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Struttura di una tavola cellulare umana. Biologia: cellule. Struttura, scopo, funzioni. Materia cellulare organica

Cellula– un’unità elementare di un sistema vivente. Varie strutture di una cellula vivente responsabili di svolgere una particolare funzione sono chiamate organelli, come gli organi di un intero organismo. Funzioni specifiche nella cellula sono distribuite tra organelli, strutture intracellulari che hanno una certa forma, come il nucleo cellulare, i mitocondri, ecc.

Strutture cellulari:

Citoplasma. Parte essenziale della cellula, racchiusa tra la membrana plasmatica e il nucleo. Citosolè una soluzione acquosa viscosa di vari sali e sostanze organiche, permeata da un sistema di fili proteici - citoscheletri. La maggior parte dei processi chimici e fisiologici della cellula avvengono nel citoplasma. Struttura: citosol, citoscheletro. Funzioni: comprende vari organelli, ambiente cellulare interno
Membrana plasmatica. Ogni cellula di animali e piante è limitata dall'ambiente o da altre cellule da una membrana plasmatica. Lo spessore di questa membrana è così piccolo (circa 10 nm) che può essere visto solo con un microscopio elettronico.

Lipidi formano un doppio strato nella membrana e le proteine ​​penetrano in tutto il suo spessore, sono immerse a diverse profondità nello strato lipidico o si trovano sulle superfici esterna ed interna della membrana. La struttura delle membrane di tutti gli altri organelli è simile alla membrana plasmatica. Struttura: doppio strato di lipidi, proteine, carboidrati. Funzioni: restrizione, preservazione della forma cellulare, protezione dai danni, regolatore dell'assunzione e dell'eliminazione delle sostanze.

Lisosomi. I lisosomi sono organelli legati alla membrana. Hanno una forma ovale e un diametro di 0,5 micron. Contengono una serie di enzimi che distruggono le sostanze organiche. La membrana dei lisosomi è molto forte e impedisce la penetrazione dei propri enzimi nel citoplasma della cellula, ma se il lisosoma viene danneggiato da eventuali influenze esterne, l'intera cellula o parte di essa viene distrutta.
I lisosomi si trovano in tutte le cellule di piante, animali e funghi.

Digerendo varie particelle organiche, i lisosomi forniscono ulteriori “materie prime” per i processi chimici ed energetici nella cellula. Quando le cellule muoiono di fame, i lisosomi digeriscono alcuni organelli senza uccidere la cellula. Questa digestione parziale fornisce alla cellula il minimo necessario di nutrienti per un certo periodo. A volte i lisosomi digeriscono intere cellule e gruppi di cellule, il che svolge un ruolo significativo nei processi di sviluppo negli animali. Un esempio è la perdita della coda quando un girino si trasforma in una rana. Struttura: vescicole ovali, membrana esterna, enzimi all'interno. Funzioni: decomposizione delle sostanze organiche, distruzione degli organelli morti, distruzione delle cellule esaurite.

Complesso di Golgi. I prodotti biosintetici che entrano nei lumi delle cavità e dei tubuli del reticolo endoplasmatico vengono concentrati e trasportati nell'apparato di Golgi. Questo organello misura 5–10 μm.

Struttura: cavità (bolle) circondate da membrane. Funzioni: accumulo, confezionamento, escrezione di sostanze organiche, formazione di lisosomi

Reticolo endoplasmatico
. Il reticolo endoplasmatico è un sistema per la sintesi e il trasporto di sostanze organiche nel citoplasma di una cellula, che è una struttura traforata di cavità collegate.
Alle membrane del reticolo endoplasmatico sono attaccati un gran numero di ribosomi, gli organelli cellulari più piccoli, a forma di sfere con un diametro di 20 nm. e costituito da RNA e proteine. La sintesi proteica avviene sui ribosomi. Quindi le proteine ​​appena sintetizzate entrano nel sistema di cavità e tubuli, attraverso i quali si muovono all'interno della cellula. Cavità, tubuli, tubi delle membrane, ribosomi sulla superficie delle membrane. Funzioni: sintesi di sostanze organiche mediante ribosomi, trasporto di sostanze.

