La struttura dell'animale è il loro nome, struttura e funzioni. La struttura di una cellula animale. Presenza di organelli nelle cellule

Si chiama la scienza che studia la struttura e la funzione delle cellule citologia.

Cellula- un'unità strutturale e funzionale elementare degli esseri viventi.

Le cellule, nonostante le loro piccole dimensioni, sono molto complesse. Viene chiamato il contenuto semiliquido interno della cellula citoplasma.

Nucleo cellulare

Il nucleo cellulare è la parte più importante della cellula.
Il nucleo è separato dal citoplasma da un guscio costituito da due membrane. La membrana nucleare ha numerosi pori in modo che varie sostanze possano entrare nel nucleo dal citoplasma e viceversa.
Vengono chiamati i contenuti interni del kernel carioplasma O succo nucleare. Situato nel succo nucleare cromatina E nucleolo.
Cromatinaè un filamento di DNA. Se la cellula inizia a dividersi, i fili di cromatina vengono strettamente avvolti in una spirale attorno a proteine ​​speciali, come fili su una bobina. Formazioni così dense sono chiaramente visibili al microscopio e vengono chiamate cromosomi.

Nucleo contiene informazioni genetiche e controlla la vita della cellula.

Nucleoloè un corpo rotondo denso all'interno del nucleo. Tipicamente, nel nucleo cellulare sono presenti da uno a sette nucleoli. Sono chiaramente visibili tra le divisioni cellulari e durante la divisione vengono distrutti.

La funzione dei nucleoli è la sintesi di RNA e proteine, da cui si formano speciali organelli - ribosomi.
Ribosomi partecipare alla biosintesi delle proteine. Nel citoplasma, i ribosomi si trovano più spesso reticolo endoplasmatico rugoso. Meno comunemente, sono liberamente sospesi nel citoplasma della cellula.

Reticolo endoplasmatico (RE) partecipa alla sintesi delle proteine ​​cellulari e al trasporto di sostanze all'interno della cellula.

Una parte significativa delle sostanze sintetizzate dalla cellula (proteine, grassi, carboidrati) non viene consumata immediatamente, ma attraverso i canali dell'EPS entra per essere immagazzinata in apposite cavità disposte in particolari cataste, “cisterne”, e delimitate dal citoplasma da una membrana . Queste cavità sono chiamate Apparato del Golgi (complesso). Molto spesso le cisterne dell'apparato di Golgi si trovano vicino al nucleo cellulare.
Apparato del Golgi prende parte alla trasformazione delle proteine ​​cellulari e le sintetizza lisosomi- organelli digestivi della cellula.
Lisosomi Sono enzimi digestivi, “impacchettati” in vescicole di membrana, germogliate e distribuite in tutto il citoplasma.
Nel complesso del Golgi si accumulano anche sostanze che la cellula sintetizza per i bisogni di tutto l'organismo e che vengono rimosse dalla cellula verso l'esterno.

Mitocondri- organelli energetici delle cellule. Convertono i nutrienti in energia (ATP) e partecipano alla respirazione cellulare.

I mitocondri sono ricoperti da due membrane: la membrana esterna è liscia e quella interna presenta numerose pieghe e sporgenze: creste.

Membrana plasmatica

Perché una cellula sia un unico sistema è necessario che tutte le sue parti (citoplasma, nucleo, organelli) siano tenute insieme. A questo scopo, nel processo di evoluzione, si è sviluppato membrana plasmatica, che, circondando ciascuna cellula, la separa dall'ambiente esterno. La membrana esterna protegge il contenuto interno della cellula - il citoplasma e il nucleo - dai danni, mantiene una forma costante della cellula, garantisce la comunicazione tra le cellule, consente selettivamente l'ingresso delle sostanze necessarie nella cellula e rimuove i prodotti metabolici dalla cellula.

La struttura della membrana è la stessa in tutte le cellule. La base della membrana è un doppio strato di molecole lipidiche, in cui si trovano numerose molecole proteiche. Alcune proteine ​​si trovano sulla superficie dello strato lipidico, altre penetrano attraverso entrambi gli strati lipidici.

