'n Sel is 'n vlak van organisasie van lewende materie, 'n onafhanklike biosisteem wat die basiese eienskappe van alle lewende dinge het. Dit kan dus ontwikkel, vermeerder, beweeg, aanpas en verander. Daarbenewens word enige selle gekenmerk deur metabolisme, spesifieke struktuur, ordelikheid van strukture en funksies.
Die wetenskap wat selle bestudeer, is sitologie. Die onderwerp daarvan is die strukturele eenhede van meersellige diere en plante, eensellige organismes - bakterieë, protosoë en alge, wat slegs uit een sel bestaan.
As ons praat oor die algemene organisasie van die strukturele eenhede van lewende organismes, bestaan hulle uit 'n dop en 'n kern met 'n nukleolus. Dit sluit ook selorganelle, sitoplasma in. Tot op datum is 'n verskeidenheid navorsingsmetodes hoogs ontwikkel, maar mikroskopie beklee 'n leidende posisie, wat jou toelaat om die struktuur van selle te bestudeer en die belangrikste strukturele elemente daarvan te verken.
Wat is 'n organoïde?
Organoïede (dit word ook organelle genoem) is permanente samestellende elemente van enige sel watmaak dit volledig en voer sekere funksies uit. Dit is die strukture wat noodsaaklik is om dit aan die gang te hou.
Organoïede sluit in die kern, lisosome, die endoplasmiese retikulum en die Golgi-kompleks, vakuole en vesikels, mitochondria, ribosome en die selsentrum (sentrosoom). Dit sluit ook strukture in wat die sitoskelet van die sel vorm (mikrotubuli en mikrofilamente), melanosome. Afsonderlik is dit nodig om die organelle van beweging uit te sonder. Dit is silia, flagella, miofibrille en pseudopode.
Al hierdie strukture is onderling verbind en verseker die gekoördineerde aktiwiteit van selle. Dit is hoekom die vraag: "Wat is 'n organoïde?" - jy kan antwoord dat dit 'n komponent is wat gelykgestel kan word aan 'n orgaan van 'n meersellige organisme.
Klassifikasie van organelle
Selle verskil in grootte en vorm, sowel as hul funksies, maar terselfdertyd het hulle 'n soortgelyke chemiese struktuur en 'n enkele beginsel van organisasie. Terselfdertyd is die vraag oor wat 'n organoïde is en watter strukture dit is nogal debatteerbaar. Byvoorbeeld, lisosome of vakuole word soms nie as selorganelle geklassifiseer nie.
As ons praat oor die klassifikasie van hierdie selkomponente, dan word nie-membraan- en membraanorganelle onderskei. Nie-membraan - dit is die selsentrum en ribosome. Die organelle van beweging (mikrotubuli en mikrofilamente) het ook nie membrane nie.
Die struktuur van membraanorganelle is gebaseer op die teenwoordigheid van 'n biologiese membraan. Enkelmembraan- en dubbelmembraanorganelle het 'n dop met 'n enkele struktuur, wat bestaan uitdubbellaag fosfolipiede en proteïenmolekules. Dit skei die sitoplasma van die eksterne omgewing, help die sel om sy vorm te behou. Dit is die moeite werd om te onthou dat daar benewens die membraan, in plantselle ook 'n buitenste sellulosemembraan is, wat die selwand genoem word. Dit voer 'n ondersteunende funksie uit.
Membraanorganelle sluit EPS, lisosome en mitochondria in, sowel as lisosome en plastiede. Hulle membrane kan slegs in die stel proteïene verskil.
As ons praat oor die funksionele vermoë van organelle, dan is sommige van hulle in staat om sekere stowwe te sintetiseer. Dus, belangrike sintese-organelle is mitochondria, waarin ATP gevorm word. Ribosome, plastiede (chloroplaste) en die growwe endoplasmiese retikulum is verantwoordelik vir die sintese van proteïene, die gladde ER is verantwoordelik vir die sintese van lipiede en koolhidrate.
Kom ons kyk na die struktuur en funksies van organelle in meer besonderhede.
Core
Hierdie organel is uiters belangrik, want wanneer dit verwyder word, hou selle op om te funksioneer en sterf.
