Kot veste, imajo skoraj vsi organizmi na našem planetu celično strukturo. V bistvu imajo vse celice podobno strukturo. Je najmanjša strukturna in funkcionalna enota živega organizma. Celice imajo lahko različne funkcije in posledično različne strukture. V mnogih primerih lahko delujejo kot neodvisni organizmi.
Rastline, živali, glive, bakterije imajo celično strukturo. Vendar pa obstajajo nekatere razlike med njihovimi strukturnimi in funkcionalnimi enotami. In v tem članku bomo obravnavali celično strukturo. 8. razred predvideva študij te teme. Zato bo članek zanimiv za šolarje, pa tudi za tiste, ki jih biologija preprosto zanima. Ta pregled bo opisal celično strukturo, celice različnih organizmov, podobnosti in razlike med njimi.
Zgodovina teorije celične strukture
Ljudje niso vedno vedeli, iz česa so sestavljeni organizmi. Dejstvo, da so vsa tkiva tvorjena iz celic, je postalo znano relativno nedavno. znanost, ki študirato je biologija. Celično strukturo telesa sta najprej opisala znanstvenika Matthias Schleiden in Theodor Schwann. Zgodilo se je leta 1838. Nato je teorija celične strukture sestavljena iz naslednjih določb:
- živali in rastline vseh vrst nastanejo iz celic;
- rastejo s tvorbo novih celic;
- celica je najmanjša življenjska enota;
- organizem je zbirka celic.
Sodobna teorija vključuje nekoliko drugačna določila in jih je malo več:
- celica lahko prihaja samo iz matične celice;
- večcelični organizem ni sestavljen iz preproste zbirke celic, ampak tistih, združenih v tkiva, organe in organske sisteme;
- celice vseh organizmov imajo podobno strukturo;
- celica je kompleksen sistem, sestavljen iz manjših funkcionalnih enot;
- celica je najmanjša strukturna enota, ki lahko deluje kot neodvisen organizem.
Struktura celic
Ker imajo skoraj vsi živi organizmi celično strukturo, je vredno razmisliti o splošnih značilnostih strukture tega elementa. Najprej so vse celice razdeljene na prokariontske in evkariontske. V slednjem je jedro, ki ščiti dedne informacije, zapisane na DNK. V prokariontskih celicah je odsoten, DNK pa prosto plava. Vse evkariontske celice so zgrajene po naslednji shemi. Imajo lupino - plazemsko membrano, okoli nje je običajnonahajajo se dodatne zaščitne formacije. Vse pod njim, razen jedra, je citoplazma. Sestavljen je iz hialoplazme, organelov in vključkov. Hialoplazma je glavna prozorna snov, ki služi kot notranje okolje celice in zapolnjuje ves njen prostor. Organele so trajne strukture, ki opravljajo določene funkcije, torej zagotavljajo vitalno aktivnost celice. Vključitve so nestalne formacije, ki prav tako igrajo vlogo, vendar to počnejo začasno.
Celična zgradba živih organizmov
Zdaj bomo našteli organele, ki so enaki za celice katerega koli živega bitja na planetu, razen za bakterije. To so mitohondriji, ribosomi, Golgijev aparat, endoplazmatski retikulum, lizosomi, citoskelet. Za bakterije je značilna le ena od teh organelov - ribosomi. Zdaj pa razmislite o strukturi in funkcijah vsake organele posebej.
mitohondrije
Zagotavljajo znotrajcelično dihanje. Mitohondriji igrajo vlogo nekakšne "elektrarne", ki proizvaja energijo, ki je potrebna za življenje celice, za potek določenih kemičnih reakcij v njej.
Spadajo med dvomembranske organoide, torej imajo dve zaščitni ovojnici - zunanjo in notranjo. Pod njimi je matriks - analog hialoplazme v celici. Med zunanjo in notranjo membrano nastanejo kristali. To so gube, ki vsebujejo encime. Te snovi so potrebne, da se lahko izvajajokemične reakcije, ki sprostijo energijo, ki jo potrebuje celica.
ribosome
Odgovorni so za presnovo beljakovin, in sicer za sintezo snovi tega razreda. Ribosomi so sestavljeni iz dveh delov - podenot, velike in majhne. Ta organela nima membrane. Podenote ribosomov se združijo le tik pred procesom sinteze beljakovin, preostali čas pa so ločene. Tu se snovi proizvajajo na podlagi informacij, zapisanih na DNK. Te informacije se ribosomom posredujejo s pomočjo tRNA, saj bi bilo zelo nepraktično in nevarno vsakič prenašati DNK sem - verjetnost, da bi jo poškodovali, bi bila previsoka.