Speciali proteine ​​formano i canali più fini attraverso i quali gli ioni potassio, sodio, calcio e alcuni altri ioni di piccolo diametro possono entrare o uscire dalla cellula. Tuttavia, le particelle più grandi (molecole nutritive - proteine, carboidrati, lipidi) non possono passare attraverso i canali della membrana ed entrare nella cellula utilizzando fagocitosi O pinocitosi:

• Nel punto in cui la particella di cibo tocca la membrana esterna della cellula si forma un'invaginazione e la particella entra nella cellula circondata da una membrana. Questo processo si chiama fagocitosi (le cellule vegetali sono ricoperte da uno spesso strato di fibre (membrana cellulare) sopra la membrana cellulare esterna e non possono catturare sostanze mediante fagocitosi).
• Pinocitosi differisce dalla fagocitosi solo per il fatto che in questo caso l'invaginazione della membrana esterna cattura non particelle solide, ma goccioline di liquido con sostanze disciolte in essa. Questo è uno dei principali meccanismi per la penetrazione delle sostanze nella cellula.

Un organismo multicellulare è costituito da cellule e sostanza intercellulare. La cellula è l'unità elementare degli esseri viventi. Questa è la base della struttura, dello sviluppo e della vita. Schwann scoprì la teoria cellulare nel 1839 (si riproducono per divisione; se una cellula perde il nucleo, perde la capacità di dividersi: un eritrocita).

Le cellule contengono proteine, carboidrati, lipidi, sali, enzimi e acqua. Una cellula è divisa in citoplasma e nucleo. Il citoplasma contiene ialoplasma, organelli e inclusioni.

Nucleo situato al centro della cellula e separato da una membrana a due strati. Ha una forma sferica o allungata. Il guscio - karyolemma - ha pori necessari per lo scambio di sostanze tra il nucleo e il citoplasma.

Il contenuto del nucleo è liquido - il carioplasma, che contiene corpi densi - nucleoli. Secernono granuli: ribosomi. La maggior parte del nucleo sono proteine ​​nucleari - nucleoproteine, nei nucleoli - ribonucleoproteine ​​e nel carioplasma - desossiribonucleoproteine. La cellula è ricoperta da una membrana cellulare, costituita da molecole proteiche e lipidiche che hanno una struttura a mosaico. La membrana garantisce lo scambio di sostanze tra la cellula e il fluido intercellulare.

EPS- un sistema di tubuli e cavità sulle cui pareti sono presenti ribosomi che forniscono la sintesi proteica. I ribosomi possono essere localizzati liberamente nel citoplasma.

Mitocondri- organelli a doppia membrana, la cui membrana interna ha sporgenze - creste. Il contenuto delle cavità è matrice. I mitocondri contengono un gran numero di lipoproteine ​​ed enzimi. Queste sono le stazioni energetiche della cellula.

Apparato del Golgi (1898)- un sistema di tubuli che svolge una funzione escretoria nella cellula.

Centro cellulare- un corpo sferico denso - un centrosfera - all'interno del quale ci sono 2 corpi - centrioli, collegati da un ponticello. Partecipa alla divisione cellulare.

Lisosomi- formazioni rotonde o ovali con contenuto a grana fine. Svolge una funzione digestiva.

La parte principale del citoplasma è lo ialoplasma.

Le inclusioni intracellulari sono proteine, grassi, glicogeno, vitamine e pigmenti.

Proprietà fondamentali della cellula:

metabolismo

sensibilità

capacità di riprodursi

La cellula vive nell'ambiente interno del corpo: sangue, linfa e fluido tissutale. I principali processi nella cellula sono l'ossidazione e la glicolisi, la scomposizione dei carboidrati senza ossigeno. La permeabilità cellulare è selettiva. È determinato dalla reazione ad alte o basse concentrazioni di sale, fago e pinocitosi. La secrezione è la formazione e il rilascio da parte delle cellule di sostanze simili al muco (mucine e mucoidi), che proteggono dai danni e partecipano alla formazione della sostanza intercellulare.

Tipi di movimenti cellulari:

1. ameboide (pseudopodi) - leucociti e macrofagi.

2. scorrevole - fibroblasti

3. tipo flagellare - spermatozoi (cilia e flagelli)

Divisione cellulare.

1. indiretto (mitosi, cariocinesi, meiosi)

2. diretto (amitosi)

Durante la mitosi, la sostanza nucleare è distribuita uniformemente tra le cellule figlie, perché La cromatina nucleare è concentrata nei cromosomi, che si dividono in due cromatidi che si separano nelle cellule figlie.