Ribosomi
. I ribosomi sono attaccati alle membrane del reticolo endoplasmatico o sono liberi nel citoplasma, si trovano in gruppi e su di essi vengono sintetizzate le proteine. Composizione proteica, RNA ribosomiale Funzioni: garantisce la biosintesi proteica (assemblaggio di una molecola proteica da).
Mitocondri. I mitocondri sono organelli energetici. La forma dei mitocondri è diversa; possono essere altri, a forma di bastoncino, filamentosi con un diametro medio di 1 micron. e lungo 7 µm. Il numero di mitocondri dipende dall'attività funzionale della cellula e può raggiungere decine di migliaia nei muscoli del volo degli insetti. I mitocondri sono delimitati all'esterno da una membrana esterna, sotto la quale si trova una membrana interna, che forma numerose sporgenze: creste.

All'interno dei mitocondri ci sono RNA, DNA e ribosomi. Nelle sue membrane sono integrati enzimi specifici, con l'aiuto dei quali l'energia dei nutrienti viene convertita nei mitocondri in energia ATP, necessaria per la vita della cellula e dell'organismo nel suo complesso.

Membrana, matrice, escrescenze - creste. Funzioni: sintesi della molecola ATP, sintesi delle proprie proteine, acidi nucleici, carboidrati, lipidi, formazione dei propri ribosomi.

Plastidi
. Solo nelle cellule vegetali: leucoplasti, cloroplasti, cromoplasti. Funzioni: accumulo di sostanze organiche di riserva, attrazione di insetti impollinatori, sintesi di ATP e carboidrati. I cloroplasti hanno la forma di un disco o di una palla con un diametro di 4–6 micron. Con doppia membrana: esterna ed interna. All'interno del cloroplasto sono presenti DNA ribosomiale e speciali strutture di membrana - grana, collegate tra loro e alla membrana interna del cloroplasto. Ogni cloroplasto ha circa 50 grani, disposti a scacchiera per catturare meglio la luce. Le membrane Gran contengono clorofilla, grazie alla quale l'energia della luce solare viene convertita nell'energia chimica dell'ATP. L'energia dell'ATP viene utilizzata nei cloroplasti per la sintesi di composti organici, principalmente carboidrati.
Cromoplasti. I pigmenti rossi e gialli presenti nei cromoplasti conferiscono a diverse parti della pianta i loro colori rosso e giallo. carote, frutti di pomodoro.

I leucoplasti sono il sito di accumulo di una sostanza nutritiva di riserva – l’amido. Ci sono soprattutto molti leucoplasti nelle cellule dei tuberi di patata. Alla luce, i leucoplasti possono trasformarsi in cloroplasti (a seguito dei quali le cellule della patata diventano verdi). In autunno i cloroplasti si trasformano in cromoplasti e le foglie e i frutti verdi diventano gialli e rossi.

Centro cellulare. È costituito da due cilindri, centrioli, posizionati perpendicolari tra loro. Funzioni: supporto per filettature del mandrino

Le inclusioni cellulari compaiono nel citoplasma o scompaiono durante la vita della cellula.

Le inclusioni dense e granulari contengono nutrienti di riserva (amido, proteine, zuccheri, grassi) o prodotti di scarto cellulare che non possono ancora essere rimossi. Tutti i plastidi delle cellule vegetali hanno la capacità di sintetizzare e accumulare nutrienti di riserva. Nelle cellule vegetali, l'immagazzinamento dei nutrienti di riserva avviene nei vacuoli.

