Ajutor la Tele2, tarife, intrebari

Celulele vegetale sunt celule eucariote, dar diferă în mai multe proprietăți de celulele altor eucariote. Caracteristicile lor distinctive includ:

• O vacuolă centrală mare, un spațiu umplut cu seva celulară și delimitat de o membrană - tonoplastul. Vacuola joacă un rol cheie în menținerea turgenței celulare, controlează mișcarea moleculelor de la citosol la secrețiile celulare, stochează substanțe utile și descompune proteinele și organelele vechi.
• Mânca perete celular, constând în principal din celuloză, dar și din hemiceluloză, pectină și în multe cazuri lignină. Este format din protoplastul de deasupra membranei celulare. Este diferit de peretele celular fungic, care este format din chitină, și de bacterii, care este construită din peptidoglican (mureină).
• Căi de comunicare specializate între celule - plasmodesmate, punți citoplasmatice: citoplasma și reticulul endoplasmatic (RE) ale celulelor învecinate comunică prin porii din pereții celulari.
• Plastide, dintre care cloroplastele sunt cele mai importante. Cloroplastele conțin clorofilă, un pigment verde care absoarbe lumina soarelui. Ei efectuează fotosinteza, în timpul căreia celula sintetizează substanțe organice din cele anorganice. Alte plastide sunt leucoplastele: amiloplastele care depozitează amidonul, elaioplastele care depozitează grăsimi etc., precum și cromoplastele care sunt specializate în sinteza și depozitarea pigmenților. Ca și mitocondriile, al căror genom din plante conține 37 de gene, plastidele au propriile lor genomi (plastomi), constând din aproximativ 100-120 de gene unice. Se presupune că plastidele și mitocondriile au apărut ca endosimbioți procarioți care s-au stabilit în celulele eucariote.
• Diviziunea celulară (mitoza) plantelor terestre și a unor alge, în special characeae (Charophyta) și ordinul Trentepohliales, se caracterizează prin prezența unei etape suplimentare - preprofaza. În plus, citokineza lor este efectuată cu ajutorul unui fragmoplast - o „formă” pentru o placă celulară în construcție.
• Celulele germinale masculine ale mușchilor și ferigilor au un flagel asemănător cu cel al spermatozoizilor animale, dar la plantele cu semințe - gimnosperme și plante cu flori - le lipsește un flagel și se numesc spermatozoizi.
• De inerent cușcă pentru animale Organelelor vegetale le lipsesc doar centriolii.

Funcțiile organelelor celulare

Organele celulare și funcțiile lor:

1. Membrana celulara – este formata din 3 straturi:

• perete celular rigid;
• un strat subțire de pectină;
• filament citoplasmatic subțire.

Membrana celulară oferă suport mecanic și protecție, fixează celulele adiacente între ele și combină protoplastele celulelor învecinate într-un singur sistem.

2. membrană plasmatică- are o structura complexa, este formata din straturi de lipide si proteine ​​situate intr-un anumit fel. Oferă o barieră permeabilă selectiv care reglează schimbul dintre celulă și mediu.

3. Citoplasma - mediul intern semi-lichid al celulei. Procesele metabolice au loc în citoplasmă, aceasta unește organelele celulei într-un singur întreg și asigură interacțiunea lor.

4. Nucleul este închis într-o înveliș de două membrane, componentele nucleului sunt seva celulară, cromatina și nucleolul. Cromozomii nucleari reglează toate tipurile de activitate celulară: diviziunea nucleară stă la baza auto-reproducției.

5. Nucleol - o structură mică inclusă în nucleu. Nucleolul este locul de formare a ribozomilor.

6. Reticulul endoplasmatic (ER) - un sistem de saci membranari turtiți - rezervoare. Suprafața ER rugoasă este acoperită cu ribozomi, în timp ce ER neted nu este. Cisternele proteinei de transport rugoase ER sintetizate pe ribozomi. ER neted este locul sintezei lipidelor și steroizilor.

7. Ribozomi - constau din 2 subparticule - mari si mici. Poate fi asociat cu RE sau se află liber în citoplasmă. Ribozomii sunt locul sintezei proteinelor.

8. Mitocondrii – înconjurate de cochilii din două membrane. Membranele interioare formează pliuri (cristae), conținutul interior al mitocondriilor este matricea. Ele participă la procesele de oxidare intracelulară, oferă o rezervă de energie.

9. Aparat Golgi - un teanc de saci de membrană turtiți de rezervoare cu bule care se separă continuu. Participă la procesul de secreție, în el se formează lizozomi.

10. Lizozomi - un sac cu o singură membrană umplut cu enzime digestive. Ei îndeplinesc funcții asociate cu defalcarea structurilor sau moleculelor din celulă.

11. Centrul celular - este format din 2 particule cele mai mici - centrioli. Participă la formarea fusului de diviziune.

12. Plastide - organite cu două membrane celula plantei. Cromoplastele conțin pigmenți, leucoplastele conțin o substanță de rezervă (amidon). Ei îndeplinesc funcții de semnalizare (cromoplaste) și de rezervă (leucoplaste).

13. Cloroplast - o plastidă mare care conține clorofilă. Participă la procesul de fotosinteză.

14. Vacuol - un organoid conține seva celulară, limitată de o singură membrană. Îndeplinește o funcție de stocare.



Organele – componentele permanente și obligatorii ale celulelor; secțiuni specializate ale citoplasmei unei celule care au o structură specifică și îndeplinesc funcții specifice în celulă. Distinge între organele generale și motiv special.

Organelele de uz general sunt prezente în majoritatea celulelor (reticul endoplasmatic, mitocondrii, plastide, complex Golgi, lizozomi, vacuole, centru celular, ribozomi). Organelele cu destinație specială sunt caracteristice doar celulelor specializate (miofibrile, flageli, cili, vacuole contractile și digestive). Organelele (cu excepția ribozomilor și a centrului celular) au o structură membranară.

Reticulul endoplasmatic (EPR) – acesta este un sistem ramificat de cavități, tubuli și canale interconectate formate din membrane elementare și care pătrund pe toată grosimea celulei. Deschis în 1943 de Porter. Există mai ales multe canale ale reticulului endoplasmatic în celulele cu metabolism intens. În medie, volumul EPS este de la 30% la 50% din volumul total al celulei. EPS este labil. Forma de lacune interne și cana

capturile, dimensiunea lor, locația în celulă și numărul se schimbă în procesul vieții. Celula este mai dezvoltată la animale. EPS este legat morfologic și funcțional de stratul limită al citoplasmei, membrana nucleară, ribozomi, complexul Golgi, vacuole, formând împreună cu acestea un singur sistem funcțional și structural pentru metabolismul și energia și mișcarea substanțelor în interiorul celulei. Mitocondriile și plastidele se acumulează în apropierea reticulului endoplasmatic.

Există două tipuri de EPS: aspru și neted. Pe membranele RE netede (granulare) sunt localizate enzimele sistemelor de sinteză a grăsimilor și carbohidraților: aici sunt sintetizate carbohidrații și aproape toate lipidele celulare. Membrane dintr-o varietate netedă a reticulului endoplasmatic predomină în celule glande sebacee, ficat (sinteza glicogenului), în celule cu un conținut ridicat nutrienți(semințele plantelor). Ribozomii sunt localizați pe membrana EPS grosier (granular), unde are loc biosinteza proteinelor. Unele dintre proteinele sintetizate de ei sunt incluse în membrana reticulului endoplasmatic, restul intră în lumenul canalelor sale, unde sunt convertite și transportate în complexul Golgi. Există mai ales multe membrane aspre în celulele glandelor și celule nervoase.

Orez. Reticulul endoplasmatic aspru și neted.

Orez. Transportul substanțelor prin nucleul sistemului - reticul endoplasmatic (EPR) - complex Golgi.

Funcțiile reticulului endoplasmatic:

1) sinteza proteinelor (ER aspru), carbohidraților și lipidelor (ER neted);

2) transportul de substante, atat intrate in celula cat si nou sintetizate;

3) împărțirea citoplasmei în compartimente (compartimente), care asigură separarea spațială a sistemelor enzimatice necesare pentru intrarea lor secvențială în reacțiile biochimice.

