Πολλά μυστήρια μας αποκαλύφθηκαν από το μικροσκόπιο - αόρατα σωματίδια, που ζούσαν στο σώμα, βλέπουν άλλα.

Λομονόσοφ

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ

Το κυτταρικό επίπεδο της οργάνωσης της ζωής

Κυτταρικό βιοτικό επίπεδο είναι το επίπεδο οργάνωσης, οι ιδιότητες του οποίου καθορίζονται από τα κύτταρα με τα συστατικά τους συστατικά και τη συμμετοχή τους στις διαδικασίες μετασχηματισμού ουσιών, ενέργειας και πληροφοριών.

Κυτταρικό βιολογικό σύστημα με ιδιαίτερα χαρακτηριστικά δομές, λειτουργίες και ιδιότητες.

Διαρθρωτική οργάνωση. Το κύτταρο είναι η κύρια δομική μονάδα για αποικιακούς και πολυκυτταρικούς οργανισμούς, και σε μονοκύτταρα πλάσματα είναι ταυτόχρονα ένας ανεξάρτητος ολόκληρος οργανισμός. Τα κύρια δομικά μέρη του κυττάρου είναι η επιφανειακή συσκευή, το κυτόπλασμα και ο πυρήνας (νουκλεοειδές σε προκαρυωτικούς οργανισμούς), κατασκευασμένα σύμφωνα με ορισμένα υποσυστήματα και στοιχεία, τα οποία είναι οργανίδια. Υπάρχουν δύο τύποι κυτταρικής οργάνωσης - προκαρυωτικός και ευκαρυωτικός. Το βασικό επίπεδο οργάνωσης των κυττάρων είναι το μοριακό επίπεδο.

Λειτουργική οργάνωση. Για να επιβιώσουν τα κύτταρα, είναι απαραίτητο: α) να λαμβάνεται ενέργεια από τη γύρω αναζήτηση και να τη μεταμορφώνεται στη μορφή που χρειάζεται. β) επιλεκτικά να αφήσετε, να μετακινήσετε και να αφαιρέσετε ουσίες · γ) αποθήκευση, πώληση και μεταφορά γενετικών πληροφοριών στην επόμενη γενιά · δ) διατηρεί συνεχώς χημικές αντιδράσειςαπαραίτητο για τη διατήρηση της εσωτερικής ισορροπίας · ε) αναγνωρίζουν περιβαλλοντικά σήματα και αντιδρούν με συγκεκριμένο τρόπο σε αυτά · στ) να σχηματίσουν νέα μόρια και δομές για να αντικαταστήσουν τη διάρκεια ζωής των οποίων έχει λήξει.

Κάθε ζωντανό κύτταρο είναι ένα σύστημα που μετατρέπει ουσίες, ενέργεια και πληροφορίες που έρχονται σε αυτό, και έτσι παρέχει τις ζωτικές διαδικασίες του σώματος. Ένα κελί είναι μια λειτουργική μονάδα για την εκτέλεση λειτουργιών όπως υποστήριξη, κίνηση, διατροφή, αναπνοή, κυκλοφορία αίματος, απέκκριση, αναπαραγωγή, κίνηση, ρύθμιση διαδικασιών και τα λοιπά. Τα κύτταρα των μονοκυτταρικών οργανισμών εκτελούν όλες αυτές τις ζωτικές λειτουργίες και τα περισσότερα από τα κύτταρα ενός πολυκύτταρου οργανισμού είναι εξειδικευμένα στην εκτέλεση μιας κύριας ζωτικής σημασίας λειτουργίας. Αλλά και στις δύο περιπτώσεις, οποιαδήποτε λειτουργία του κελιού είναι συνέπεια του συντονισμένου έργου όλων των συστατικών του. Η οργάνωση και η λειτουργία όλων των συστατικών του κυττάρου σχετίζονται κυρίως με βιολογικές μεμβράνες. Οι εξωτερικές σχέσεις μεταξύ των κυττάρων διατηρούνται με την απέκκριση ΧΗΜΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ και δημιουργώντας επαφές, οι εσωτερικές διασυνδέσεις μεταξύ των στοιχείων του κυττάρου παρέχονται από το υαλόπλασμα.

Ιδιότητες . Το κύτταρο είναι ένα στοιχειώδες βιοσύστημα, καθώς στο επίπεδο των κυττάρων εκδηλώνονται όλες οι ιδιότητες της ζωής. Οι κύριες ιδιότητες του κελιού είναι διαφάνεια, μεταβολισμός, ιεραρχία, ακεραιότητα, αυτορρύθμιση, αυτοανανέωση, αυτοπαραγωγή, ρυθμός κ.λπ. Αυτές οι ιδιότητες καθορίζονται από τη δομική και λειτουργική οργάνωση των βιομεμβρανών, του κυτοπλάσματος και του πυρήνα.

Το επίπεδο οργάνωσης της ζωντανής ύλης – Είναι ένας λειτουργικός τόπος της βιολογικής δομής κάποιου βαθμού πολυπλοκότητας στη γενική ιεραρχία των ζωντανών πραγμάτων. Διακρίνονται τα ακόλουθα επίπεδα οργάνωσης της ζωντανής ύλης:

1.Μοριακός - οργανώνεται σε πολύπλοκες οργανικές ενώσεις υψηλού μοριακού βάρους, όπως πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα κ.λπ.

2.Υποκυτταρικό - οργανωμένα σε οργανίδια: χρωμοσώματα, κυτταρική μεμβράνη, ενδοπλασματικό δίκτυο, μιτοχόνδρια, σύμπλοκο Golgi, λυσοσώματα, ριβοσώματα και άλλες υποκυτταρικές δομές.

3.Κυτταρικός . Σε αυτό το επίπεδο, η ζωντανή ύλη αντιπροσωπεύεται από τα κύτταρα. Το κελί είναι μια στοιχειώδης δομική και λειτουργική μονάδα ζωντανών πραγμάτων.

