Zoals je weet, hebben bijna alle organismen op onze planeet een celstructuur. In principe hebben alle cellen een vergelijkbare structuur. Het is de kleinste structurele en functionele eenheid van een levend organisme. Cellen kunnen verschillende functies hebben en dus variaties in hun structuur. In veel gevallen kunnen ze optreden als onafhankelijke organismen.
Planten, dieren, schimmels, bacteriën hebben een celstructuur. Er zijn echter enkele verschillen tussen hun structurele en functionele eenheden. En in dit artikel zullen we de cellulaire structuur beschouwen. Groep 8 voorziet in de studie van dit onderwerp. Daarom zal het artikel interessant zijn voor schoolkinderen, maar ook voor degenen die gewoon geïnteresseerd zijn in biologie. Deze recensie beschrijft de cellulaire structuur, cellen van verschillende organismen, overeenkomsten en verschillen daartussen.
Geschiedenis van de theorie van celstructuur
Mensen wisten niet altijd waar organismen van gemaakt waren. Dat alle weefsels uit cellen worden gevormd, is relatief recent bekend geworden. wetenschap die studeertdit is biologie. De celstructuur van het lichaam werd voor het eerst beschreven door wetenschappers Matthias Schleiden en Theodor Schwann. Het gebeurde in 1838. Toen bestond de theorie van de celstructuur uit de volgende bepalingen:
- allerlei soorten dieren en planten worden gevormd uit cellen;
- ze groeien met de vorming van nieuwe cellen;
- cel is de kleinste eenheid van het leven;
- een organisme is een verzameling cellen.
Moderne theorie bevat iets andere bepalingen, en er zijn er iets meer:
- cel kan alleen van moedercel komen;
- een meercellig organisme bestaat niet uit een simpele verzameling cellen, maar uit die samengevoegd tot weefsels, organen en orgaansystemen;
- cellen van alle organismen hebben een vergelijkbare structuur;
- cell is een complex systeem dat bestaat uit kleinere functionele eenheden;
- cel is de kleinste structurele eenheid die als een onafhankelijk organisme kan optreden.
Celstructuur
Aangezien bijna alle levende organismen een celstructuur hebben, is het de moeite waard om de algemene kenmerken van de structuur van dit element te overwegen. Eerst worden alle cellen verdeeld in prokaryotisch en eukaryoot. In de laatste is er een kern die de erfelijke informatie die op DNA is vastgelegd, beschermt. In prokaryotische cellen is het afwezig en drijft DNA vrij rond. Alle eukaryote cellen zijn gebouwd volgens het volgende schema. Ze hebben een omhulsel - een plasmamembraan, eromheen is meestalextra beschermende formaties bevinden zich. Alles eronder, behalve de kern, is het cytoplasma. Het bestaat uit hyaloplasma, organellen en insluitsels. Hyaloplasma is de belangrijkste transparante substantie die dient als de interne omgeving van de cel en die alle ruimte vult. Organellen zijn permanente structuren die bepaalde functies vervullen, dat wil zeggen, ze zorgen voor de vitale activiteit van de cel. Inclusies zijn niet-permanente formaties die ook een rol spelen, maar dan tijdelijk.
Celstructuur van levende organismen
Nu zullen we de organellen opsommen die hetzelfde zijn voor de cellen van elk levend wezen op de planeet, behalve bacteriën. Dit zijn mitochondriën, ribosomen, Golgi-apparaat, endoplasmatisch reticulum, lysosomen, cytoskelet. Bacteriën worden gekenmerkt door slechts één van deze organellen - ribosomen. En bekijk nu de structuur en functies van elk organel afzonderlijk.
Mitochondriën
Ze zorgen voor intracellulaire ademhaling. Mitochondriën spelen de rol van een soort "krachtcentrale", die energie genereert die nodig is voor het leven van de cel, voor het passeren van bepaalde chemische reacties erin.
Ze behoren tot organoïden met twee membranen, dat wil zeggen, ze hebben twee beschermende schalen - extern en intern. Onder hen bevindt zich een matrix - een analoog van hyaloplasma in de cel. Cristae vormen tussen de buitenste en binnenste membranen. Dit zijn de plooien die enzymen bevatten. Deze stoffen zijn nodig om te kunnen uitvoerenchemische reacties die de energie vrijgeven die de cel nodig heeft.
