Quali organelli ci sono in una cellula animale? Struttura delle cellule eucariotiche

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

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

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

Nucleo cellulare

Il nucleo cellulare è la parte più importante cellule.
Il nucleo è separato dal citoplasma da un guscio costituito da due membrane. Il guscio centrale contiene numerosi pori per varie sostanze potrebbero entrare dal citoplasma nel nucleo e viceversa.
Vengono chiamati i contenuti interni del kernel carioplasma O succo nucleare. Situato nel succo nucleare cromatina E nucleolo.
Cromatinaè un filamento di DNA. Se la cellula inizia a dividersi, i fili di cromatina vengono strettamente avvolti in una spirale attorno a proteine ​​speciali, come fili su una bobina. Come formazioni dense chiaramente visibili al microscopio e vengono chiamati cromosomi.

Nucleo contiene informazioni genetiche e controlla la vita della cellula.

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

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

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

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

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

Membrana plasmatica

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

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

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

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

Gli organelli cellulari, noti anche come organelli, lo sono strutture specializzate le cellule reali responsabili di varie funzioni importanti e vitali. Dopotutto, perché “organelli”? È solo che qui questi componenti cellulari vengono confrontati con gli organi di un organismo multicellulare.

Quali organelli compongono la cellula?

Inoltre, a volte gli organelli significano solo le strutture permanenti della cellula che si trovano al suo interno. Per lo stesso motivo il nucleo della cellula e il suo nucleolo non sono chiamati organelli, così come non sono organelli le ciglia e i flagelli. Ma gli organelli che compongono la cellula comprendono: complesso, reticolo endoplasmatico, ribosomi, microtubuli, microfilamenti, lisosomi. In realtà, questi sono i principali organelli della cellula.

Se parliamo di cellule animali, i loro organelli includono anche centrioli e microfibrille. Ma il numero di organelli di una cellula vegetale comprende ancora solo i plastidi caratteristici delle piante. In generale, la composizione degli organelli nelle cellule può differire in modo significativo a seconda del tipo di cellula stessa.

Disegno della struttura di una cellula, compresi i suoi organelli.

Organelli cellulari a doppia membrana

Anche in biologia esiste un fenomeno come gli organelli cellulari a doppia membrana, questi includono mitocondri e plastidi. Di seguito descriveremo le loro funzioni inerenti, così come tutti gli altri organelli principali.

Funzioni degli organelli cellulari

Descriviamo ora brevemente le principali funzioni degli organelli delle cellule animali. COSÌ:

• La membrana plasmatica è una pellicola sottile attorno alla cellula costituita da lipidi e proteine. Un organello molto importante che trasporta acqua, minerali e sali minerali nella cellula. materia organica, elimina prodotti nocivi attività vitale e protegge la cellula.
• Il citoplasma è l'ambiente semiliquido interno della cellula. Fornisce la comunicazione tra il nucleo e gli organelli.
• Anche il reticolo endoplasmatico è una rete di canali nel citoplasma. Prende parte attiva nella sintesi di proteine, carboidrati e lipidi ed è coinvolto nel trasporto dei nutrienti.
• I mitocondri sono organelli in cui le sostanze organiche vengono ossidate e le molecole di ATP vengono sintetizzate con la partecipazione di enzimi. Essenzialmente, i mitocondri sono un organello cellulare che sintetizza energia.
• Plastidi (cloroplasti, leucoplasti, cromoplasti) - come abbiamo accennato in precedenza, si trovano esclusivamente nelle cellule vegetali in generale, la loro presenza è la caratteristica principale dell'organismo vegetale; Svolgono una funzione molto importante, ad esempio i cloroplasti, contenenti il ​​pigmento verde clorofilla, sono responsabili del fenomeno nelle piante.
• Il complesso del Golgi è un sistema di cavità delimitate dal citoplasma da una membrana. Effettuare la sintesi di grassi e carboidrati sulla membrana.
• I lisosomi sono corpi separati dal citoplasma da una membrana. Disponibile in loro enzimi speciali accelerare la degradazione di molecole complesse. Il lisosoma è anche un organello che garantisce l'assemblaggio delle proteine ​​nelle cellule.
• - cavità nel citoplasma piene di linfa cellulare, luogo in cui si accumulano le cellule di riserva nutrienti; regolano il contenuto di acqua nella cellula.

