Structura, funcțiile și proprietățile celulei

O întreagă galaxie de oameni de știință din trecut - Robert Hooke,

Descoperirile științifice făcute în ele au schimbat complet fața planetei și au dus la apariția clonelor, a organismelor modificate genetic și a inteligenței artificiale. Articolul nostru va ajuta la înțelegerea metodelor de bază ale experimentelor citologice și la clarificarea structurii și funcțiilor celulelor.

Cum să studiezi celula

Acum 500 de ani, microscopul este principalul instrument care ajută la studierea structurii și proprietăților celulelor. Desigur, aspectul și caracteristicile sale optice nu merg la nici o comparație cu primele microscoape create de tatăl și fiul lui Jansens sau Robert Hooke la mijlocul secolului al XVI-lea. Rezoluția microscoapelor moderne de lumină mărește dimensiunea structurilor celulare de 3000 de ori. Instrumentele de scanare cu raster pot capta imagini ale obiectelor submicroscopice, cum ar fi bacteriile sau virușii, acestea din urmă fiind atât de mici încât nu sunt chiar celule. În citologie, se utilizează în mod activ metoda atomilor marcați, precum și studiul pe parcursul vieții al celulelor, prin care se clarifică trăsăturile proceselor celulare.

centrifugare

Pentru a împărți conținutul de celule în facțiuni și de a explora caracteristicile și funcțiile celulei, citologie este utilizat de centrifugare. Acesta funcționează pe același principiu ca și cel al aceluiași nume în mașini de spălat. Crearea unui dispozitiv de accelerare centrifugal accelerează suspensie celulară și ca organite au densități diferite, ele sunt depozitate în straturi. Mai jos sunt mari părți, cum ar fi nucleul, mitocondriile sau plastide și în sus duzele de centrifugă cu zăbrele dispuse de rectificare microfilamente citoschelet, ribozomi și peroxizomi. Straturile rezultate au fost separate, astfel încât este mai convenabil pentru a studia anumite organite compoziția biochimică.

Structura celulară a plantelor

Proprietățile celulelor de plante sunt, în multe privințe, similare cu funcțiile celulelor animale. Cu toate acestea, chiar și un elev, atunci când examinează preparatele fixe de celule vegetale, animale sau umane din ocularul microscopului, descoperă diferențele. Acestea sunt contururi geometrice obișnuite, prezența unei membrane dense de celuloză și a vacuolelor mari, caracteristice celulelor de plante. Și încă o diferență, care alocă complet plantele grupului organisme autotrofice, - prezența în citoplasmă a unor corpuri ovale vizibile clar de culoare verde. Aceste cloroplaste reprezintă o carte de vizită a plantelor. La urma urmei, ele sunt capabile să surprindă energia luminii, să o traducă în energia legăturilor macroergice ale ATP și să formeze și compuși organici: amidon, proteine ​​și grăsimi. Fotosinteza, prin urmare, determină proprietățile autotrofice celule ale unei plante.

Auto-sinteza substanțelor trofice

Să ne ocupăm de acest proces, datorită căruia, potrivit remarcabilului om de știință rus KA Timiryazev, plantele joacă un rol cosmic în evoluție. Pe pământ, există aproximativ 350 de mii de specii de plante, variind de la alge unicelulare cum ar fi chlorella sau chlamydomonades și se termină cu copaci giganti - secoane, ajungând la o înălțime de 115 metri. Toate absorb dioxidul de carbon, transformându-l în glucoză, aminoacizi, glicerină și acizi grași. Aceste substanțe servesc nu numai plantei însăși, ci și organismelor numite heterotrofe: fungi, animale și oameni. Astfel de proprietăți ale celulelor de plante, cum ar fi capacitatea de a sintetiza compușii organici și formarea unei substanțe vitale - oxigenul, confirmă faptul că rolul excepțional al autotrofilor pentru viața de pe Pământ.