4.Όργανο-ιστός . Σε αυτό το επίπεδο, η ζωντανή ύλη οργανώνεται σε ιστούς και όργανα. Ο ιστός είναι μια συλλογή κυττάρων που έχουν παρόμοια δομή και λειτουργία, καθώς και διακυτταρικές ουσίες που σχετίζονται με αυτά. Ένα όργανο είναι ένα μέρος ενός πολυκυτταρικού οργανισμού που εκτελεί μια συγκεκριμένη λειτουργία ή λειτουργίες.

5.Οργανικός Σε αυτό το επίπεδο, η ζωντανή ύλη αντιπροσωπεύεται από οργανισμούς. Ένας οργανισμός (άτομο, άτομο) είναι μια αδιαίρετη ενότητα της ζωής, ο πραγματικός φορέας του, που χαρακτηρίζεται από όλα τα χαρακτηριστικά του.

6.Ειδικά για τον πληθυσμό . Σε αυτό το επίπεδο, η ζωντανή ύλη οργανώνεται στον πληθυσμό. Πληθυσμός - ένα σύνολο ατόμων ενός είδους, σχηματίζοντας ένα ξεχωριστό γενετικό σύστημα, το οποίο υπάρχει για μεγάλο χρονικό διάστημα σε ένα ορισμένο μέρος της περιοχής, σχετικά εκτός από άλλους πληθυσμούς του ίδιου είδους. Ένα είδος είναι ένα σύνολο ατόμων (πληθυσμοί ατόμων) ικανά να διασταυρωθούν με το σχηματισμό γόνιμων απογόνων και να καταλάβουν μια συγκεκριμένη περιοχή (περιοχή) στη φύση.

7.Βιοκονωτικό . Σε αυτό το επίπεδο, η ζωντανή ύλη σχηματίζει βιοκενόζες. Βιοκένωση - ένα σύνολο πληθυσμών ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙζουν σε μια συγκεκριμένη περιοχή.

8.Βιογενογενετικό . Σε αυτό το επίπεδο, η ζωντανή ύλη σχηματίζει βιογεωκενόζη Η βιογεωκένωση είναι ένας συνδυασμός βιοκένωσης και αβιοτικών παραγόντων του περιβάλλοντος (κλίμα, έδαφος).

9.Βιόσφαιρα . Σε αυτό το επίπεδο, η ζωντανή ύλη σχηματίζει τη βιόσφαιρα. Η βιόσφαιρα είναι το κέλυφος της Γης, που μεταμορφώνεται από τη δραστηριότητα των ζωντανών οργανισμών.

Είναι αδύνατο να προβλεφθούν οι ιδιότητες κάθε επόμενου επιπέδου με βάση τις ιδιότητες των προηγούμενων επιπέδων, όπως είναι αδύνατο να προβλεφθούν οι ιδιότητες του νερού με βάση τις ιδιότητες του οξυγόνου και του υδρογόνου. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται εμφάνιση, Δηλαδή, το σύστημα έχει ειδικές, ποιοτικά νέες ιδιότητες που δεν είναι εγγενείς στο άθροισμα των ιδιοτήτων των μεμονωμένων στοιχείων του. Από την άλλη πλευρά, η γνώση των χαρακτηριστικών των επιμέρους συστατικών του συστήματος διευκολύνει σε μεγάλο βαθμό τη μελέτη του.

16. Η έννοια του κυττάρου ως θεμελιώδης αρχή της ζωντανής ύλης. Λειτουργίες κελιού.

Ένα κύτταρο είναι μια στοιχειώδης μονάδα της δομής και της ζωτικής δραστηριότητας όλων των ζωντανών οργανισμών, με τον δικό του μεταβολισμό, ικανό για ανεξάρτητη ύπαρξη, αυτοπαραγωγή και ανάπτυξη.

Όλες οι μορφές κυτταρικής ζωής στη γη μπορούν να χωριστούν σε δύο βασίλεια με βάση τη δομή των συστατικών τους κυττάρων - προκαρυωτικά (μη πυρηνικά) και ευκαρυωτικά (πυρηνικά). Τα προκαρυωτικά κύτταρα έχουν απλούστερη δομή, προφανώς, προέκυψαν νωρίτερα στη διαδικασία της εξέλιξης.

Τα ευκαρυωτικά κύτταρα είναι πιο περίπλοκα και εμφανίστηκαν αργότερα. Τα κύτταρα που απαρτίζουν το ανθρώπινο σώμα είναι ευκαρυωτικά.

Βασικές λειτουργίες κελιού

Η σύνθεση πρωτεϊνών πραγματοποιείται σε όλα τα κύτταρα υπό τον έλεγχο της γενετικής συσκευής. Ένα κύτταρο που δεν μπορεί να συνθέσει πρωτεΐνες είναι ουσιαστικά νεκρό. Ένα κύτταρο ζει, πράγμα που σημαίνει ότι τα συστατικά του αλλάζουν συνεχώς.

Απαιτείται ενέργεια για να πραγματοποιηθούν όλες οι ενδοκυτταρικές διεργασίες. Στα ζωντανά κύτταρα, η ενέργεια ανταλλάσσεται συνεχώς. Τα κύτταρα έχουν την πιο σημαντική ιδιότητα για τη ζωή τους - να αποθηκεύουν και να ξοδεύουν ενέργεια.

Το κύτταρο υπάρχει σε συνεχή επαφή με τα γύρω κύτταρα ή με τις ουσίες που περιβάλλουν το σώμα. Η ζωή ενός κυττάρου, στην ουσία, συνίσταται στην απορρόφηση ουσιών από το εξωτερικό, τον μετασχηματισμό αυτών των ουσιών σε συστατικά απαραίτητα για τη ζωή του κυττάρου και τη μεταφορά τους σε άλλα κύτταρα, ή αποθήκευση μέσα σε αυτό το κύτταρο, ή απέκκριση από το σώμα.

