Descrivere le cellule animali. Proprietà fondamentali della cellula. Struttura della cellula vegetale

La parte più piccola Un organismo è una cellula; è capace di esistere in modo indipendente e possiede tutte le caratteristiche di un organismo vivente. In questo articolo scopriremo quale struttura ha una cellula vegetale e parleremo brevemente delle sue funzioni e caratteristiche.

Struttura della cellula vegetale

In natura ci sono piante unicellulari e multicellulare. Ad esempio, nel mondo sottomarino puoi trovare alghe unicellulari, che hanno tutte le funzioni inerenti a un organismo vivente.

Un individuo multicellulare non è solo un insieme di cellule, ma un unico organismo capace di formare vari tessuti e organi che interagiscono tra loro.

La struttura di una cellula vegetale è la stessa in tutte le piante ed è costituita dagli stessi componenti. La sua composizione è la seguente:

• guscio (lamina, spazio intercellulare, plasmodesmi e plasmolemma, tonoplasto);
• vacuoli;
• citoplasma (mitocondri; cloroplasti e altri organelli);
• nucleo (involucro nucleare, nucleolo, cromatina).

Riso. 1. La struttura di una cellula vegetale.

A differenza di una cellula animale, una cellula vegetale ha una speciale membrana di cellulosa, vacuolo e plastidi.

Lo studio della struttura e delle funzioni di una cellula vegetale ha dimostrato che:

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• la parte più significativa del corpo è nucleo , che è responsabile di tutti i processi in corso. Contiene informazioni ereditarie che vengono trasmesse di generazione in generazione. L'involucro nucleare separa il nucleo dagli altri organelli;
• viene chiamata la sostanza viscosa incolore che riempie la cellula citoplasma . È in esso che si trovano tutti gli organelli;
• situato sotto la parete cellulare membrana (tonoplasto) , che è responsabile del metabolismo. Si tratta di una pellicola sottile che separa la membrana dal citoplasma;
• parete cellulare abbastanza durevole, poiché contiene cellulosa. Le funzioni del muro sono quindi quelle di proteggere e dare forma;
• i piccoli componenti lo sono plastidi . Possono essere colorati o incolori. Ad esempio, i cloroplasti sono verdi; è in essi che avviene il processo di fotosintesi;
• viene chiamata la cavità interna piena di succo vacùolo . Le sue dimensioni dipendono dall'età dell'organismo: più è vecchio, più grande è il vacuolo. Il succo contiene soluzione acquosa sali minerali e materia organica. Contiene vari zuccheri, enzimi, acidi minerali e sali, proteine ​​e pigmenti;

Riso. 2. Cambiamenti nella dimensione del vacuolo durante la crescita delle piante.

• mitocondri sono in grado di muoversi insieme al citoplasma, il loro ruolo principale è il metabolismo. È qui che avviene il processo di respirazione e formazione di ATP;
• Apparato del Golgi poter avere varie forme(dischi, bastoncini, grani). Il suo ruolo è l'accumulo e la rimozione di sostanze non necessarie;
• ribosomi sintetizzare le proteine. Si trovano nel citoplasma, nel nucleo, nei mitocondri e nei plastidi.

Gli scienziati hanno scoperto la struttura cellulare delle piante nel XVII secolo. Le cellule della polpa arancione sono visibili ad occhio nudo, ma molto spesso l'organismo vegetale può essere esaminato al microscopio.

Riso. 3. Struttura dell'apparato di Golgi.

Caratteristiche dell'organismo vegetale

Uno studio sulla diversità del regno vegetale ha rivelato le seguenti caratteristiche:

• A differenza di altri organismi viventi, le piante hanno un vacuolo che immagazzina tutte le sostanze nutritive e materiale utile, scompone vecchi organelli e proteine ​​obsoleti;
• La parete cellulare differisce nella composizione dalla chitina fungina e dalle pareti batteriche. Contiene cellulosa, pectina e lignina;
• la comunicazione tra le cellule viene effettuata utilizzando i plasmodesmi, i cosiddetti pori nella parete cellulare;
• i plastidi si trovano solo in organismo vegetale. Oltre ai cloroplasti, questi possono essere leucoplasti, che sono divisi in due tipi: alcuni immagazzinano i grassi, altri immagazzinano l'amido. Così come i cromoplasti, che sintetizzano e immagazzinano i pigmenti;
• A differenza di un organismo animale, una cellula vegetale non ha centrioli.

