagen eiwit en een bimoleculaire laag lipiden daartussen. De integriteit van de lipidelaag kan worden onderbroken door eiwitmoleculen - "poriën".	Isoleert de cel van omgeving, heeft selectieve permeabiliteit, reguleert het proces van stoffen die de cel binnenkomen; zorgt voor de uitwisseling van stoffen en energie met de externe omgeving, bevordert de verbinding van cellen in weefsel, neemt deel aan pinocytose en fagocytose; reguleert water balans cellen en verwijdert er afvalproducten uit.
Endoplasmatisch reticulum (ER)	Ultramicroscopisch systeem van membranen die buizen, tubuli, reservoirs en blaasjes vormen. De structuur van de membranen is universeel (evenals de buitenste), het hele netwerk is verenigd in één geheel met het buitenmembraan van het kernmembraan en het buitenste celmembraan. De granulaire ES draagt ​​ribosomen, terwijl de gladde deze niet heeft.	Zorgt voor transport van stoffen zowel binnen de cel als tussen aangrenzende cellen. Verdeelt de cel in afzonderlijke secties waarin verschillende fysiologische processen tegelijkertijd plaatsvinden chemische reacties. Granulaire ES is betrokken bij de eiwitsynthese. Complexe eiwitmoleculen worden gevormd in ES-kanalen, vetten worden gesynthetiseerd en ATP wordt getransporteerd.
Ribosomen	Kleine bolvormige organellen bestaande uit rRNA en eiwit.	Eiwitten worden gesynthetiseerd op ribosomen.
Golgi-apparaat	Microscopische organellen met enkel membraan, bestaande uit een stapel platte reservoirs, langs de randen waarvan buizen zich vertakken, waardoor kleine blaasjes worden gescheiden.	In het algemene membraansysteem van alle cellen is het het meest mobiele en veranderende organel. De reservoirs verzamelen afbraaksyntheseproducten en stoffen die de cel binnenkomen, evenals stoffen die uit de cel worden verwijderd. Verpakt in blaasjes komen ze het cytoplasma binnen: sommige worden gebruikt, andere worden uitgescheiden.
Lysosomen	Microscopische organellen met enkel membraan en ronde vorm. Hun aantal hangt af van de vitale activiteit van de cel en zijn fysiologische toestand. Lysosomen bevatten lyserende (oplossende) enzymen die op ribosomen zijn gesynthetiseerd.	Vertering van voedsel dat een dierlijke cel binnendringt tijdens fagocytose en pinocytose. Beschermende functie. In de cellen van alle organismen vindt autolyse (zelfontbinding van organellen) plaats; vooral onder omstandigheden van voedsel- of zuurstofgebrek lost de staart van dieren op. In planten lossen organellen op tijdens de vorming van kurkweefsel van houten vaten.

Conclusies uit de lezing

Een belangrijke prestatie biologische wetenschap is de vorming van ideeën over de structuur en vitale activiteit van de cel als structurele en functionele eenheid van het lichaam. De wetenschap die de levende cel in al zijn verschijningsvormen bestudeert, wordt cytologie genoemd. De eerste fasen van de ontwikkeling van cytologie als een gebied van wetenschappelijke kennis werden geassocieerd met de werken van R. Hooke, A. Leeuwenhoek, T. Schwann, M. Schleiden, R. Virchow, K. Baer. Het resultaat van hun activiteit was de formulering en ontwikkeling van de basisprincipes van de celtheorie. Een verscheidenheid aan cellulaire structuren is direct betrokken bij de vitale processen van een cel. Cytoplasma zorgt voor de activiteit van alle cellulaire structuren als één enkel systeem. Het cytoplasmamembraan zorgt voor de doorgangsselectiviteit van stoffen in de cel en beschermt deze tegen externe omgeving. De ES zorgt voor het transport van stoffen zowel binnen de cel als tussen aangrenzende cellen. In de tanks van het Golgi-apparaat hopen zich producten op van de synthese en afbraak van stoffen die de cel binnenkomen, evenals stoffen die uit de cel worden verwijderd. Lysosomen breken stoffen af ​​die de cel binnenkomen.

Vragen voor zelfbeheersing

Bewijs met behulp van kennis van de celtheorie de eenheid van de oorsprong van het leven op aarde. Wat zijn de overeenkomsten en verschillen in de structuur van plantaardige en dierlijke cellen? Hoe is de structuur van het celmembraan gerelateerd aan zijn functies? Hoe vindt actieve opname van stoffen in cellen plaats? Wat is het verband tussen ribosomen en ES? Wat zijn de structuur en functies van lysosomen in een cel?

Cellulaire structuren: mitochondria, plastiden, bewegingsorganellen, insluitsels. Kern

Tabelcelorganellen, hun structuur en functies

Organellen	Structuur	Functies
Mitochondriën	Microscopische organellen met een dubbele membraanstructuur. Het buitenmembraan is glad, het binnenste vormt zich verschillende vormen uitgroeiingen - cristae. De mitochondriale matrix (een halfvloeibare substantie) bevat enzymen, ribosomen, DNA en RNA.	Het universele organel is het ademhalings- en energie centrum. Tijdens het zuurstofstadium (oxidatieve) in de matrix worden met behulp van enzymen organische stoffen afgebroken waarbij energie vrijkomt, die naar de synthese van ATP gaat (cristae).
Leukoplasten	Microscopische organellen met een dubbele membraanstructuur. Het binnenmembraan vormt 2 à 3 uitgroeiingen. De vorm is rond. Kleurloos.	Kenmerkend voor plantencellen. Ze dienen als locatie voor de afzetting van reservevoedingsstoffen, voornamelijk zetmeelkorrels. In het licht wordt hun structuur complexer en veranderen ze in chloroplasten. Gevormd uit proplastiden.
Chloroplasten	Microscopische organellen met een dubbele membraanstructuur. Het buitenmembraan is glad. Het binnenmembraan vormt een systeem van tweelaagse platen: stromale thylakoïden en granale thylakoïden. Pigmenten - chlorofyl en carotenoïden - zijn geconcentreerd in de membranen van thylakoïdekorrels tussen lagen eiwit- en lipidemoleculen. De eiwit-lipidematrix bevat zijn eigen ribosomen, DNA en RNA.	Kenmerkend voor plantencellen zijn fotosynthetische organellen die in de aanwezigheid van lichtenergie en het pigment chlorofyl uit anorganische stoffen (CO2 en H2O) organische stoffen - koolhydraten en vrije zuurstof - kunnen aanmaken. Synthese van eigen eiwitten. Ze kunnen worden gevormd uit plastiden of leukoplasten, en in de herfst veranderen ze in chloroplasten (rood en oranje fruit, rode en gele bladeren).
Chromoplasten	Microscopische organellen met een dubbele membraanstructuur. Chromoplasten zelf hebben een bolvorm, en die gevormd uit chloroplasten hebben de vorm van caratinodonkristallen, typisch voor dit type plant. Kleur: rood, oranje, geel.	Kenmerkend voor plantencellen. Ze geven bloemblaadjes een kleur die aantrekkelijk is voor bestuivende insecten. IN herfstbladeren en rijpe vruchten gescheiden van planten bevatten kristallijne carotenoïden - eindproducten van de stofwisseling.
Cel centrum	Ultramicroscopisch organel met niet-membraanstructuur. Bestaat uit twee centriolen. Elk heeft een cilindrische vorm, de wanden worden gevormd door negen drietallen buizen en in het midden bevindt zich een homogene substantie. De centriolen staan ​​loodrecht op elkaar.	Neemt deel aan de celdeling van dieren en lagere planten. Aan het begin van de deling (in de profase) divergeren de centriolen naar verschillende polen van de cel. De spilstrengen strekken zich uit van de centriolen tot de centromeren van de chromosomen. In de anafase trekken deze draden chromatiden naar de polen. Na het einde van de deling blijven de centriolen in de dochtercellen. Ze verdubbelen en vormen een celcentrum.
Cellulaire insluitsels (niet-permanente structuren)	Dichte, korrelige insluitsels met een membraan (bijvoorbeeld vacuolen).
Organoïden van beweging	Cilia zijn talrijke cytoplasmatische projecties op het oppervlak van het membraan.	Verwijdering van stofdeeltjes (trilhaarepitheel van de bovenste luchtwegen), beweging (eencellige organismen).
Flagella zijn enkele cytoplasmatische projecties op het celoppervlak.	Beweging (spermatozoa, zoösporen, eencellige organismen).
Valse benen (pseudopodia) zijn amoeboïde uitsteeksels van het cytoplasma.	Gevormd bij dieren verschillende plaatsen cytoplasma voor het vangen en verplaatsen van voedsel.
Myofibrillen zijn dunne filamenten van maximaal 1 cm lang of langer.	Ze dienen om de spiervezels waarlangs ze zich bevinden samen te trekken.
Cytoplasma, dat stroom- en cirkelvormige bewegingen uitvoert.	Beweging van celorganellen in relatie tot (tijdens fotosynthese), hitte, chemische irriterende stoffen.