Mitocondriile - sunt prezente în aproape toate tipurile de celule ale organismelor unicelulare și pluricelulare (cu excepția eritrocitelor de mamifere). Numărul acestora în celule diferite variază și depinde de nivel activitate functionala celule. Există aproximativ 2500 dintre ele în celula ficatului de șobolan și 20-22 în celula reproductivă masculină a unor moluște.Sunt mai multe în mușchiul pectoral al păsărilor zburătoare decât în ​​mușchiul pectoral al păsărilor care nu zboară.

Mitocondriile au forma unor corpuri sferice, ovale și cilindrice. Dimensiunile sunt de 0,2 - 1,0 microni în diametru și până la 5 - 7 microni în lungime.

Orez. Mitocondriile.

Lungimea formelor filamentoase ajunge la 15-20 microni. În exterior, mitocondriile sunt delimitate de o membrană exterioară netedă, similară ca compoziție cu plasmalema. Membrana interioară formează numeroase excrescențe - cristae - și conține numeroase enzime, ATP-somes (corpi de ciuperci), implicate în transformarea energiei nutritive în energie ATP. Numărul de crestae depinde de funcția celulei. Există o mulțime de criste în mitocondrii; acestea ocupă întreaga cavitate internă a organoidului. În mitocondriile celulelor embrionare, cristele sunt unice. La plante, excrescentele membranei interioare sunt mai des tubulare. Cavitatea mitocondrială este umplută cu o matrice care conține apă, saruri minerale, proteine ​​enzimatice, aminoacizi. Mitocondriile au un sistem autonom de sinteză a proteinelor: o moleculă circulară de ADN, tipuri diferite ARN și ribozomi mai mici decât în ​​citoplasmă.

Mitocondriile sunt strâns legate prin membrane ale reticulului endoplasmatic, ale căror canale se deschid adesea direct în mitocondrie. Odată cu creșterea încărcăturii asupra organului și intensificarea proceselor sintetice care necesită cheltuieli de energie, contactele dintre EPS și mitocondrii devin deosebit de numeroase. Numărul de mitocondrii poate crește rapid prin fisiune. Capacitatea mitocondriilor de a se reproduce se datorează prezenței unei molecule de ADN în ele, asemănătoare cu cromozomul circular al bacteriilor.

Funcțiile mitocondriale:

1) sinteza unei surse de energie universală - ATP;

2) sinteza hormonilor steroizi;

3) biosinteza unor proteine ​​specifice.

plastide - organite cu structură membranară, caracteristice doar celulelor vegetale. Ele sunt implicate în sinteza carbohidraților, proteinelor și grăsimilor. În funcție de conținutul de pigmenți, aceștia sunt împărțiți în trei grupe: cloroplaste, cromoplaste și leucoplaste.

Cloroplastele au o formă eliptică sau lenticulară relativ constantă. Dimensiunea celui mai mare diametru este de 4 - 10 microni. Numărul dintr-o celulă variază de la câteva unități la câteva zeci. Mărimea, intensitatea culorii, numărul și locația lor în celulă depind de condițiile de iluminare, tip și stare fiziologică plantelor.

Orez. Cloroplast, structura.

Acestea sunt corpi proteico-lipoizi, formați din 35-55% proteine, 20-30% lipide, 9% clorofilă, 4-5% carotenoizi, 2-4% acizi nucleici. Cantitatea de carbohidrați variază; găsit un număr minerale Clorofila este un ester al unui acid dibazic organic - clorofilina și alcooli organici- metil (CH 3 OH) şi fitol (C 20 H 39 OH). La plantele superioare, clorofila a este prezentă constant în cloroplaste - are o culoare albastru-verde, iar clorofila b - galben-verde; și conținutul de clorofilă și de câteva ori mai mult.

Pe lângă clorofilă, cloroplastele conțin pigmenți - caroten C 40 H 56 și xantofilă C 40 H 56 O 2 și alți pigmenți (carotenoizi). Într-o frunză verde, sateliții galbeni ai clorofilei sunt mascați de o culoare verde mai strălucitoare. Totuși, toamna, în timpul căderii frunzelor, la majoritatea plantelor, clorofila este distrusă și apoi este detectată prezența carotenoizilor în frunză - frunza devine galbenă.

Cloroplastul este înconjurat de o membrană dublă formată dintr-o membrană exterioară și una interioară. Conținutul intern - stroma - are o structură lamelară (lamelară). În stroma incoloră, grana este izolată - corpuri de culoare verde, 0,3 - 1,7 microni. Sunt o colecție de tilacoizi - corpuri închise sub formă de vezicule plate sau discuri de origine membranară. Clorofila sub formă de strat monomolecular este situată între straturile de proteine ​​și lipide în strânsă legătură cu acestea. Aranjarea spațială a moleculelor de pigment în structurile membranare ale cloroplastelor este foarte adecvată și creează conditii optime pentru cea mai eficientă absorbție, transmitere și utilizare a energiei radiante. Lipidele formează straturi dielectrice anhidre ale membranelor de cloroplast necesare funcționării lanțului de transport de electroni. Rolul legăturilor în lanțul de transport de electroni este îndeplinit de proteine ​​(citocromi, plastochinone, ferredoxină, plastocianina) și elemente chimice individuale - fier, mangan etc. Numărul de boabe din cloroplast este de la 20 la 200. Lamelele de stroma sunt situate între boabe, conectându-le între ele. Gran lamelele și lamelele stroma au o structură membranoasă.

Structura interna a cloroplastei face posibila disocierea spatiala a numeroase si variate reactii, care in totalitatea lor constituie continutul fotosintezei.

Cloroplastele, precum mitocondriile, conțin ARN și ADN specific, precum și ribozomi mai mici și întregul arsenal molecular necesar pentru biosinteza proteinelor. Aceste organite au o cantitate suficientă de i-ARN pentru a asigura activitatea maximă a sistemului de sinteză a proteinelor. Cu toate acestea, ele conțin și suficient ADN pentru a codifica anumite proteine. Se reproduc prin diviziune, prin simpla constrictie.

S-a stabilit că cloroplastele își pot schimba forma, dimensiunea și poziția în celulă, adică se pot deplasa independent (taxii cu cloroplast). Au găsit două tipuri de proteine ​​contractile, datorită cărora, evident, se realizează mișcarea activă a acestor organite în citoplasmă.

Cromoplastele sunt larg distribuite în organele generatoare ale plantelor. Ele colorează petalele florilor (renuncul, dalia, floarea soarelui), fructele (roșii, frasin de munte, trandafir sălbatic) în galben, portocaliu, roșu. În organele vegetative, cromoplastele sunt mult mai puțin frecvente.

Culoarea cromoplastelor se datorează prezenței carotenoidelor - caroten, xantofilă și licopen, care se găsesc în plastide în stare variată: sub forma de cristale, solutie lipoida sau in combinatie cu proteine.

Cromoplastele, în comparație cu cloroplastele, au o structură mai simplă - le lipsește o structură lamelară. Compoziția chimică este, de asemenea, diferită: pigmenți - 20-50%, lipide până la 50%, proteine ​​- aproximativ 20%, ARN - 2-3%. Aceasta indică o activitate fiziologică mai scăzută a cloroplastelor.

Leucoplastele nu conțin pigmenți, sunt incolore. Aceste mai mici plastide sunt rotunde, ovoide sau în formă de tijă. În celulă, ele adesea se grupează în jurul nucleului.

Pe plan intern, structura este și mai puțin diferențiată în comparație cu cloroplastele. Ele sintetizează amidon, grăsimi, proteine. În conformitate cu aceasta, se disting trei tipuri de leucoplaste - amiloplaste (amidon), oleoplaste ( uleiuri vegetale) și proteoplaste (proteine).

Leucoplastele apar din proplastide, cu care sunt asemănătoare ca formă și structură, dar diferă doar ca mărime.

Toate plastidele sunt legate genetic între ele. Ele sunt formate din proplastide - cele mai mici formațiuni citoplasmatice incolore similare în aspect cu mitocondrii. Proplastidele se găsesc în spori, ouă, celule embrionare puncte de creștere. Cloroplastele (la lumină) și leucoplastele (la întuneric) se formează direct din proplastide, iar din acestea se dezvoltă cromoplastele, care sunt produsul final în evoluția plastidelor în celulă.