Fasi della mitosi:

1. Profase (cromosomi nel nucleo sotto forma di corpi rotondi, il centro della cellula aumenta e si concentra vicino al nucleo, i cromosomi si formano e i nucleoli si dissolvono)

2. Metafase (i cromosomi si dividono, la membrana nucleare si dissolve, il centro della cellula passa nel fuso, i cromosomi formano una placca equatoriale all'equatore e su di essi si formano filamenti longitudinali)

3. Anafase (i cromosomi figli divergono ai poli, il citoplasma si divide sul piano equatoriale)

4. Telofase (si formano le cellule figlie)

Quando le cellule germinali maturano, il corredo cromosomico viene ridotto della metà e durante la fecondazione viene ripristinato nuovamente. Il numero ridotto è aploide, il numero intero è diploide. Una persona ha 46 - 2n. Le cellule figlie acquisiscono un set di cromosomi identici a quelli della madre. I processi di ereditarietà sono associati alle molecole di DNA. Divisione diretta (amitosi)- divisione per legatura. Innanzitutto il nucleo viene diviso in 2, poi il citoplasma.

Caratteristiche della struttura dell'animale

cellule

La cellula di qualsiasi organismo è un sistema vivente integrale. È costituito da tre parti indissolubilmente legate: la membrana, il citoplasma e il nucleo.

Piano generale della struttura di una cellula animale

Composizione di una cellula animale

1.Membrana cellulare esterna

2. Citoplasma

3. Centrioli

5. Nucleolo

6. Reticolo endoplasmatico liscio

7. Apparato del Golgi

8. Mitocondri

9. Ribosomi

10. Citoscheletro

11. Lisosomi

12. Micropeli

Sulla superficie di molte cellule animali, ad esempio vari epiteli, sono presenti piccolissime escrescenze sottili del citoplasma ricoperte da una membrana plasmatica: i microvilli. Il maggior numero di microvilli si trova sulla superficie delle cellule intestinali.

cellula animale

La struttura di una cellula animale

1.Nucleo

È contenuto in ogni cellula del corpo animale. Spesso in una cellula possono esserci due o più nuclei.

La membrana cellulare ha una struttura complessa. È costituito da uno strato esterno e da una membrana plasmatica. Le cellule animali e vegetali differiscono nella struttura del loro strato esterno.

Lo strato esterno della superficie delle cellule animali è molto sottile ed elastico. È costituito da una varietà di polisaccaridi e proteine. Lo strato superficiale delle cellule animali è chiamato glicocalice.

La struttura della membrana cellulare animale

1. Membrana plasmatica

Ogni cellula è separata dall'ambiente da una membrana plasmatica, spessa 7-10 nanometri. Ma a differenza delle cellule vegetali, le cellule animali non hanno uno strato protettivo: una parete cellulare di cellulosa, che viene secreta dalla superficie esterna della membrana cellulare vegetale.

La struttura della membrana cellulare animale

1.Centro cellulare

Nelle cellule animali, vicino al nucleo è presente un organello chiamato centro cellulare. La parte principale del centro cellulare è costituita da due piccoli corpi: i centrioli, situati in una piccola area di citoplasma densificato.

Centrioli

Centro cellulare

1. Inclusioni cellulari

Presenti sotto forma di grani e gocce (proteine, grassi, carboidrati, glicogeno); prodotti finali del metabolismo, cristalli di sale, pigmenti.

Inclusioni

Composizione di una cellula animale

1.Mitocondri

organismi animali unicellulari e pluricellulari. Possono essere sferici, bastoncellari o filamentosi e sono anch'essi ricoperti da una membrana.

Non ci sono vacuoli o plastidi nel citoplasma di una cellula animale. La presenza di questi due organelli e della membrana cellulare distingue una cellula vegetale da una cellula animale. Per il resto sono molto simili.

Conclusione:

Una cellula animale non ha una parete cellulare densa. Manca di vacuoli, caratteristici delle piante e di alcuni funghi, e di plastidi. Il glicogeno polisaccaridico di solito si accumula come sostanza energetica di riserva.

La cellula è la principale forma di organizzazione della materia vivente, alla base della struttura e dello sviluppo di animali e piante. Caratteristiche comuni a tutte le cellule sono il metabolismo, l'irritabilità, la crescita e la riproduzione.

Alcune cellule hanno una vita breve (cellule del sangue e epiteliali stratificate), mentre altre vivono molto più a lungo (cellule del tessuto connettivo) o persistono per tutta la vita (cellule nervose). Quando le cellule muoiono, il processo di ricostituzione avviene a causa della proliferazione e della specializzazione di cellule scarsamente differenziate.

Struttura cellulare. Una cellula è un sistema vivente costituito da due parti interconnesse: il citoplasma e il nucleo (Fig. 1).