Figuur Schema van samenstelling en functies van cellulaire insluitsels

Fagocytose– het opvangen van vaste deeltjes door het plasmamembraan en deze naar binnen trekken.

Het plasmamembraan vormt een invaginatie in de vorm van een dun buisje waarin vloeistof met daarin opgeloste stoffen binnendringt. Deze methode heet pinocenose.

Kern

Alle organismen die een cellulaire structuur hebben zonder gevormde kern worden genoemd prokaryoten. Alle organismen die een celstructuur met een kern hebben, worden genoemd eukaryoten.

Tabel Nucleaire structuren, hun structuur en functies

Structuren	Structuur	Functies
Nucleaire envelop	Dubbellaags poreus. Het buitenmembraan gaat over in de ES-membranen. Het is kenmerkend voor alle dierlijke en plantaardige cellen, behalve bacteriën en blauwgroene cellen, die geen kern hebben.	Scheidt de kern van het cytoplasma. Reguleert het transport van stoffen van de kern naar het cytoplasma (RNA en ribosomale subeenheden) en van het cytoplasma naar de kern (eiwitten, vetten, koolhydraten, ATP, water, ionen).
Chromosomen (chromatine)	In een interfasecel heeft chromatine de vorm van fijnkorrelige draadachtige structuren bestaande uit DNA-moleculen en een eiwitomhulsel. In delende cellen spiraalsgewijs draaiende chromatinestructuren en vormen chromosomen. Een chromosoom bestaat uit twee chromatiden en wordt na kerndeling één chromatide. Aan het begin van de volgende deling is op elk chromosoom een ​​tweede chromatide voltooid. Chromosomen hebben een primaire vernauwing waarop de centromeer zich bevindt; de vernauwing verdeelt het chromosoom in twee armen van gelijke of verschillende lengte. Nucleolaire chromosomen hebben een secundaire vernauwing.	Chromatinestructuren zijn dragers van DNA. DNA bestaat uit secties: genen die erfelijke informatie bevatten en via geslachtscellen van voorouders op nakomelingen worden overgedragen. Het geheel van chromosomen, en bijgevolg de genen van de geslachtscellen van de ouders, wordt overgedragen op kinderen, wat de stabiliteit garandeert van de kenmerken die kenmerkend zijn voor een bepaalde populatie of soort. DNA en RNA worden gesynthetiseerd in chromosomen, wat dient als een noodzakelijke factor bij de overdracht van erfelijke informatie tijdens celdeling en de constructie van eiwitmoleculen.
	Een bolvormig lichaam dat lijkt op een draadbal. Bestaat uit eiwit en RNA. Gevormd op de secundaire vernauwing van het nucleolaire chromosoom. Het wordt afgebroken als cellen zich delen.	Vorming van ribosoomhelften uit rRNA en eiwit. De helften (subeenheden) van ribosomen komen het cytoplasma binnen via poriën in de nucleaire envelop en combineren zich om ribosomen te vormen.
Nucleair sap (karyolymfe)	Een halfvloeibare substantie die een colloïdale oplossing van eiwitten, nucleïnezuren, koolhydraten en minerale zouten vertegenwoordigt. De reactie is zuur.	Neemt deel aan het transport van stoffen en nucleaire structuren, vult de ruimte tussen nucleaire structuren; Tijdens de celdeling vermengt het zich met het cytoplasma.

Figuur Schema van de structuur van de celkern

Functies van de celkern:

regulering van metabolische processen in de cel; opslag van erfelijke informatie en de reproductie ervan; RNA-synthese; ribosoom assemblage.

Conclusies uit de lezing

In de mitochondriën worden organische stoffen afgebroken en komt er energie vrij, die wordt gebruikt voor de synthese van ATP. Plastiden spelen een belangrijke rol bij het waarborgen van de vitale processen van de plantencel. Organellen van beweging omvatten cellulaire structuren: cilia, flagella, myofibrillen. Alle cellulaire organismen zijn onderverdeeld in prokaryoten (zonder kern) en eukaryoten (met kern). De kern is een structureel en functioneel centrum dat het metabolisme ervan coördineert en de processen van zelfreproductie en opslag van erfelijke informatie aanstuurt.

Vragen voor zelfbeheersing

Waarom worden mitochondriën figuurlijk de ‘krachtcentrales’ van de cel genoemd? Welke celstructuren dragen bij aan de beweging ervan? Wat zijn cellulaire insluitsels? Wat is hun rol? Wat zijn de functies van de kern in een cel?

Organische stoffen in de cel (koolhydraten, eiwitten, lipiden, nucleïnezuren, ATP, vitamines, enz.)

Biologische polymeren– organische verbindingen waaruit de cellen van levende organismen bestaan. Polymeer is een keten met meerdere schakels van eenvoudige stoffen – monomeren (n ÷ 10.000 – 100.000 monomeren)

De eigenschappen van biopolymeren zijn afhankelijk van de structuur van hun moleculen, van het aantal en de verscheidenheid aan monomeereenheden.

Als de monomeren verschillend zijn, creëren hun herhaalde veranderingen in de keten een regelmatig polymeer.

…A – A – B – A – A – B... normaal

…A – A – B – B – A – B – A... onregelmatig

Koolhydraten

Algemene formule Сn(H2O)m

Koolhydraten spelen de rol van energiestoffen in het menselijk lichaam. De belangrijkste daarvan zijn - sucrose, glucose, fructose, En zetmeel. Ze worden snel opgenomen ("verbrand") in het lichaam. De uitzondering is cellulose(cellulose), dat vooral overvloedig aanwezig is in plantaardig voedsel. Het wordt praktisch niet door het lichaam opgenomen, maar dat is wel zo groot belang: Werkt als ballast en bevordert de spijsvertering door de slijmvliezen van maag en darmen mechanisch te reinigen. Er zitten veel koolhydraten in aardappelen en groenten, ontbijtgranen, pasta, fruit en brood.

Glucose, ribose, fructose, deoxyribose - monosachariden

Sucrose - disachariden

Zetmeel, glycogeen, cellulose - polysachariden

Vinden in de natuur: in planten, fruit, stuifmeel, groenten (knoflook, bieten), aardappelen, rijst, maïs, tarwekorrels, hout...

Hun functies:

energie: bij oxidatie tot CO2 en H2O komt energie vrij; overtollige energie wordt opgeslagen in lever- en spiercellen in de vorm van glycogeen; constructie: in een plantencel - een sterke basis van celwanden (cellulose); structureel: deel van de intercellulaire substantie van de huid, kraakbeenpezen; herkenning door andere cellen: als gescheiden levercellen worden gemengd met niercellen, als onderdeel van celmembranen, zullen ze onafhankelijk in twee groepen worden gescheiden als gevolg van de interactie van cellen van hetzelfde type.

Lipiden (lipoïden, vetten)

Lipiden omvatten verschillende vetten, vetachtige stoffen, fosfolipiden... Ze zijn allemaal onoplosbaar in water, maar oplosbaar in chloroform, ether...

Vinden in de natuur: in dierlijke en menselijke cellen in het celmembraan; tussen de cellen bevindt zich de onderhuidse vetlaag.

Functies:

thermische isolatie (bij walvissen, vinpotigen...); opslag voedingsstof; energie: bij de hydrolyse van vetten komt energie vrij; structureel: sommige lipiden dienen integraal deel celmembranen.

Vetten dienen ook als energiebron voor het menselijk lichaam. Het lichaam slaat ze “in reserve” op en ze dienen als energiebron voor de lange termijn. Bovendien hebben vetten een lage thermische geleidbaarheid en beschermen ze het lichaam tegen onderkoeling. Het is niet verrassend dat dit in het traditionele dieet voorkomt noordelijke volkeren zoveel dierlijke vetten. Voor mensen die zware fysieke arbeid verrichten, is het ook het gemakkelijkst (hoewel niet altijd gezonder) om de energie die wordt verbruikt te compenseren met vet voedsel. Vetten maken deel uit van celwanden, intracellulaire formaties en zenuwweefsel. Een andere functie van vetten is het leveren van in vet oplosbare vitamines en andere biologisch actieve stoffen aan de lichaamsweefsels.