Complexul Golgi - a fost descoperit pentru prima dată în 1898 de omul de știință italian Golgi în celulele animale. Acesta este un sistem de cavități interne, cisterne (5-20), situate aproape și paralele între ele și vacuole mari și mici. Toate aceste formațiuni au o structură membranară și sunt secțiuni specializate ale reticulului endoplasmatic. În celulele animale, complexul Golgi este mai bine dezvoltat decât în ​​celulele vegetale; la acesta din urmă se numeşte dictiozomi.

Orez. Structura complexului Golgi.

Proteinele și lipidele care pătrund în complexul lamelar sunt supuse diferitelor transformări, acumulate, sortate, împachetate în vezicule secretoare și transportate în funcție de destinația lor: către diverse structuri din interiorul celulei sau din exteriorul celulei. Membranele complexului Golgi sintetizează și polizaharide și formează lizozomi. În celulele glandelor mamare, complexul Golgi este implicat în formarea laptelui, iar în celulele ficatului - bilă.

Funcțiile complexului Golgi:

1) concentrarea, deshidratarea și compactarea proteinelor sintetizate în celulă, grăsimilor, polizaharidelor și substanțelor venite din exterior;

2) asamblarea complexelor complexe de substanțe organice și pregătirea lor pentru îndepărtarea din celulă (celuloză și hemiceluloză la plante, glicoproteine ​​și glicolipide la animale);

3) sinteza polizaharidelor;

4) formarea lizozomilor primari.

Lizozomi - corpuri mici ovale cu diametrul de 0,2-2,0 microni. Poziția centrală este ocupată de o vacuolă care conține 40 (după diverse surse 30-60) enzime hidrolitice capabile să mediu acid(pH 4,5-5) descompun proteinele, acizi nucleici, polizaharide, lipide și alte substanțe.

In jurul acestei cavitati se afla o stroma, imbracata la exterior cu o membrana elementara. Descompunerea substanțelor cu ajutorul enzimelor se numește liză, deci organele se numesc lizozom. Lizozomii se formează în complexul Golgi. Lizozomii primari se apropie direct de vacuolele pinocitare sau fagocitare (endozomi) și le toarnă conținutul în cavitatea lor, formând lizozomi secundari (fagozomi), în interiorul cărora are loc digestia substanțelor. Produșii de liză prin membrana lizozomilor intră în citoplasmă și sunt incluși în metabolizarea ulterioară. Lizozomii secundari cu resturi de substanțe nedigerate se numesc corpuri reziduale. Un exemplu de lizozomi secundari sunt vacuolele digestive ale protozoarelor.

Funcțiile lizozomilor:

1) digestia intracelulară a macromoleculelor alimentare și a componentelor străine care intră în celulă în timpul pino- și fagocitozei, oferind celulei materii prime suplimentare pentru biochimice și procese energetice;

2) în timpul înfometării, lizozomii digeră unele organele și reînnoiesc aportul de nutrienți pentru o perioadă;

3) distrugerea organelor temporare ale embrionilor și larvelor (coada și branhiile la o broască) în procesul de dezvoltare postembrionară;

Orez. Formarea lizozomilor

Vacuole – cavități pline de lichid din citoplasma celulelor vegetale și a protiștilor. Au forma de bule, tubuli subțiri și alta. Vacuolele se formează din prelungiri ale reticulului endoplasmatic și vezicule ale complexului Golgi ca cele mai subțiri cavități, apoi, pe măsură ce celula crește și acumularea de produse metabolice, volumul acestora crește și numărul scade. O celulă dezvoltată, formată are de obicei o singură vacuola mare, care ocupă o poziție centrală.

Vacuolele celulelor vegetale sunt umplute cu seva celulară, care este o soluție apoasă de substanțe organice (măr, oxalic, acid citric, zaharuri, inulină, aminoacizi, proteine, taninuri, alcaloizi, glucozide) și substanțe minerale (nitrați, cloruri, fosfați).

Protistii au vacuole digestive si contractile.

Funcțiile vacuolelor:

1) depozitarea nutrienților de rezervă și a recipientelor pentru excreții (în plante);

2) definiți și sprijiniți presiune osmoticaîn celule;

3) asigură digestia intracelulară în protisti.

Orez. Centrul celular.

Centrul de celule situat de obicei în apropierea nucleului și este format din doi centrioli situati perpendicular unul pe celălalt și înconjurați de o sferă radiantă. Fiecare centriol este un corp cilindric gol de 0,3-0,5 µm lungime și 0,15 µm lungime, al cărui perete este format din 9 tripleți de microtubuli. Dacă centriolul se află la baza ciliului sau a flagelului, atunci se numește corpul bazal.

Înainte de împărțire, centriolii diverg către poli opuși și un centriol fiică apare în apropierea fiecăruia dintre ei. Din centrioli localizați la diferiți poli ai celulei se formează microtubuli care cresc unul spre celălalt. Ele formează fusul mitotic, care distributie uniforma materialul genetic dintre celulele fiice, sunt centrul organizării citoscheletului. O parte din firele fusului este atașată de cromozomi. În celulele plantelor superioare, centrul celular nu are centrioli.

Centriolii sunt organele citoplasmei care se reproduc singure. Ele apar ca urmare a dublării celor existente. Acest lucru se întâmplă atunci când centriolii diverg. Centriolul imatur conține 9 microtubuli unici; aparent, fiecare microtubul este un șablon pentru asamblarea tripleților caracteristice unui centriol matur.

Centrozomul este caracteristic celulelor animale, unor ciuperci, alge, mușchi și ferigi.

Funcțiile centrului celular:

1) formarea polilor de fisiune și formarea microtubulilor fusului de fisiune.

Ribozomi - organele sferice mici, de la 15 la 35 nm. Constă din două subunități mari (60S) și mici (40S). Conțin aproximativ 60% proteine ​​și 40% ARN ribozomal. Moleculele de ARNr formează cadrul său structural. Majoritatea proteinelor sunt asociate în mod specific cu anumite regiuni ale ARNr. Unele proteine ​​sunt încorporate în ribozomi doar în timpul sintezei proteinelor. Subunitățile ribozomilor se formează în nucleol. iar prin porii din membrana nucleară intră în citoplasmă, unde se află fie pe membrana EPA, fie pe in afara membrana nucleară, sau liber în citoplasmă. În primul rând, ARNr-urile sunt sintetizate pe ADN nucleolar, care sunt apoi acoperite cu proteine ​​ribozomale care provin din citoplasmă, scindate la dimensiunile potriviteși formează subunități ribozomale. Nu există ribozomi complet formați în nucleu. Asocierea subunităților într-un ribozom întreg are loc în citoplasmă, de regulă, în timpul biosintezei proteinelor. În comparație cu mitocondriile, plastidele, celulele procariote, ribozomii din citoplasma celulelor eucariote sunt mai mari. Ele pot combina 5-70 de unități în polizomi.

Funcțiile ribozomilor:

1) participarea la biosinteza proteinelor.

Orez. 287. Ribozom: 1 - subunitate mică; 2 - subunitate mare.

Cilii, flageli – excrescențe ale citoplasmei acoperite cu o membrană elementară, sub care se află 20 de microtubuli, formând 9 perechi de-a lungul periferiei și două singure în centru. La baza cililor și flagelilor se află corpurile bazale. Flagelii au o lungime de până la 100 µm. Cilii sunt scurti - 10-20 microni - flageli. Mișcarea flagelilor este elicoidală, iar cea a cililor este ca o paletă. Datorită cililor și flagelilor, bacteriile, protistele, ciliați se mișcă, particulele sau lichidele se mișcă (cilii epiteliului ciliat al tractului respirator, oviducte), celulele germinale (spermatozoizi).