Grani, granuli, gocce
Funzioni: formazioni non permanenti che immagazzinano materia organica ed energia

Nucleo
. Involucro nucleare di due membrane, succo nucleare, nucleolo. Funzioni: conservazione delle informazioni ereditarie nella cellula e sua riproduzione, sintesi dell'RNA - informativo, trasporto, ribosomiale. La membrana nucleare contiene spore, attraverso le quali avviene uno scambio attivo di sostanze tra il nucleo e il citoplasma. Il nucleo memorizza informazioni ereditarie non solo su tutte le caratteristiche e proprietà di una determinata cellula, sui processi che dovrebbero verificarsi in essa (ad esempio la sintesi proteica), ma anche sulle caratteristiche dell'organismo nel suo complesso. Le informazioni sono registrate nelle molecole di DNA, che sono la parte principale dei cromosomi. Il nucleo contiene un nucleolo. Il nucleo, grazie alla presenza di cromosomi contenenti informazioni ereditarie, funziona come un centro che controlla tutta l'attività vitale e lo sviluppo della cellula.

Atlante: anatomia e fisiologia umana. Guida pratica completa Elena Yuryevna Zigalova

La struttura di una cellula umana

La struttura di una cellula umana

Tutte le cellule tipicamente hanno citoplasma e un nucleo ( vedere la fig. 1). Il citoplasma comprende lo ialoplasma, organelli generici presenti in tutte le cellule e organelli speciali che si trovano solo in alcune cellule e svolgono funzioni speciali. Nelle cellule si trovano anche strutture di inclusione cellulare temporanee.

La dimensione delle cellule umane varia da pochi micrometri (ad esempio, un piccolo linfocita) a 200 micron (un uovo). Nel corpo umano sono presenti cellule di varia forma: ovoidali, sferiche, fusiformi, piatte, cubiche, prismatiche, poligonali, piramidali, stellate, squamose, ramificate, ameboidi.

L'esterno di ogni cella è coperto membrana plasmatica (plasmolemma) 9-10 nm di spessore, limitando la cellula dall'ambiente extracellulare. Eseguono le seguenti funzioni: trasporto, protezione, delimitazione, percezione recettoriale dei segnali dall'ambiente esterno (per la cellula), partecipazione ai processi immunitari, garantendo le proprietà superficiali della cellula.

Essendo molto sottile, il plasmalemma non è visibile al microscopio ottico. In un microscopio elettronico, se una sezione passa ad angolo retto rispetto al piano della membrana, quest'ultima è una struttura a tre strati, la cui superficie esterna è ricoperta da un fine glicocalice fibrillare di spessore compreso tra 75 e 2000 A°, un insieme di molecole associate alle proteine ​​della membrana plasmatica.

Riso. 3. Struttura della membrana cellulare, diagramma (secondo A. Ham e D. Cormack). 1 – catene di carboidrati; 2 – glicolipide; 3 – glicoproteina; 4 – “coda” di idrocarburi; 5 – “testa” polare; 6 – proteine; 7 – colesterolo; 8 – microtubuli

Il plasmalemma, come altre strutture di membrana, è costituito da due strati di molecole lipidiche anfipatiche (strato bilipidico, o doppio strato). Le loro “teste” idrofile sono dirette verso i lati esterno ed interno della membrana, e le loro “code” idrofobiche sono una di fronte all’altra. Le molecole proteiche sono immerse nello strato bilipidico. Alcune di esse (proteine ​​transmembrana integrali o interne) attraversano l'intero spessore della membrana, altre (periferiche o esterne) si trovano nel monostrato interno o esterno della membrana. Alcune proteine ​​integrali sono legate da legami non covalenti alle proteine ​​citoplasmatiche ( riso. 3). Come i lipidi, anche le molecole proteiche sono anfipatiche; le loro regioni idrofobiche sono circondate da simili “code” di lipidi, e quelle idrofile sono rivolte verso l’esterno o verso l’interno della cellula, o in una direzione.

ATTENZIONE

Le proteine ​​svolgono la maggior parte delle funzioni di membrana: molte proteine ​​di membrana sono recettori, altre sono enzimi e altre ancora sono trasportatori.

Il plasmalemma forma una serie di strutture specifiche. Queste sono giunzioni intercellulari, microvilli, ciglia, invaginazioni e processi cellulari.