Σε όλα τα στάδια της ανάπτυξης των κυττάρων, πραγματοποιείται η ρύθμιση της ζωτικής δραστηριότητάς του. Τώρα οι βιολόγοι γνωρίζουν πολλούς τρόπους για τη ρύθμιση της ζωτικής δραστηριότητας του κυττάρου, συμπεριλαμβανομένης της γενετικής ρύθμισης των ενδοκυτταρικών διεργασιών. Απαιτείται επίσης ρύθμιση για να διασφαλιστεί η πιο σημαντική λειτουργία ενός ζωντανού κυττάρου - οι ιδιότητες της ευερεθιστότητας, δηλαδή η ικανότητα αντίδρασης σε επιδράσεις στις οποίες το κύτταρο εκτίθεται από το εξωτερικό.

Για τον οποίο είναι χαρακτηριστικός ένας οργανισμός με σαφή ιεραρχία. Αυτή η ιδιότητα αντικατοπτρίζει τα λεγόμενα επίπεδα οργάνωσης της ζωής. Σε ένα τέτοιο σύστημα, όλα τα μέρη είναι διατεταγμένα καθαρά, ξεκινώντας από τη χαμηλότερη σειρά έως την υψηλότερη.

Τα επίπεδα οργάνωσης της ζωής είναι ένα ιεραρχικό σύστημα με δευτερεύουσες τάξεις, το οποίο αντικατοπτρίζει όχι μόνο τη φύση των βιοσυστημάτων, αλλά και τη σταδιακή τους περίπλοκη σχέση μεταξύ τους. Σήμερα είναι συνηθισμένο να διακρίνουμε οκτώ κύρια επίπεδα

Επιπλέον, διακρίνονται τα ακόλουθα συστήματα οργάνωσης:

1. Το μικροσύστημα είναι ένα συγκεκριμένο προ-οργανικό στάδιο που περιλαμβάνει μοριακά και υποκυτταρικά επίπεδα.

2. Το μεσοσύστημα είναι το επόμενο, οργανικό βήμα. Αυτό περιλαμβάνει τα κυτταρικά, ιστικά, όργανα, συστηματικά και οργανικά επίπεδα οργάνωσης της ζωής.

Υπάρχουν επίσης μακροσυστήματα, τα οποία είναι ένα υπερ-οργανικό σύνολο επιπέδων.

Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι κάθε επίπεδο έχει τα δικά του χαρακτηριστικά, τα οποία θα συζητηθούν παρακάτω.

Προ-οργανωτικά επίπεδα οργάνωσης της ζωής

Είναι συνηθισμένο να διακρίνουμε δύο κύρια στάδια εδώ:

1. Μοριακό επίπεδο οργάνωσης της ζωής - αντιπροσωπεύει το επίπεδο εργασίας και οργάνωσης βιολογικών μακρομορίων, συμπεριλαμβανομένων πρωτεϊνών, νουκλεϊκών οξέων, λιπιδίων και πολυσακχαριτών. Εδώ ξεκινούν οι πιο σημαντικές ζωτικές διαδικασίες κάθε οργανισμού - κυτταρική αναπνοή, μετασχηματισμός ενέργειας, καθώς και μεταφορά γενετικών πληροφοριών.

2. Υποκυτταρικό επίπεδο - αυτό περιλαμβάνει την οργάνωση κυτταρικών οργανιδίων, καθένα από τα οποία παίζει σημαντικό ρόλο στην ύπαρξη του κυττάρου.

Οργανωτικά επίπεδα οργάνωσης της ζωής

Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει εκείνα τα συστήματα που διασφαλίζουν την ολοκληρωμένη εργασία ολόκληρου του οργανισμού. Είναι συνηθισμένο να επισημαίνονται τα εξής:

1. Το κυτταρικό επίπεδο οργάνωσης ζωής... Δεν είναι μυστικό για κανέναν ότι είναι ένα κύτταρο που είναι μια δομική μονάδα οποιουδήποτε. Αυτό το επίπεδο μελετάται χρησιμοποιώντας κυτταρολογικά, κυτοχημικά, κυτταρογενετικά και

2. Επίπεδο ιστού... Εδώ, η κύρια προσοχή πρέπει να δοθεί στη δομή, τα χαρακτηριστικά και τη λειτουργία διαφόρων ειδών ιστών, από τους οποίους, στην πραγματικότητα, αποτελούνται τα όργανα. Η ιστολογία και η ιστοχημεία ασχολούνται με τη μελέτη αυτών των δομών.

3. Επίπεδο οργάνου... χαρακτηρίζεται από ένα νέο επίπεδο οργάνωσης. Εδώ, μερικές ομάδες ιστών συνδυάζονται για να σχηματίσουν μια συνεκτική δομή με συγκεκριμένες λειτουργίες. Κάθε όργανο είναι μέρος ενός ζωντανού οργανισμού, αλλά δεν μπορεί να υπάρχει ανεξάρτητα εκτός αυτού. Αυτό το επίπεδο μελετάται από επιστήμες όπως η φυσιολογία, η ανατομία και, σε κάποιο βαθμό, η εμβρυολογία.

Επίπεδο οργανισμούαντιπροσωπεύει τόσο μονοκύτταρους όσο και πολυκύτταρους οργανισμούς. Εξάλλου, κάθε οργανισμός είναι ένα αναπόσπαστο σύστημα, μέσα στο οποίο πραγματοποιούνται όλες οι διαδικασίες που είναι σημαντικές για τη ζωή. Επιπλέον, λαμβάνονται υπόψη οι διαδικασίες γονιμοποίησης, ανάπτυξης και ανάπτυξης, καθώς και η γήρανση ενός μεμονωμένου οργανισμού. Τέτοιες επιστήμες όπως η φυσιολογία, η εμβρυολογία, η γενετική, η ανατομία, η παλαιοντολογία ασχολούνται με τη μελέτη αυτού του επιπέδου.

Υπεροργανικά επίπεδα οργάνωσης ζωής

Εδώ, δεν λαμβάνονται υπόψη οι οργανισμοί και τα δομικά μέρη τους, αλλά ένα ορισμένο σύνολο ζωντανών όντων.