In generale tutti gli organelli sono importanti, perché regolano la vita della cellula.

Organelli cellulari di base, video

E infine, un video tematico sugli organelli cellulari.

Divide tutte le celle (o organismi vivi) in due tipologie: procarioti E eucarioti. I procarioti lo sono cellule anucleate o organismi, tra cui virus, batteri procarioti e alghe blu-verdi, in cui la cellula è costituita direttamente dal citoplasma in cui si trova un cromosoma - Molecola di DNA(a volte RNA).

Cellule eucariotiche hanno un nucleo contenente nucleoproteine ​​​​(proteina istonica + complesso DNA), così come altri organoidi. Gli eucarioti comprendono la maggior parte dei moderni organismi viventi unicellulari e multicellulari conosciuti dalla scienza (comprese le piante).

La struttura dei granoidi eucariotici.

Nucleo cellulareè l'organello principale e più complesso della cellula, quindi lo considereremo

Un organello è minuscolo Struttura cellulare, che esegue determinate funzioni all'interno del file . Gli organelli sono incorporati nel citoplasma. Nelle cellule eucariotiche più complesse, gli organelli sono spesso circondati dalla propria membrana. Come organi interni corpi, gli organelli sono specializzati e svolgono funzioni specifiche necessarie per operazione normale cellule. Hanno una vasta gamma di responsabilità, dalla generazione di energia al controllo della crescita e della riproduzione cellulare.

Organelli eucariotici

Le cellule eucariotiche sono cellule dotate di nucleo. Il nucleo è un importante organello circondato da una doppia membrana chiamata involucro nucleare, che separa il contenuto del nucleo dal resto della cellula. Le cellule eucariotiche contengono anche vari organelli cellulari. Esempi di organismi eucarioti sono animali, piante e. e contengono molti organelli identici o diversi. Ci sono anche alcuni organelli presenti nelle cellule vegetali che non si trovano nelle cellule animali e viceversa. Esempi dei principali organelli presenti nelle cellule vegetali e animali includono:

• - una struttura associata alla membrana che contiene informazioni ereditarie (DNA) e controlla anche la crescita e la riproduzione della cellula. Di solito è l'organello più importante della cellula.
• , come produttori di energia, convertono l'energia in forme che la cellula può utilizzare. Sono anche coinvolti in altri processi come la divisione, la crescita, ecc.
• - una vasta rete di tubi e tasche che sintetizzano membrane, proteine ​​secretrici, carboidrati, lipidi e ormoni.
• - una struttura responsabile della produzione, dell'immagazzinamento e del rilascio di alcune sostanze cellulari, in particolare dal reticolo endoplasmatico.
• - organelli costituiti da RNA e proteine ​​e sono responsabili della biosintesi proteica. I ribosomi si trovano nel citosol o sono associati al reticolo endoplasmatico.
• - queste sacche di membrana degli enzimi processano il materiale organico della cellula digerendo macromolecole cellulari come acidi nucleici, polisaccaridi, grassi e proteine.
• , come i lisosomi, sono legati alla membrana e contengono enzimi. Aiutano a disintossicare l'alcol, a formare acidi biliari e ad abbattere i grassi.
• - strutture chiuse piene di liquido, più spesso presenti nelle cellule vegetali e nei funghi. Sono responsabili vasta gamma funzioni importanti, compreso lo stoccaggio dei nutrienti, la disintossicazione e l'eliminazione dei rifiuti.
• - plastidi contenuti nelle cellule vegetali, ma assenti nelle cellule animali. I cloroplasti assorbono energia dalla luce solare per.
• - una parete esterna rigida situata adiacente alla membrana plasmatica nella maggior parte delle cellule vegetali che fornisce supporto e protezione alla cellula.
• - Le strutture cilindriche si trovano nelle cellule animali e aiutano a organizzare l'assemblaggio dei microtubuli durante

Le cellule degli animali e delle piante, sia multicellulari che unicellulari, sono in linea di principio simili nella struttura. Le differenze nei dettagli della struttura cellulare sono associate alla loro specializzazione funzionale.