Ribosoom
Ze zijn verantwoordelijk voor het eiwitmetabolisme, namelijk voor de synthese van stoffen van deze klasse. Ribosomen bestaan uit twee delen - subeenheden, groot en klein. Dit organel heeft geen membraan. Subeenheden van ribosoom verenigen zich alleen onmiddellijk vóór het proces van eiwitsynthese, de rest van de tijd worden ze gescheiden. Hier worden stoffen geproduceerd op basis van informatie die op DNA is vastgelegd. Deze informatie wordt met behulp van tRNA aan de ribosomen geleverd, omdat het erg onpraktisch en gevaarlijk zou zijn om DNA hier elke keer heen te transporteren - de kans op beschadiging zou te groot zijn.
Golgi-apparaat
Deze organoïde bestaat uit stapels platte stortbakken. De functies van deze organoïde zijn dat het verschillende stoffen ophoopt en wijzigt, en ook deelneemt aan de vorming van lysosomen.
Endoplasmatisch reticulum
Het is verdeeld in glad en ruw. De eerste is opgebouwd uit platte buizen. Het is verantwoordelijk voor de productie van steroïden en lipiden in de cel. Ruw wordt zo genoemd omdat zich op de wanden van de membranen waaruit het bestaat talrijke ribosomen bevinden. Het vervult een transportfunctie. Het draagt namelijk de daar gesynthetiseerde eiwitten over van ribosomen naar het Golgi-apparaat.
Lysosomen
Het zijn organellen met één membraan die de enzymen bevatten die nodig zijn om de chemische reacties uit te voeren die tijdens het proces optredenintracellulair metabolisme. Het grootste aantal lysosomen wordt waargenomen in leukocyten - cellen die een immuunfunctie vervullen. Dit wordt verklaard door het feit dat ze fagocytose uitvoeren en worden gedwongen een vreemd eiwit te verteren, waarvoor een grote hoeveelheid enzymen nodig is.
Cytoskelet
Dit is het laatste organel dat veel voorkomt bij schimmels, dieren en planten. Een van de belangrijkste functies is om de vorm van de cel te behouden. Het bestaat uit microtubuli en microfilamenten. De eerste zijn holle buizen gemaakt van het eiwit tubuline. Door hun aanwezigheid in het cytoplasma kunnen sommige organellen door de cel bewegen. Daarnaast kunnen trilhaartjes en flagellen in eencellige organismen ook uit microtubuli bestaan. De tweede component van het cytoskelet - microfilamenten - bestaat uit contractiele eiwitten actine en myosine. Bij bacteriën is dit organel meestal afwezig. Maar sommige worden gekenmerkt door de aanwezigheid van een cytoskelet, echter een meer primitieve, niet zo complexe structuur als bij schimmels, planten en dieren.
Plantencelorganellen
De celstructuur van planten heeft enkele eigenaardigheden. Naast de hierboven genoemde organellen zijn ook vacuolen en plastiden aanwezig. De eerste zijn ontworpen om er stoffen in op te hopen, inclusief onnodige stoffen, omdat het vaak onmogelijk is om ze uit de cel te verwijderen vanwege de aanwezigheid van een dichte wand rond het membraan. De vloeistof die zich in de vacuole bevindt, wordt celsap genoemd. In een jonge plantencel zijn er aanvankelijk verschillende kleine vacuolen, die, zoalsveroudering samensmelten tot één grote. Er zijn drie soorten plastiden: chromoplasten, leukoplasten en chromoplasten. De eerste worden gekenmerkt door de aanwezigheid van rood, geel of oranje pigment erin. Chromoplasten zijn in de meeste gevallen nodig om bestuivende insecten of dieren aan te trekken die betrokken zijn bij de distributie van fruit samen met zaden met een heldere kleur. Het is dankzij deze organellen dat bloemen en vruchten een verscheidenheid aan kleuren hebben. Chromoplasten kunnen zich vormen uit chloroplasten, die kunnen worden waargenomen in de herfst, wanneer de bladeren geelrood worden, en ook tijdens het rijpen van fruit, wanneer de groene kleur geleidelijk volledig verdwijnt. Het volgende type plastiden - leukoplasten - zijn ontworpen om stoffen zoals zetmeel, sommige vetten en eiwitten op te slaan. Chloroplasten voeren het proces van fotosynthese uit, waardoor planten de nodige organische stoffen voor zichzelf krijgen.
Van zes moleculen koolstofdioxide en dezelfde hoeveelheid water kan een cel één molecule glucose en zes zuurstof krijgen, die in de atmosfeer vrijkomt. Chloroplasten zijn organellen met twee membranen. Hun matrix bevat thylakoïden gegroepeerd in grana. Deze structuren bevatten chlorofyl en hier vindt de fotosynthesereactie plaats. Daarnaast bevat de chloroplastmatrix ook zijn eigen ribosomen, RNA, DNA, speciale enzymen, zetmeelkorrels en lipidedruppels. De matrix van deze organellen wordt ook wel het stroma genoemd.