Die kern het 'n dubbele membraan, waarin daar baie porieë is. Met die hulp van hulle is dit nou geassosieer met die endoplasmiese retikulum en sitoplasma. Hierdie organel bevat chromatien - chromosome, wat 'n kompleks van proteïene en DNA is. Gegewe dit, kan ons sê dat dit die kern is wat die organel is wat verantwoordelik is vir die instandhouding van die grootste deel van die genoom.
Die vloeibare deel van die kern word karioplasma genoem. Dit bevat die produkte van lewensbelangrike aktiwiteit van die strukture van die kern. Die digste sone is die nukleolus, wat ribosome, komplekse proteïene enRNA, sowel as kalium-, magnesium-, sink-, yster- en kalsiumfosfate. Die nukleolus verdwyn voor seldeling en word weer in die laaste stadiums van hierdie proses gevorm.
Endoplasmiese retikulum (retikulum)
EPS is 'n enkelmembraan-organel. Dit beslaan die helfte van die volume van die sel en bestaan uit buisies en sisterns wat met mekaar verbind is, asook aan die sitoplasmiese membraan en die buitenste dop van die kern. Die membraan van hierdie organoïed het dieselfde struktuur as die plasmalemma. Hierdie struktuur is integraal en maak nie oop in die sitoplasma nie.
Die endoplasmiese retikulum is glad en korrelvormig (rof). Ribosome is geleë op die binneste dop van die korrelvormige ER, waarin proteïensintese plaasvind. Daar is geen ribosome op die oppervlak van die gladde endoplasmiese retikulum nie, maar koolhidraat- en vetsintese vind hier plaas.
Alle stowwe wat in die endoplasmiese retikulum gevorm word, word deur die stelsel van buisies en buise na hul bestemmings vervoer, waar hulle opgehoop word en daarna in verskeie biochemiese prosesse gebruik word.
Gegewe die sintetiseringsvermoë van EPS, is die growwe retikulum geleë in selle wie se hooffunksie die vorming van proteïene is, en die gladde retikulum is geleë in selle wat koolhidrate en vette sintetiseer. Daarbenewens versamel kalsiumione in die gladde retikulum, wat nodig is vir die normale funksionering van selle of die liggaam as geheel.
Daar moet ook op gelet word dat die ER die plek is van die vorming van die Golgi-apparaat.
Lysosome, hul funksies
Lysosome is sellulêre organelle,wat voorgestel word deur enkelmembraan ronde-vormige sakkies met hidrolitiese en verteringsensieme (proteases, lipases en nukleases). Die inhoud van lisosome word gekenmerk deur 'n suur omgewing. Die membrane van hierdie formasies isoleer hulle van die sitoplasma, wat die vernietiging van ander strukturele komponente van selle voorkom. Wanneer die ensieme van die lisosoom in die sitoplasma vrygestel word, vernietig die sel self - outolise.
Daar moet kennis geneem word dat ensieme hoofsaaklik op 'n growwe endoplasmiese retikulum gesintetiseer word, waarna hulle na die Golgi-apparaat beweeg. Hier ondergaan hulle modifikasie, word in membraanvesikels gepak en begin skei, en word onafhanklike komponente van die sel - lisosome, wat primêr en sekondêr is.
Primêre lisosome is strukture wat van die Golgi-apparaat skei, terwyl sekondêre (verteringsvakuole) dié is wat vorm as gevolg van die samesmelting van primêre lisosome en endositiese vakuole.
Gegewe hierdie struktuur en organisasie, kan ons die hooffunksies van lisosome onderskei:
- vertering van verskeie stowwe binne die sel;
- vernietiging van sellulêre strukture wat nie nodig is nie;
- deelname aan selherorganisasieprosesse.
Vacuoles
Vakuole is enkelmembraan sferiese organelle wat reservoirs is van water en organiese en anorganiese verbindings wat daarin opgelos is. Die Golgi-apparaat en EPS is betrokke by die vorming van hierdie strukture.
In 'n dier sel vakuoleMin. Hulle is klein en beslaan nie meer as 5% van die volume nie. Hulle hoofrol is om die vervoer van stowwe deur die sel te verseker.
Vakuole van 'n plantsel is groot en beslaan tot 90% van die volume. In 'n volwasse sel is daar net een vakuool, wat 'n sentrale posisie inneem. Die membraan word die tonoplast genoem, en die inhoud daarvan word sellap genoem. Die hooffunksies van plantvakuole is om die spanning van die selmembraan, die ophoping van verskeie verbindings en afvalprodukte van die sel te verseker. Boonop voorsien hierdie plantselorganelle die water wat benodig word vir die proses van fotosintese.
As ons praat oor die samestelling van selsap, dan sluit dit die volgende stowwe in:
- reserwe - organiese sure, koolhidrate en proteïene, individuele aminosure;
- verbindings wat gedurende die lewe van selle gevorm word en daarin ophoop (alkaloïede, tanniene en fenole);
- phytoncides en fitohormone;
- pigmente, waardeur vrugte, wortels en blomblare in die ooreenstemmende kleur gekleur is.
Golgi-kompleks
Die struktuur van organoïede wat die "Golgi-apparaat" genoem word, is redelik eenvoudig. In plantselle lyk hulle soos afsonderlike liggame met 'n membraan; in dierselle word hulle voorgestel deur spoelbakke, buisies en blaas. Die strukturele eenheid van die Golgi-kompleks is die diktiosoom, wat voorgestel word deur 'n stapel van 4-6 "tenks" en klein vesikels wat van hulle skei en 'n intrasellulêre vervoerstelsel is, en kan ook dien as 'n bron van lisosome. Die aantal diktiosome kan wissel van een tot verskeiehonderde.
Die Golgi-kompleks is gewoonlik naby die kern geleë. In dierselle - naby die selsentrum. Die hooffunksies van hierdie organelle is soos volg:
- afskeiding en ophoping van proteïene, lipiede en sakkariede;
- modifikasie van organiese verbindings wat die Golgi-kompleks binnegaan;
- hierdie organoïed is die plek van die vorming van lisosome.
Daar moet kennis geneem word dat ER, lisosome, vakuole en die Golgi-apparaat saam 'n buis-vakuolêre sisteem vorm wat die sel in afsonderlike afdelings met ooreenstemmende funksies verdeel. Boonop verseker hierdie stelsel konstante vernuwing van die membrane.
Mitochondria is die energiestasies van die sel
Mitochondria is twee-membraan-organelle van staafvormige, sferiese of filamentagtige vorm wat ATP sintetiseer. Hulle het 'n gladde buitenste oppervlak en 'n binneste membraan met talle voue wat cristae genoem word. Daar moet kennis geneem word dat die aantal cristae in mitochondria kan wissel na gelang van die energiebehoefte van die sel. Dit is op die binneste membraan dat talle ensiemkomplekse wat adenosientrifosfaat sintetiseer, gekonsentreer is. Hier word die energie van chemiese bindings omgeskakel na makro-ergiese bindings van ATP. Boonop breek mitochondria vetsure en koolhidrate af met die vrystelling van energie, wat opgehoop word en vir groei en sintese gebruik word.
Die interne omgewing van hierdie organelle word die matriks genoem. Sy isbevat sirkelvormige DNA en RNA, klein ribosome. Interessant genoeg is mitochondria semi-outonome organelle, aangesien hulle afhanklik is van die funksionering van die sel, maar terselfdertyd kan hulle 'n sekere onafhanklikheid handhaaf. Hulle is dus in staat om hul eie proteïene en ensieme te sintetiseer, asook om op hul eie voort te plant.
Daar word geglo dat mitochondria ontstaan het toe aërobiese prokariotiese organismes die gasheersel binnegekom het, wat gelei het tot die vorming van 'n spesifieke simbiotiese kompleks. Dus, mitochondriale DNA het dieselfde struktuur as die DNA van moderne bakterieë, en proteïensintese in beide mitochondria en bakterieë word deur dieselfde antibiotika geïnhibeer.
Plastiede - plantselorganelle
Plastiede is redelik groot organelle. Hulle is slegs teenwoordig in plantselle en word gevorm uit voorlopers - proplastiede, bevat DNA. Hierdie organelle speel 'n belangrike rol in metabolisme en word van die sitoplasma geskei deur 'n dubbelmembraan. Daarbenewens kan hulle 'n geordende stelsel van interne membrane vorm.
Plastiede is van drie tipes:
- Chloroplaste is die mees talryke plastiede wat verantwoordelik is vir fotosintese, wat organiese verbindings en vrye suurstof produseer. Hierdie strukture het 'n komplekse struktuur en is in staat om in die sitoplasma na die ligbron te beweeg. Die hoofstof in chloroplaste is chlorofil, waarmee plante die energie van die son kan gebruik. Daar moet kennis geneem word dat chloroplaste, soos mitochondria, semi-outonome strukture is, aangesien hulle in staat is omonafhanklike verdeling en sintese van hul eie proteïene.
- Leukoplaste is kleurlose plastiede wat in chloroplaste verander wanneer dit aan lig blootgestel word. Hierdie sellulêre komponente bevat ensieme. Met die hulp van hulle word glukose omgeskakel en opgehoop in die vorm van styselkorrels. In sommige plante is hierdie plastiede in staat om lipiede of proteïene op te bou in die vorm van kristalle en amorfe liggame. Die grootste aantal leukoplaste is gekonsentreer in die selle van die ondergrondse organe van plante.
- Chromoplaste is afgeleides van die ander twee tipes plastiede. Hulle vorm karotenoïede (tydens die vernietiging van chlorofil), wat rooi, geel of oranje is. Chromoplaste is die finale stadium van plastiedtransformasie. Die meeste van hulle is in vrugte, blomblare en herfsblare.
Ribosome
Wat word 'n organel 'n ribosoom genoem? Ribosome word nie-membraanorganelle genoem, wat uit twee fragmente (klein en groot subeenhede) bestaan. Hul deursnee is ongeveer 20 nm. Hulle word in selle van alle soorte aangetref. Dit is organelle van dier- en plantselle, bakterieë. Hierdie strukture word in die kern gevorm, waarna dit in die sitoplasma oorgaan, waar hulle vrylik geplaas of aan die EPS geheg word. Afhangende van die sintetiseringseienskappe, funksioneer ribosome alleen of kombineer in komplekse om poliribosome te vorm. In hierdie geval word hierdie nie-membraanorganelle deur 'n boodskapper-RNA-molekule gebind.
Die ribosoom bevat 4 rRNA-molekules wat die raamwerk daarvan vorm, sowel as verskeie proteïene. Die hooftaak van hierdie organoïed is om die polipeptiedketting saam te stel, wat die eerste stap in proteïensintese is. Daardie proteïene wat deur die ribosome van die endoplasmiese retikulum gevorm word, kan deur die hele organisme gebruik word. Proteïene vir die behoeftes van 'n individuele sel word gesintetiseer deur ribosome, wat in die sitoplasma geleë is. Daar moet kennis geneem word dat ribosome ook in mitochondria en plastiede gevind word.
Sitoskelet van 'n sel
Selsitoskelet word gevorm deur mikrotubuli en mikrofilamente. Mikrotubuli is silindriese formasies met 'n deursnee van 24 nm. Hulle lengte is 100 µm-1 mm. Die hoofkomponent is 'n proteïen genaamd tubulien. Dit is nie in staat om saam te trek nie en kan deur kolgisien vernietig word. Mikrotubuli is in die hialoplasma geleë en voer die volgende funksies uit:
- skep 'n rek, maar terselfdertyd sterk raam van die hok, wat dit toelaat om sy vorm te behou;
- neem deel aan die proses van verspreiding van selchromosome;
- verskaf beweging van organelle;
- vervat in die selsentrum, sowel as in flagella en silia.
Mikrofilamente is filamente wat onder die plasmamembraan geleë is en bestaan uit die proteïenaktien of miosien. Hulle kan saamtrek, wat lei tot beweging van die sitoplasma of uitsteeksel van die selmembraan. Boonop is hierdie komponente betrokke by die vorming van vernouing tydens seldeling.
Selsentrum (sentrosoom)
Hierdie organel bestaan uit 2 sentriole en 'n sentrosfeer. Silindriese sentriool. Sy wande word gevorm deur drie mikrotubuli, wat deur kruisverbindings met mekaar saamsmelt. Sentriole is in pare reghoekig met mekaar gerangskik. Daar moet kennis geneem word dat die selle van hoër plante nie hierdie organelle het nie.
Die hoofrol van die selsentrum is om 'n eweredige verspreiding van chromosome tydens seldeling te verseker. Dit is ook die sentrum van organisasie van die sitoskelet.
Organelle van beweging
Die organelle van beweging sluit silia, sowel as flagella in. Dit is klein groeisels in die vorm van haartjies. Die flagellum bevat 20 mikrotubuli. Die basis daarvan is in die sitoplasma geleë en word die basale liggaam genoem. Die lengte van die flagellum is 100 µm of meer. Flagella wat slegs 10-20 mikron groot is, word silia genoem. Wanneer mikrotubuli gly, kan silia en flagella ossilleer, wat beweging van die sel self veroorsaak. Die sitoplasma kan kontraktiele fibrille bevat wat miofibrille genoem word - dit is organelle van 'n diersel. Miofibrille is as 'n reël in miosiete geleë - spierweefselselle, sowel as in hartselle. Hulle bestaan uit kleiner vesels (protofibrille).
Daar moet kennis geneem word dat miofibrilbundels uit donker vesels bestaan - dit is anisotropiese skywe, sowel as ligte areas - dit is isotropiese skywe. Die strukturele eenheid van die miofibril is die sarkomeer. Dit is die area tussen die anisotropiese en isotropiese skyf, wat aktien- en miosienfilamente het. Wanneer hulle gly, trek die sarkomeer saam, wat lei tot die beweging van die hele spiervesel. Bydit gebruik die energie van ATP en kalsiumione.
Protosoë en spermatozoa van diere beweeg met behulp van flagella. Silia is die bewegingsorgaan van die siliate-skoene. By diere en mense bedek dit die lugweë en help om van klein vaste deeltjies, soos stof, ontslae te raak. Daarbenewens is daar ook skynpotiges wat ameboïedbeweging verskaf en is elemente van baie eensellige en dierselle (byvoorbeeld leukosiete).
Die meeste plante kan nie in die ruimte beweeg nie. Hulle bewegings is groei, blaarbewegings en veranderinge in die vloei van die sitoplasma van selle.
Gevolgtrekking
Ondanks al die verskeidenheid selle, het hulle almal 'n soortgelyke struktuur en organisasie. Die struktuur en funksies van organelle word gekenmerk deur identiese eienskappe, wat die normale funksionering van beide 'n individuele sel en die hele organisme verseker.
Hierdie patroon kan soos volg uitgedruk word.
Tabel "Organoïede van eukariotiese selle"
Organoid |
Plantsel |
Dierehok |
Hooffunksies |
| kern | is | is | DNA-berging, RNA-transkripsie en proteïensintese |
| endoplasmiese retikulum | is | is | sintese van proteïene, lipiede en koolhidrate, ophoping van kalsiumione, vorming van die Golgi-kompleks |
| mitochondria | is | is | sintese van ATP, eie ensieme en proteïene |
| plasties | is | no | deelname aan fotosintese, ophoping van stysel, lipiede, proteïene, karotenoïede |
| ribosome | is | is | versameling van die polipeptiedketting (proteïensintese) |
| mikrotubules en mikrofilamente | is | is | laat die sel toe om 'n sekere vorm te behou, is 'n integrale deel van die selsentrum, silia en flagella, verskaf beweging van organelle |
| lysosomes | is | is | vertering van stowwe binne die sel, vernietiging van sy onnodige strukture, deelname aan selherorganisasie, veroorsaak outolise |
| groot sentrale vakuum | is | no | verskaf spanning in die selmembraan, versamel voedingstowwe en afvalprodukte van die sel, fitonsiede en fitohormone, sowel as pigmente, is 'n reservoir van water |
| Golgi-kompleks | is | is | skei en versamel proteïene, lipiede en koolhidrate, verander die voedingstowwe wat die sel binnedring,verantwoordelik vir die vorming van lisosome |
| selsentrum | daar is, behalwe vir hoër plante | is | is die middelpunt van die organisasie van die sitoskelet, verseker eenvormige divergensie van chromosome tydens seldeling |
| myofibrils | no | is | verseker spiersametrekking |
As ons gevolgtrekkings maak, kan ons sê dat daar geringe verskille tussen 'n dier- en 'n plantsel is. Terselfdertyd het die funksionele kenmerke en struktuur van organelle (die tabel hierbo bevestig dit) 'n algemene beginsel van organisasie. Die sel funksioneer as 'n harmonieuse en integrale sisteem. Terselfdertyd is die funksies van organelle onderling verbind en gemik op optimale werking en instandhouding van die sel se lewensbelangrike aktiwiteit.
