Celice, ki tvorijo tkiva predstavnikov flore in favne, imajo pomembne razlike v velikosti, obliki in sestavnih elementih. Vendar pa vsi kažejo podobnosti v glavnih značilnostih rasti, presnove, vitalne aktivnosti, razdražljivosti, sposobnosti spreminjanja in razvoja. Nato si oglejmo podrobneje strukturo rastlinske celice (tabela glavnih komponent bo podana na koncu članka).
Kratko zgodovinsko ozadje
S pomočjo osmotskega šoka leta 1925 sta Grendel in Gorter pridobila prazne lupine eritrocitov, svoje tako imenovane "sence". Zloženi so bili na kup, kar je določalo njihovo površino. Lipide izoliramo z uporabo acetona. Določeno je bilo tudi njihovo število na enoto površine eritrocitov. Kljub napakam v izračunih je bil izključen naključno pravilen rezultat in odkrit lipidni dvosloj.
Splošne informacije
Biologija je preučevanje razvoja in rasti tkivnih elementov predstavnikov flore in favne. Struktura rastlinske celice je zapletenatri neločljivo povezane komponente:
- Jedro. Od citoplazme je ločen s porozno membrano. Vsebuje nukleolus, jedrski sok in kromatin.
- Citoplazma in kompleks specializiranih struktur - organele. Med slednje so zlasti plastidi, mitohondriji, lizosome in Golgijev kompleks, celično središče. Organele so vedno prisotne. Poleg njih obstajajo tudi začasne formacije, imenovane vključki.
- Struktura, ki tvori površino, je lupina rastlinske celice.
Lastnosti površinske naprave
V levkocitih in enoceličnih organizmih celična membrana zagotavlja prodiranje vode, ionov, majhnih molekul drugih spojin. Proces, med katerim pride do prodiranja trdnih delcev, se imenuje fagocitoza. Če padejo kapljice tekočih spojin, potem govorijo o pinocitozi.
Organoidi
Prisotni so v evkariontskih celicah. Biološke transformacije, ki se pojavijo v celici, so povezane z organeli. Pokriti so z dvojno membrano - plastidi in mitohondriji. Vsebujejo lastno DNK, pa tudi aparat za sintezo beljakovin. Razmnoževanje poteka z delitvijo. V mitohondrijih se poleg ATP sintetizirajo tudi beljakovine v majhni količini. Plastidi so prisotni v rastlinskih celicah. Njihovo razmnoževanje poteka z delitvijo.
membrana
Napačno je domnevati, da je zunanja plast celice citoplazma. Membrana je molekularno elastična struktura. Zunanja plast celice se imenujepovršinski aparat, preko katerega se izvaja ločevanje vsebine iz zunanjega okolja. Obstajajo različne funkcije celične membrane. Ena od glavnih nalog je zagotoviti celovitost celotnega elementa. V notranjosti so tudi strukture, ki delijo celico na tako imenovane predelke. Te zaprte cone imenujemo organele ali predelki. Znotraj njih se ohranjajo določeni pogoji. Funkcija celične membrane je uravnavanje izmenjave med okoljem in celico.
membrana
Kakšna je struktura celične membrane? Celična membrana je dvoslojna (dvojna) molekul razreda lipidov. Večina jih je lipidov kompleksne vrste - fosfolipidov. Molekule vsebujejo hidrofobne (rep) in hidrofilne (glava) dele. Ko se oblikuje celična stena, se repi obrnejo navznoter, glave pa v nasprotni smeri. Membrane so nespremenljive strukture. Lupina živalske celice ima veliko podobnosti z elementom predstavnika flore. Debelina membrane je približno 7-8 nm. Biološka zunanja plast celice vključuje različne beljakovinske spojine: polintegralne (na enem koncu potopljene v zunanjo ali notranjo lipidno plast), integralne (prodirajo skozi), površinske (mejijo na notranji strani ali se nahajajo na zunanji strani). Številni proteini so stičišča membrane in citoskeleta znotraj celice in zunanje stene (če je prisotna). Nekatere integralne spojine delujejo kot ionski kanali, različni receptorji in prenašalci.
obrambna naloga
Struktura celične membrane v veliki meri določa njeno delovanje. Zlasti ima membrana selektivno prepustnost. To pomeni, da je stopnja prepustnosti molekul skozi membrano odvisna od njihove velikosti, kemičnih lastnosti in električnega naboja. Glavna funkcija, ki jo opravlja zunanja plast celice, se imenuje pregrada. Zaradi tega je zagotovljena selektivna, regulirana, aktivna in pasivna izmenjava spojin z okoljem. Na primer, membrana peroksisomov ščiti citoplazmo pred nevarnimi peroksidi.