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cellula vegetale ha un guscio di cellulosa, che è significativamente diverso da cellula animale . Questo guscio svolge funzioni protettive, formative e funzione di trasporto. Oltre agli organelli caratteristici di tutti gli eucarioti, la cellula vegetale contiene plastidi E vacùolo Con citoplasma.

Tipi di tessuti vegetali.

Tessile- è una raccolta di celle dello stesso tipo e sostanza intercellulare, che svolgono la stessa o più funzioni.

Tessuto vegetale esistono le seguenti tipologie:

1) Tegumentario

2) Educativo

3) Conduttivo

4) Meccanico

5) Escretore

Tessuti tegumentari vegetali si trovano su al di fuori parti di piante. Svolgono funzioni barriera, protettive e nutrizionali. I tessuti di copertura includono epidermide, rizoderma, periderma e crosta.

Tessuti didattici garantire la crescita delle piante formando nuove cellule. È grazie a queste cellule che la pianta può continuare a crescere per tutta la sua vita. I tessuti educativi sono apicali, laterali, feriti (traumatici) e intercalari.

Tessuti conduttivi trasporto nutrienti per tutte le parti e gli organi della pianta. I tessuti conduttivi includono floema(liba) e xilema(legna). Nel floema, le sostanze organiche possono spostarsi sia dall'alto verso il basso, sia dal basso verso l'alto, verso fiori o frutti. I nutrienti e l'acqua fluiscono attraverso lo xilema con un flusso verso l'alto.

Tessuti meccanici eseguire attività protettive e funzione di supporto. Ci sono due tipi tessuto meccanico: sclerenchima E collenchima. Lo sclerenchima è costituito da cellule morte e cheratinizzate, che, infatti, svolgono le principali funzioni di protezione e sostegno della pianta. Il collenchima è costituito da cellule ancora viventi che servono sia per la crescita delle piante che per la formazione dello sclerenchima dopo la morte.

Tessuti escretori le piante controllano il metabolismo e l'interazione con l'ambiente esterno. Distinguere assimilativo (fotosintetico), trasporto d'aria, trasporto d'acqua e stoccaggio tessuti escretori.

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La struttura di una cellula animale. Non ci sono plastidi; Tipo di nutrizione eterotrofa; La sintesi dell'ATP avviene nei mitocondri; Non è presente parete cellulare cellulosica; I vacuoli sono piccoli; Tutte le cellule hanno un centro cellulare.

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Cellula eucariotica

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“Biologia Struttura cellulare” - Integrazione del progetto con argomento educativo“Fondamenti di teoria cinetica molecolare. Procariotico e cellule eucariotiche. Sito web. Materie accademiche: biologia, fisica Partecipanti al progetto: studenti del 10° anno. Argomento del progetto di studio: Organizzazione strutturale cellule. Imparare a utilizzare diverse fonti di informazione.

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Ci sono un totale di 16 presentazioni nell'argomento

Tipo di lezione: combinato.

Metodi: verbale, visivo, pratico, ricerca di problemi.

Obiettivi della lezione

Formativo: approfondire la conoscenza degli studenti sulla struttura delle cellule eucariotiche, insegnare loro ad applicarle in lezioni pratiche.

Sviluppo: migliorare le capacità degli studenti nel lavorare con il materiale didattico; sviluppare il pensiero degli studenti offrendo compiti per confrontare cellule procariotiche ed eucariotiche, cellule vegetali e cellule animali, identificando caratteristiche simili e distintive.

Attrezzatura: poster “Struttura della membrana citoplasmatica”; carte da lavoro; Dispensa(struttura di una cellula procariotica, tipica cellula vegetale, struttura di una cellula animale).