Eekhoorns

Figuur 1.2.1. Eiwitmolecuul

Als we in R nog een H vervangen door de aminogroep NH2, krijgen we het aminozuur:

Eiwitten zijn biopolymeren waarvan de monomeren aminozuren zijn.

De vorming van lineaire eiwitmoleculen vindt plaats als gevolg van reacties van aminozuren met elkaar.

Bronnen van eiwitten kunnen niet alleen dierlijke producten zijn (vlees, vis, eieren, kwark), maar ook plantaardige producten, bijvoorbeeld peulvruchten (bonen, erwten, sojabonen, pinda's, die tot 22-23% eiwitten per gewicht bevatten) , noten en champignons . Kaas bevat echter het meeste eiwit (tot 25%), vleesproducten(in varkensvlees 8–15%, lamsvlees 16–17%, rundvlees 16–20%), in gevogelte (21%), vis (13–21%), eieren (13%), kwark (14%). Melk bevat 3% eiwitten en brood 7-8%. Onder de granen is boekweit de kampioen in eiwitten (13% van de eiwitten in droge granen), daarom wordt het aanbevolen voor dieetvoeding. Om "excessen" te voorkomen en tegelijkertijd de normale werking van het lichaam te garanderen, is het allereerst noodzakelijk om iemand een complete set eiwitten met voedsel te geven. Als er niet genoeg eiwitten in de voeding zitten, voelt een volwassene krachtverlies, nemen zijn prestaties af en is zijn lichaam minder bestand tegen infecties en verkoudheid. Wat kinderen betreft: als ze onvoldoende eiwitvoeding krijgen, lopen ze een grote ontwikkelingsachterstand op: kinderen groeien en eiwitten zijn het belangrijkste ‘bouwmateriaal’ van de natuur. Elke cel van een levend organisme bevat eiwitten. Menselijke spieren, huid, haar en nagels bestaan ​​voornamelijk uit eiwitten. Bovendien vormen eiwitten de basis van het leven; ze nemen deel aan de stofwisseling en zorgen voor de reproductie van levende organismen.

Structuur:

primaire structuur – lineair, met afwisselende aminozuren; secundair - in de vorm van een spiraal met zwakke bindingen tussen de windingen (waterstof); tertiair - een spiraal die tot een bal is gerold; quaternair - bij het combineren van verschillende ketens die verschillen in primaire structuur.

Bij straling, hoge temperaturen, extreme pH-waarden, in alcohol, aceton wordt het eiwit vernietigd - een denaturatiereactie.

Tabel 1.2.1. Eiwit structuur

	Primaire structuur– een specifieke sequentie van α-aminozuurresiduen in een polypeptideketen
	Secundaire structuur– conformatie van een polypeptideketen, gefixeerd door vele waterstofbruggen ertussen groepen N-H en C=O. Een van de modellen van de secundaire structuur is een α-helix vanwege coöperatieve intramoleculaire H-bindingen. Een ander model is de b-vorm (“gevouwen vel”), waarin interketen (intermoleculaire) H-bindingen de boventoon voeren
	Tertiaire structuur- de vorm van een gedraaide helix in de ruimte, voornamelijk gevormd als gevolg van disulfidebruggen - S-S-, waterstofbruggen, hydrofobe en ionische interacties
	Kwartaire structuur– aggregaten van verschillende eiwitmacromoleculen (eiwitcomplexen), gevormd door de interactie van verschillende polypeptideketens

Functies:

constructie: eiwitten zijn een essentieel onderdeel van alle cellulaire structuren; structureel: eiwitten in combinatie met DNA vormen het lichaam van chromosomen, en met RNA – het lichaam van ribosomen; enzymatisch: chemische katalysator. reacties worden uitgevoerd door elk enzym - een eiwit, maar een heel specifiek eiwit; transport: overdracht van O2, hormonen in het lichaam van dieren en mensen; regulerend: eiwitten kunnen een regulerende functie vervullen als ze hormonen zijn. Insuline (een hormoon dat de werking van de alvleesklier ondersteunt) activeert bijvoorbeeld de opname van glucosemoleculen door cellen en de afbraak of opslag ervan in de cel. Bij gebrek aan insuline hoopt glucose zich op in het bloed, waardoor diabetes ontstaat; beschermend: wanneer vreemde lichamen het lichaam binnendringen, worden beschermende eiwitten geproduceerd - antilichamen, die zich aan vreemde lichamen binden, hun vitale functies combineren en onderdrukken. Dit weerstandsmechanisme van het lichaam wordt immuniteit genoemd; energie: bij gebrek aan koolhydraten en vetten kunnen aminozuurmoleculen worden geoxideerd.

Adenosinetrifosforzuur (ATP)– een universele drager en hoofdenergieaccumulator in levende esdoorns, die nodig is voor de synthese van organische stoffen, beweging, warmteproductie, zenuw impulsen, gloeit. ATP wordt aangetroffen in alle plantaardige en dierlijke cellen.

Het is een nucleotide gevormd door resten van een stikstofbase (adenine), een suiker (ribose) en drie fosforzuurresten.

ATP is een onstabiel molecuul: wanneer het terminale fosforzuurresidu wordt verwijderd. ATP wordt omgezet in ADP (adenosinedifosforzuur) en er komt ongeveer 30,5 kJ vrij.

Figuur 1.2.2. De structuur van het ATP-molecuul

Hormonen organische verbindingen, die van eiwitachtige aard kunnen zijn (pancreashormonen) en lipiden kunnen zijn (geslachtshormonen), kunnen derivaten van aminozuren zijn. Hormonen worden geproduceerd door zowel dieren als planten. Hormonen voeren verschillende taken uit verschillende functies:

reguleer het gehalte aan natriumionen en water in het lichaam; zorgen voor de puberteit; angst- en stresshormonen verhogen de afgifte van glucose in het bloed en bepalen daardoor het actieve gebruik van energie; signaalhormonen melden de aanwezigheid van voedsel en gevaar; Planten hebben hun eigen hormonen die de rijping van fruit versnellen en insecten aantrekken.

Nucleïnezuren– biopolymeren waarvan de monomeren nucleotiden zijn.

Figuur 1.2.3. Nucleïnezuursynthese

Figuur 1.2.4. Schematische structuur van DNA (ellipsen geven waterstofbruggen aan)

Het DNA-molecuul is een structuur bestaande uit twee strengen, die over de gehele lengte met elkaar verbonden zijn door waterstofbruggen. (Afb. 1.2.4)

Figuur 1.2.5. Sectie van een DNA-molecuul

Een kenmerk van de DNA-structuur is dat tegenover de stikstofbase A in de ene keten de stikstofbase T in de andere keten ligt, en tegenover de stikstofbase G altijd de stikstofbase C. Het bovenstaande kan in de vorm van een diagram worden weergegeven. :

Deze basenparen worden genoemd complementair basen (complementair aan elkaar). DNA-strengen waarin de basen complementair aan elkaar zijn gelokaliseerd, worden complementaire strengen genoemd. In afb. Figuur 1.2.5 toont twee DNA-strengen die met elkaar verbonden zijn door complementaire gebieden.

De volgorde van nucleotiden in DNA-moleculen bepaalt de volgorde van aminozuren in lineaire eiwitmoleculen.

Tafel Vergelijkende kenmerken DNA en RNA

Tekenen van vergelijking
Locatie in de kooi	Kern, mitochondriën, chloroplasten	Kern, ribosomen, cytoplasma, mitochondriën, chloroplasten
Locatie in de kern	Chromosomen
Structuur van een macromolecuul	Dubbel onvertakt lineair polymeer, opgerold in een rechtsdraaiende helix	Enkele polynucleotideketen
Samenstelling van nucotiden	Stikstofbase (adenine, guanine, thymine, cytosine); deoxyribose (koolhydraat); fosforzuurresidu	Stikstofbase (adenine, guanine, uracil, cytosine); ribose (koolhydraat); fosforzuurresidu
	Chemische basis chromosomaal genetisch materiaal (gen); DNA- en RNA-synthese, informatie over eiwitstructuur	Informatie (mRNA) verzendt de code van erfelijke informatie over de primaire structuur van het eiwitmolecuul; ribosomaal (rRNA) maakt deel uit van ribosomen; transport (tRNA) transporteert aminozuren naar ribosomen.