Prevoz
Skozi zunanjo plast celice poteka prehod snovi. Zaradi transporta je zagotovljena dostava prehranskih sestavin, izločanje končnih produktov presnovnega procesa, izločanje različnih snovi, tvorba ionskih sestavin. Poleg tega se v celici ohranja optimalni pH in koncentracija ionov, potrebnih za delovanje encimov. Če iz nekega razloga potrebni delci ne morejo preiti skozi fosfolipidni dvosloj, na primer zaradi hidrofilnih lastnosti, ker je membrana v notranjosti hidrofobna, ali zaradi svoje velike velikosti, lahko prečkajo membrano preko posebnih transporterjev (protein-nosilcev), tako da endocitozo ali po proteinskih kanalih. V procesu pasivnega transporta spojine prehajajo skozi zunanjo plast celice brez stroškov energije z difuzijo vzdolž koncentracijskega gradienta. Lahka izvedba velja za eno od možnosti za ta proces. V tem primeru posebna molekula pomaga snovi, da prečka zunanjo plast celice. Ona lahkoobstaja kanal, ki lahko prehaja snovi samo tipa 1. Aktivni transport zahteva energijo. To je posledica dejstva, da se gibanje v tem primeru pojavi obratno glede na gradient koncentracije. V tem primeru membrana vsebuje posebne črpalne beljakovine, vključno z ATPazo, ki precej aktivno črpa kalijeve ione v celico in črpa natrijeve ione.
Druga opravila
Zunanja plast celice opravlja matrično funkcijo. To zagotavlja določeno medsebojno razporeditev in orientacijo membranskih beljakovinskih spojin ter njihovo optimalno interakcijo. Zaradi mehanske funkcije je zagotovljena avtonomija celice in notranjih struktur ter povezava z drugimi celicami. V tem primeru so stene konstrukcij velikega pomena pri predstavnikih flore. Pri živalih je zagotavljanje mehanske funkcije odvisno od medcelične snovi. Membrane opravljajo tudi energetske naloge. V procesu fotosinteze v kloroplastih in celičnega dihanja v mitohondrijih se v njihovih stenah aktivirajo sistemi za prenos energije. V njih, tako kot v mnogih drugih primerih, sodelujejo beljakovine. Ena najpomembnejših je receptorska funkcija. Nekatere beljakovine, ki jih najdemo v membrani, so receptorji. Zahvaljujoč tem molekulam lahko celica zazna določene signale. Na primer, steroidi, ki krožijo v krvnem obtoku, vplivajo samo na tiste ciljne celice, ki imajo receptorje, ki ustrezajo določenim hormonom. Obstajajo tudi nevrotransmiterji. Te kemikalijepovezave zagotavljajo impulzni prenos. Povezani so tudi s specifičnimi ciljnimi beljakovinami. Komponente membrane so pogosto encimi. Od tod encimska funkcija celične membrane. Prebavne spojine so prisotne v plazemskih membranah črevesnih epitelijskih elementov. Biopotenciali se generirajo in vodijo v zunanji plasti celice.
koncentracija ionov
S pomočjo membrane se notranja vsebnost K+ iona vzdržuje na višji ravni kot zunaj. Hkrati je koncentracija Na+ bistveno nižja kot na zunanji strani. To je še posebej pomembno, ker zagotavlja potencialno razliko čez steno in ustvarjanje živčnega impulza.
Označevanje
Na membrani so antigeni, ki delujejo kot nekakšne "oznake". Oznaka omogoča identifikacijo celice. Glikoproteini - beljakovine z oligosaharidnimi razvejanimi stranskimi verigami, ki so pritrjene nanje - igrajo vlogo "antene". Ker obstaja nešteto konfiguracij stranskih verig, je mogoče narediti marker za vsako skupino celic. Z njihovo pomočjo nekatere elemente prepoznajo drugi, kar jim posledično omogoča usklajeno delovanje. To se zgodi na primer med nastajanjem tkiv in organov. Po istem mehanizmu deluje imunski sistem, da prepozna tuje antigene.