Orez. Structura flagelilor și cililor la eucariote

Incluziuni - componente temporare ale citoplasmei, fie care apar, fie care dispar. De regulă, ele sunt conținute în celule în anumite etape ciclu de viață. Specificitatea incluziunilor depinde de specificul celulelor corespunzătoare ale țesuturilor și organelor. Incluziunile se găsesc predominant în celulele vegetale. Ele pot apărea în hialoplasmă, diverse organite, mai rar în peretele celular.

În termeni funcționali, incluziunile sunt fie compuși îndepărtați temporar din metabolismul celulelor (substanțe de rezervă - boabe de amidon, picături de lipide și depozite de proteine), fie produse finale schimb (cristale ale anumitor substanțe).

boabe de amidon. Acestea sunt cele mai comune incluziuni de celule vegetale. Amidonul este depozitat în plante exclusiv sub formă de boabe de amidon. Ele se formează numai în stroma plastidică a celulelor vii. În timpul fotosintezei, frunzele verzi produc asimilare, sau primar amidon. Amidonul de asimilare nu se acumulează în frunze și, hidrolizând rapid la zaharuri, curge în părțile plantei în care se acumulează. Acolo se transformă înapoi în amidon, care se numește secundar. Amidonul secundar se formează și direct în tuberculi, rizomi, semințe, adică acolo unde este depus în stoc. Apoi îl sună de rezervă. Leucoplastele care depozitează amidon se numesc amiloplaste. Deosebit de bogate în amidon sunt semințele, lăstarii subterani (tuberculi, bulbi, rizomi), parenchimurile țesuturilor conductoare ale rădăcinilor și tulpinilor plantelor lemnoase.

Picături de lipide. Se găsește în aproape toate celulele vegetale. Semințele și fructele sunt cele mai bogate în ele. Uleiuri fixe sub formă de picături de lipide - a doua cea mai importantă formă (după amidon) de nutrienți de rezervă. Semințele unor plante (floarea soarelui, bumbac etc.) pot acumula până la 40% ulei din greutatea substanței uscate.

Picăturile de lipide, de regulă, se acumulează direct în hialoplasmă. Sunt corpuri sferice de obicei de dimensiuni submicroscopice. Picăturile de lipide se pot acumula și în leucoplaste, care sunt numite elaioplaste.

Incluziuni proteice se formează în diverse organite ale celulei sub formă de depozite amorfe sau cristaline de diverse forme și structuri. Cel mai adesea, cristalele pot fi găsite în nucleu - în nucleoplasmă, uneori în spațiul perinuclear, mai rar în hialoplasmă, stroma plastidică, în prelungirile rezervoarelor EPR, matricea peroxizomilor și mitocondriilor. Vacuolele conțin atât incluziuni de proteine ​​cristaline, cât și amorfe. ÎN cel mai cristalele de proteine ​​se găsesc în celulele de depozitare a semințelor uscate sub formă de așa-numitele aleuronic 3 boabe sau corpuri proteice.

Proteinele de depozitare sunt sintetizate de ribozomi în timpul dezvoltării semințelor și depuse în vacuole. Când semințele se coc, însoțite de deshidratarea lor, vacuolele proteice se usucă și proteina se cristalizează. Ca urmare, într-o sămânță uscată matură, vacuolele proteice se transformă în corpuri proteice (boabe de aleuronă).

Organelele, sunt și organele, stau la baza dezvoltării corecte a celulei. Sunt permanente, adică structuri care nu dispar nicăieri, care au o anumită structură, de care depind direct funcțiile pe care le îndeplinesc. Există următoarele tipuri de organite: cu două membrane și cu o singură membrană. Structura și funcțiile organelelor celulare merită atentie speciala pentru studiu teoretic și, dacă este posibil, practic, deoarece aceste structuri, în ciuda dimensiunilor lor mici, care nu se pot distinge fără microscop, asigură menținerea viabilității tuturor organelor fără excepție și a organismului în ansamblu.

Organelele cu două membrane sunt plastidele, nucleul celular și mitocondriile. Monomembrană - organele sistemului vacuolar și anume: eps, lizozomi, complex Golgi (aparat), diverse vacuole. Există, de asemenea, organele non-membranare - acesta este centrul celular și ribozomi. Proprietate generală tipuri de membrană de organele - au fost formate din membrane biologice. Celula vegetală diferă ca structură de celula animală, ceea ce nu în ultimul rând este facilitat de procesele de fotosinteză. Schema proceselor fotosintetice poate fi găsită în articolul corespunzător. Structura și funcțiile organelelor celulare indică faptul că, pentru a asigura funcționarea lor bună, este necesar ca fiecare dintre ele să funcționeze individual fără eșecuri.

Peretele sau matricea celulară este compusă din celuloză și structura ei aferentă, hemiceluloză, precum și pectine. Funcții de perete - protecție împotriva impact negativ exterior, susținere, transport (transfer dintr-o parte unitate structuralăîntr-un alt nutrient și apă), tampon.

Nucleul este format dintr-o membrană dublă cu depresiuni - pori, nucleoplasmă care conține cromatina în compoziția sa, nucleoli, în care informații ereditare.

O vacuola nu este altceva decât o fuziune a secțiunilor EPS înconjurate de o membrană specifică numită tonoplast care reglează un proces numit excreție și inversul acestuia - furnizarea de substanțe necesare.

EPR este un canal format din două tipuri de membrane - netede și aspre. Funcțiile pe care le îndeplinește EPR sunt sinteza și transportul.

Ribozomi - îndeplinesc funcția de sinteză a proteinelor.

Principalele organele includ: mitocondrii, plastide, sferozomi, citozomi, lizozomi, peroxizomi, antigeni și translozomi.

Masa. Organele celulare și funcțiile lor

Acest tabel ia în considerare toate organitele celulare disponibile, atât vegetale, cât și animale.

Organoid (Organella)	Structura	Funcții
Citoplasma	Substanța semi-lichidă internă, baza mediului celular, este formată dintr-o structură cu granulație fină. Conține un nucleu și un set de organite.	Interacțiunea dintre nucleu și organele. Transport de substante.
Miez	Formă sferică sau ovală. Este format din învelișul nuclear, format din două membrane cu pori. Există o bază semi-lichidă numită carioplasmă sau seva celulară.Cromatina sau firele de ADN formează structuri dense numite cromozomi. Nucleolii sunt cele mai mici corpuri rotunjite ale nucleului.	Reglează toate procesele de biosinteză, cum ar fi metabolismul și energia, efectuează transferul de informații ereditare.Carioplasma limitează nucleul din citoplasmă, în plus, face posibil schimbul direct între nucleu și citoplasmă. ADN-ul conține informațiile ereditare ale celulei, astfel încât nucleul este păstrătorul tuturor informațiilor despre corp. În nucleol se sintetizează ARN și proteine, din care se formează ulterior ribozomi.
membrana celulara	Membrana formata strat dublu lipide precum și proteine. La plante, exteriorul este acoperit cu un strat suplimentar de fibre.	Protectiv, oferă forma celulelor și comunicarea celulară, trece în interiorul celulei substante necesareși afișează produsele de schimb. Realizează procesele de fagocitoză și pinocitoză.
EPS (neted și aspru)	Reticulul endoplasmatic este format dintr-un sistem de canale din citoplasmă. La rândul său, ER neted este format, respectiv, din membrane netede, iar ER rugoasă din membrane acoperite cu ribozomi.	Realizează sinteza proteinelor și a altor substanțe organice și este, de asemenea, principalul sistem de transport al celulei.
Ribozomi	Procesele membranei aspre a eps-ului sunt de formă sferică.	Functie principala- sinteza proteinei.
Lizozomi	O veziculă înconjurată de o membrană.	Digestia într-o celulă
Mitocondriile	Acoperit cu membrane exterioare și interioare. Membrana interioară are numeroase pliuri și proeminențe numite crestae.	Sintetizează moleculele de ATP. Oferă celulei energie.
plastide	Taurul înconjurat de o membrană dublă. Există incolore (leucoplaste) verzi (cloroplaste) și roșii, portocalii, galbene (cromoplaste)	Leucoplastele - acumulează amidon.Cloroplastele - participă la procesul de fotosinteză. Cromoplaste - Acumularea de carotenoizi.
Centrul de celule	Compus din centrioli și microtubuli	Participă la formarea citoscheletului. Participarea la procesul de diviziune celulară.
Organele de mișcare	Cilii, flageli	Efectuați diferite tipuri de mișcări
Complexul Golgi (aparat)	Constă din cavități din care se separă bulele marimi diferite	Acumulează substanțe care sunt sintetizate chiar de celula. Utilizarea acestor substanţe sau retragerea în timpul Mediul extern.