Vitaminen

Aan het einde van de 19e eeuw ontdekten wetenschappers dat de verschrikkelijke ziekte van beri-beri, waarbij schade ontstaat zenuwstelsel, wordt veroorzaakt door een tekort aan een speciale stof in voedsel. In 1912 isoleerde de Poolse onderzoeker Kazimierz Funk (1884–1967) een stof uit rijstzemelen en noemde deze vitamine (van het Latijnse vita - “leven”). Zo noemen ze het chemische bestanddelen, die in zeer kleine hoeveelheden nodig zijn voor de normale werking van het lichaam. Het lichaam ‘weet niet hoe’ het zelf vitamines moet synthetiseren. Daarom is het erg belangrijk om het lichaam aan te vullen met vitaminebevattend voedsel. Gebrek aan vitamines in het lichaam is de oorzaak van een ernstige ziekte: vitaminetekort.

Een gezond persoon onder normale levensomstandigheden moet proberen zijn behoefte aan vitamines volledig te dekken door middel van een gevarieerd en voedzaam dieet. U moet zich wenden tot farmaceutische preparaten die vitamines bevatten in gevallen waarin u een permanent of seizoensgebonden (herfst, lente) tekort aan vitamines ervaart, evenals onder ernstige stress. Onsystematisch amateur-"eten" van vitaminepillen kan onaangename gevolgen hebben in de vorm van hypervitaminose, zelfs als dit het geval is benodigde hoeveelheid Vitaminen worden niet door het lichaam opgenomen, maar uitgescheiden.

Vitaminen

Aan het einde van de 19e eeuw ontdekten wetenschappers dat de verschrikkelijke ziekte van beriberi, die het zenuwstelsel beschadigt, wordt veroorzaakt door een tekort aan een speciale stof in voedsel. In 1912 isoleerde de Poolse onderzoeker Kazimierz Funk (1884–1967) zo'n stof uit rijstzemelen en noemde het een vitamine (van het Latijnse vita - 'leven'). Ongeveer 25 vitamines zijn nu goed bestudeerd. Chemische samenstelling en hun namen zijn erg complex, dus kregen ze alfabetische symbolen toegewezen. Het is gebruikelijk om alle vitamines in twee grote groepen te verdelen: wateroplosbaar En vetoplosbaar.

De belangrijkste wateroplosbare vitamines zijn:

1. B1 – thiamine, voor het eerst gevonden in witte kool; daarna werd het ook aangetroffen in sommige granen, rauwe vis, gist en gekiemde tarwe. Deze vitamine reguleert de stofwisseling, de zenuwactiviteit en is verantwoordelijk voor de conditie van het cardiovasculaire systeem. Het gebrek aan B1 in voedsel veroorzaakt beriberi, een ernstige gewrichtsziekte die gepaard gaat met schade aan het zenuwstelsel, het hart en de bloedvaten. Beriberi komt veel voor in die regio's van Zuidoost-Azië waar de bevolking een arm en eentonig dieet volgt, voornamelijk alleen geraffineerde rijst, die bijna geen vitamine B1 bevat. De dagelijkse behoefte van het lichaam aan vitamine B1 bedraagt ​​1,5-2,0 mg.

2. B2 – riboflavine. Reguleert de stofwisseling, verhoogt de gezichtsscherpte, verbetert de lever- en zenuwstelselfunctie, evenals de huidconditie. Bronnen van vitamine B2 zijn gist, vlees, vis, lever en ander slachtafval (nieren, hart, tong), eigeel, zuivelproducten, peulvruchten en veel granen. De dagelijkse behoefte van het lichaam aan vitamine B2 bedraagt ​​2,0–2,5 mg;

3.RR – een nicotinezuur(niacine) reguleert de cellulaire ademhaling en hartactiviteit. Bronnen van vitamine PP zijn onder meer gist, vlees en zuivelproducten en graangewassen. Bovendien is het een van de weinige vitamines die in het menselijk lichaam kunnen worden aangemaakt. Vitamine PP wordt gevormd uit tryptofaan, een aminozuur dat deel uitmaakt van eiwitten die met voedsel worden geleverd. De dagelijkse behoefte van het lichaam aan vitamine PP bedraagt ​​15-20 mg;

4. B6 – pyridoxine, neemt deel aan metabolische processen, is noodzakelijk voor de opname van aminozuren en voor de synthese van vitamine PP uit tryptofaan. De dagelijkse behoefte van het lichaam aan vitamine B6 bedraagt ​​2 mg;

5. BC – folacine Foliumzuur en zijn derivaten reguleren de hematopoëse en het vetmetabolisme. Bevat lever, gist en veel groenten (peterselie, spinazie en sla). De dagelijkse behoefte van het lichaam aan vitamine BC bedraagt ​​2,0-2,5 mg.

6. B12 – cyanocobalamine. Voorkomt bloedarmoede. Aanwezig in rund- en varkenslever, konijnen- en kippenvlees, eieren, vis, melk. De dagelijkse behoefte van het lichaam aan vitamine B12 bedraagt ​​3 mg.

7. C- ascorbinezuur, beschermt tegen scheurbuik, verbetert de immuniteit. Bronnen van deze vitamine in de voeding zijn verse en ingeblikte groenten, fruit en bessen. Vooral rozenbottels, krenten, peterselie en dille zijn rijk aan ascorbinezuur, en onder de wilde soorten zijn er brandnetels, zuring en wilde knoflook. Ascorbinezuur is onstabiel: in de lucht oxideert het gemakkelijk tot dehydroascorbinezuur, dat geen vitamine-eigenschappen heeft. Hiermee moet rekening worden gehouden bij het koken van groenten en fruit. De dagelijkse behoefte van het lichaam aan vitamine C bedraagt ​​75-100 mg.

8. R- routine(bioflavonoïde) is een vasculair versterkend middel, is samen met vitamine C actief. Er zit vooral veel van in krenten, rozenbottels, appelbes(appelbes), citrus en groene thee. De dagelijkse behoefte van het lichaam aan vitamine P bedraagt ​​25-50 mg.

Van de in vet oplosbare vitamines zijn de belangrijkste:

1. Een – retinol en zijn derivaten, verbetert de conditie van de huid en slijmvliezen van de ogen, verbetert de immuniteit en, belangrijker nog, zorgt voor gezichtsscherpte in de schemering. Bij een tekort aan vitamine A treedt ‘nachtblindheid’ op (een persoon kan moeilijk naar binnen kijken). avond tijd). Retinol wordt aangetroffen in melk, boter, kaas, visolie en kan ook in de menselijke lever worden gesynthetiseerd uit provitamine A - caroteen, waarvan de bron wortels, tomaten en duindoorn is. De dagelijkse behoefte van het lichaam aan vitamine A is 1,5 - 2,0 mg (of 6 mg caroteen);

2. D- ergocalciferol, heeft een antirachitisch effect en bevordert de opname van calcium. Het is absoluut noodzakelijk voor een groeiend lichaam tijdens de vorming en ontwikkeling van botten en tanden. Vitamine D wordt aangetroffen in visolie, kaviaar, boter, eieren en melk. Bovendien wordt het onder invloed in het lichaam gevormd zonnestralen. De dagelijkse behoefte van het lichaam aan vitamine D bedraagt ​​0,01 mg.

3.E- tocoferol, beïnvloedt de functies van de geslachtsklieren en bevordert het normale verloop van de zwangerschap, bevordert de opname van in vet oplosbare vitamines en neemt deel aan de stofwisseling. Verpakt in plantaardige olie, boekweit, peulvruchten. De dagelijkse behoefte van het lichaam aan vitamine E bedraagt ​​12-15 mg.

4. K- antihemorragische factor, reguleert de bloedstolling, voorkomt bloedingen. Bronnen van deze vitamine zijn aardappelen, kool, pompoen, spinazie, zuring en lever. De dagelijkse behoefte van het lichaam aan vitamine K bedraagt ​​0,2-0,3 mg.