Gli elementi principali di tutte le cellule sono il nucleo e il citoplasma. Il nucleo ha struttura complessa, cambiando in fasi diverse divisione cellulare o ciclo. Il nucleo di una cellula che non si divide occupa circa il 10-20% del suo volume totale. È costituito da carioplasma (nucleoplasma), uno o più nucleoli (nucleoli) e una membrana nucleare. Il carioplasma è la linfa nucleare, o cariolinfa, che contiene fili di cromatina che formano i cromosomi.

Proprietà fondamentali della cellula:

• metabolismo
• sensibilità
• capacità riproduttiva

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

Tipi di movimenti cellulari:

1. ameboidi (pseudopodi) – leucociti e macrofagi.
2. scorrevole – fibroblasti
3. tipo flagellare – spermatozoi (cilia e flagelli)

Divisione cellulare:

1. indiretti (mitosi, cariocinesi, meiosi)
2. diretto (amitosi)

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

Strutture di una cellula vivente

Cromosomi

Gli elementi obbligatori del nucleo sono i cromosomi, che hanno una struttura chimica e morfologica specifica. Prendono parte attiva al metabolismo della cellula e sono direttamente correlati alla trasmissione ereditaria delle proprietà da una generazione all'altra. Va tuttavia tenuto presente che, sebbene l'ereditarietà sia assicurata dall'intera cellula come sistema unificato, le strutture nucleari, vale a dire i cromosomi, occupano un posto speciale in questo. I cromosomi, a differenza degli organelli cellulari, sono strutture uniche caratterizzate da una composizione qualitativa e quantitativa costante. Non possono sostituirsi a vicenda. Uno squilibrio nel complemento cromosomico di una cellula alla fine porta alla sua morte.

Citoplasma

Il citoplasma della cellula presenta una struttura molto complessa. L'introduzione di tecniche di sezione sottile e di microscopia elettronica ha permesso di vedere la struttura fine del citoplasma sottostante. È stato stabilito che quest'ultimo è costituito da posizioni parallele strutture complesse, a forma di placche e tubuli, sulla cui superficie sono presenti minuscoli granuli con un diametro di 100–120 Å. Queste formazioni sono chiamate complesso endoplasmatico. Questo complesso comprende vari organelli differenziati: mitocondri, ribosomi, apparato di Golgi, nelle cellule degli animali e delle piante inferiori - centrosoma, negli animali - lisosomi, nelle piante - plastidi. Inoltre, il citoplasma rivela una serie di inclusioni che partecipano al metabolismo della cellula: amido, goccioline di grasso, cristalli di urea, ecc.

Membrana

La cellula è circondata da una membrana plasmatica (dal latino "membrana" - pelle, pellicola). Le sue funzioni sono molto diverse, ma la principale è protettiva: protegge il contenuto interno della cellula dagli influssi dell'ambiente esterno. Grazie a varie escrescenze e pieghe sulla superficie della membrana, le cellule sono saldamente collegate tra loro. La membrana è permeata di speciali proteine ​​attraverso le quali possono muoversi determinate sostanze necessarie alla cellula o che devono essere rimosse da essa. Pertanto, il metabolismo avviene attraverso la membrana. Inoltre, cosa molto importante, le sostanze vengono fatte passare attraverso la membrana in modo selettivo, grazie al quale l'insieme di sostanze richiesto viene mantenuto nella cellula.

Nelle piante la membrana plasmatica è ricoperta esternamente da una densa membrana costituita da cellulosa (fibra). Il guscio svolge funzioni protettive e di supporto. Serve come cornice esterna della cellula, conferendole una certa forma e dimensione, prevenendo un gonfiore eccessivo.