Structura nucleului - video

O plantă, ca orice organism viu, este formată din celule și fiecare celulă este, de asemenea, generată de o celulă. Celula este cea mai simplă și indispensabilă unitate a unui lucru viu, este elementul ei, baza structurii, dezvoltării și întregii activități vitale a unui organism.

Există plante construite dintr-o singură celulă. Acestea includ alge unicelulare și ciuperci unicelulare. De obicei, acestea sunt organisme microscopice, dar există și unele unicelulare destul de mari (lungimea unei alge marine unicelulare de acetabularia ajunge la 7 cm). Majoritatea plantelor pe care le întâlnim în viața de zi cu zi sunt organisme multicelulare construite dintr-un număr mare de celule. De exemplu, într-o frunză a unei plante lemnoase există aproximativ 20.000.000. Dacă un copac are 200.000 de frunze (și acest lucru este destul de figură reală), atunci numărul de celule din toate acestea este de 4.000.000.000.000. Arborele în ansamblu conține încă o dată încă 15 celule.

Plantele, cu excepția unora inferioare, sunt compuse din organe, fiecare îndeplinește propria funcție în organism. De exemplu, la plantele cu flori, organele sunt rădăcina, tulpina, frunza, floarea. Fiecare organ este de obicei construit din mai multe țesuturi. Un țesut este o colecție de celule care sunt similare ca structură și funcție. Celulele fiecărui țesut au propria lor specialitate. Efectuând lucrări în specialitatea lor, ele contribuie la viața întregii plante, care constă în combinarea și interacțiunea diferitelor tipuri de muncă ale diferitelor celule, organe, țesuturi.

Principalul, majoritatea componente comune, din care se construiesc celulele, sunt nucleul, citoplasma cu numeroase organite de diferite structuri si functii, coaja, vacuola. Membrana acoperă exteriorul celulei, sub ea se află citoplasma, în ea se află nucleul și una sau mai multe vacuole. Atât structura, cât și proprietățile celulelor diferitelor țesuturi diferă brusc datorită specializărilor diferite. Componentele și organelele principale enumerate sunt dezvoltate în ele în grade diferite, au o structură inegală și, uneori, una sau alta componentă poate fi complet absentă.

Principalele grupuri de țesuturi din care sunt construite organele vegetative (care nu au legătură directă cu reproducerea). planta superioara, sunt următoarele: tegumentare, bazice, mecanice, conductoare, excretoare, meristematice. Fiecare grup include de obicei mai multe țesuturi care au o specializare similară, dar fiecare este construit în felul său dintr-un anumit tip de celulă. Țesuturile din organe nu sunt izolate unele de altele, ci constituie sisteme tisulare în care alternează elemente ale țesuturilor individuale. Deci, lemnul este un sistem mecanic și conductiv, iar uneori principalul țesut.

Într-o celulă vegetală, ar trebui să distingem între membrana celulară și conținut. Principalele proprietăți vitale ale uscăciunii sunt tocmai conținutul celulei - protoplastul. În plus, o celulă vegetală adultă se caracterizează prin prezența unei vacuole - o cavitate plină cu seva celulară. Protoplasta este formată dintr-un nucleu, citoplasmă și organele mari incluse în ea, vizibile la microscop optic: plastide, mitocondrii. La rândul său, citoplasma este un sistem complex cu numeroase structuri membranare, cum ar fi aparatul Golgi, reticulul endoplasmatic, lizozomii și structurile nemembranare - microtubuli, ribozomi, etc. Toate aceste organite sunt scufundate în matricea citoplasmatică - hialoplasma, sau plasma principală.

Fiecare dintre organele are propria sa structură și ultrastructură. Ultrastructura se referă la aranjarea în spațiu a moleculelor individuale care alcătuiesc un organel dat. Chiar și cu ajutorul unui microscop electronic, este departe de a fi întotdeauna posibil să se vadă ultrastructura organelelor mai mici (ribozomi). Pe măsură ce știința se dezvoltă, în citoplasmă sunt descoperite din ce în ce mai multe formațiuni structurale noi și, în acest sens, ideile noastre moderne despre aceasta nu sunt deloc definitive. Dimensiunile celulelor și organelelor individuale sunt aproximativ după cum urmează: celulă 10 um, nucleu 5-30 um, cloroplast 2-6 um, mitocondrii 0,5-5 um, ribozomi 25 nm. În crearea structurilor supramoleculare ale organelor celulare individuale mare importanță au așa-numitele legături chimice slabe.

Cel mai important rol îl au hidrogenul, van der Waals și legăturile ionice. Cea mai importantă caracteristică este că energia de formare a acestor legături este nesemnificativă și depășește doar puțin energia cinetică a mișcării termice a moleculelor. De aceea, legăturile slabe se formează ușor și se distrug ușor. Durata medie de viață a unei verigi slabe este doar o fracțiune de secundă. Alături de legăturile chimice slabe, interacțiunile hidrofobe sunt de mare importanță. Ele se datorează faptului că moleculele hidrofobe sau părțile de molecule care se află în mediul acvatic sunt dispuse astfel încât să nu intre în contact cu apa. În același timp, moleculele de apă, unindu-se între ele, par să împingă grupurile nepolare, apropiindu-le. Legăturile slabe determină în mare măsură conformația (forma) unor astfel de macromolecule precum proteinele și acizii nucleici; ele stau la baza interacțiunii moleculelor și, ca urmare, formarea și auto-asamblarea structurilor subcelulare, inclusiv organele celulare.

Energia este necesară pentru a menține structura complexă a citoplasmei. Conform celei de-a doua legi a termodinamicii, orice sistem tinde să reducă ordinea, la entropie. Prin urmare, orice aranjare ordonată a moleculelor necesită un aflux de energie din exterior. Descoperind funcții fiziologice Organele individuale sunt asociate cu dezvoltarea unei metode de izolare a acestora (izolare de celulă). Aceasta este metoda de centrifugare diferențială, care se bazează pe separarea componentelor individuale ale protoplastei. În funcție de accelerație, pot fi izolate fracții din ce în ce mai mici de organele. Utilizarea combinată a microscopiei electronice și a metodelor de centrifugare diferențială a făcut posibilă conturarea legăturilor dintre structura și funcțiile organelelor individuale.

celula plantei. Structura sa, funcțiile, compoziția chimică. organele celulare.