Microvilli- si tratta di escrescenze cellulari simili a dita, prive di organelli, ricoperte di plasmalemma, lunghe 1–2 µm e con un diametro fino a 0,1 µm. Alcune cellule epiteliali (ad esempio le cellule intestinali) hanno un numero molto elevato di microvilli, che formano il cosiddetto orletto a spazzola. Insieme ai normali microvilli, sulla superficie di alcune cellule sono presenti grandi microvilli, stereocilia (ad esempio cellule ciliate sensoriali degli organi dell'udito e dell'equilibrio, cellule epiteliali del dotto epididimale, ecc.).

Ciglia e flagelli svolgere la funzione del movimento. Fino a 250 ciglia lunghe 5–15 µm con un diametro di 0,15–0,25 µm coprono la superficie apicale delle cellule epiteliali del tratto respiratorio superiore, delle tube di Falloppio e dei tubuli seminiferi. ciglioÈ una crescita cellulare circondata da un plasmalemma. Al centro del ciglio corre un filamento assiale, o axonema, formato da 9 doppietti periferici di microtubuli che circondano una coppia centrale. Doppietti periferici, costituiti da due microtubuli, circondano la capsula centrale. Le doppiette periferiche terminano in un corpo basale (cinetosoma), formato da 9 triplette di microtubuli. A livello del plasmalemma della parte apicale della cellula, le triplette si trasformano in doppiette, e qui inizia anche la coppia centrale di microtubuli. Flagelli Le cellule eucariotiche assomigliano alle ciglia. Le ciglia eseguono movimenti oscillatori coordinati.

Centro cellulare, formato da due centrioli(diplosoma), situato vicino al nucleo, situato ad angolo l'uno rispetto all'altro ( riso. 4). Ciascun centriolo è un cilindro, la cui parete è costituita da 9 triplette di microtubuli di circa 0,5 µm di lunghezza e circa 0,25 µm di diametro. Le triplette, situate ad un angolo di circa 50° l'una rispetto all'altra, sono costituite da tre microtubuli. I centrioli si duplicano durante il ciclo cellulare. È possibile che, come i mitocondri, i centrioli contengano il proprio DNA. I centrioli sono coinvolti nella formazione dei corpi basali di ciglia e flagelli e nella formazione del fuso mitotico.

Riso. 4. Centro cellulare e altre strutture del citoplasma (secondo R. Krstic, e successive modifiche). 1 – centrosfera; 2 – centriolo in sezione trasversale (triplette di microtubuli, raggi radiali, struttura centrale a “ruota di carro”); 3 – centriolo (sezione longitudinale); 4 – satelliti; 5 – bolle bordate; 6 – reticolo endoplasmatico granulare; 7 – mitocondri; 8 – apparato reticolare interno (complesso del Golgi); 9 – microtubuli

Microtubuli, presenti nel citoplasma di tutte le cellule eucariotiche, sono formati dalla proteina tubulina. I microtubuli formano lo scheletro cellulare (citoscheletro) e sono coinvolti nel trasporto di sostanze all'interno della cellula. Citoscheletro La cellula è una rete tridimensionale in cui vari organelli e proteine ​​solubili sono associati ai microtubuli. I microtubuli svolgono il ruolo principale nella formazione del citoscheletro, oltre a loro prendono parte actina, miosina e filamenti intermedi.

Questo testo è un frammento introduttivo.

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Il corpo umano e l'intero organismo hanno una struttura cellulare. La struttura delle cellule umane ha caratteristiche comuni. Sono interconnessi da una sostanza intercellulare che fornisce alla cellula nutrimento e ossigeno. Le cellule si combinano per formare tessuti, i tessuti per formare organi e gli organi per formare intere strutture (ossa, pelle, cervello e così via). Nel corpo, le cellule svolgono diverse funzioni e compiti: crescita e divisione, metabolismo, irritabilità, trasmissione dell'informazione genetica, adattamento ai cambiamenti ambientali...

La struttura di una cellula umana. Nozioni di base

Ogni cellula è circondata da una sottile membrana cellulare, che la isola dall'ambiente esterno e regola la penetrazione al suo interno di varie sostanze. Una cellula è piena di una fornace di citoplasma, nella quale sono immersi gli organelli cellulari (o organelli): mitocondri - generatori di energia; il complesso del Golgi, dove si verificano una varietà di reazioni biochimiche; vacuoli e reticolo endoplasmatico che trasportano sostanze; ribosomi in cui avviene la sintesi proteica. Il centro del citoplasma contiene un nucleo con lunghe molecole di DNA (acido desossiribonucleico), che trasporta informazioni sull'intero organismo.