Nucleo

Situato al centro della cellula e separato da una membrana a due strati. Ha una forma sferica o allungata. Il guscio - karyolemma - ha pori necessari per lo scambio di sostanze tra il nucleo e il citoplasma. Il contenuto del nucleo è liquido - il carioplasma, che contiene corpi densi - nucleoli. Secernono granuli: ribosomi. La maggior parte del nucleo sono proteine ​​nucleari - nucleoproteine, nei nucleoli - ribonucleoproteine ​​e nel carioplasma - desossiribonucleoproteine. La cellula è ricoperta da una membrana cellulare, costituita da molecole proteiche e lipidiche che hanno una struttura a mosaico. La membrana garantisce lo scambio di sostanze tra la cellula e il fluido intercellulare.

EPS

Questo è un sistema di tubuli e cavità, sulle cui pareti sono presenti ribosomi che forniscono la sintesi proteica. I ribosomi possono essere localizzati liberamente nel citoplasma. Esistono due tipi di EPS: ruvido e liscio: sull'EPS ruvido (o granulare) sono presenti molti ribosomi che svolgono la sintesi proteica. I ribosomi conferiscono alle membrane il loro aspetto ruvido. Le membrane lisce del RE non portano ribosomi sulla loro superficie; contengono enzimi per la sintesi e la scomposizione di carboidrati e lipidi. L'EPS liscio si presenta come un sistema di tubi e serbatoi sottili.

Ribosomi

Corpi piccoli con un diametro di 15–20 mm. Sintetizzano le molecole proteiche e le assemblano da amminoacidi.

Mitocondri

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

Plastidi (caratteristici solo delle cellule vegetali!)

Il loro contenuto nella cella è caratteristica principale organismo vegetale. Esistono tre tipi principali di plastidi: leucoplasti, cromoplasti e cloroplasti. Hanno colori diversi. I leucoplasti incolori si trovano nel citoplasma delle cellule di parti incolori delle piante: steli, radici, tuberi. Ad esempio, ce ne sono molti nei tuberi di patata, in cui si accumulano i chicchi di amido. I cromoplasti si trovano nel citoplasma di fiori, frutti, steli e foglie. I cromoplasti forniscono alle piante i colori giallo, rosso e arancione. I cloroplasti verdi si trovano nelle cellule delle foglie, degli steli e di altre parti della pianta, nonché in una varietà di alghe. I cloroplasti hanno una dimensione di 4-6 micron e spesso hanno una forma ovale. Nelle piante superiori, una cellula contiene diverse dozzine di cloroplasti.

I cloroplasti verdi sono in grado di trasformarsi in cromoplasti: ecco perché le foglie diventano gialle in autunno e i pomodori verdi diventano rossi quando sono maturi. I leucoplasti possono trasformarsi in cloroplasti (rinverdimento dei tuberi di patata alla luce). Pertanto, cloroplasti, cromoplasti e leucoplasti sono capaci di transizione reciproca.

La funzione principale dei cloroplasti è la fotosintesi, cioè Nei cloroplasti, alla luce, le sostanze organiche vengono sintetizzate da quelle inorganiche grazie alla conversione dell'energia solare in energia delle molecole di ATP. I cloroplasti delle piante superiori hanno una dimensione di 5-10 micron e hanno la forma di una lente biconvessa. Ogni cloroplasto è circondato da una doppia membrana selettivamente permeabile. L'esterno è una membrana liscia e l'interno ha una struttura piegata. Principale unità strutturale cloroplasto - tilacoide, una sacca piatta a doppia membrana che svolge un ruolo di primo piano nel processo di fotosintesi. La membrana tilacoide contiene proteine ​​simili alle proteine ​​mitocondriali che partecipano alla catena di trasporto degli elettroni. I tilacoidi sono disposti in pile simili a pile di monete (da 10 a 150) chiamate grana. Il Grana ha una struttura complessa: al centro si trova la clorofilla, circondata da uno strato proteico; poi c'è uno strato di lipidi, ancora proteine ​​e clorofilla.