Nucleo- il componente più importante di una cellula a tutti gli effetti. Contiene il genoma e produce macromolecole che controllano i processi sintetici del citoplasma. Le cellule prive di nucleo (globuli rossi di mammifero, piastre del sangue, fibre centrali del cristallino) non sono in grado di sintetizzare proteine ​​e di conseguenza hanno un'attività metabolica limitata. La forma dei nuclei e le loro dimensioni nelle cellule di vario tipo sono molto diverse e specifiche. La maggior parte delle cellule piatte, cubiche e rotonde sono caratterizzate da nuclei sferici. Il nucleo delle cellule nervose processuali ha la stessa forma, mentre tra le cellule ematiche sferiche ci sono cellule con nuclei segmentati. Il nucleo è diviso in involucro nucleare, cromatina, nucleolo e succo nucleare.

Membrana nucleare(cariolemma) è costituito da due membrane lipoproteiche elementari separate da uno spazio perinucleare di 20...100 nm. A determinati intervalli, le membrane della membrana nucleare formano pori con un diametro di 80 ... 90 nm. Nella zona dei pori la membrana esterna e quella interna si avvicinano e passano direttamente l'una nell'altra. Il numero di pori dipende dall'attività funzionale della cellula.

Cromatina il nocciolo prende il nome dalla sua capacità di essere colorato intensamente con coloranti basici, dovuta principalmente alla presenza di dik nel nocciolo. Quest'ultimo, essendo una componente caratteristica dei cromosomi, determina i processi di base nelle cellule. I cromosomi sono costruiti dalla cromatina. L'analisi chimica dei cromosomi indica che la sostanza isolata dai nuclei - desossiribonucleoproteina (DIP) contiene DIC (40% della massa totale), una piccola quantità di RIC (fino all'1%) e proteine. La specificità della struttura delle molecole DIC e RIC, caratteristica di ciascun organismo.

Nucleolo- un corpo sferico con un diametro di 1 ... 5 micron, altamente rifrazione della luce. Le sue dimensioni variano a seconda dello stato fisiologico delle cellule. I nucleoli più grandi si trovano nelle cellule embrionali e tumorali in rapida moltiplicazione. Nel nucleolo l’RNA si lega alle proteine. Qui avviene l'assemblaggio delle subunità ribosomiali, che, a quanto pare, sono la componente granulare del nucleolo. I ribosomi si formano infine all'esterno del nucleolo.

Succo nucleare(carioplasma) - sostanza microscopicamente priva di struttura del nucleo; contiene varie proteine ​​(nucleoproteine, glicoproteine, enzimi) e composti coinvolti nei processi di sintesi degli acidi nucleici, proteine ​​e altri componenti che compongono il carioplasma.

Citoplasma La cellula è costituita da una sostanza di base microscopicamente priva di struttura - lo ialoplasma, in cui sono disperse le sue strutture specializzate (organelli) che svolgono funzioni specifiche.

Ialoplasma- sostanza del citoplasma delle cellule, eterogenea nella composizione chimica; contiene proteine, inclusi enzimi, acidi nucleici, polisaccaridi, aminoacidi, nucleotidi e molti altri composti coinvolti nel metabolismo cellulare. L'ialoplasma è un mezzo che unisce varie strutture cellulari e garantisce la loro interazione. Nello ialoplasma si concentrano ATP, prodotti metabolici, inclusioni sotto forma di grumi di glicogeno, goccioline di grasso, pigmenti, ecc.

Organelli- strutture citoplasmatiche che svolgono funzioni specifiche nella cellula. Questi includono la membrana plasmatica, i ribosomi, il reticolo endoplasmatico, i mitocondri, il complesso del Golgi, i lisosomi, i perossisomi e il centrosoma. Oltre ai suddetti organelli, il citoplasma delle cellule contiene un numero significativo di strutture (fibrille, filamenti, microtubuli) che differiscono per morfologia e significato funzionale, riflettendo la specificità della differenziazione caratteristica di alcuni tessuti.

Plasmolemma- membrana cellulare che svolge funzioni restrittive, di trasporto e di recettore.

Ribosomi presente. sono granuli con un diametro di 15...35 nm. Si trovano liberamente nel citoplasma o fissati sulla membrana del reticolo endoplasmatico (granulare). I ribosomi liberi sono caratteristici del citoplasma delle cellule cambiali indifferenziate. Al microscopio ottico, il citoplasma delle cellule, ricco di ribosomi, è basofilo. Anche i ribosomi fanno parte del nucleo dove assicurano la sintesi delle proteine ​​nucleari.