Nume organoid	Structura			Funcții
Membrană	Constă din fibre. Este foarte rezistentă (aceasta este proprietatea ei fizică). Constă din 3 straturi: intern și extern din care sunt formate din molecule de proteine; mijloc - dintr-o moleculă cu două straturi de fosfolipide. Înveliș exterior- moale, format din molecule de glicocalix.			Funcția de suport
plasmalema	Foarte subțire (10 mm). Partea exterioară format din carbohidrați, intern - dintr-o moleculă groasă de proteină. Acoperit cu molecule de carbohidrat-glicolix de 3-4 mm grosime. Baza chimică a membranei este: proteine ​​- 60%, grăsimi - 40% și carbohidrați - 2-10%.			*Permeabilitate; *Funcția de transport; * F-I de protecție.
Citoplasma	O substanță semi-lichidă care înconjoară nucleul celular. Baza este hipoplasma. Compoziția sa este variată. Contine corpi granulari, proteine, enzime, acizi nucleici, carbohidrati, molecule de ATP; conţine molecule de proteină tubulină.			Se poate schimba de la o stare (lichid) la alta - solid și invers.
ORGANELE MEMBRANE
ER (reticul endoplasmatic)	Constă din cavități și excavatoare. Este împărțit în 2 tipuri - granular și neted. Granulare - copite și cavități alungite; există granule dense. Porii ER sunt interconectați cu porii membranei nucleare.			* Ia in considerare in sinteza moleculelor de glicolipide si transportul acestora; * Ia în considerare în biosinteza proteinelor, transportul substanțelor de sinteză.
Complexul Golgi	Găsit în celulele nervoase. Membrana sa absoarbe foarte bine soluția de osmiu. Complexul Golgi se găsește în toate celulele eucariote. Uneori apare sub forma unei rețele interconectate printr-un sistem de cavități. Este ovală sau în formă de inimă.			* Ține cont în formarea deșeurilor celulare; * Se descompune la dictiozom (în timpul diviziunii); * Funcția excretorie.
Lizozom	Înseamnă un solvent al lucrurilor. Se găsește în toate celulele eucariote (mai mult în leucocite). Compoziția conține enzime de hidroliză. Lizozomul este înconjurat de o membrană lipoproteică; atunci când este distrus, enzimele lizozomului acționează asupra mediului extern. Compoziția lizozomilor include aproximativ 60 de enzime hidrolitice.			*Aspirație F-I; *Selectie F-I; * Funcție de protecție.
Mitocondriile	În celulă, are formă de boabe, granule și se găsește în cantități de la 1 la 100 de mii. Numărul depinde de activitatea celulei. Uneori, mit-riyah este în mișcare continuă. Ea cf. lungime 10 µm, diametru 0,2-1 µm. Aparține organelelor drumembranoase și comp. din: a) membrana exterioară, b) membrana interioară, c) spațiul intermembranar. În matricea mitocondriilor există ADN și ARN circular, ribozomi, granule, corpi. Proteinele și grăsimile sunt sintetizate. Mitria constă din 65-70% proteine, 25-30% lipide, acizi nucleici și vitamine. Mitocondriile sunt un sistem de sinteză a proteinelor.			* F-yu mit-rii este uneori realizat de cloroplaste; * Facilitate de transport; *Sinteza proteinei; * sinteza ATP.
Plastidele sunt organite membranoase	Este principalul organel care crește. celule. 1) cloroplaste - verzi, de forma ovala, lungime 5 microni, latime 2-4 microni, grosime - 7 microni. În interior există multe tilacoide membranoase și proteine ​​​​stromei care formează masa sa. Există acizi nucleici - ADN, ARN, ribozomi. Se reproduc prin diviziune. 2) cromoplaste - culori diferite. Conțin diverși pigmenți. Rolul lor este grozav. 3) leucoplaste - incolore. Se gasesc in tesuturile celulelor germinale, citoplasmele sporilor si gameti materni, seminte, fructe, radacini. Sunt sinteza și acumularea amidonului.			* Efectuați procesul de fotosinteză
ORGANE NEMEMBRANE
Ribozom		Comp. în două părți: mare și mică. Are formă de ou, cf. diametru-15-35nm. Există 2 tipuri: eucariote și procariote. Tot. Dimensiune eucariotă: 80s, mic - 20s, mare - 60s. Procariote: între 30 și 70 de ani (variază). Comp. ribozom. din ARN (50-60% din proteine).	*Aici are loc biosinteza proteinelor; *Sinteza unei molecule de proteine; * Funcția de transport.
Centrul de celule		Comp. din 2 centrioli, pisica are o formă cilindrică, lungimea de 1 micron. Centrul se împarte în jumătate înainte de diviziunea celulară și se trage de la ecuator la poli. Cl. centrul este dublat de diviziune.	*Contează pentru meioză și mitoză
nucleul celular		Are structura complexa. Comp. carcasă nucleară. din 2 membrane cu trei straturi. Porii membranei nucleare se deschid ca porii EPS. În timpul perioadei celulei, membrana nucleară dispare și este re-formată în celule noi. Membrane St. nna semi-permeabilitate. Core comp. din cromozomi, suc nuclear, nucleol, ARN și alte părți care păstrează informațiile și proprietățile ereditare ale unui organism viu.	* Funcție de protecție



Organelele celulare (organele) sunt părți permanente ale celulei care au o structură specifică și îndeplinesc funcții specifice. Distingeți între organele membranoase și nemembranoase. LA organele membranare includ reticulul citoplasmatic (reticulul endoplasmatic), complexul lamelar (aparatul Golgi), mitocondriile, lizozomii, peroxizomii. Organele nemembranare sunt reprezentate de ribozomi (poliribozomi), centrul celular si elemente citoscheletice: microtubuli si structuri fibrilare.

Orez. 8.Schema structurii ultramicroscopice a celulei:

1 - reticul endoplasmatic granular, pe membranele căruia se află ribozomi atașați; 2 - reticul endoplasmatic agranular; 3 - complexul Golgi; 4 - mitocondrii; 5 – fagozom în curs de dezvoltare; 6 - lizozom primar (granulă de acumulare); 7 - fagolizozom; 8 - vezicule endocitare; 9 - lizozom secundar; 10 - corp rezidual; 11 - peroxizom; 12 - microtubuli; 13 - microfilamente; 14 - centrioli; 15 - ribozomi liberi; 16 - bule de transport; 17 - veziculă exocitotică; 18 - incluziuni grase (picătură de lipide); 19 - incluziuni de glicogen; 20 - kariolemă (membrană nucleară); 21 - pori nucleari; 22 - nucleol; 23 - heterocromatina; 24 - eucromatină; 25 - corpul bazal al ciliului; 26 - gene; 27 - contact intercelular special (desmozom); 28 - decalaj contact intercelular

2.5.2.1. Organele membranare (organele)

Reticulum endoplasmatic (reticul endoplasmatic, reticul citoplasmatic) - un set de tubuli, vacuole și „cisterne” care comunică între ele, al căror perete este format din membrane biologice elementare. Descoperit de K.R. Porter în 1945. Descoperirea și descrierea reticulului endoplasmatic (RE) se datorează introducerii în practică a studiilor citologice ale microscopului electronic. Membranele care formează EPS diferă de plasmalema celulară cu o grosime mai mică (5-7 nm) și o concentrație mai mare de proteine, în primul rând cu activitate enzimatică. . Există două tipuri de EPS(Fig. 8): aspru (granulat) și neted (granular). XPS dur Este reprezentat de rezervoare aplatizate, pe suprafața cărora se află ribozomi și polizomi. Membranele ER granulare conțin proteine ​​care promovează legarea ribozomilor și aplatizarea cisternei. Rough ER este deosebit de bine dezvoltat în celulele specializate în sinteza proteinelor. Smooth ER este format din împletirea tubulilor, tubulilor și bulelor mici. Canalele EPS și rezervoarele acestor două soiuri nu se disting: membrane de un tip trec în membrane de alt tip, formând în regiunea de tranziție așa-numitaEPS tranzitoriu (tranzitoriu).

Principalfuncțiile ER granulare sunt:

1) sinteza proteinelor pe ribozomi ataşaţi(proteine ​​secretate, proteine ​​ale membranei celulare și proteine ​​specifice conținutului de organele membranare); 2) hidroxilarea, sulfatarea, fosforilarea și glicozilarea proteinelor; 3) transportul de substanteîn citoplasmă; 4) acumularea atât a substanțelor sintetizate, cât și a celor transportate; 5) reglarea reacțiilor biochimice, asociat cu ordinea localizării în structurile EPS a substanțelor care intră în reacții, precum și catalizatorii acestora - enzime.

EPS neted caracterizată prin absența pe membrane a proteinelor (riboforine) care leagă subunitățile ribozomilor. Se presupune că ER neted se formează ca urmare a formării exceselor de ER aspru, a cărui membrană pierde ribozomi.

Funcțiile EPS netede sunt: ​​1) sinteza lipidelor, inclusiv lipidele membranare; 2) sinteza carbohidraților(glicogen etc.); 3) sinteza colesterolului; 4) neutralizarea substantelor toxice origine endogenă și exogenă; 5) acumularea de ioni de Ca 2+ ; 6) refacerea cariolemeiîn telofaza mitozei; 7) transport de substante; 8) acumularea de substanţe.

De regulă, ER neted este mai puțin dezvoltat în celule decât ER dur, cu toate acestea, este mult mai bine dezvoltat în celulele care produc steroizi, trigliceride și colesterol, precum și în celulele hepatice care detoxifică diferite substanțe.