Complesso di Golgi

Si tratta di un sistema di cavità delimitate dal citoplasma da una membrana e può avere diverse forme. L'accumulo di proteine, grassi e carboidrati in essi. Effettuare la sintesi di grassi e carboidrati sulle membrane. Forma lisosomi.

Di base elemento strutturale Apparato del Golgi - una membrana che forma pacchetti di cisterne appiattite, vescicole grandi e piccole. Le cisterne dell'apparato di Golgi sono collegate ai canali del reticolo endoplasmatico. Proteine, polisaccaridi e grassi prodotti sulle membrane del reticolo endoplasmatico vengono trasferiti nell'apparato di Golgi, si accumulano all'interno delle sue strutture e vengono “confezionati” sotto forma di sostanza, pronta sia per il rilascio che per l'utilizzo nella cellula stessa durante il suo vita. I lisosomi si formano nell'apparato del Golgi. Inoltre, è coinvolto nella crescita della membrana citoplasmatica, ad esempio durante la divisione cellulare.

Lisosomi

Corpi delimitati dal citoplasma da un'unica membrana. Gli enzimi in essi contenuti accelerano la scomposizione delle molecole complesse in molecole semplici: le proteine ​​in aminoacidi, carboidrati complessi a semplici, lipidi a glicerolo e acidi grassi, e distruggono anche parti morte della cellula, cellule intere. I lisosomi contengono più di 30 tipi di enzimi (sostanze proteiche che aumentano la velocità reazione chimica decine e centinaia di migliaia di volte), capaci di scomporre proteine, acidi nucleici, polisaccaridi, grassi ed altre sostanze. La scomposizione delle sostanze con l'aiuto degli enzimi è chiamata lisi, da cui il nome dell'organello. I lisosomi sono formati dalle strutture del complesso del Golgi o dal reticolo endoplasmatico. Una delle funzioni principali dei lisosomi è la partecipazione alla digestione intracellulare dei nutrienti. Inoltre, i lisosomi possono distruggere le strutture della cellula stessa quando muore, durante sviluppo embrionale e in una serie di altri casi.

Vacuoli

Sono cavità del citoplasma piene di linfa cellulare, luogo di accumulo di nutrienti di riserva, sostanze nocive; regolano il contenuto di acqua nella cellula.

Centro cellulare

Consiste di due piccoli corpi: centrioli e centrosfera, una sezione compattata del citoplasma. Svolge un ruolo importante nella divisione cellulare

Organelli del movimento cellulare

1. Flagelli e ciglia, che sono escrescenze cellulari e hanno la stessa struttura negli animali e nelle piante
2. Le miofibrille sono filamenti sottili lunghi più di 1 cm con un diametro di 1 micron, disposti in fasci lungo la fibra muscolare
3. Pseudopodi (svolgono la funzione del movimento; a causa loro si verifica la contrazione muscolare)

Somiglianze tra cellule vegetali e animali

Le caratteristiche simili tra le cellule vegetali e animali includono quanto segue:

1. Struttura simile del sistema strutturale, vale a dire presenza di nucleo e citoplasma.
2. Il processo metabolico delle sostanze e dell'energia è in linea di principio simile.
3. Sia negli animali che in cellula vegetale ha una struttura a membrana.
4. La composizione chimica delle cellule è molto simile.
5. Le cellule vegetali e animali subiscono un processo simile di divisione cellulare.
6. Le cellule vegetali e le cellule animali hanno lo stesso principio di trasmissione del codice ereditario.

Differenze significative tra cellule vegetali e animali

Oltretutto caratteristiche comuni struttura e attività vitale delle cellule vegetali e animali, ci sono anche speciali caratteristiche distintive ognuno di loro.

Pertanto, possiamo dire che le cellule vegetali e animali sono simili tra loro nel contenuto di alcune elementi importanti e alcuni processi vitali, e presentano anche differenze significative nella struttura e nei processi metabolici.