1. Επίπεδο πληθυσμού-ειδών... Η κύρια μονάδα εδώ είναι ο πληθυσμός - μια συλλογή οργανισμών ενός συγκεκριμένου είδους που κατοικεί σε μια σαφώς περιορισμένη περιοχή. Όλα τα άτομα έχουν τη δυνατότητα δωρεάν διασταύρωσης μεταξύ τους. Τέτοιες επιστήμες όπως η ταξινόμηση, η οικολογία, η γενετική του πληθυσμού, η βιογεωγραφία, η ταξινομία εμπλέκονται στη μελέτη αυτού του επιπέδου.

2. Επίπεδο οικοσυστήματος - εδώ λαμβάνεται υπόψη μια σταθερή κοινότητα διαφορετικών πληθυσμών, η ύπαρξη της οποίας συνδέεται στενά μεταξύ τους και εξαρτάται από τις κλιματολογικές συνθήκες κ.λπ. Η οικολογία συμμετέχει κυρίως στη μελέτη αυτού του επιπέδου οργάνωσης

3. Επίπεδο βιόσφαιρας είναι η υψηλότερη μορφή οργάνωσης της ζωής, η οποία είναι ένα παγκόσμιο σύμπλεγμα βιογεωκενόζων ολόκληρου του πλανήτη.

1. Κύτταρο ως στοιχειώδης γενετική και δομική-λειτουργική βιολογική μονάδα. Τύποι κυτταρικής οργάνωσης.

Κύτταρο - Στοιχειώδες βιολογικό σύστημαικανός αυτοανανέωσης, αυτοπαραγωγής και αυτο-ανάπτυξης. Η δομή ΟΛΩΝ των οργανισμών βασίζεται σε παρόμοιες δομές - κύτταρα. Έξω από το κελί, δεν υπάρχει πραγματική δραστηριότητα (ιοί). Μεταξύ των σύγχρονων οργανισμών, είναι δυνατόν να εντοπιστεί ο σχηματισμός ενός κυττάρου στη διαδικασία εξέλιξης του οργανικού κόσμου από προκαρυωτικά (μυκόπλασμα και πυροβολισμό) σε ανώτερα φυτά και ζώα.

Θεωρία κυττάρων. Ιστορία. Η τελευταία λέξη της τεχνολογίας... Σημασία - εσύ

Τύποι κυτταρικής οργάνωσης:

Προκαρυωτικός. Κυτταρικοί οργανισμοί που εμφανίστηκαν πρώτα. Είναι μονοκύτταρα με σχετικά απλή δομή και απλές λειτουργίες. Αυτοί οι οργανισμοί κυριάρχησαν στον πλανήτη μας για πάνω από 2 δισεκατομμύρια χρόνια. Η εξέλιξή τους σχετίζεται με την εμφάνιση: 1) μηχανισμών φωτοσύνθεσης. 2) οργανισμοί του ευκαρυωτικού τύπου. Η γενετική συσκευή των προκαρυωτικών: το μόνο κυκλικό DNA που βρίσκεται στο κυτταρόπλασμα δεν οριοθετείται από ένα κέλυφος - ένα νουκλεοειδές. Έξω, το κυτταρικό τοίχωμα, το εξωτερικό μέρος σχηματίζεται από ένα γλυκοπεπτίδιο - μουρεΐνη. Το εσωτερικό τμήμα του κυτταρικού τοιχώματος αντιπροσωπεύεται από τη μεμβράνη πλάσματος, οι προεξοχές των οποίων στο κυτταρόπλασμα σχηματίζουν μεσοσώματα, τα οποία εκτελούν διάφορες λειτουργίες. Πολλά μικρά ριβοσώματα, χωρίς μικροσωληνίσκους, καμία κίνηση του κυτοπλάσματος, χωρίς χλωροπλάστες και άλλα οργανικά μεμβράνη.

Ευκαρυωτικός. Εμφανίστηκαν περίπου 1,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Διαφέρουν από τους προκαρυωτικούς σε έναν πιο σύνθετο οργανισμό και χρησιμοποιούν μεγαλύτερο αριθμό κληρονομικών πληροφοριών. Το συνολικό μήκος ενός μορίου DNA σε έναν πυρήνα κυττάρου θηλαστικού είναι 1000 φορές το μήκος ενός μορίου βακτηριακού DNA.

Συγκριτικά χαρακτηριστικά eu- και προκαρυώτες - ανεξάρτητα

Ο ευκαρυωτικός τύπος κυτταρικής οργάνωσης αντιπροσωπεύεται από 2 τύπους: μονοκύτταρους και πολυκυτταρικούς οργανισμούς. Η ιδιαιτερότητα των πρωτοζωικών οργανισμών αντιστοιχεί δομικά στο επίπεδο ενός κυττάρου, σε φυσιολογικούς όρους - σε ένα πλήρες άτομο. Λόγω των μικροσκοπικών σχηματισμών των οργανιδίων, οι λειτουργίες των ζωτικών οργάνων των πολυκυτταρικών οργανισμών εκτελούνται σε κυτταρικό επίπεδο. Τα κύτταρα των πολυκυτταρικών οργανισμών, που αποτελούν μέρος ιστών και οργάνων, έχουν χάσει την ανεξαρτησία τους. Το σχήμα, το μέγεθος και η δομή τους καθορίζονται από τις λειτουργίες που εκτελούν. Πρώην. Υπάρχουν περισσότεροι από 200 τύποι κυττάρων στο ανθρώπινο σώμα, που ειδικεύονται στις λειτουργίες, αλλά ο γονότυπος είναι ο ίδιος.