Clasificarea plastidelor

Este dificil să rămâi indiferent, contemplând extravaganța culorilor trandafirilor înfloriți sau a pădurii de toamnă. Culoarea plantelor este cauzată de organele speciale - plastide, caracteristice doar celulelor de plante. Se poate argumenta că prezența pigmenților speciali în compoziția lor afectează funcția cloroplastelor, cromoplastelor și leucoplastelor în metabolism. Organelles care conțin clorofila verde, produc proprietăți importante ale celulei și sunt responsabile pentru procesul de fotosinteză. Ele se pot transforma, de asemenea, în cromoplaste. Acest fenomen observăm, de exemplu, în toamnă, când frunzele verzi ale copacilor devin aurii, violet sau violet. Leucoplastele pot fi transformate în cromoplaste, de exemplu roșiile de maturitate ale laptelui coapte până la culoarea portocalie sau roșie. Acestea sunt capabile să treacă în cloroplaste, de exemplu, apariția de culoare verde pe pielea tuberculilor de cartofi apare în timpul depozitării lor lungi în lumină.

Mecanismul formării țesuturilor vegetale

Una dintre trăsăturile distinctive ale celulelor plantelor superioare este prezența unei cochilii ferme și durabile. De obicei conține macromolecule de celuloză, lignină sau pectină. Stabilitatea și rezistența la compresiune și la alte deformări mecanice, decuplează plante țesuturi în grupul celor mai rigide structuri naturale capabile să reziste încărcăturilor grele (să ne reamintim, de exemplu, proprietățile lemnului). Între celulele ei există multe fire citoplasme care trec prin deschideri în cochilii, care, asemenea firelor elastice, le coase împreună. Prin urmare, rezistența și duritatea sunt proprietățile principale ale celulei organismului plantelor.

Plasmoliza și deplasmoliza

Prezența pereților perforați responsabili de mișcarea apei, a sărurilor minerale și a fitohormonilor poate fi detectată datorită fenomenului de plasmoliză. Am pus celula de plante intr-o solutie hipertonica de sare comuna. Apa din citoplasmă va difuza spre exterior și într-un microscop vom vedea procesul de detașare a stratului parietal al hialoplasmei. Celula se micșorează, volumul acesteia scade, adică există plasmoliză. Puteți restabili forma originală adăugând câteva picături de apă în diapozitiv și creând o concentrație de soluție mai mică decât în citoplasma celulei. Moleculele H₂O va fi prin porii din coajă pentru a intra în interior, volumul și presiunea intracelulară a celulelor va crește. Acest proces a fost numit deplasmoliza.

Specificitatea structurii și a funcțiilor celulelor animale

Absența cloroplastelor în citoplasmă, membranele subțiri lipsite de membrana exterioară, vacuolele mici, care îndeplinesc în principal funcțiile digestive sau excretoare, toate aparțin celulelor animalelor și oamenilor. Aspectul lor diferit și modul heterotrofic al alimentației reprezintă o altă trăsătură distinctivă.

Multe celule, care sunt organisme separate sau fac parte din țesuturi, sunt capabile de mișcare activă. Acestea sunt fagocite .. Și mamifere spermei, amoeba, ciliate papuc etc. Combinații de celule animale într-un țesut se realizează prin nadmembrannomu complex - glycocalyx. Acesta este compus din glicolipide și proteine ​​asociate cu carbohidrați și promovează adeziunea - adeziune între o membranelor celulare, având ca rezultat formarea de tesut. De asemenea, există digestia glycocalyx extracelular. Metoda heterotrofe determină prezența alimentelor în celulele unui arsenal de enzime digestive, concentrate in organite specifice - lizozomi, care sunt formate în aparatul Golgi - legare structura citoplasmei odnomembrannoy.

În celulele animale, această organelă este reprezentată de o rețea comună de canale și cisterne, iar în plante are aspectul a numeroase unități structurale disjuncte. Ambele celule somatice vegetale și animale sunt împărțite prin mitoză, iar gameții sunt meioze.

Deci, am stabilit că trăsăturile structurii și funcțiilor microscopice ale organelurilor vor depinde de proprietățile celulelor diferitelor grupuri de organisme vii.