Golgijev aparat
Ta organoid je sestavljen iz kupov ravnih cistern. Funkcije tega organoida so, da kopiči in spreminja različne snovi, sodeluje pa tudi pri tvorbi lizosomov.
Endoplazemski retikulum
Deli se na gladko in grobo. Prvi je zgrajen iz ravnih cevi. Odgovoren je za proizvodnjo steroidov in lipidov v celici. Groba se imenuje tako, ker so na stenah membran, iz katerih je sestavljen, številni ribosomi. Opravlja transportno funkcijo. Tam sintetizirane beljakovine namreč prenaša iz ribosomov v Golgijev aparat.
lizosomi
So enomembranske organele, ki vsebujejo encime, potrebne za izvajanje kemičnih reakcij, ki se pojavijo v procesuznotrajcelični metabolizem. Največje število lizosomov opazimo v levkocitih - celicah, ki opravljajo imunsko funkcijo. To je razloženo z dejstvom, da izvajajo fagocitozo in so prisiljeni prebaviti tuje beljakovine, ki zahtevajo veliko količino encimov.
citoskelet
To je zadnja organela, ki je skupna glivam, živalim in rastlinam. Ena od njegovih glavnih funkcij je ohranjanje oblike celice. Sestavljen je iz mikrotubul in mikrofilamentov. Prve so votle cevi, narejene iz beljakovinskega tubulina. Zaradi prisotnosti v citoplazmi se lahko nekatere organele premikajo po celici. Poleg tega so cilije in flagele pri enoceličnih organizmih lahko sestavljene tudi iz mikrotubul. Drugo komponento citoskeleta - mikrofilamente - sestavljata kontraktilna proteina aktin in miozin. Pri bakterijah ta organela običajno ni. Toda za nekatere od njih je značilna prisotnost citoskeleta, vendar bolj primitivna, ne tako zapletena struktura kot pri glivah, rastlinah in živalih.
organeli rastlinskih celic
Celična zgradba rastlin ima nekaj posebnosti. Poleg zgoraj naštetih organelov so prisotne tudi vakuole in plastidi. Prvi so zasnovani tako, da v njej kopičijo snovi, vključno z nepotrebnimi, saj jih je pogosto nemogoče odstraniti iz celice zaradi prisotnosti goste stene okoli membrane. Tekočina, ki je v vakuoli, se imenuje celični sok. V mladi rastlinski celici je sprva več majhnih vakuol, ki kot jestaranja združijo v eno veliko. Obstajajo tri vrste plastidov: kromoplasti, levkoplasti in kromoplasti. Za prve je značilna prisotnost rdečega, rumenega ali oranžnega pigmenta v njih. Kromoplasti so v večini primerov potrebni za privabljanje opraševalnih žuželk ali živali, ki sodelujejo pri distribuciji plodov skupaj s semeni svetle barve. Zahvaljujoč tem organelom imajo cvetovi in plodovi različne barve. Iz kloroplastov lahko nastanejo kromoplasti, ki jih lahko opazimo jeseni, ko se listi obarvajo rumeno-rdeče, in tudi med zorenjem plodov, ko zelena barva postopoma popolnoma izgine. Naslednja vrsta plastidov - levkoplasti - so zasnovana za shranjevanje snovi, kot so škrob, nekatere maščobe in beljakovine. Kloroplasti izvajajo proces fotosinteze, zahvaljujoč kateri rastline prejmejo potrebne organske snovi zase.
Iz šestih molekul ogljikovega dioksida in enake količine vode lahko celica dobi eno molekulo glukoze in šest kisika, ki se sprosti v ozračje. Kloroplasti so dvomembranski organeli. Njihova matrika vsebuje tilakoide, združene v grana. Te strukture vsebujejo klorofil in tukaj poteka reakcija fotosinteze. Poleg tega matriks kloroplasta vsebuje tudi lastne ribosome, RNA, DNK, posebne encime, škrobna zrna in lipidne kapljice. Matrica teh organelov se imenuje tudi stroma.