Η αρχή του διαμερίσματος (ο κλωβός χωρίζεται σε διαμερίσματα). Υψηλή τάξη των εσωτερικών περιεχομένων ενός ευκαρυωτικού κυττάρου επιτυγχάνεται με διαχωρισμό του όγκου του, με υποδιαίρεση σε "κύτταρα" που διαφέρουν στις λεπτομέρειες της χημικής (ενζυματικής) σύνθεσης. Ο διαχωρισμός προωθεί τον χωρικό διαχωρισμό ουσιών και διεργασιών στα κύτταρα, που συχνά κατευθύνονται αντίθετα.

2. Δομική και λειτουργική οργάνωση του κελιού. Η δομή και η λειτουργία της βιολογικής μεμβράνης

Σύνθεση ευκαρυωτικών κυττάρων:

1. Επιφανειακές συσκευές (σύμπλοκο, κυτταρική μεμβράνη)

2. ο πυρήνας δεν είναι οργανοειδές

3. κυτταρόπλασμα

Κάθε ένα από τα συστατικά περιέχει το δικό του συγκρότημα.

Η δομή και η λειτουργία των βιολογικών μεμβρανών:

Το κύριο μέρος της συσκευής κυτταρικής επιφάνειας είναι το πλάσμα ή η βιολογική μεμβράνη (κυτταροπλασματική μεμβράνη). Η κυτταρική μεμβράνη είναι το πιο σημαντικό συστατικό των ζωντανών περιεχομένων του κυττάρου, κατασκευασμένο σύμφωνα με τη γενική αρχή. Έχουν προταθεί διάφορα δομικά μοντέλα. Σύμφωνα με το μοντέλο υγρού μωσαϊκού που προτάθηκε το 1972 από τους Nicholson and Singer, οι μεμβράνες περιλαμβάνουν ένα διμοριακό στρώμα φωσφολιπιδίων, το οποίο περιλαμβάνει πρωτεϊνικά μόρια. Τα λιπίδια είναι αδιάλυτες στο νερό ουσίες. Μόρια που έχουν δύο πόλους: υδρόφιλο, υδρόφοβο. Σε μια βιολογική μεμβράνη, τα μόρια λιπιδίων δύο παράλληλων στρωμάτων αντιμετωπίζουν το ένα το άλλο με υδρόφοβα άκρα. Και οι υδρόφιλοι πόλοι παραμένουν έξω, οι οποίοι σχηματίζουν υδρόφιλες επιφάνειες. Στην επιφάνεια της μεμβράνης προς τα έξω και προς τα μέσα βρίσκεται ένα ΑΝΟΠΛΟ στρώμα πρωτεϊνών, υπάρχουν 3 ομάδες από αυτές: περιφερειακή, βυθισμένη (ημι-ολοκλήρωση), διεισδυτική (ακέραια). Οι περισσότερες πρωτεΐνες μεμβράνης είναι ένζυμα. Οι βυθισμένες πρωτεΐνες σχηματίζουν έναν βιοχημικό μεταφορέα στη μεμβράνη, στον οποίο μετατρέπονται ουσίες. Η θέση των βυθισμένων πρωτεϊνών σταθεροποιείται από περιφερειακές πρωτεΐνες. Οι διεισδυτικές πρωτεΐνες παρέχουν τη μεταφορά πραγμάτων σε δύο κατευθύνσεις: μέσω της μεμβράνης στο κύτταρο και στην πλάτη. Υπάρχουν δύο τύποι: φορείς και σχηματισμός καναλιών. Οι πόροι που σχηματίζουν κανάλια ευθυγραμμίζουν έναν πόρο γεμάτο με νερό μέσω του οποίου διαλύθηκαν ανόργανες ουσίες από τη μία πλευρά της μεμβράνης στην άλλη. Στην εξωτερική επιφάνεια της μεμβράνης πλάσματος σε ένα ζωικό κύτταρο, τα μόρια πρωτεΐνης και λιπιδίων συνδέονται με διακλαδισμένες αλυσίδες υδατανθράκων, σχηματίζοντας έναν γλυκοκάλυλο, ένα μη ζωντανό στρώμα, ένα απόβλητο προϊόν του κυττάρου. Οι αλυσίδες υδατανθράκων δρουν ως υποδοχείς (διακυτταρική αναγνώριση - φίλος ή εχθρός). Το κελί αποκτά την ικανότητα να αποκρίνεται συγκεκριμένα σε εξωτερικές επιρροές. Στα βακτήρια, η μουρεΐνη προστίθεται στο στρώμα πάνω από τη μεμβράνη, και η κυτταρίνη ή η πηκτίνη στα φυτά. Κάτω από τη μεμβράνη πλάσματος, στην πλευρά του κυτοπλάσματος, υπάρχει μια φλοιώδης (επιφανειακή) στιβάδα και ενδοκυτταρικές ινώδεις δομές που παρέχουν μηχανική σταθερότητα της μεμβράνης.

Ιδιότητες μεμβράνης ή πλασμώματος:

Ικανότητα κλεισίματος

Πλαστική ύλη

Επιλεκτική διαπερατότητα

Λειτουργίες πλασμάλματος

Εμπόδιο

Υποστήριξη

Αισθητήριο νεύρο

Κανονιστική

Σταθεροποίηση

Μεταφορά

Η κυτταροπλασματική μεμβράνη σχηματίζεται ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ επαφές ανάλογα με τον τύπο του υφάσματος. Π.χ. στα νευρικά κύτταρα - συνάψεις, καρδιακούς μυς - δεσμοσώματα.