Sestava in struktura
Kot že omenjeno, so celične membrane sestavljene iz fosfolipidov. Vendar pa poleg njih struktura vsebujeholesterola in glikolipidov. Slednji so lipidi z vezanimi ogljikovimi hidrati. Gliko- in fosfolipidi, ki večinoma tvorijo celične membrane, so sestavljeni iz 2 dolgih hidrofobnih ogljikovih hidratov "repov". Povezani so s hidrofilno, nabito "glavo". Zaradi prisotnosti holesterola ima membrana potrebno raven togosti. Spojina zaseda prosti prostor med lipidnimi hidrofobnimi repi in tako preprečuje njihovo upogibanje. V zvezi s tem so tiste membrane, v katerih je manj holesterola, bolj prožne in mehke, tam, kjer ga je več, pa je, nasprotno, večja togost in krhkost sten. Poleg tega spojina deluje kot zamašek, ki preprečuje premikanje polarnih molekul iz celice v celico. Posebno pomembne so beljakovine, ki prodrejo skozi membrano in so odgovorne za njene različne lastnosti. Ena ali druga lupina rastlinske celice ima beljakovine, opredeljene v sestavi in usmerjenosti.
Anular lipidi
Te spojine najdemo poleg beljakovin. Vendar pa so obročasti lipidi bolj urejeni in manj mobilni. Vsebujejo maščobne kisline z večjo nasičenostjo. Lipidi zapustijo membrane skupaj z beljakovinsko spojino. Brez obročastih elementov membranski proteini ne bodo delovali. Pogosto so lupine asimetrične. Z drugimi besedami, to pomeni, da imajo plasti različne lipidne sestave. Zunanje vsebuje predvsem glikolipide, sfingomijeline, fosfatidilholin, fosfatidil nositol. Notranja plast vsebuje fosfatidil nositol,fosfatidiletanolamin in fosfatidilserin. Prehod z ene ravni na drugo specifično molekulo je nekoliko težaven. Vendar se lahko zgodi spontano. To se zgodi približno enkrat na šest mesecev. Prehod lahko izvedemo tudi s pomočjo proteinov flippase in scramblase. Ko se fosfatidilseril pojavi v zunanji plasti, makrofagi zavzamejo obrambni položaj in svojo aktivnost usmerijo v uničenje celice.
Organelles
Ta področja so lahko enojna in zaprta ali povezana med seboj, ločena z membranami od hialoplazme. Periksisomi, vakuole, lizosomi, Golgijev aparat in endoplazmatski retikulum se štejejo za enomembranske organele. Dvojne membrane vključujejo plastide, mitohondrije in jedro. Kar zadeva zgradbo membran, se stene različnih organelov razlikujejo po sestavi beljakovin in lipidov.
Selektivna prepustnost
Skozi celične membrane počasi difundirajo maščobe in aminokisline, ioni in glicerol, glukoza. Hkrati stene same aktivno uravnavajo ta proces, prepuščajo nekatere in zadržujejo druge snovi. Obstajajo štirje glavni mehanizmi za vstop spojine v celico. Ti vključujejo endo- ali eksocitozo, aktivni transport, osmozo in difuzijo. Zadnja dva sta pasivne narave in ne zahtevata stroškov energije. Toda prva dva sta aktivna. Potrebujejo energijo. Pri pasivnem transportu selektivno prepustnost določajo integralni proteini - posebni kanali. Skozi njih je prežeta membrana. Ti kanali tvorijo nekakšen prehod. Za elemente obstajajo lastne beljakovineCl, Na, K. Kar zadeva koncentracijski gradient, se molekule elementov iz njega premikajo v celico. V ozadju draženja se odprejo natrijevi ionski kanali. Ti pa začnejo nenadoma vstopiti v celico. To spremlja neravnovesje membranskega potenciala. Vendar po tem okreva. Kalijevi kanali ostanejo vedno odprti. Skozi njih ioni počasi vstopajo v celico.
Za zaključek
Naloge in struktura rastlinske celice so na kratko predstavljene spodaj. Tabela vsebuje tudi podatke o sestavi biološkega elementa.
| Vrste elementov | Sestava in funkcije |
| Rastlinske celice | Izdelano iz vlaken. Zagotavlja oder in zaščito. |
| bioelementi | Zelo tanek in elastičen sloj - glikokaliks vključuje beljakovine in polisaharide. Zagotavlja zaščito. |