Kenmerken van paddenstoelen
Deze organismen hebben ook een celstructuur. In de oudheid waren ze verenigd in één koninkrijk metplanten puur uiterlijk, maar met de komst van meer geavanceerde wetenschap werd het duidelijk dat dit niet mogelijk was.
Ten eerste zijn schimmels, in tegenstelling tot planten, geen autotrofen, ze zijn niet in staat om zelf organische stoffen te produceren, maar voeden zich alleen met kant-en-klare stoffen. Ten tweede lijkt de cel van de schimmel meer op het dier, hoewel het enkele kenmerken van de plant heeft. Een schimmelcel is, net als een plant, omgeven door een dichte wand, maar bestaat niet uit cellulose, maar uit chitine. Deze stof is moeilijk te verteren door het lichaam van dieren, daarom worden paddenstoelen als zwaar voedsel beschouwd. Naast de hierboven beschreven organellen, die kenmerkend zijn voor alle eukaryoten, is hier ook een vacuole - dit is een andere overeenkomst tussen schimmels en planten. Maar plastiden worden niet waargenomen in de structuur van de schimmelcel. Tussen de wand en het cytoplasmatische membraan bevindt zich een lomasoom, waarvan de functies nog steeds niet volledig worden begrepen. De rest van de structuur van de schimmelcel lijkt op een dier. Naast organellen drijven ook insluitsels zoals vetdruppels en glycogeen in het cytoplasma.
Dierencellen
Ze worden gekenmerkt door alle organellen die aan het begin van het artikel werden beschreven. Bovendien bevindt zich bovenop het plasmamembraan een glycocalyx - een membraan dat bestaat uit lipiden, polysachariden en glycoproteïnen. Het is betrokken bij het transport van stoffen tussen cellen.
Kern
Natuurlijk hebben dierlijke, plantaardige en schimmelcellen, naast gewone organellen, een kern. Het wordt beschermd door twee schelpen waarin zich poriën bevinden. De matrix bestaat uit karyoplasma(nucleair sap), waarin chromosomen drijven met erfelijke informatie erop vastgelegd. Er zijn ook nucleoli, die verantwoordelijk zijn voor de vorming van ribosomen en RNA-synthese.
Prokaryoten
Hieronder vallen bacteriën. De celstructuur van bacteriën is primitiever. Ze hebben geen kern. Het cytoplasma bevat organellen zoals ribosomen. Rondom het plasmamembraan bevindt zich een celwand van mureïne. De meeste prokaryoten zijn uitgerust met bewegingsorganellen - voornamelijk flagellen. Een extra beschermend omhulsel, een slijmcapsule, kan ook rond de celwand worden geplaatst. Naast de basis-DNA-moleculen bevat het cytoplasma van bacteriën plasmiden die informatie bevatten die verantwoordelijk is voor het verhogen van de weerstand van het lichaam tegen ongunstige omstandigheden.
Bestaan alle organismen uit cellen?
Sommigen geloven dat alle levende organismen een celstructuur hebben. Maar dit is niet waar. Er is zo'n koninkrijk van levende organismen als virussen.
Ze zijn niet gemaakt van cellen. Dit organisme wordt weergegeven door een capside - een eiwitomhulsel. Binnenin zit DNA of RNA, dat een kleine hoeveelheid genetische informatie bevat. Rondom het eiwitomhulsel kan zich ook een lipoproteïne bevinden, het zogenaamde supercapside. Virussen kunnen zich alleen voortplanten in vreemde cellen. Bovendien zijn ze in staat tot kristallisatie. Zoals je kunt zien, is de bewering dat alle levende organismen een celstructuur hebben onjuist.
Vergelijkingstabel
Nadat weonderzocht de structuur van verschillende organismen, om samen te vatten. Dus de celstructuur, tabel:
| Dieren | Planten | Paddestoelen | Bacteriën | |
| Kern | Ja | Ja | Ja | Nee |
| Celwand | Nee | Ja, gemaakt van cellulose | Eet, van chitine | Eet, van murein |
| Ribosoom | Ja | Ja | Ja | Ja |
| Lysosomen | Ja | Ja | Ja | Nee |
| Mitochondriën | Ja | Ja | Ja | Nee |
| Golgi-apparaat | Ja | Ja | Ja | Nee |
| Cytoskelet | Ja | Ja | Ja | Ja |
| Endoplasmatisch reticulum | Ja | Ja | Ja | Nee |
| Cytoplasmatisch membraan | Ja | Ja | Ja | Ja |
| Extra schelpen | Glycocalyx | Nee | Nee | Slijmvliescapsule |
Dat is misschien alles. We onderzochten de celstructuur van alle organismen die op de planeet bestaan.