Είσοδος ουσιών μέσω της μεμβράνης. Ο μηχανισμός μεταφοράς ουσιών εξαρτάται από το μέγεθος των σωματιδίων. Μικρά μόρια και ιόντα περνούν από παθητική και ενεργή μεταφορά, μακρομόρια και μεγάλα σωματίδια λόγω ενδο- και εξωκυττάρωσης, οι σχηματισμοί που περιβάλλονται από μια μεμβράνη κυστιδίων. Παθητική μεταφορά συμβαίνει χωρίς κατανάλωση ενέργειας κατά μήκος της διαβάθμισης της συγκέντρωσης με διάχυση, όσμωση, διευκόλυνση της διάχυσης. Η ενεργή μεταφορά πραγματοποιείται με την κατανάλωση ενέργειας ATP έναντι της βαθμίδας συγκέντρωσης με τη συμμετοχή πρωτεϊνών φορέα. Πρώην. Αντλία καλίου-νατρίου. Όταν μειώνεται η επιλεκτική διαπερατότητα των μεμβρανών, το σώμα υποφέρει, ειδικά όταν χρησιμοποιεί συγκεκριμένα φαρμακευτικά φάρμακα (για παράδειγμα, όταν χάνει βάρος), πολλές ζωτικές διαδικασίες του κυττάρου της οργανοειδούς λειτουργίας σχετίζονται με τις μεμβράνες. Οι παθολογικές διεργασίες βασίζονται σε παραβίαση της μοριακής οργάνωσης των μεμβρανών.

Δομικά στοιχεία του κυτοπλάσματος:

Υαλόπλασμα (μήτρα). Η κύρια ουσία γεμίζει το χώρο μεταξύ των οργανίων.

Συμπερίσματα. Ασταθή συστατικά, απόβλητα κυττάρων. Το άψυχο, χωρίς εκτέλεση ενεργών λειτουργιών, συντίθεται στο κύτταρο και συντίθεται στη διαδικασία του μεταβολισμού.

Organelles ή organelles. Μόνιμα συστατικά του κυττάρου βρίσκονται στο υαλόπλασμα. Έχουν μια συγκεκριμένη δομή και εκτελούν ορισμένες λειτουργίες. Υποδιαιρούνται με σκοπό σε γενικές, υπάρχουν σε όλα ή στα περισσότερα από τα κελιά. Αυτά είναι τα μιτοχόνδρια, τα πλαστίδια και τα ειδικά, εγγενή σε μικρές ομάδες κυττάρων. Cilia, νευροϊνίδια. Κατά δομή: 1. μη μεμβράνη, ριβοσώματα, μικροσωληνίσκοι. 2. μεμβράνη: μονή μεμβράνη, EPS, σύμπλοκο Golgi, λυσοσώματα και άλλα κενοτόπια. δύο μεμβράνες: τα μιτοχόνδρια και τα πλαστίδια είναι ημι-αυτόνομες δομές, επειδή περιέχουν DNA

Πυρήνας.Είναι απαραίτητο για τη ζωή του κελιού, έχει μεγάλες αντισταθμιστικές δυνατότητες. Πρώην. Η δομή του κυτταροπλάσματος καταστρέφεται, αλλά ο πυρήνας είναι ανέπαφος, τότε η δομή αποκαθίσταται, και εάν ο πυρήνας καταστραφεί, το κύτταρο πεθαίνει.

Λειτουργίες πυρήνα:

Αποθήκευση γενετικών πληροφοριών.

Πραγματοποίηση γενετικών πληροφοριών

Κέντρο ελέγχου μεταβολισμού.

Ρύθμιση της κυτταρικής δραστηριότητας

Ανάλογα με τη φάση του κύκλου ζωής, διακρίνονται δύο καταστάσεις του πυρήνα: 1. η ενδιάμεση φάση, έχει πυρηνικό περίβλημα ή καρυόωμα, καρυόπλασμα, πυρηνικός χυμός, πυρήνες (νουκλεοσώματα), χρωματίνη. 2) ο πυρήνας κατά την κυτταρική διαίρεση. Μόνο η χρωματίνη υπάρχει σε διαφορετική κατάσταση. Η Chromatin είναι μια πυκνή ουσία πυρήνα που χρωματίζει καλά με βασικές βαφές. Χημική σύνθεση: περίπου 50% DNA, 40% ιστόνη ή βασικές πρωτεΐνες, 10% μη-ιστόνη ή όξινες πρωτεΐνες, RNA και ιόντα. Μαζί, αυτό είναι ένα δεοξυριβονουκλεϊκό σύμπλεγμα, ένα υπόστρωμα κληρονομικότητας. Οι ιστόνες αντιπροσωπεύονται από 5 κλάσματα, πρωτεΐνες μη-ιστόνης - περισσότερα από 100 κλάσματα. Και οι δύο συνδέονται με το μόριο DNA και παρεμβαίνουν στην ανάγνωση κληρονομικών πληροφοριών - αυτός είναι ένας κανονιστικός ρόλος. Αυτές οι πρωτεΐνες εκτελούν μια δομική λειτουργία, παρέχοντας τη χωρική οργάνωση του DNA σε χρωμοσώματα (βλέπε πίνακα σπειροποίησης χρωματίνης)

Η δομή του χρωμοσώματος της μεταφάσης. Η δομή των χρωμοσωμάτων μελετάται σε μεταφάση ή στην αρχή της αναφάσης. Οι πλάκες μεταφάσεων των χρωμοσωμάτων μελετώνται για τον προσδιορισμό των χρωμοσωμικών ανωμαλιών του εμβρύου, χρησιμοποιώντας κύτταρα του αποφλοιωμένου επιθηλίου του δέρματος στο αμνιακό υγρό. Ένα χρωμόσωμα είναι ένα κουλουριασμένο νήμα · το μήκος των χρωμοσωμάτων εξαρτάται από τον βαθμό συστροφής των νηματοειδών δομών. Επίπεδα συμπίεσης χρωματίνης στο εγχειρίδιο.

Η δομή των χρωμοσωμάτων είναι ανεξάρτητη.

Το σύνολο χαρακτηριστικών του συνόλου χρωμοσωμάτων, ο αριθμός, το μέγεθος και το σχήμα των χρωμοσωμάτων - καρυότυπος. Ένα ιδεόγραμμα είναι ένας ταξινομημένος καρυότυπος. Τα χρωμοσώματα διατάσσονται σε φθίνουσα σειρά του μεγέθους τους. Ανθρώπινος καρυότυπος. Στον καρυότυπο, διακρίνονται σωματικά χρωμοσώματα ή αυτοσωμάτια και χρωμοσώματα φύλου Χ και Υ.