Cellula umana:

  • Dove si trova il DNA?

Quali organismi sono chiamati multicellulari?

Negli organismi unicellulari (ad esempio i batteri), tutti i processi vitali, dalla nutrizione alla riproduzione, si verificano all'interno di una cellula, e negli organismi multicellulari (piante, animali, persone) il corpo è costituito da un numero enorme di cellule che svolgono diverse funzioni e interagiscono con struttura le cellule umane hanno un unico piano, che mostra la comunanza di tutti i processi vitali: un essere umano adulto ha più di 200 tipi diversi di cellule. Tutti loro sono discendenti dello stesso zigote e acquisiscono differenze come risultato del processo di differenziazione (il processo di comparsa e sviluppo delle differenze tra cellule embrionali inizialmente omogenee).

In che modo le cellule variano nella forma?

La struttura di una cellula umana è determinata dai suoi organelli principali e la forma di ciascun tipo di cellula è determinata dalle sue funzioni. I globuli rossi, ad esempio, hanno la forma di un disco biconcavo: la loro superficie deve assorbire quanto più ossigeno possibile. Le cellule epidermiche svolgono una funzione protettiva; sono di medie dimensioni e di forma oblungo-angolare. I neuroni hanno lunghi processi per trasmettere i segnali nervosi, gli spermatozoi hanno una coda mobile e gli ovuli sono grandi e di forma sferica, mentre la forma delle cellule che rivestono i vasi sanguigni, così come le cellule di molti altri tessuti, è appiattita. Alcune cellule, come i globuli bianchi che assorbono gli agenti patogeni, possono cambiare forma.

Dove si trova il DNA?

La struttura di una cellula umana è impossibile senza l'acido desossiribonucleico. Il DNA è contenuto nel nucleo di ogni cellula. Questa molecola memorizza tutte le informazioni ereditarie o il codice genetico. È costituito da due lunghe catene molecolari attorcigliate a doppia elica.

Sono collegati da legami idrogeno che si formano tra coppie di basi azotate: adenina e timina, citosina e guanina. Filamenti di DNA strettamente contorti formano cromosomi: strutture a forma di bastoncino, il cui numero è strettamente costante nei rappresentanti di una specie. Il DNA è essenziale per sostenere la vita e svolge un ruolo enorme nella riproduzione: trasmette tratti ereditari dai genitori ai figli.

Le cellule sono elementi viventi microscopici che compongono il corpo umano, come un edificio fatto di mattoni. Ce ne sono molti: per formare il corpo di un neonato sono necessari circa due trilioni di cellule!

Le cellule sono disponibili in diversi tipi o specie, come le cellule nervose o le cellule del fegato, ma ciascuna di esse contiene le informazioni necessarie per la nascita e il normale funzionamento del corpo umano.

La struttura di una cellula umana

La struttura di tutte le cellule del corpo umano è quasi la stessa. Ogni cellula vivente è costituita da un guscio protettivo (chiamato membrana) che circonda una massa gelatinosa chiamata citoplasma. Piccoli organi o componenti della cellula - organelli galleggiano nel citoplasma e contiene il "posto di comando" o "centro di controllo" della cellula - il suo nucleo. È il nucleo che contiene le informazioni necessarie al normale funzionamento della cellula e le “istruzioni” su cui si basa il suo lavoro.

Divisione cellulare

Ogni secondo il corpo umano si rinnova, milioni di cellule muoiono e nascono, sostituendosi a vicenda. Ad esempio, la sostituzione delle vecchie cellule intestinali con quelle nuove avviene al ritmo di un milione al minuto. Ogni nuova cellula nasce come risultato della divisione di una cellula esistente e questo processo può essere suddiviso in tre fasi:
1. Prima di dividersi, la cellula copia l'informazione contenuta nel nucleo;
2. Quindi il nucleo cellulare viene diviso in due parti, e poi il citoplasma;
3. Come risultato della divisione, si ottengono due nuove cellule, che sono copie esatte della cellula madre.