Orez. 9. Complexul Golgi:

1 - un teanc de rezervoare aplatizate; 2 - bule; 3 - vezicule secretoare (vacuole)

EPS de tranziție (tranzitorie). - acesta este locul tranziției ER granulară la ER agranulară, care este situat la suprafața emergentă a complexului Golgi. Tubulii și tubulii ER de tranziție se dezintegrează în fragmente, din care se formează vezicule, transportând material din ER la complexul Golgi.

Complex lamelar (complexul Golgi, aparatul Golgi) - un organel celular implicat în formarea finală a produselor sale metabolice(secrete, colagen, glicogen, lipide și alte produse),precum şi în sinteza glicoproteinelor. Organoidul poartă numele histologului italian C. Golgi care l-a descris în 1898. Format din trei componente(Fig. 9): 1) un teanc de rezervoare aplatizate (saci); 2) bule; 3) vezicule secretoare (vacuole). Zona de acumulare a acestor elemente se numește dictiozomi. Într-o celulă pot exista mai multe astfel de zone (uneori câteva zeci sau chiar sute). Complexul Golgi este situat în apropierea nucleului celular, adesea în apropierea centriolilor, rar împrăștiați în citoplasmă. În celulele secretoare, este situat în partea apicală a celulei, prin care secreția este secretată prin exocitoză. De la 3 la 30 de rezervoare sub formă de discuri curbate cu un diametru de 0,5-5 microni formează o stivă. Rezervoarele adiacente sunt separate prin spații de 15-30 nm. Grupuri separate cisternele din dictiozom se disting printr-o compoziție specială de enzime care determină natura reacțiilor biochimice, în special procesarea proteinelor etc.

Al doilea element constitutiv al dictiozomului sunt veziculele sunt formațiuni sferice cu un diametru de 40-80 nm, al căror conținut moderat dens este înconjurat de o membrană. Bulele se formează prin scindarea din cisterne.

Al treilea element al dictiozomului sunt veziculele secretoare (vacuole) sunt formatiuni membranare sferice relativ mari (0,1-1,0 microni) continand un secret de densitate moderata, supuse condensarii si compactarii (vacuole de condensare).

Complexul Golgi este clar polarizat de-a lungul verticalei. Se distinge două suprafețe (doi poli):

1) suprafață cis, sau o suprafață imatură, care are o formă convexă, este orientată spre reticulul endoplasmatic (nucleul) și este asociată cu mici vezicule de transport care se despart de acesta;

2) suprafață trans, sau o suprafață îndreptată spre o plasmolemă concavă (Fig. 8), din partea căreia se separă vacuole (granule secretoare) de rezervoarele complexului Golgi.

Principalfuncțiile complexului Golgi sunt: ​​1) sinteza glicoproteinelor și polizaharidelor; 2) modificarea secretului primar, condensarea și ambalarea acestuiaîn veziculele membranare (formarea de granule secretoare); 3) prelucrarea moleculelor(fosforilare, sulfatare, acilare etc.); 4) acumularea de substante secretate de celula; 5) formarea lizozomilor; 6) sortarea proteinelor sintetizate de celulă la suprafață înainte de transportul lor final (produs de proteinele receptor care recunosc regiunile semnal ale macromoleculelor și le direcționează către diferite vezicule); 7) transport de substante: din veziculele de transport, substanțele pătrund în stiva de cisterne ale complexului Golgi de la suprafața cis și o lasă sub formă de vacuole de la suprafața trans. Mecanismul de transport este explicat prin două modele: a) un model al mișcării bulelor înmugurite din rezervorul anterioară și care se contopesc cu rezervorul următor secvențial în direcția de la suprafața cis la suprafața trans; b) un model de mișcare a cisternelor bazat pe conceptul de neoformare continuă a cisternelor datorită fuziunii bulelor de pe suprafața cis și dezintegrarea ulterioară în vacuole a cisternelor care se deplasează spre trans-suprafață.

Principalele funcții de mai sus ne permit să afirmăm că complexul lamelar este cel mai important organel al celulei eucariote, care asigură organizarea și integrarea metabolismului intracelular. În acest organoid au loc etapele finale de formare, maturare, sortare și ambalare a tuturor produselor secretate de celulă, enzimele lizozomilor, precum și proteinele și glicoproteinele aparatului de suprafață celulară și alte substanțe.

Organele digestiei intracelulare. Lizozomii sunt mici vezicule delimitate de o membrană elementară care conțin enzime hidrolitice. Membrana lizozomului, cu o grosime de aproximativ 6 nm, realizează compartimentare pasivă, separând temporar enzimele hidrolitice (mai mult de 30 de soiuri) de hialoplasmă. În stare intactă, membrana este rezistentă la acțiunea enzimelor hidrolitice și previne scurgerea acestora în hialoplasmă. Hormonii corticosteroizi joacă un rol important în stabilizarea membranei. Deteriorarea membranelor lizozomilor duce la autodigestia celulei de către enzimele hidrolitice.

Membrana lizozomului conține o pompă de protoni dependentă de ATP, asigurand acidificarea mediului din interiorul lizozomilor. Acesta din urmă contribuie la activarea enzimelor lizozomale - hidrolaze acide. Impreuna cu membrana lizozomilor conține receptori care determină legarea lizozomilor de vezicule de transport și fagozomi. Membrana asigură, de asemenea, difuzia substanțelor din lizozomi în hialoplasmă. Legarea unor molecule de hidrolază de membrana lizozomului duce la inactivarea acestora.

Există mai multe tipuri de lizozomi:lizozomi primari (vezicule de hidrolază), lizozomi secundari (fagolizozomi sau vacuole digestive), endozomi, fagozomi, autofagolizozomi, corpi reziduali(Fig. 8).

Endozomii sunt vezicule membranare care transportă macromolecule de la suprafața celulei la lizozomi prin endocitoză.În procesul de transfer, conținutul endozomilor poate să nu se modifice sau să nu sufere clivaj parțial. În acest din urmă caz, hidrolazele pătrund în endozomi sau endozomii se contopesc direct cu veziculele de hidrolază, în urma cărora mediul devine treptat acid. Endozomii sunt împărțiți în două grupe: timpuriu (periferic)Și endozomi tardivi (perinucleari).

Endozomi timpurii (periferici). se formează în stadiile incipiente ale endocitozei după separarea veziculelor cu conținut prins din plasmalemă. Sunt situate în straturile periferice ale citoplasmei și caracterizat printr-un mediu neutru sau ușor alcalin. În ele, are loc clivarea liganzilor de la receptori, sortarea liganzilor și, eventual, întoarcerea receptorilor în vezicule speciale la membrana plasmatică. Impreuna cu în endozomii timpurii, com-

Orez. 10(A). Schema de formare a lizozomilor și participarea lor la digestia intracelulară.(B)O micrografie electronică a unei secțiuni de lizozomi secundari (indicată prin săgeți):

1 - formarea de vezicule mici cu enzime din reticulul endoplasmatic granular; 2 - transferul enzimelor către aparatul Golgi; 3 - formarea lizozomilor primari; 4 - izolarea și utilizarea (5) a hidrolazelor în timpul clivajului extracelular; 6 - fagozomi; 7 - fuziunea lizozomilor primari cu fagozomii; 8, 9 - formarea de lizozomi secundari (fagolizozomi); 10 - excreția corpurilor reziduale; 11 - fuziunea lizozomilor primari cu structurile celulare în colaps; 12 - autofagolizozom

complexe „receptor-hormon”, „antigen-anticorp”, scindare limitată a antigenelor, inactivarea moleculelor individuale.În condiții de acidificare (рН=6,0) a mediului în endozomii timpurii, poate apărea clivaj parțial a macromoleculelor. Treptat, deplasându-se adânc în citoplasmă, endozomii timpurii se transformă în endozomi tardivi (perinucleari), localizați în straturile profunde ale citoplasmei,înconjurând miezul. Ele ajung la 0,6-0,8 microni în diametru și diferă de endozomii timpurii prin conținuturi mai acide (pH=5,5) și un nivel mai ridicat de digestie enzimatică a conținutului.