44Α + ΧΧ (Αρ. 45.46) - σωματικό κελί, γαμέτη: 22Α + Χ

44A + XY (# 45-X, # 46Y) 22A + X, 22A + Y

3. Προσωρινή οργάνωση κυττάρων

Ο κυτταρικός κύκλος είναι η περίοδος της ύπαρξης ενός κυττάρου από τη στιγμή του σχηματισμού του με διαίρεση του μητρικού κυττάρου έως τη δική του διαίρεση ή θάνατο. Η απόπτωση είναι προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος. Το περιεχόμενο του κύκλου ζωής των κυττάρων είναι μια τακτική αλλαγή στα δομικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά με την πάροδο του χρόνου. Κατά τη διάρκεια της ζωής, τα κύτταρα αναπτύσσονται, διαφοροποιούνται, εκτελούν ορισμένες λειτουργίες, πολλαπλασιάζονται και πεθαίνουν. Κατά τη διάρκεια της αδρανοποιημένης περιόδου, η μοίρα του κυττάρου δεν προσδιορίζεται, μπορεί να ξεκινήσει την προετοιμασία για τη μίωση ή να ξεκινήσει η εξειδίκευση. Όσο υψηλότερη είναι η εξειδίκευση του κελιού, τόσο χαμηλότερη είναι η ικανότητα διαίρεσης. Το OP της μεταστατικής δραστηριότητας διακρίνεται από τρεις τύπους ιστών: 1. σταθερό, χωρίς μίτωση, η ποσότητα του DNA είναι σταθερή (εξειδικευμένα κύτταρα, νεύρο) 2. ανανεώνοντας ιστούς, τα κύτταρα είναι σε θέση να διαιρούνται συνεχώς, με ένας μεγάλος αριθμός μιτώσεις (επιθηλιακοί ιστοί, αιμοποιητικά όργανα). 3. αναπτυσσόμενοι ιστοί, μερικά από τα κύτταρα χωρίζονται και μερικά λειτουργούν ενεργά (νεφρά, ήπαρ).

Κύκλος ζωής κυττάρων

Ο κύκλος ζωής ενός κυττάρου υποδιαιρείται σε 1) μιτωτικό και 2) ετεροενθετικό (εξειδίκευση με απώλεια πολλαπλασιασμού, ικανότητα διαίρεσης ή κυτταρικό θάνατο).

Νέκρωση - θάνατος από εξωτερικές τυχαίες επιδράσεις

Ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου

Πραγματοποιείται από τα περιβάλλοντα κύτταρα και τους χυμικούς παράγοντες. Ένας ουσιαστικός ρόλος διαδραματίζεται από ειδικές πρωτεΐνες που σχηματίζονται υπό την επίδραση του γενετικού προγράμματος - κυκλώνες, προκαλούν μίτωση και ελέγχουν τη διαφορετική διάρκεια των περιόδων του κυτταρικού κύκλου.

Τα Keylons είναι πρωτεΐνες που μπορούν να αναστέλλουν την κυτταρική διαίρεση και τη σύνθεση DNA · η δράση τους στους ιστούς είναι συγκεκριμένη.

Μιτωτικός κύκλος.

Ενδιάμεση φάση. Αναπαραγωγική φάση, κατά τη διάρκεια της συνθετικής περιόδου, πραγματοποιείται επαναδιπλασιασμός DNA (διπλασιασμός). Υποδιαιρείται σε 3 περιόδους: G1 - παρουσιαστική ή μεταμοντική, S - συνθετική, G2 - postsettic ή premotic. Στην ενδιάμεση φάση, το κελί λειτουργεί ενεργά, προετοιμάζεται για διαίρεση. Μέχρι το τέλος της ενδιάμεσης φάσης, η δραστηριότητα μειώνεται, παρατηρείται μετατόπιση των πυρηνικών-κυτταροπλασματικών αναλογιών (NCR), προς αύξηση της αναλογίας του πυρήνα.

Μίτωσις. Η φάση διαχωρισμού διαρκεί το 10% του χρόνου του μιτωτικού κύκλου. Υπάρχουν 4 περίοδοι (φάσεις).

Περιορισμός του μιτωτικού κύκλου:

G1 - 2n2c, S - 2n4c, G2 - 2n4c

μίτωση: P: 2n4c; Μ: 2n4c; Α: 2n2c - 4n4c; Τ: 2n2c

Κυτοκίνηση σε φυτικά κύτταρα: Το διάφραγμα σχηματίζεται από το εσωτερικό του κυττάρου λόγω προϊόντων που συγκεντρώνονται στο σύμπλεγμα Golgi (πηκτίνη, κυτταρίνη). Κυτταροσύνθεση σε ζωικά κύτταρα: η συστολή σχηματίζεται από το εξωτερικό λόγω της φλοιώδους στιβάδας του κυτταροπλάσματος, όπου βρίσκονται μικροσωληνίσκοι και νημάτια.

Βιολογική σημασία της μίτωσης:

Πραγματοποιείται ακριβής κατανομή γενετικού υλικού μεταξύ των 2 θυγατρικών κυττάρων. Και τα δύο κύτταρα λαμβάνουν ένα σύνολο χρωμοσωμάτων DIPLOYE. Η σταθερότητα του χρωμοσώματος ρίγη διατηρείται

Ο μιτωτικός κύκλος εξασφαλίζει τη συνέχεια των χρωμοσωμάτων σε πολλές γενεές κυττάρων

Είναι ένας καθολικός μηχανισμός για την αναπαραγωγή του ευκαρυωτικού τύπου κυτταρικής οργάνωσης.

Παραβίαση μίας ή άλλης φάσης μίτωσης που οδηγεί σε παθολογικές αλλαγές στα κύτταρα ή στην εμφάνιση διαφόρων σωματικών μεταλλάξεων.

Ενδομίτωση, πολυπλοειδία, πολυτενία, αμίωση - μόνοι σας!