Conclusies uit de lezing

De belangrijkste organische stoffen in de cel zijn eiwitten, koolhydraten, vetten, nucleïnezuren en ATP. Koolhydraten spelen de rol van energiestoffen in het leven van planten, dieren, schimmels en micro-organismen. Vetten zijn de belangrijkste structurele component van celmembranen en een bron van energie. Ze ondergaan complexe transformaties in de cel. Eiwitten zijn biologische polymeren, waarvan de monomeren twintig essentiële aminozuren zijn, en vervullen een aantal belangrijke functies in de cel. Constructie: eiwitten zijn een essentieel onderdeel van alle cellulaire structuren; structureel: eiwitten in combinatie met DNA vormen het lichaam van chromosomen, en met RNA – het lichaam van ribosomen; enzymatisch: chemische katalysator. reacties – specifiek enzym – eiwit; transport: overdracht van O2, hormonen in het lichaam van dieren en mensen; regulerend: (hormonen) onderdeel van hormonen - eiwitten, bijvoorbeeld insuline - een hormoon dat klieren ondersteunt, de opname van glucosemoleculen door cellen activeert en hun afbraak of opslag in de cel. Bij gebrek aan insuline hoopt glucose zich op in het bloed, waardoor diabetes ontstaat; beschermend: wanneer vreemde lichamen het lichaam binnenkomen, worden beschermende eiwitten geproduceerd - antilichamen die zich aan vreemde lichamen binden, hun vitale activiteit combineren en onderdrukken. Dit weerstandsmechanisme van het lichaam wordt immuniteit genoemd; energie: bij gebrek aan koolhydraten en vetten kunnen aminozuurmoleculen oxideren. DNA - moleculen van erfelijkheid, bestaan ​​uit monomeren - nucleotiden. DNA- en RNA-nucleotiden hebben overeenkomsten en verschillen in structuur en vervullen verschillende functies. Het grote belang van vitamines voor organismen is onthuld.

Vragen voor zelfbeheersing

Welke koolhydraten zijn kenmerkend voor een plantencel en een dierlijke cel? Specificeer de functies van koolhydraten. Beschrijf de structuur van eiwitmoleculen in verband met hun functies in de cel. Wat is de primaire, secundaire, tertiaire en quaternaire structuur van een eiwitmolecuul? Wat is er speciaal aan de structuur van het DNA-molecuul? Uit welke componenten bestaan ​​nucleotiden? Welke functies vervullen DNA en RNA?

Gebaseerd op materiaal van de site http://umka. *****

De elementaire en functionele eenheid van al het leven op onze planeet is de cel. In dit artikel leer je in detail over de structuur ervan, de functies van organellen, en vind je ook het antwoord op de vraag: "Hoe is de structuur van plantaardige en dierlijke cellen anders?"

Cel structuur

De wetenschap die de structuur van de cel en zijn functies bestudeert, wordt cytologie genoemd. Ondanks hun kleine formaat hebben deze delen van het lichaam een ​​complexe structuur. Binnenin bevindt zich een halfvloeibare substantie die cytoplasma wordt genoemd. Alle vitale processen vinden hier plaats en de samenstellende delen – organellen – bevinden zich. Hieronder leest u meer over hun kenmerken.

Kern

Het belangrijkste onderdeel is de kern. Het wordt van het cytoplasma gescheiden door een schaal, die uit twee membranen bestaat. Ze hebben poriën zodat stoffen van de kern naar het cytoplasma kunnen gaan en omgekeerd. Binnenin bevindt zich nucleair sap (karyoplasma), waarin de nucleolus en chromatine zich bevinden.

Rijst. 1. Structuur van de kern.

Het is de kern die het leven van de cel regelt en genetische informatie opslaat.

De functies van de interne inhoud van de kern zijn de synthese van eiwitten en RNA. Hieruit worden speciale organellen gevormd: ribosomen.

Ribosomen

Ze bevinden zich rond het endoplasmatisch reticulum, waardoor het oppervlak ruw wordt. Soms bevinden ribosomen zich vrij in het cytoplasma. Hun functies omvatten eiwitbiosynthese.

TOP 4 artikelendie meelezen

Endoplasmatisch reticulum

EPS kan een ruw of glad oppervlak hebben. Het ruwe oppervlak wordt gevormd door de aanwezigheid van ribosomen erop.

De functies van de EPS omvatten eiwitsynthese en intern transport van stoffen. Een deel van de gevormde eiwitten, koolhydraten en vetten komt via de kanalen van het endoplasmatisch reticulum speciale opslagcontainers binnen. Deze holtes worden het Golgi-apparaat genoemd; ze worden gepresenteerd in de vorm van stapels "reservoirs", die door een membraan van het cytoplasma worden gescheiden.

Golgi-apparaat

Meestal gelegen nabij de kern. De functies ervan omvatten eiwitomzetting en de vorming van lysosomen. Dit complex slaat stoffen op die door de cel zelf zijn gesynthetiseerd voor de behoeften van het hele organisme, en zullen er later uit worden verwijderd.

Lysosomen worden gepresenteerd in de vorm van spijsverteringsenzymen, die door een membraan in blaasjes worden omsloten en door het cytoplasma worden verspreid.

Mitochondriën

Deze organellen zijn bedekt met een dubbel membraan:

• glad - buitenschaal;
• cristae - een binnenlaag met plooien en uitsteeksels.

Rijst. 2. De structuur van mitochondriën.

De functies van mitochondriën zijn ademhaling en omzetting van voedingsstoffen in energie. De cristae bevatten een enzym dat ATP-moleculen synthetiseert uit voedingsstoffen. Deze stof is universele bron energie voor allerlei processen.

De celwand scheidt en beschermt de interne inhoud van de externe omgeving. Het behoudt zijn vorm, zorgt voor communicatie met andere cellen en zorgt voor het stofwisselingsproces. Het membraan bestaat uit een dubbele laag lipiden, waartussen zich eiwitten bevinden.

Vergelijkende kenmerken

Planten- en dierencellen verschillen van elkaar in structuur, grootte en vorm. Namelijk:

• de celwand van een plantaardig organisme heeft een dichte structuur vanwege de aanwezigheid van cellulose;
• een plantencel heeft plastiden en vacuolen;
• een dierlijke cel heeft centriolen, die belangrijk zijn bij het delingsproces;
• Het buitenmembraan van een dierlijk organisme is flexibel en kan verschillende vormen aannemen.

Rijst. 3. Schema van de structuur van planten- en dierencellen.

De volgende tabel helpt de kennis over de belangrijkste delen van het cellulaire organisme samen te vatten:

Tabel "Celstructuur"

Organoïde	Kenmerkend	Functies
	Het heeft een nucleaire envelop, die kernsap bevat met een nucleolus en chromatine.	Transcriptie en opslag van DNA.
Plasma membraan	Het bestaat uit twee lagen lipiden, die doordrenkt zijn met eiwitten.	Beschermt de inhoud, zorgt voor intercellulaire stofwisselingsprocessen en reageert op prikkels.
Cytoplasma	Halfvloeibare massa die lipiden, eiwitten, polysachariden enz. bevat.	Associatie en interactie van organellen.
	Membraanzakken in twee soorten (glad en ruw)	Synthese en transport van eiwitten, lipiden, steroïden.
Golgi-apparaat	Gelegen nabij de kern in de vorm van blaasjes of membraanzakjes.	Vormt lysosomen en verwijdert secreties.
Ribosomen	Ze hebben eiwitten en RNA.	Ze vormen eiwitten.
Lysosomen	In de vorm van een zakje met daarin enzymen.	Vertering van voedingsstoffen en dode delen.
Mitochondriën	De buitenkant is bedekt met een membraan en bevat cristae en talrijke enzymen.	Vorming van ATP en eiwit.
Plastiden	Bedekt met een membraan. Ze worden weergegeven door drie soorten: chloroplasten, leukoplasten, chromoplasten.	Fotosynthese en opslag van stoffen.
	Zakjes met celsap.	Reguleert de bloeddruk en behoudt voedingsstoffen.
Centriolen	Heeft DNA, RNA, eiwitten, lipiden, koolhydraten.	Neemt deel aan het proces van deling en vormt een spil.

Wat hebben we geleerd?

Een levend organisme bestaat uit cellen met een vrij complexe structuur. Aan de buitenkant is het bedekt met een dichte schaal die de interne inhoud beschermt tegen blootstelling aan de externe omgeving. Binnenin bevindt zich een kern die alle lopende processen reguleert en de genetische code opslaat. Rond de kern bevindt zich cytoplasma met organellen, die elk hun eigen kenmerken en kenmerken hebben.

Test over het onderwerp

Evaluatie van het rapport

Gemiddelde score: 4.3. Totaal ontvangen beoordelingen: 1075.

De wetenschap die de structuur en functie van cellen bestudeert heet cytologie.

Cel- een elementaire structurele en functionele eenheid van levende wezens.

Cellen zijn, ondanks hun kleine formaat, zeer complex. De interne semi-vloeibare inhoud van de cel wordt genoemd cytoplasma.

Cytoplasma is de interne omgeving van de cel waar verschillende processen en de componenten van de cel - organellen (organellen) bevinden zich.

Celkern

De celkern is het belangrijkste onderdeel van de cel.
De kern is gescheiden van het cytoplasma door een omhulsel bestaande uit twee membranen. Het kernmembraan heeft talrijke poriën waardoor verschillende stoffen vanuit het cytoplasma de kern kunnen binnendringen en omgekeerd.
De interne inhoud van de kernel wordt aangeroepen karyoplasma of nucleair sap. Gelegen in het nucleaire sap chromatine En kern.
Chromatine is een DNA-streng. Als de cel zich begint te delen, worden de chromatinedraden strak in een spiraal rond speciale eiwitten gewikkeld, als draden op een spoel. Dergelijke dichte formaties zijn duidelijk zichtbaar onder een microscoop en worden genoemd chromosomen.

Kern bevat genetische informatie en regelt het leven van de cel.

Nucleolus is een dicht rond lichaam in de kern. Meestal zijn er één tot zeven nucleoli in de celkern. Ze zijn duidelijk zichtbaar tussen celdelingen door en tijdens de deling worden ze vernietigd.

De functie van de nucleoli is de synthese van RNA en eiwitten, waaruit speciale organellen worden gevormd - ribosomen.
Ribosomen deelnemen aan de biosynthese van eiwitten. In het cytoplasma bevinden zich ribosomen meestal ruw endoplasmatisch reticulum. Minder vaak worden ze vrij gesuspendeerd in het cytoplasma van de cel.

Endoplasmatisch reticulum (ER) neemt deel aan de synthese van celeiwitten en het transport van stoffen binnen de cel.

Een aanzienlijk deel van de stoffen die door de cel worden gesynthetiseerd (eiwitten, vetten, koolhydraten) wordt niet onmiddellijk geconsumeerd, maar komt via de EPS-kanalen binnen voor opslag in speciale holtes die in bijzondere stapels zijn gelegd, "reservoirs", en door een membraan van het cytoplasma worden gescheiden. . Deze gaatjes worden genoemd Golgi-apparaat (complex). Meestal bevinden de reservoirs van het Golgi-apparaat zich dicht bij de celkern.
Golgi-apparaat neemt deel aan de transformatie van celeiwitten en synthetiseert lysosomen- spijsverteringsorganellen van de cel.
Lysosomen Het zijn spijsverteringsenzymen, ‘verpakt’ in membraanblaasjes, uitgebloeid en verspreid door het cytoplasma.
Het Golgi-complex verzamelt ook stoffen die de cel synthetiseert voor de behoeften van het hele organisme en die uit de cel naar buiten worden verwijderd.

Mitochondriën- energieorganellen van cellen. Ze zetten voedingsstoffen om in energie (ATP) en nemen deel aan de celademhaling.

Mitochondria zijn bedekt met twee membranen: het buitenmembraan is glad en het binnenmembraan heeft talloze plooien en uitsteeksels - cristae.

Plasma membraan

Wil een cel één enkel systeem zijn, dan is het noodzakelijk dat al zijn delen (cytoplasma, kern, organellen) bij elkaar worden gehouden. Voor dit doel ontwikkelde het zich tijdens het evolutieproces plasma membraan, die elke cel omringt en deze scheidt van de externe omgeving. Het buitenmembraan beschermt de interne inhoud van de cel - het cytoplasma en de kern - tegen schade, handhaaft een constante vorm van de cel, zorgt voor communicatie tussen cellen, laat selectief noodzakelijke stoffen de cel binnen en verwijdert metabolische producten uit de cel.

De structuur van het membraan is in alle cellen hetzelfde. De basis van het membraan is een dubbele laag lipidemoleculen, waarin zich talloze eiwitmoleculen bevinden. Sommige eiwitten bevinden zich op het oppervlak van de lipidenlaag, andere dringen beide lipidenlagen door en door.

Speciale eiwitten vormen de fijnste kanalen waardoor kalium-, natrium-, calciumionen en enkele andere ionen met een kleine diameter de cel in of uit kunnen gaan. Grotere deeltjes (voedingsstofmoleculen - eiwitten, koolhydraten, lipiden) kunnen echter niet door membraankanalen passeren en de cel binnendringen fagocytose of pinocytose:

• Op het punt waar het voedseldeeltje het buitenmembraan van de cel raakt, wordt een invaginatie gevormd en komt het deeltje de cel binnen, omgeven door een membraan. Dit proces wordt genoemd fagocytose (plantencellen zijn bedekt met een dichte laag vezels (celmembraan) bovenop het buitenste celmembraan en kunnen geen stoffen opvangen door fagocytose).
• Pinocytose verschilt alleen van fagocytose doordat in dit geval de invaginatie van het buitenmembraan geen vaste deeltjes opvangt, maar druppeltjes vloeistof met daarin opgeloste stoffen. Dit is een van de belangrijkste mechanismen voor het binnendringen van stoffen in de cel.

Een onafhankelijk biosysteem dat de basiseigenschappen van alle levende wezens bezit. Het kan zich dus ontwikkelen, reproduceren, verplaatsen, aanpassen en veranderen. Bovendien worden alle cellen gekenmerkt door metabolisme, specifieke structuur, ordelijkheid van structuren en functies.

De wetenschap die cellen bestudeert is cytologie. Het onderwerp is de structurele eenheden van meercellige dieren en planten, eencellige organismen - bacteriën, protozoa en algen, bestaande uit slechts één cel.

Als we het hebben over de algemene organisatie van de structurele eenheden van levende organismen, bestaan ​​ze uit een schaal en een kern met een nucleolus. Ze omvatten ook celorganellen en cytoplasma. Tegenwoordig is een verscheidenheid aan onderzoeksmethoden sterk ontwikkeld, maar de leidende plaats wordt ingenomen door microscopie, waarmee je de structuur van cellen kunt bestuderen en de belangrijkste structurele elementen ervan kunt bestuderen.

Wat is een organoïde?

Organellen (ook wel organellen genoemd) zijn permanente samenstellende elementen van elke cel die deze geheel maken en bepaalde functies uitvoeren. Dit zijn structuren die essentieel zijn voor het behoud van de activiteiten.

Organellen omvatten de kern, lysosomen, endoplasmatisch reticulum en Golgi-complex, vacuolen en blaasjes, mitochondriën, ribosomen en het celcentrum (centrosoom). Dit omvat ook structuren die het celcytoskelet vormen (microtubuli en microfilamenten), melanosomen. De bewegingsorganellen moeten afzonderlijk worden benadrukt. Dit zijn cilia, flagella, myofibrillen en pseudopoden.

Al deze structuren zijn met elkaar verbonden en zorgen voor gecoördineerde celactiviteit. Daarom de vraag: “Wat is een organoïde?” - we kunnen antwoorden dat dit een onderdeel is dat kan worden gelijkgesteld met een orgaan van een meercellig organisme.

Classificatie van organellen

Cellen verschillen in grootte en vorm, maar ook in hun functies, maar hebben tegelijkertijd een vergelijkbare chemische structuur en één enkel organisatieprincipe. Tegelijkertijd is de vraag wat een organoïde is en welke structuren het is nogal discutabel. Lysosomen of vacuolen worden bijvoorbeeld soms niet geclassificeerd als cellulaire organellen.

Als we het hebben over de classificatie van deze celcomponenten, worden niet-membraan- en membraanorganellen onderscheiden. Niet-membraancellen zijn het celcentrum en de ribosomen. Bewegingsorganellen (microtubuli en microfilamenten) missen ook membranen.

De structuur van membraanorganellen is gebaseerd op de aanwezigheid van een biologisch membraan. Organellen met enkel membraan en dubbel membraan hebben een schaal met een enkele structuur, die bestaat uit een dubbele laag fosfolipiden en eiwitmoleculen. Het scheidt het cytoplasma van de externe omgeving en helpt de cel zijn vorm te behouden. Het is de moeite waard eraan te denken dat er naast het membraan ook een buitenste cellulosemembraan is, dat de celwand wordt genoemd. Het vervult een ondersteunende functie.

Membraanorganellen omvatten het ER, lysosomen en mitochondriën, evenals lysosomen en plastiden. Hun membranen kunnen alleen verschillen in de reeks eiwitten.

Als we het hebben over het functionele vermogen van organellen, dan zijn sommige in staat bepaalde stoffen te synthetiseren. Belangrijke syntheseorganellen zijn dus mitochondriën, waarin ATP wordt gevormd. Ribosomen, plastiden (chloroplasten) en het ruwe endoplasmatisch reticulum zijn verantwoordelijk voor de synthese van eiwitten, het gladde ER is verantwoordelijk voor de synthese van lipiden en koolhydraten.

Laten we de structuur en functies van organellen in meer detail bekijken.

Kern

Dit organel is uiterst belangrijk, want wanneer het wordt verwijderd, stoppen de cellen met functioneren en sterven ze af.

De kern heeft een dubbel membraan met veel poriën. Met hun hulp is het nauw verbonden met het endoplasmatisch reticulum en cytoplasma. Dit organel bevat chromatine-chromosomen, een complex van eiwitten en DNA. Hiermee rekening houdend kunnen we zeggen dat de kern het organel is dat verantwoordelijk is voor het behoud van het grootste deel van het genoom.

Het vloeibare deel van de kern wordt karyoplasma genoemd. Het bevat afvalproducten van nucleaire structuren. De meest dichte zone is de nucleolus, die ribosomen, complexe eiwitten en RNA herbergt, evenals kalium-, magnesium-, zink-, ijzer- en calciumfosfaten. De nucleolus verdwijnt eerder en wordt opnieuw gevormd in de laatste fasen van dit proces.

Endoplasmatisch reticulum (reticulum)

EPS is een organel met één membraan. Het beslaat de helft van het volume van de cel en bestaat uit tubuli en reservoirs die met elkaar verbonden zijn, evenals met het cytoplasmatische membraan en de buitenste schil van de kern. Het membraan van dit organel heeft dezelfde structuur als het plasmaleem. Deze structuur integraal en mondt niet uit in het cytoplasma.

Het endoplasmatisch reticulum is glad en korrelig (ruw). De binnenste schil van het granulaire ER bevat ribosomen, waarin eiwitsynthese plaatsvindt. Er bevinden zich geen ribosomen op het oppervlak van het gladde endoplasmatisch reticulum, maar hier vindt de synthese van koolhydraten en vetten plaats.

Alle stoffen die in het endoplasmatisch reticulum worden gevormd, worden door een systeem van tubuli en buizen naar hun bestemming getransporteerd, waar ze zich ophopen en vervolgens worden gebruikt in verschillende biochemische processen.

Gezien het synthetiserende vermogen van EPS bevindt het ruwe reticulum zich in cellen waarvan de belangrijkste functie de vorming van eiwitten is, en het gladde reticulum bevindt zich in cellen die koolhydraten en vetten synthetiseren. Bovendien hopen calciumionen zich op in het gladde reticulum, die nodig zijn voor de normale werking van cellen of het lichaam als geheel.

Er moet ook worden opgemerkt dat het ER de plaats is waar het Golgi-apparaat wordt gevormd.

Lysosomen, hun functies

Lysosomen zijn dat wel celorganellen, die worden weergegeven door ronde zakjes met enkel membraan met hydrolytische en spijsverteringsenzymen (proteasen, lipasen en nucleasen). De inhoud van lysosomen wordt gekenmerkt door een zure omgeving. De membranen van deze formaties isoleren ze van het cytoplasma en voorkomen de vernietiging van andere structurele componenten van de cellen. Wanneer lysosoomenzymen in het cytoplasma vrijkomen, vindt zelfvernietiging van de cellen plaats: autolyse.

Opgemerkt moet worden dat enzymen voornamelijk worden gesynthetiseerd op het ruwe endoplasmatisch reticulum, waarna ze naar het Golgi-apparaat gaan. Hier ondergaan ze modificatie, worden ze verpakt in membraanblaasjes en beginnen ze te scheiden, waardoor ze onafhankelijke componenten van de cel worden - lysosomen, die primair en secundair zijn.

Primaire lysosomen zijn structuren die gescheiden zijn van het Golgi-apparaat, en secundaire (spijsverteringsvacuolen) zijn structuren die worden gevormd door de fusie van primaire lysosomen en endocytische vacuolen.

Gezien deze structuur en organisatie kunnen de belangrijkste functies van lysosomen worden geïdentificeerd:

• spijsvertering verschillende stoffen in de cel;
• vernietiging van cellulaire structuren die niet nodig zijn;
• deelname aan celreorganisatieprocessen.

Vacuolen

Vacuolen zijn organellen met één membraan bolvorm, dit zijn reservoirs van water en daarin opgeloste organische en niet-organische stoffen organische bestanddelen. Het Golgi-apparaat en ER zijn betrokken bij de vorming van deze structuren.

Er zijn weinig vacuolen in een dierlijke cel. Ze zijn klein en nemen niet meer dan 5% van het volume in beslag. Hun belangrijkste rol is het zorgen voor het transport van stoffen door de cel.

Vacuolen zijn groot en nemen tot 90% van het volume in beslag. In een volwassen cel is er slechts één vacuole, die een centrale positie inneemt. Het membraan ervan wordt tonoplast genoemd en de inhoud ervan wordt celsap genoemd. De belangrijkste functies van plantenvacuolen zijn het zorgen voor spanning in het celmembraan en accumulatie diverse aansluitingen en celafvalproducten. Bovendien leveren deze organellen van de plantencel water dat nodig is voor het fotosyntheseproces.

Als we het hebben over de samenstelling van celsap, omvat het de volgende stoffen:

• reserve - organische zuren, koolhydraten en eiwitten, individuele aminozuren;
• verbindingen die tijdens de levensduur van cellen worden gevormd en zich daarin ophopen (alkaloïden, tannines en fenolen);
• fytonciden en fytohormonen;
• pigmenten, waardoor fruit, wortels en bloemblaadjes in de juiste kleur worden geverfd.

Golgi complex

De structuur van de organellen, het Golgi-apparaat genoemd, is vrij eenvoudig. In plantencellen zien ze eruit als afzonderlijke lichamen met een membraan; in dierlijke cellen worden ze weergegeven door reservoirs, buisjes en blaasjes. De structurele eenheid van het Golgi-complex is het dictyosoom, dat wordt weergegeven door een stapel van 4-6 "reservoirs" en kleine blaasjes die daarvan gescheiden zijn en een intracellulair transportsysteem vormen, en ook kunnen dienen als een bron van lysosomen. Het aantal dictyosomen kan variëren van één tot enkele honderden.

Het Golgi-complex bevindt zich meestal nabij de kern. In dierlijke cellen - vlakbij het celcentrum. De belangrijkste functies van deze organellen zijn de volgende:

• uitscheiding en accumulatie van eiwitten, lipiden en sacchariden;
• modificatie van organische verbindingen die het Golgi-complex binnenkomen;
• dit organel is de plaats van lysosoomvorming.

Opgemerkt moet worden dat het ER, de lysosomen, vacuolen en het Golgi-apparaat samen een buisvormig-vacuolair systeem vormen, dat de cel in afzonderlijke secties met overeenkomstige functies verdeelt. Daarnaast, dit systeem zorgt voor een constante vernieuwing van de membranen.

Mitochondriën – de krachtcentrales van de cel

Mitochondria zijn staafvormige, bolvormige of draadvormige organellen met dubbel membraan die ATP synthetiseren. Ze hebben een glad buitenoppervlak en een binnenmembraan met talloze plooien, cristae genaamd. Opgemerkt moet worden dat het aantal cristae in de mitochondriën kan variëren, afhankelijk van de energiebehoefte van de cel. Op het binnenmembraan zijn talrijke enzymcomplexen geconcentreerd die adenosinetrifosfaat synthetiseren. Hier wordt de energie van chemische bindingen omgezet in ATP. Bovendien vindt de afbraak van vetzuren en koolhydraten plaats in de mitochondriën, waardoor energie vrijkomt, die wordt verzameld en gebruikt voor de processen van groei en synthese.

De interne omgeving van deze organellen wordt de matrix genoemd. Het bevat circulair DNA en RNA, kleine ribosomen. Interessant is dat mitochondriën semi-autonome organellen zijn, omdat ze afhankelijk zijn van het functioneren van de cel, maar tegelijkertijd een zekere onafhankelijkheid kunnen behouden. Zo kunnen ze hun eigen eiwitten en enzymen synthetiseren, maar ook zelfstandig reproduceren.

Er wordt aangenomen dat mitochondriën ontstonden toen aerobe prokaryote organismen de gastheercel binnendrongen, wat leidde tot de vorming van een specifiek symbiotisch complex. Mitochondriaal DNA heeft dus dezelfde structuur als het DNA van moderne bacteriën, en de eiwitsynthese in zowel de mitochondriën als de bacteriën wordt geremd door dezelfde antibiotica.

Plastiden - plantencelorganellen

Plastiden zijn vrij grote organellen. Ze zijn alleen aanwezig in plantencellen en worden gevormd uit voorlopers - proplastiden en bevatten DNA. Deze organellen spelen belangrijke rol in de stofwisseling en worden door een dubbel membraan van het cytoplasma gescheiden. Bovendien kunnen ze een geordend systeem van interne membranen vormen.

Er zijn drie soorten plastiden:

Ribosomen

Hoe wordt een organel genoemd, bestaande uit twee fragmenten (kleine en grote subeenheden). Hun diameter is ongeveer 20 nm. Ze worden in alle soorten cellen aangetroffen. Dit zijn organellen van dierlijke en plantaardige cellen, bacteriën. Deze structuren worden gevormd in de kern, waarna ze naar het cytoplasma gaan, waar ze zich vrij bevinden of vastzitten aan het ER. Afhankelijk van hun synthetiserende eigenschappen functioneren ribosomen alleen of worden ze gecombineerd tot complexen, waardoor polyribosomen worden gevormd. In dit geval zijn deze niet-membraanorganellen verbonden door een boodschapper-RNA-molecuul.

Het ribosoom bevat 4 rRNA-moleculen die het raamwerk vormen, evenals verschillende eiwitten. De belangrijkste taak van dit organel is het samenstellen van de polypeptideketen, de eerste fase van de eiwitsynthese. De eiwitten die worden gevormd door de ribosomen van het endoplasmatisch reticulum kunnen door het hele lichaam worden gebruikt. Eiwitten voor de behoeften van een individuele cel worden gesynthetiseerd door ribosomen, die zich in het cytoplasma bevinden. Opgemerkt moet worden dat ribosomen ook worden aangetroffen in mitochondriën en plastiden.

Cel cytoskelet

Het cellulaire cytoskelet wordt gevormd door microtubuli en microfilamenten. Microtubuli zijn dat wel cilindrische formaties met een diameter van 24 nm. Hun lengte is 100 µm-1 mm. Het hoofdbestanddeel is een eiwit dat tubuline wordt genoemd. Het kan niet samentrekken en kan door colchicine worden vernietigd. Microtubuli bevinden zich in het hyaloplasma en voeren de volgende functies uit:

• creëer een elastisch, maar tegelijkertijd duurzaam frame van de cel, waardoor deze zijn vorm kan behouden;
• deelnemen aan het proces van distributie van celchromosomen;
• zorgen voor de beweging van organellen;
• vervat in het celcentrum, evenals in flagella en cilia.

Microfilamenten zijn filamenten die eronder worden geplaatst en bestaan ​​uit het eiwit actine of myosine. Ze kunnen samentrekken, wat resulteert in beweging van het cytoplasma of uitsteeksel van het celmembraan. Bovendien nemen deze componenten deel aan de vorming van de vernauwing tijdens de celdeling.

Cellulair centrum (centrosoom)

Dit organel bestaat uit 2 centriolen en een centrosfeer. Centriool cilindrisch. De wanden worden gevormd door drie microtubuli, die door middel van verknoping met elkaar versmelten. Centriolen zijn in paren loodrecht op elkaar gerangschikt. Opgemerkt moet worden dat cellen hogere planten deze organellen ontbreken.

De belangrijkste rol van het celcentrum is het zorgen voor een uniforme verdeling van chromosomen tijdens de celdeling. Het is ook het organisatiecentrum van het cytoskelet.

Organellen van beweging

Organellen voor beweging omvatten cilia en flagella. Dit zijn miniatuurgroeijes in de vorm van haartjes. Het flagellum bevat 20 microtubuli. De basis bevindt zich in het cytoplasma en wordt het basale lichaam genoemd. De lengte van het flagellum is 100 µm of meer. Flagella, die slechts 10-20 micron groot zijn, worden cilia genoemd. Wanneer microtubuli glijden, kunnen cilia en flagella trillen, waardoor de cel zelf beweegt. Het cytoplasma kan contractiele fibrillen bevatten, die myofibrillen worden genoemd - dit zijn organellen van een dierlijke cel. Myofibrillen bevinden zich in de regel in myocyten - spierweefselcellen, maar ook in hartcellen. Ze bestaan ​​uit kleinere vezels (protofibrillen).

Opgemerkt moet worden dat myofibrilbundels uit donkere vezels bestaan ​​- dit zijn anisotrope schijven, maar ook uit lichte gebieden - dit zijn isotrope schijven. De structurele eenheid van de myofibril is de sarcomeer. Dit is het gebied tussen de anisotrope en isotrope schijf, dat actine- en myosinefilamenten heeft. Wanneer ze glijden, trekt de sarcomeer samen, wat leidt tot beweging van de hele spiervezel. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de energie van ATP en calciumionen.

Protozoa en dierlijk sperma bewegen met behulp van flagella. Cilia zijn het bewegingsorgaan van de ciliatenslipper. Bij dieren en mensen bedekken ze de luchtwegen en helpen ze kleine vaste deeltjes, zoals stof, te verwijderen. Daarnaast zijn er ook pseudopoden die voor amoeboïde beweging zorgen en elementen zijn van veel eencellige en dierlijke cellen (bijvoorbeeld leukocyten).

De meeste planten kunnen niet in de ruimte bewegen. Hun bewegingen bestaan ​​uit groei, beweging van bladeren en veranderingen in de stroom van cytoplasma van de cellen.

Conclusie

Ondanks alle diversiteit aan cellen hebben ze allemaal een vergelijkbare structuur en organisatie. De structuur en functies van organellen worden gekenmerkt door identieke eigenschappen, waardoor de normale werking van zowel een individuele cel als het hele organisme wordt gegarandeerd.

Dit patroon kan als volgt worden uitgedrukt.

Tabel “Eukaryote celorganoïden”

Organoïde	plantaardige cel	dierlijke cel	Hoofdfuncties
			DNA-opslag, RNA-transcriptie en eiwitsynthese
endoplasmatisch reticulum			synthese van eiwitten, lipiden en koolhydraten, ophoping van calciumionen, vorming van het Golgi-complex
mitochondriën			synthese van ATP, eigen enzymen en eiwitten
plastiden			deelname aan fotosynthese, ophoping van zetmeel, lipiden, eiwitten, carotenoïden
ribosomen			assemblage van de polypeptideketen (eiwitsynthese)
microtubuli en microfilamenten			laat de cel in stand blijven een bepaalde vorm, vormen een integraal onderdeel van het celcentrum, cilia en flagella zorgen voor de beweging van organellen
lysosomen			vertering van stoffen in de cel, vernietiging van onnodige structuren, deelname aan de reorganisatie van cellen, veroorzaakt autolyse
grote centrale vacuole			zorgt voor spanning op het celmembraan, accumuleert voedingsstoffen en afvalproducten van de cel, fytonciden en fytohormonen, evenals pigmenten, en is een reservoir van water
Golgi complex			scheidt eiwitten, lipiden en koolhydraten af ​​en accumuleert, wijzigt voedingsstoffen die de cel binnenkomen en is verantwoordelijk voor de vorming van lysosomen
cel centrum	ja, behalve hogere planten		is het centrum van de organisatie van het cytoskelet, zorgt voor een uniforme divergentie van chromosomen tijdens celdeling
myofibrillen			zorgen voor samentrekking van spierweefsel

Als we conclusies trekken, kunnen we zeggen dat er kleine verschillen zijn tussen dierlijke en plantaardige cellen. Waarin functionele kenmerken en de structuur van de organellen (de tabel hierboven bevestigt dit) heeft algemeen principe organisaties. De cel functioneert als een samenhangend en integraal systeem. Tegelijkertijd zijn de functies van organellen met elkaar verbonden en gericht op het optimaal functioneren en behouden van de vitale activiteit van de cel.