Fagozomi (heterofagozomi) - vezicule membranare care conțin material captat de celulă din exterior, supuse digestiei intracelulare.

Lizozomi primari (vezicule de hidrolază) - vezicule cu un diametru de 0,2-0,5 microni care conțin enzime inactive (Fig. 10). Mișcarea lor în citoplasmă este controlată de microtubuli. Veziculele de hidrolază realizează transportul enzimelor hidrolitice din complexul lamelar către organelele căii endocitare (fagozomi, endozomi etc.).

Lizozomi secundari (fagolizomi, vacuole digestive) - vezicule în care se realizează activ digestia intracelulară prin hidrolaze la pH≤5. Diametrul lor ajunge la 0,5-2 microni. Lizozomi secundari (fagolizozomi și autofagolizomi) format prin fuziunea unui fagozom cu un endozom sau lizozom primar (fagolizozom) sau prin fuziunea unui autofagozom(veziculă membranară care conține propriile componente ale celulei) cu lizozom primar(Fig. 10) sau endozom tardiv (autofagolizozom). Autofagia asigură digestia regiunilor citoplasmatice, mitocondriilor, ribozomilor, fragmentelor de membrană etc. Pierderea acestora din urmă în celulă este compensată de neoplasmul lor, ceea ce duce la reînnoirea („întinerirea”) structurilor celulare. Deci, în celulele nervoase umane care au funcționat de multe decenii, majoritatea organelelor sunt actualizate în decurs de 1 lună.

O varietate de lizozomi care conțin substanțe (structuri) nedigerate se numesc corpuri reziduale. Aceștia din urmă pot rămâne în citoplasmă mult timp sau își pot elibera conținutul prin exocitoză în afara celulei.(Fig. 10). Cel mai frecvent tip de corpuri reziduale la animale sunt granule de lipofuscină, care sunt vezicule membranoase (0,3-3 μm) care conțin pigmentul brun puțin solubil lipofuscină.

Peroxizomii sunt vezicule membranoase de până la 1,5 µm în diametru, a cărei matrice conține aproximativ 15 enzime(Fig. 8). Dintre acestea din urmă, cele mai importante catalaza, care reprezintă până la 40% din totalul proteinelor organoide, precum și peroxidaza, aminoacid oxidaza etc.Peroxizomii se formează în reticulul endoplasmatic și se reînnoiesc la fiecare 5-6 zile. Împreună cu mitocondriile, Peroxizomii sunt un centru important de utilizare a oxigenului în celulă.În special, sub influența catalazei, peroxidul de hidrogen (H 2 O 2) se descompune, care se formează în timpul oxidării aminoacizilor, carbohidraților și altor substanțe celulare. Astfel, peroxizomii protejează celula de efectul dăunător al peroxidului de hidrogen.

Organele metabolismului energetic. Mitocondriile descris pentru prima dată de R. Kelliker în 1850 în muşchii insectelor numite sarcos. Mai târziu au fost studiate și descrise de R. Altman în 1894 drept „bioplaste”, iar în 1897 K. Benda le-a numit mitocondrii. Mitocondriile sunt organite membranare care furnizează energie celulei (organismului). Sursa de energie stocată sub formă de legături ATP fosfat sunt procesele de oxidare. Impreuna cu mitocondriile sunt implicate în biosinteza steroizilor și acizilor nucleici, precum și în oxidarea acizi grași.

M

Orez. unsprezece. Schema structurii mitocondriilor:

1 - membrana exterioara; 2 - membrana interioara; 3 - cristae; 4 - matrice

itocondriile au forme eliptice, sferice, în formă de tijă, filamentoase și alte forme care se pot schimba în timp. Dimensiunile lor sunt de 0,2-2 microni în lățime și 2-10 microni în lungime. Numărul de mitocondrii din diferite celule variază foarte mult, ajungând la 500-1000 în cele mai active. În celulele hepatice (hepatocite), numărul lor este de aproximativ 800, iar volumul lor este de aproximativ 20% din volumul citoplasmei. În citoplasmă, mitocondriile pot fi localizate difuz, dar de obicei sunt concentrate în zone cu consum maxim de energie, de exemplu, lângă pompele ionice, elementele contractile (miofibrile), organelele de mișcare (axonema spermatozoizilor). Mitocondriile sunt formate din membrane exterioare și interioare separate printr-un spațiu intermembranarși conțin matricea mitocondrială, care se confruntă cu pliurile membranei interioare - cristae (Fig. 11, 12).

H

Orez. 12. Fotografie electronică a mitocondriilor (secțiune transversală)

membrana exterioară mitocondriile sunt similare cu plasmalema. Ea are o permeabilitate ridicată asigurând pătrunderea moleculelor cu o masă mai mică de 10 kilodaltoni din citosol în spațiul intermembranar al mitocondriilor. Membrana exterioară conține porine și alte proteine ​​de transport, precum și receptori care recunosc proteinele transportate în zonele de adeziune ale membranelor exterioare și interioare.

Spațiul intermembranar al mitocondriilor, cu o lățime de 10–20 nm, conține o cantitate mică de enzime. Este limitat din interior de membrana interioară a mitocondriilor, care conține proteine ​​de transport, enzime ale lanțului respirator și succinat dehidrogenază, precum și complexul ATP sintetază. Membrana interioară se caracterizează printr-o permeabilitate scăzută la ioni mici. Formează pliuri cu grosimea de 20 nm, care sunt cel mai adesea perpendiculare pe axa longitudinală a mitocondriilor, iar în unele cazuri (celule musculare și alte celule) - longitudinal. Odată cu creșterea activității mitocondriale, crește numărul de pliuri (aria lor totală). Pe cristae suntoxizomi - formațiuni în formă de ciupercă, formate dintr-un cap rotunjit cu diametrul de 9 nm și picioare de 3 nm grosime. Sinteza ATP are loc în regiunea capului. Procesele de oxidare și sinteza ATP în mitocondrii sunt separate, motiv pentru care nu toată energia se acumulează în ATP, disipându-se parțial sub formă de căldură. Această disociere este cel mai pronunțată, de exemplu, în țesutul adipos maro folosit pentru „încălzirea” de primăvară a animalelor care se aflau într-o stare de „hibernare de iarnă”.

Camera interioară a mitocondriilor (zona dintre membrana interioară și cresta) este plinămatrice (Fig. 11, 12), conținând enzime din ciclul Krebs, enzime de sinteză a proteinelor, enzime de oxidare a acizilor grași, ADN mitocondrial, ribozomi și granule mitocondriale.

ADN-ul mitocondrial este structura genetică a mitocondriilor. Are aspectul unei molecule circulare dublu catenare, care conține aproximativ 37 de gene. ADN-ul mitocondrial diferă de ADN-ul nuclear prin conținutul scăzut de secvențe necodante și absența legăturilor histonelor. ADN-ul mitocondrial codifică ARNm, ARNt și ARNr, cu toate acestea, asigură sinteza a doar 5-6% din proteinele mitocondriale.(enzime ale sistemului de transport ionic și unele enzime ale sintezei ATP). Sinteza tuturor celorlalte proteine, precum și duplicarea mitocondriilor, este controlată de ADN-ul nuclear. Majoritatea proteinelor ribozomale mitocondriale sunt sintetizate în citoplasmă și apoi transportate în mitocondrii. Moștenirea ADN-ului mitocondrial la multe specii eucariote, inclusiv la om, are loc numai prin linia maternă: ADN-ul mitocondrial patern dispare în timpul gametogenezei și al fecundației.

Mitocondriile au un ciclu de viață relativ scurt (aproximativ 10 zile). Distrugerea lor are loc prin autofagie, iar neoplasmul - prin fisiune (ligare) mitocondriile anterioare. Acesta din urmă este precedat de replicarea ADN-ului mitocondrial, care are loc independent de replicarea ADN-ului nuclear în orice fază a ciclului celular.

Procariotele nu au mitocondrii, iar funcțiile lor sunt îndeplinite de membrana celulara. Conform unei ipoteze, mitocondriile provin din bacterii aerobe ca urmare a simbiogenezei. Există o presupunere cu privire la participarea mitocondriilor la transmiterea informațiilor ereditare.