Lastnosti gob
Ti organizmi imajo tudi celično strukturo. V starih časih so bili združeni v eno kraljestvo zrastline zgolj navzven, toda s prihodom naprednejše znanosti je postalo jasno, da tega ni mogoče storiti.
Prvič, glive za razliko od rastlin niso avtotrofi, same niso sposobne proizvajati organskih snovi, ampak se prehranjujejo samo s pripravljenimi. Drugič, celica glive je bolj podobna živalski, čeprav ima nekatere značilnosti rastline. Glivična celica, tako kot rastlina, je obdana z gosto steno, vendar ni sestavljena iz celuloze, temveč iz hitina. To snov telo živali težko prebavi, zato gobe veljajo za težko hrano. Poleg zgoraj opisanih organelov, ki so značilni za vse evkarionte, je tu tudi vakuola – to je še ena podobnost med glivami in rastlinami. Toda plastidi v strukturi glivične celice niso opaženi. Med steno in citoplazemsko membrano je lomasom, katerega funkcije še niso povsem razumljene. Preostala struktura glivične celice spominja na žival. Poleg organelov v citoplazmi plavajo tudi vključki, kot so maščobne kapljice in glikogen.
živalske celice
Zanje so značilne vse organele, ki so bile opisane na začetku članka. Poleg tega se na vrhu plazemske membrane nahaja glikokaliks - membrana, sestavljena iz lipidov, polisaharidov in glikoproteinov. Sodeluje pri transportu snovi med celicami.
Core
Seveda imajo poleg običajnih organelov jedro živalske, rastlinske, glivične celice. Zaščiten je z dvema školjkama, v katerih so pore. Matriks je sestavljen iz karioplazme(jedrski sok), v katerem kromosomi lebdijo z dednimi informacijami, zapisanimi na njih. Obstajajo tudi jedrca, ki so odgovorna za tvorbo ribosomov in sintezo RNA.
Prokarioti
Ti vključujejo bakterije. Celična struktura bakterij je bolj primitivna. Nimajo jedra. Citoplazma vsebuje organele, kot so ribosomi. Plazemsko membrano obdaja mureinska celična stena. Večina prokariotov je opremljena z organeli gibanja - predvsem bičami. Okoli celične stene se lahko nahaja tudi dodatna zaščitna ovojnica, sluzna kapsula. Poleg osnovnih molekul DNK citoplazma bakterij vsebuje plazmide, ki vsebujejo informacije, odgovorne za povečanje odpornosti telesa na neugodne razmere.
Ali so vsi organizmi sestavljeni iz celic?
Nekateri verjamejo, da imajo vsi živi organizmi celično strukturo. Ampak to ni res. Obstaja tako kraljestvo živih organizmov, kot so virusi.
Niso narejeni iz celic. Ta organizem predstavlja kapsid - beljakovinska lupina. V njem je DNK ali RNA, ki vsebuje majhno količino genetskih informacij. Okoli beljakovinske lupine se lahko nahaja tudi lipoprotein, ki se imenuje superkapsid. Virusi se lahko razmnožujejo samo v tujih celicah. Poleg tega so sposobni kristalizirati. Kot lahko vidite, je trditev, da imajo vsi živi organizmi celično strukturo, napačna.
Primerjalna tabela
Po tem, ko smopreučil zgradbo različnih organizmov, če povzamem. Torej, celična struktura, tabela:
| Živali | Rastline | Gobe | bakterije | |
| Core | Da | Da | Da | Ne |
| celična stena | Ne | Da, iz celuloze | Jej, iz chitina | Jejte, iz mureina |
| ribosome | Da | Da | Da | Da |
| lizosomi | Da | Da | Da | Ne |
| mitohondrije | Da | Da | Da | Ne |
| Golgijev aparat | Da | Da | Da | Ne |
| citoskelet | Da | Da | Da | Da |
| Endoplazemski retikulum | Da | Da | Da | Ne |
| Citoplazmatska membrana | Da | Da | Da | Da |
| Dodatne školjke | Glycocalyx | Ne | Ne | mukoidne kapsule |
To je morda vse. Preučili smo celično strukturo vseh organizmov, ki obstajajo na planetu.