Collegamenti interdisciplinari: botanica, zoologia, anatomia e fisiologia umana.

Piano di lezione

I. Momento organizzativo

Verifica della preparazione per la lezione.
Controllo dell'elenco degli studenti.
Comunicare l’argomento e gli obiettivi della lezione.

II. Imparare nuovo materiale

Divisione degli organismi in pro- ed eucarioti

Le cellule hanno una forma insolitamente diversa: alcune lo hanno forma arrotondata, altre sembrano stelle con molti raggi, altre sono allungate, ecc. Anche le cellule variano in dimensioni: da quelle più piccole, difficili da distinguere microscopio ottico, fino a perfettamente visibili ad occhio nudo (ad esempio uova di pesce e di rana).

Anche qualsiasi uovo non fecondato, comprese le gigantesche uova di dinosauro fossilizzate conservate nei musei paleontologici, una volta era una cellula vivente. Tuttavia, se parliamo degli elementi principali struttura interna, tutte le cellule sono simili tra loro.

Procarioti (dal lat. pro- prima, prima, invece di e greco. Karion– nucleo) sono organismi le cui cellule non hanno un nucleo legato alla membrana, cioè tutti i batteri, compresi archeobatteri e cianobatteri. Numero totale Esistono circa 6000 specie di procarioti. Tutta l'informazione genetica di una cellula procariotica (genoforo) è contenuta in un'unica molecola circolare di DNA. Mitocondri e cloroplasti sono assenti e le funzioni di respirazione o fotosintesi, che forniscono energia alla cellula, sono svolte dalla membrana plasmatica (Fig. 1). I procarioti si riproducono senza un processo sessuale pronunciato dividendosi in due. I procarioti sono in grado di eseguire tutta la linea specifica processi fisiologici: fissano l'azoto molecolare, effettuano la fermentazione dell'acido lattico, decompongono il legno, ossidano lo zolfo e il ferro.

Dopo una conversazione introduttiva, gli studenti riprendono la struttura di una cellula procariotica, confrontando le principali caratteristiche strutturali con i tipi di cellule eucariotiche (Fig. 1).

Eucarioti - Questo organismi superiori avente un nucleo ben definito, separato dal citoplasma da una membrana (cariomembrana). Gli eucarioti comprendono tutti gli animali e le piante superiori, nonché le alghe, i funghi e i protozoi unicellulari e multicellulari. Il DNA nucleare negli eucarioti è contenuto nei cromosomi. Gli eucarioti ce l'hanno organelli cellulari, limitato da membrane.

Differenze tra eucarioti e procarioti

– Gli eucarioti hanno un vero e proprio nucleo: l’apparato genetico della cellula eucariotica è protetto da una membrana simile alla membrana della cellula stessa.
– Gli organelli inclusi nel citoplasma sono circondati da una membrana.

Struttura delle cellule vegetali e animali

La cellula di qualsiasi organismo è un sistema. È costituito da tre parti interconnesse: guscio, nucleo e citoplasma.

Quando studi botanica, zoologia e anatomia umana, hai già acquisito familiarità con la struttura vari tipi cellule. Esaminiamo brevemente questo materiale.

Esercizio 1. Sulla base della Figura 2, determinare a quali organismi e tipi di tessuto corrispondono le cellule numerate da 1 a 12. Cosa determina la loro forma?

Struttura e funzioni degli organelli delle cellule vegetali e animali

Utilizzando le Figure 3 e 4 e utilizzando il biologico dizionario enciclopedico e il libro di testo, gli studenti compilano una tabella che confronta le cellule animali e vegetali.