Tipi e aspetto delle cellule nel corpo umano

Nonostante la stessa struttura, le cellule umane differiscono per forma e dimensione, a seconda delle funzioni che svolgono. Usando un microscopio elettronico, gli scienziati hanno scoperto che le cellule possono avere la forma di un parallelepipedo (ad esempio, cellule epidermiche), una palla (cellule del sangue), un asterisco e persino fili (cellule nervose), e ce ne sono circa 200 tipi in totale .

Hai capito da solo che tipo di corpo sei e come sono strutturati i muscoli umani. È tempo di “Guardare dentro il muscolo”...

Innanzitutto, ricorda (chi ha dimenticato) o capisci (chi non lo sapeva) che esistono tre tipi di tessuto muscolare nel nostro corpo: cardiaco, liscio (muscoli degli organi interni) e scheletrico.

Considereremo i muscoli scheletrici nell'ambito del materiale su questo sito, perché i muscoli scheletrici formano l'immagine di un atleta.

Il tessuto muscolare è una struttura cellulare ed è la cellula, come unità della fibra muscolare, che dobbiamo ora considerare.

Per prima cosa devi comprendere la struttura di qualsiasi cellula umana:

Come si può vedere dalla figura, qualsiasi cellula umana ha una struttura molto complessa. Di seguito darò le definizioni generali che appariranno nelle pagine di questo sito. Per un esame superficiale del tessuto muscolare a livello cellulare saranno sufficienti:

Nucleo- il “cuore” della cellula, che contiene tutte le informazioni ereditarie sotto forma di molecole di DNA. La molecola del DNA è un polimero a forma di doppia elica. A loro volta, le eliche sono un insieme di quattro tipi di nucleotidi (monomeri). Tutte le proteine ​​del nostro corpo sono codificate dalla sequenza di questi nucleotidi.

Citoplasma (sarcoplasma- in una cellula muscolare) - si potrebbe dire, l'ambiente in cui si trova il nucleo. Il citoplasma è il fluido cellulare (citosol) contenente lisosomi, mitocondri, ribosomi e altri organelli.

Mitocondri– organelli che forniscono processi energetici cellulari, come l’ossidazione degli acidi grassi e dei carboidrati. Durante l'ossidazione viene rilasciata energia. Questa energia è finalizzata all’unificazione Adenesina difosfato (ADP) E terzo gruppo fosfato, a seguito del quale si forma Adenesina trifosfato (ATP)– una fonte di energia intracellulare che supporta tutti i processi che avvengono nella cellula (maggiori dettagli). Durante la reazione inversa si forma nuovamente ADP e viene rilasciata energia.

Enzimi- sostanze specifiche di natura proteica che fungono da catalizzatori (acceleratori) di reazioni chimiche, aumentando così in modo significativo la velocità dei processi chimici nel nostro corpo.

Lisosomi- una specie di guscio rotondo contenente enzimi (circa 50). La funzione dei lisosomi è la disgregazione, con l'aiuto di enzimi, delle strutture intracellulari e di tutto ciò che la cellula assorbe dall'esterno.

Ribosomi- i componenti cellulari più importanti che servono a formare una molecola proteica dagli aminoacidi. La formazione di una proteina è determinata dall'informazione genetica della cellula.

Membrana cellulare (membrana)– garantisce l’integrità cellulare ed è in grado di regolare l’equilibrio intracellulare. La membrana è in grado di controllare lo scambio con l’ambiente, cioè una delle sue funzioni è quella di bloccare alcune sostanze e trasportarne altre. Pertanto, lo stato dell'ambiente intracellulare rimane costante.

Anche una cellula muscolare, come ogni cellula del nostro corpo, ha tutti i componenti sopra descritti, tuttavia è estremamente importante comprendere specificamente la struttura generale della fibra muscolare, descritta nell'articolo.

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