Mitocondri presente in quasi tutte le cellule eucariotiche (Fig. 1.6). La funzione principale degli organelli è fornire alle cellule l'energia chimica necessaria per l'attività biosintetica e motoria. I prodotti della scomposizione dei carboidrati che entrano nei mitocondri sotto forma di piruvati, aminoacidi e acidi grassi vengono ossidati nei mitocondri in CO2 e H2O. L'energia rilasciata in questo caso viene utilizzata per la sintesi di ATP da AD P e fosfato inorganico. La reazione di formazione dell'ATP è chiamata fosforilazione; l'ATP fornisce energia per quasi tutti i processi vitali, mentre si scompone in fosfato e ADP. Quest'ultimo viene riassorbito dal mitocondrio e fosforilato. I processi di ossidazione, fosforilazione e altre reazioni sono forniti dagli enzimi contenuti nei mitocondri (più di 50). Tipicamente, i mitocondri sono distribuiti in tutto il citoplasma, ma a volte possono essere concentrati in quelle aree della cellula dove il fabbisogno energetico è maggiore.

Complesso di Golgi(complesso lamellare o apparato a rete intracellulare) su preparati trattati con nitrato d'argento o tetrossido di osmio, appare come una rete di linee scure intrecciate. In alcune cellule è localizzato vicino ai centrioli, in altre circonda il nucleo e nelle cellule epiteliali si trova solitamente tra il nucleo e la superficie apicale della cellula (Fig. 1.7).

Lisosomi- corpi delimitati da una membrana e contenenti circa 50 enzimi diversi, prevalentemente idrolitici, attivi a valori di pH acidi (fosfatasi, glicosidasi, proteasi, lipasi, solfatasi, ecc.). L'organello ha preso il nome perché gli enzimi in esso contenuti sono in grado di provocare la lisi (dissoluzione) di tutti i componenti cellulari. In condizioni normali, questo di solito non accade, poiché gli enzimi lisosomiali sono isolati dai substrati e sono quindi inattivi.

La funzione dei lisosomi è la disgregazione enzimatica intracellulare sia delle sostanze esogene che entrano nella cellula a seguito dell'endocitosi, sia di quelle endogene (rimozione di organelli e inclusioni durante il normale rinnovamento o in risposta ad attività funzionale alterata).A volte la permeabilità delle membrane dei lisosomi aumenta e i loro enzimi entrano nelle cellule del citoplasma. Quindi avviene la dissoluzione (autolisi) della cellula. Ciò si osserva in condizioni sperimentali, patologiche e in alcuni casi di normale funzionamento dell'organo (involuzione della ghiandola mammaria dopo la cessazione dell'allattamento, involuzione dell'utero dopo il parto, riassorbimento della coda degli anfibi durante la metamorfosi, ecc.) . Il contenuto dei lisosomi è molto eterogeneo e dipende dall'attività di questi organelli nei processi di digestione intracellulare, nonché dalle caratteristiche dell'oggetto soggetto a decomposizione idrolitica.

Scoperte storiche

1609 - viene realizzato il primo microscopio (G. Galileo)

1665 - viene scoperta la struttura cellulare del tessuto del sughero (R. Hooke)

1674 - Scoperta di batteri e protozoi (A. Leeuwenhoek)

1676 - Vengono descritti i plastidi e i cromatofori (A. Leeuwenhoek)

1831 - Scoperto il nucleo della cellula (R. Brown)

1839 - Viene formulata la teoria cellulare (T. Schwann, M. Schleiden)

1858 - viene formulata l'affermazione “Ogni cellula proviene da una cellula” (R. Virchow)

1873 - Scoperta dei cromosomi (F. Schneider)

1892: vengono scoperti i virus (D. I. Ivanovsky)

1931 - viene progettato il microscopio elettronico (E. Ruske, M. Knol)

1945 - Scoperta del reticolo endoplasmatico (K. Porter)

1955 - Scoperta dei ribosomi (J. Pallade)

1. Tutti gli organismi vegetali e animali sono costituiti da cellule
   
2. ogni cellula funziona indipendentemente dalle altre, ma insieme a tutte
3. Tutte le cellule derivano dalla materia priva di struttura della materia non vivente.

1. L'organizzazione cellulare è nata agli albori della vita e ha attraversato un lungo percorso evolutivo dai procarioti agli eucarioti, dagli organismi precellulari agli organismi uni e multicellulari.
2. nuove cellule si formano per divisione da quelle preesistenti
   
3. la cellula è microscopicasistema vivente costituito da citoplasma e nucleo circondati da una membrana (ad eccezione dei procarioti)
4. nella cella vengono effettuati:
   

• metabolismo - metabolismo;
• processi fisiologici reversibili - respirazione, assunzione e rilascio di sostanze, irritabilità, movimento;
• processi irreversibili: crescita e sviluppo.

Caratteristiche della struttura delle cellule procariotiche ed eucariotiche.