Tavolo. Struttura e funzioni degli organelli delle cellule vegetali e animali

Organelli cellulari	Struttura degli organelli	Funzione	Presenza di organelli nelle cellule
			impianti	animali
Cloroplasto	È un tipo di plastide	Colora le piante colore verde, in esso avviene la fotosintesi
Leucoplasto	Il guscio è costituito da due membrane elementari; interno, crescendo nello stroma, forma alcuni tilacoidi	Sintetizza e accumula amido, oli, proteine
Cromoplasto	Plastidi con colori giallo, arancione e rosso, il colore è dovuto ai pigmenti: i carotenoidi	Colore rosso, giallo delle foglie autunnali, dei frutti succosi, ecc.
	Occupa fino al 90% del volume di una cellula matura, piena di linfa cellulare	Mantenimento del turgore, accumulo di sostanze di riserva e prodotti metabolici, regolazione pressione osmotica e così via.
Microtubuli	Composto dalla proteina tubulina, situata vicino alla membrana plasmatica	Partecipano alla deposizione della cellulosa sulle pareti cellulari e al movimento di vari organelli nel citoplasma. Durante la divisione cellulare, i microtubuli costituiscono la base della struttura del fuso
Membrana plasmatica (PMM)	È costituito da un doppio strato lipidico penetrato da proteine ​​immerse a profondità variabili	Barriera, trasporto di sostanze, comunicazione tra cellule
EPR fluido	Sistema di tubi piatti e ramificati	Effettua la sintesi e il rilascio dei lipidi
EPR approssimativo	Ha preso il nome dai numerosi ribosomi situati sulla sua superficie.	Sintesi, accumulo e trasformazione delle proteine ​​per il rilascio dalla cellula all'esterno
	Circondato da una doppia membrana nucleare con pori. La membrana nucleare esterna forma una struttura continua con la membrana ER. Contiene uno o più nucleoli	Portatore di informazioni ereditarie, centro di regolazione dell'attività cellulare
Parete cellulare	È costituito da lunghe molecole di cellulosa disposte in fasci chiamati microfibrille	Cornice esterna, guscio protettivo
Plasmodesmi	Piccoli canali citoplasmatici che penetrano nelle pareti cellulari	Uniscono i protoplasti delle cellule vicine
Mitocondri		Sintesi di ATP (immagazzinamento di energia)
Apparato del Golgi	È costituito da una pila di sacche piatte chiamate cisterne o dictosomi	Sintesi dei polisaccaridi, formazione di CPM e lisosomi
Lisosomi		Digestione intracellulare
Ribosomi	Sono costituiti da due subunità disuguali - grandi e piccoli, in cui possono dissociarsi	Sito della biosintesi delle proteine
Citoplasma	Composto da acqua con grande quantità sostanze in esso disciolte contenenti glucosio, proteine ​​e ioni	Ospita altri organelli cellulari e svolge tutti i processi del metabolismo cellulare.
Microfilamenti	Fibre costituite dalla proteina actina, solitamente disposte in fasci vicino alla superficie delle cellule	Partecipa alla motilità cellulare e al cambiamento di forma
Centrioli	Può far parte dell'apparato mitotico della cellula. IN cellula diploide contiene due paia di centrioli	Partecipare al processo di divisione cellulare negli animali; nelle zoospore di alghe, muschi e protozoi formano corpi basali di ciglia
Microvilli	Protrusioni della membrana plasmatica	Aumento superficie esterna cellule, i microvilli insieme formano il bordo cellulare

conclusioni

1. La parete cellulare, i plastidi e il vacuolo centrale sono unici cellule vegetali.
2. Lisosomi, centrioli, microvilli sono presenti principalmente solo nelle cellule degli organismi animali.
3. Tutti gli altri organelli sono caratteristici sia delle cellule vegetali che di quelle animali.

Struttura della membrana cellulare

La membrana cellulare si trova all'esterno della cellula, delimitando quest'ultima dall'esterno o ambiente interno corpo. Si basa sul plasmalemma (membrana cellulare) e sulla componente carboidrato-proteica.

Funzioni della membrana cellulare:

– mantiene la forma della cellula e conferisce resistenza meccanica alla cellula e all’organismo nel suo insieme;
- protegge la cellula da danno meccanico e entrarci dentro composti dannosi;
– effettua il riconoscimento dei segnali molecolari;
– regola il metabolismo tra la cellula e l’ambiente;
– effettua l’interazione intercellulare in un organismo multicellulare.

Funzione della parete cellulare:

– rappresenta una cornice esterna – un guscio protettivo;
– provvede al trasporto delle sostanze (acqua, sali, molecole di molte sostanze organiche attraversano la parete cellulare).

Lo strato esterno delle cellule animali, a differenza delle pareti cellulari delle piante, è molto sottile ed elastico. Non è visibile al microscopio ottico ed è costituito da una varietà di polisaccaridi e proteine. Si chiama lo strato superficiale delle cellule animali glicocalice, svolge la funzione di collegamento diretto delle cellule animali con l'ambiente esterno, con tutte le sostanze che lo circondano, ma non svolge un ruolo di supporto.

Sotto il glicocalice della cellula animale e la parete cellulare della cellula vegetale si trova una membrana plasmatica che confina direttamente con il citoplasma. La membrana plasmatica è costituita da proteine ​​e lipidi. Sono disposti in modo ordinato a causa dei diversi interazioni chimiche insieme. Le molecole lipidiche nella membrana plasmatica sono disposte su due file e formano un doppio strato lipidico continuo. Le molecole proteiche non formano uno strato continuo; si trovano nello strato lipidico, immergendosi in esso a diverse profondità. Le molecole di proteine ​​e lipidi sono mobili.

Funzioni della membrana plasmatica:

– forma una barriera che separa il contenuto interno della cellula da ambiente esterno;
– provvede al trasporto di sostanze;
– fornisce la comunicazione tra le cellule nei tessuti degli organismi multicellulari.

Ingresso di sostanze nella cellula

La superficie della cellula non è continua. Nella membrana citoplasmatica ci sono numerosi piccoli fori - pori, attraverso i quali, con o senza l'aiuto di proteine ​​speciali, ioni e piccole molecole possono penetrare nella cellula. Inoltre, alcuni ioni e piccole molecole possono entrare nella cellula direttamente attraverso la membrana. L'ingresso degli ioni e delle molecole più importanti nella cellula non è una diffusione passiva, ma trasporto attivo, richiedendo dispendio energetico. Il trasporto delle sostanze è selettivo. Permeabilità selettiva membrana cellulareè chiamato semipermeabilità.

Di fagocitosi Grandi molecole di sostanze organiche, come proteine, polisaccaridi, particelle di cibo e batteri entrano nella cellula. La fagocitosi avviene con la partecipazione della membrana plasmatica. Nel punto in cui la superficie della cellula entra in contatto con una particella di una qualsiasi sostanza densa, la membrana si piega, forma una depressione e circonda la particella, che è immersa all'interno della cellula in una “capsula di membrana”. Si forma un vacuolo digestivo e al suo interno vengono digerite le sostanze organiche che entrano nella cellula.

Amebe, ciliati e leucociti di animali e esseri umani si nutrono mediante fagocitosi. I leucociti assorbono i batteri, così come una varietà di particolato, è entrato accidentalmente nel corpo, proteggendolo così da batteri patogeni. La parete cellulare di piante, batteri e alghe blu-verdi impedisce la fagocitosi, e quindi questa via di ingresso delle sostanze nella cellula non è realizzata in esse.

Anche gocce di liquido contenenti varie sostanze allo stato disciolto e sospeso penetrano nella cellula attraverso la membrana plasmatica. Questo fenomeno è stato chiamato pinocitosi. Il processo di assorbimento dei liquidi è simile alla fagocitosi. Una goccia di liquido è immersa nel citoplasma in un “pacchetto di membrane”. Le sostanze organiche che entrano nella cellula insieme all'acqua iniziano a essere digerite sotto l'influenza degli enzimi contenuti nel citoplasma. La pinocitosi è molto diffusa in natura e viene effettuata dalle cellule di tutti gli animali.

III. Rafforzare il materiale appreso

Quali due grandi gruppi Tutti gli organismi sono divisi in base alla struttura del loro nucleo?
Quali organelli sono caratteristici solo delle cellule vegetali?
Quali organelli sono esclusivi delle cellule animali?
In cosa differisce la struttura della membrana cellulare delle piante e degli animali?
Quali sono i due modi in cui le sostanze entrano in una cellula?
Qual è il significato della fagocitosi per gli animali?