Η αμιτώση είναι μια άμεση κυτταρική διαίρεση, ο πυρήνας βρίσκεται σε μια κατάσταση φάσης. Δεν εντοπίζονται τα χρωμοσώματα. Οδηγεί στην εμφάνιση δύο κυττάρων, αλλά πολύ συχνά το αποτέλεσμα είναι διπύρηνα και πολυπυρηνικά κύτταρα. Κανονικά, η αμιτώσεις συμβαίνει σε ζωικές εμβρυϊκές μεμβράνες και σε ωάρια των ωοθηκών, αλλά δεν εμφανίζεται ποτέ σε εμβρυϊκούς ιστούς, μόνο σε εξειδικευμένους. Τυπικό για παθολογικές διεργασίες (φλεγμονή, κακοήθη ανάπτυξη).

Και ως μέρος ενός πολυκυτταρικού οργανισμού, επηρεάζοντας έτσι όλα τα υψηλότερα δομικά επίπεδα ζωής.

Η ζωή στη Γη ξεκίνησε από οργανισμούς σε κυτταρικό επίπεδο. Η ανάπτυξή τους, ο συνδυασμός κληρονομικότητας και ποικιλομορφίας έχουν οδηγήσει σε μια τεράστια ποικιλία μορφών ζωντανής ύλης. Αυτό είναι παγκόσμιας κλάσης τη σημασία του κυτταρικού βιοτικού επιπέδου.

Με τη ζωτική του δραστηριότητα, το κύτταρο περιλαμβάνει όλη την ποικιλία των χημικών στοιχείων του πλανήτη Γη σε άλλα βιοσυστήματα, αποθηκεύει την ενέργεια του Ήλιου σε αυτά και παρέχει έτσι όλες τις διαδικασίες της ζωής στη βιόσφαιρα.

Η σημασία του κυτταρικού επιπέδου είναι επίσης αυτό εδώ αρχίσει διαδικασίες της ζωής, από τότε που αναδύθηκαν μοριακό επίπεδο σύνθεση μήτρας ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ εμφανίζεται μόνο σε ένα ζωντανό κύτταρο. Αυτές οι διαδικασίες ζωής δεν βγαίνουν έξω από το κελί. Δεν υπάρχει ζωή έξω από το κελί.

Η εξειδίκευση των κυττάρων ήταν μεγάλης σημασίας, η οποία οδήγησε στην ποικιλομορφία των ιδιοτήτων τους, στις διαδικασίες που συμβαίνουν σε αυτά, στην εμφάνιση μιας ποικιλίας κυτταρικών μορφών ζωής. Λόγω της εξειδίκευσης των κυττάρων στη ζωντανή ύλη, έχουν προκύψει διάφοροι κυτταρικοί ιστοί, πολύπλοκοι πολυκυτταρικοί οργανισμοί εμφανίστηκαν στη διαδικασία εξέλιξης με τις δικές τους ειδικές ιδιότητες και ικανότητες να υπάρχουν σε διαφορετικά περιβάλλοντα ζωής στον πλανήτη μας. Η εξειδίκευση των κυττάρων κατέστησε δυνατή την πλήρη χρήση όλων των συνθηκών ζωής για τη ζωντανή ύλη.

Μεγάλης σημασίας είναι το γεγονός ότι σε κυτταρικό επίπεδο πραγματοποιήθηκε η εμφάνιση και η απομόνωση ολοκληρωμένων ανεξάρτητων βιοσυστημάτων με τη μορφή ενός στοιχειώδους ζωντανού κυττάρου, που ήταν το αρχικό στην ιστορία της Γης. Σε αυτήν την περίπτωση, το κελί έγινε βασική μονάδα ζωή και στοιχειώδης μορφή ΖΩΗ.

Στο κυτταρικό επίπεδο, στην αρχαιότητα, υπήρξε ουσιαστικά ένα σημαντικό γεγονός - η εμφάνιση ενός ζωντανού οργανισμού και η διαίρεσή του σε διάφορες μορφές: προκαρυώτες και ευκαρυώτες, αυτοτροφικά και ετερότροπα, αναερόβια και αερόβια, ακίνητα και κινητά.

Σε κυτταρικό επίπεδο, η εξέλιξη μέσω της φυσικής επιλογής πραγματοποίησε αναζήτηση για τη δημιουργία πολυκυτταρικών και συμβιωτικών μορφών ζωής και αποτελεσματικών μεθόδων αναπαραγωγής. Υλικό από τον ιστότοπο

Η εξελικτική ανάπτυξη των οργανισμών ξεκίνησε σε κυτταρικό επίπεδο. Φυτά, μύκητες, ζώα, βακτήρια - όλες αυτές οι μορφές κυτταρικής ζωής οδηγούν την ατομική και εξελικτική τους ανάπτυξη από το κύτταρο.

Η εμφάνιση του κυττάρου ήταν η αρχή της ύπαρξης ενός βιολογικού κύκλου ουσιών, ο οποίος σηματοδότησε ένα ποιοτικά νέο στάδιο στην ιστορία του πλανήτη Γη - την εμφάνιση της βιόσφαιρας.

Όλα αυτά τα παραδείγματα δείχνουν σημαντικά ο ρόλος του κυτταρικού επιπέδου οργάνωσης στη ζωντανή ύλη.

Έτσι, το κελί είναι η κύρια μορφή και η στοιχειώδης μονάδα της οργάνωσης μιας ζωντανής μητέρας. Όλα τα ζωντανά πλάσματα στη Γη είναι φτιαγμένα από κύτταρα. Συνδυάζοντας ένα σύμπλεγμα ενδοκυτταρικών δομών και βιολογικών μορίων σε ένα μοναδικό, ολιστικό, διακριτό βιοσύστημα ως μονάδα ζωής. Η ικανότητα μετάδοσης κληρονομικών πληροφοριών από κύτταρο σε κύτταρο είναι το κύριο χαρακτηριστικό του κυτταρικού βιοτικού επιπέδου.

Σε αυτήν τη σελίδα υλικό για θέματα: