Ang cell ay isang antas ng organisasyon ng mga bagay na may buhay, isang independiyenteng biosystem na may mga pangunahing katangian ng lahat ng bagay na may buhay. Kaya, maaari itong umunlad, dumami, lumipat, umangkop at magbago. Bilang karagdagan, ang anumang mga cell ay nailalarawan sa pamamagitan ng metabolismo, tiyak na istraktura, kaayusan ng mga istruktura at pag-andar.
Ang agham na nag-aaral ng mga cell ay cytology. Ang paksa nito ay ang mga istrukturang unit ng multicellular na hayop at halaman, unicellular organism - bacteria, protozoa at algae, na binubuo lamang ng isang cell.
Kung pag-uusapan natin ang pangkalahatang organisasyon ng mga istrukturang yunit ng mga buhay na organismo, binubuo sila ng isang shell at isang nucleus na may isang nucleolus. Kasama rin nila ang mga organelle ng cell, cytoplasm. Sa ngayon, ang iba't ibang mga pamamaraan ng pananaliksik ay lubos na binuo, ngunit ang mikroskopya ay sumasakop sa isang nangungunang posisyon, na nagbibigay-daan sa iyong pag-aralan ang istraktura ng mga cell at tuklasin ang mga pangunahing elemento ng istruktura nito.
Ano ang organoid?
Organoids (tinatawag din silang organelles) ay mga permanenteng elemento ng anumang cell nagawin itong kumpleto at magsagawa ng ilang mga function. Ito ang mga istrukturang mahalaga sa pagpapatuloy nito.
Ang
Organoids ay kinabibilangan ng nucleus, lysosomes, endoplasmic reticulum at Golgi complex, vacuoles at vesicles, mitochondria, ribosomes, at cell center (centrosome). Kasama rin dito ang mga istrukturang bumubuo sa cytoskeleton ng cell (microtubules at microfilaments), melanosome. Hiwalay, kinakailangan na iisa ang mga organelles ng paggalaw. Ito ay cilia, flagella, myofibrils at pseudopods.
Ang lahat ng istrukturang ito ay magkakaugnay at tinitiyak ang magkakaugnay na aktibidad ng mga cell. Iyon ang dahilan kung bakit ang tanong: "Ano ang isang organoid?" - maaari mong sagutin na ito ay isang sangkap na maaaring itumbas sa isang organ ng isang multicellular organism.
Pag-uuri ng mga organelle
Ang mga cell ay nag-iiba sa laki at hugis, gayundin sa kanilang mga pag-andar, ngunit sa parehong oras mayroon silang isang katulad na kemikal na istraktura at isang solong prinsipyo ng organisasyon. Kasabay nito, ang tanong kung ano ang isang organoid at kung ano ang mga istruktura nito ay medyo mapagtatalunan. Halimbawa, ang mga lysosome o vacuole ay minsan ay hindi nauuri bilang mga cell organelle.
Kung pinag-uusapan natin ang pag-uuri ng mga bahagi ng cell na ito, kung gayon ang mga non-membrane at membrane organelles ay nakikilala. Non-membrane - ito ang cell center at ribosomes. Ang mga organelles ng paggalaw (microtubules at microfilaments) ay kulang din ng mga lamad.
Ang istraktura ng mga organelle ng lamad ay batay sa pagkakaroon ng isang biological na lamad. Ang single-membrane at double-membrane organelles ay may isang shell na may isang solong istraktura, na binubuo ngdouble layer ng phospholipids at mga molekula ng protina. Pinaghihiwalay nito ang cytoplasm mula sa panlabas na kapaligiran, tinutulungan ang cell na mapanatili ang hugis nito. Ito ay nagkakahalaga ng pag-alala na bilang karagdagan sa lamad, sa mga selula ng halaman mayroon ding isang panlabas na lamad ng selulusa, na tinatawag na cell wall. Gumaganap ito ng pansuportang function.
Ang
Membrane organelles ay kinabibilangan ng EPS, lysosomes at mitochondria, pati na rin ang mga lysosome at plastids. Ang kanilang mga lamad ay maaari lamang mag-iba sa hanay ng mga protina.
Kung pag-uusapan natin ang functional na kakayahan ng mga organelles, ang ilan sa mga ito ay nakakapag-synthesize ng ilang substance. Kaya, ang mga mahahalagang organelles ng synthesis ay mitochondria, kung saan nabuo ang ATP. Ang mga ribosome, plastids (chloroplasts) at ang magaspang na endoplasmic reticulum ay responsable para sa synthesis ng mga protina, ang makinis na ER ay responsable para sa synthesis ng mga lipid at carbohydrates.
Isaalang-alang natin ang istraktura at mga function ng organelles nang mas detalyado.
Core
Napakahalaga ng organelle na ito dahil kapag naalis ito, hindi na gumagana ang mga cell at namamatay.
Ang nucleus ay may double membrane, kung saan maraming pores. Sa tulong ng mga ito, ito ay malapit na nauugnay sa endoplasmic reticulum at cytoplasm. Ang organelle na ito ay naglalaman ng chromatin - chromosome, na isang complex ng mga protina at DNA. Dahil dito, masasabi nating ang nucleus ang organelle na may pananagutan sa pagpapanatili ng bulto ng genome.
Ang likidong bahagi ng nucleus ay tinatawag na karyoplasm. Naglalaman ito ng mga produkto ng mahahalagang aktibidad ng mga istruktura ng nucleus. Ang pinakasiksik na zone ay ang nucleolus, na naglalaman ng mga ribosom, kumplikadong mga protina atRNA, pati na rin ang potassium, magnesium, zinc, iron at calcium phosphates. Nawawala ang nucleolus bago ang paghahati ng cell at nabubuo muli sa mga huling yugto ng prosesong ito.
Endoplasmic reticulum (reticulum)
Ang
EPS ay isang single-membrane organelle. Sinasakop nito ang kalahati ng volume ng cell at binubuo ng mga tubules at cisterns na konektado sa isa't isa, pati na rin sa cytoplasmic membrane at ang panlabas na shell ng nucleus. Ang lamad ng organoid na ito ay may parehong istraktura tulad ng plasmalemma. Ang istrakturang ito ay integral at hindi nagbubukas sa cytoplasm.
Ang endoplasmic reticulum ay makinis at butil-butil (magaspang). Ang mga ribosom ay matatagpuan sa panloob na shell ng butil na ER, kung saan nagaganap ang synthesis ng protina. Walang ribosome sa ibabaw ng makinis na endoplasmic reticulum, ngunit ang carbohydrate at fat synthesis ay nagaganap dito.
Lahat ng substance na nabubuo sa endoplasmic reticulum ay dinadala sa pamamagitan ng sistema ng mga tubules at tubules patungo sa kanilang mga destinasyon, kung saan sila ay naipon at pagkatapos ay ginagamit sa iba't ibang biochemical na proseso.
Dahil sa kakayahang mag-synthesize ng EPS, ang rough reticulum ay matatagpuan sa mga cell na ang pangunahing function ay ang pagbuo ng mga protina, at ang makinis na reticulum ay matatagpuan sa mga cell na nag-synthesize ng carbohydrates at fats. Bilang karagdagan, ang mga calcium ions ay naiipon sa makinis na reticulum, na kinakailangan para sa normal na paggana ng mga cell o ng katawan sa kabuuan.
Dapat ding tandaan na ang ER ay ang lugar ng pagbuo ng Golgi apparatus.
Lysosomes, ang kanilang mga function
Ang
Lysosome ay mga cellular organelles,na kinakatawan ng single-membrane round-shaped sacs na may hydrolytic at digestive enzymes (proteases, lipases at nucleases). Ang nilalaman ng lysosomes ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang acidic na kapaligiran. Ang mga lamad ng mga pormasyong ito ay naghihiwalay sa kanila mula sa cytoplasm, na pumipigil sa pagkasira ng iba pang mga bahagi ng istruktura ng mga selula. Kapag ang mga enzyme ng lysosome ay inilabas sa cytoplasm, ang cell ay nasisira sa sarili - autolysis.
Dapat tandaan na ang mga enzyme ay pangunahing na-synthesize sa isang magaspang na endoplasmic reticulum, pagkatapos ay lumipat sila sa Golgi apparatus. Dito sila sumasailalim sa pagbabago, inilalagay sa mga vesicle ng lamad at nagsisimulang maghiwalay, nagiging mga independiyenteng bahagi ng cell - mga lysosome, na pangunahin at pangalawa.
Ang mga pangunahing lysosome ay mga istrukturang naghihiwalay sa Golgi apparatus, habang ang pangalawa (digestive vacuoles) ay ang mga nabubuo bilang resulta ng pagsasanib ng mga pangunahing lysosome at endocytic vacuoles.
Dahil sa istruktura at organisasyong ito, makikilala natin ang mga pangunahing tungkulin ng mga lysosome:
- pagtunaw ng iba't ibang sangkap sa loob ng cell;
- pagkasira ng mga cellular structure na hindi kailangan;
- paglahok sa mga proseso ng muling pagsasaayos ng cell.
Vacuoles
Ang mga vacuole ay mga single-membrane spherical organelles na mga reservoir ng tubig at mga organic at inorganic na compound na natunaw dito. Ang Golgi apparatus at EPS ay kasangkot sa pagbuo ng mga istrukturang ito.
Sa isang animal cell vacuolesMaliit. Ang mga ito ay maliit at sumasakop ng hindi hihigit sa 5% ng volume. Ang kanilang pangunahing tungkulin ay tiyakin ang pagdadala ng mga substance sa buong cell.
Malalaki ang mga vacuole ng plant cell at sumasakop ng hanggang 90% ng volume. Sa isang mature na cell, mayroon lamang isang vacuole, na sumasakop sa isang sentral na posisyon. Ang lamad nito ay tinatawag na tonoplast, at ang mga nilalaman nito ay tinatawag na cell sap. Ang mga pangunahing pag-andar ng mga vacuole ng halaman ay upang matiyak ang pag-igting ng lamad ng cell, ang akumulasyon ng iba't ibang mga compound at mga produktong basura ng cell. Bilang karagdagan, ang mga organel ng cell ng halaman na ito ay nagbibigay ng tubig na kinakailangan para sa proseso ng photosynthesis.
Kung pag-uusapan natin ang komposisyon ng cell sap, kasama rito ang mga sumusunod na sangkap:
- reserba - mga organic na acid, carbohydrates at protina, indibidwal na amino acid;
- mga compound na nabuo sa panahon ng buhay ng mga cell at naiipon sa mga ito (alkaloids, tannins at phenols);
- phytoncides at phytohormones;
- pigment, dahil sa kung saan ang mga prutas, ugat at talulot ng bulaklak ay kinukulayan sa kaukulang kulay.
Golgi complex
Ang istraktura ng mga organoid na tinatawag na "Golgi apparatus" ay medyo simple. Sa mga selula ng halaman, sila ay mukhang magkahiwalay na katawan na may lamad; sa mga selula ng hayop, sila ay kinakatawan ng mga cistern, tubule, at pantog. Ang istrukturang yunit ng Golgi complex ay ang dictyosome, na kinakatawan ng isang stack ng 4-6 na "tangke" at maliliit na vesicle na hiwalay sa kanila at isang intracellular transport system, at maaari ding magsilbi bilang isang mapagkukunan ng mga lysosome. Ang bilang ng mga dictyosome ay maaaring mag-iba mula sa isa hanggang sa ilandaan-daan.
Ang Golgi complex ay karaniwang matatagpuan malapit sa nucleus. Sa mga selula ng hayop - malapit sa sentro ng cell. Ang mga pangunahing tungkulin ng mga organel na ito ay ang mga sumusunod:
- secretion at akumulasyon ng mga protina, lipid at saccharides;
- pagbabago ng mga organikong compound na pumapasok sa Golgi complex;
- ang organoid na ito ay ang lugar ng pagbuo ng mga lysosome.
Dapat tandaan na ang ER, lysosomes, vacuoles, at ang Golgi apparatus ay magkasamang bumubuo ng isang tubular-vacuolar system na naghahati sa cell sa magkakahiwalay na mga seksyon na may kaukulang mga function. Bilang karagdagan, tinitiyak ng system na ito ang patuloy na pag-renew ng mga lamad.
Ang
Mitochondria ay ang mga istasyon ng enerhiya ng cell
Ang
Mitochondria ay dalawang-membrane na organelle na may hugis ng baras, spherical o filamentous na hugis na nag-synthesize ng ATP. Mayroon silang makinis na panlabas na ibabaw at isang panloob na lamad na may maraming fold na tinatawag na cristae. Dapat tandaan na ang bilang ng cristae sa mitochondria ay maaaring mag-iba depende sa pangangailangan ng enerhiya ng cell. Ito ay sa panloob na lamad na maraming mga enzyme complex na nagbubuo ng adenosine triphosphate ay puro. Dito, ang enerhiya ng mga bono ng kemikal ay na-convert sa mga macroergic bond ng ATP. Bilang karagdagan, sinisira ng mitochondria ang mga fatty acid at carbohydrates sa pagpapalabas ng enerhiya, na naipon at ginagamit para sa paglaki at synthesis.
Ang panloob na kapaligiran ng mga organel na ito ay tinatawag na matrix. Siya aynaglalaman ng pabilog na DNA at RNA, maliliit na ribosom. Kapansin-pansin, ang mitochondria ay mga semi-autonomous na organelles, dahil umaasa sila sa paggana ng cell, ngunit sa parehong oras maaari nilang mapanatili ang isang tiyak na kalayaan. Kaya, nagagawa nilang mag-synthesize ng sarili nilang mga protina at enzyme, pati na rin ang pagpaparami nang mag-isa.
Pinaniniwalaan na lumitaw ang mitochondria nang ang mga aerobic prokaryotic na organismo ay pumasok sa host cell, na humantong sa pagbuo ng isang partikular na symbiotic complex. Kaya, ang mitochondrial DNA ay may parehong istraktura tulad ng DNA ng modernong bakterya, at ang synthesis ng protina sa parehong mitochondria at bacteria ay pinipigilan ng parehong mga antibiotic.
Plastids - mga organel ng cell ng halaman
Ang mga plastid ay medyo malalaking organelles. Ang mga ito ay naroroon lamang sa mga selula ng halaman at nabuo mula sa mga precursor - proplastids, naglalaman ng DNA. Ang mga organel na ito ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa metabolismo at pinaghihiwalay mula sa cytoplasm sa pamamagitan ng isang dobleng lamad. Bilang karagdagan, maaari silang bumuo ng ayos na sistema ng mga panloob na lamad.
Ang mga plastid ay may tatlong uri:
Ang
Ang
Ang
Ribosome
Ano ang tinatawag na organelle na ribosome? Ang mga ribosom ay tinatawag na non-membrane organelles, na binubuo ng dalawang fragment (maliit at malalaking subunits). Ang kanilang diameter ay halos 20 nm. Ang mga ito ay matatagpuan sa mga selula ng lahat ng uri. Ito ay mga organel ng mga selula ng hayop at halaman, bakterya. Ang mga istrukturang ito ay nabuo sa nucleus, pagkatapos ay pumasa sila sa cytoplasm, kung saan sila ay malayang inilalagay o nakakabit sa EPS. Depende sa mga katangian ng synthesizing, ang mga ribosome ay gumagana nang nag-iisa o pinagsama sa mga kumplikado upang bumuo ng polyribosomes. Sa kasong ito, ang mga non-membrane na organelle na ito ay itinatali ng isang messenger RNA molecule.
Ang ribosome ay naglalaman ng 4 na molekula ng rRNA na bumubuo sa balangkas nito, pati na rin ang iba't ibang mga protina. Ang pangunahing gawain ng organoid na ito ay upang tipunin ang polypeptide chain, na siyang unang hakbang sa synthesis ng protina. Ang mga protina na nabubuo ng mga ribosom ng endoplasmic reticulum ay maaaring gamitin ng buong organismo. Ang mga protina para sa mga pangangailangan ng isang indibidwal na cell ay na-synthesize ng mga ribosome, na matatagpuan sa cytoplasm. Dapat tandaan na ang mga ribosome ay matatagpuan din sa mitochondria at plastids.
Cytoskeleton ng isang cell
Ang
Cell cytoskeleton ay nabuo ng mga microtubule at microfilament. Ang mga microtubule ay mga cylindrical formation na may diameter na 24 nm. Ang kanilang haba ay 100 µm-1 mm. Ang pangunahing bahagi ay isang protina na tinatawag na tubulin. Ito ay hindi kaya ng contraction at maaaring sirain ng colchicine. Ang mga microtubule ay matatagpuan sa hyaloplasm at gumaganap ng mga sumusunod na function:
- lumikha ng isang nababanat, ngunit sa parehong oras ay malakas na frame ng hawla, na nagbibigay-daan dito upang mapanatili ang hugis nito;
- makilahok sa proseso ng pamamahagi ng mga cell chromosome;
- magbigay ng paggalaw ng mga organelle;
- na nasa cell center, gayundin sa flagella at cilia.
Ang
Microfilament ay mga filament na matatagpuan sa ilalim ng plasma membrane at binubuo ng protein actin o myosin. Maaari silang magkontrata, na nagreresulta sa paggalaw ng cytoplasm o pag-usli ng lamad ng cell. Bilang karagdagan, ang mga sangkap na ito ay kasangkot sa pagbuo ng constriction sa panahon ng cell division.
Cell center (centrosome)
Ang organelle na ito ay binubuo ng 2 centrioles at isang centrosphere. Cylindrical centriole. Ang mga dingding nito ay nabuo ng tatlong microtubule, na nagsasama sa isa't isa sa pamamagitan ng mga cross-link. Ang mga centriole ay nakaayos nang magkapares sa tamang mga anggulo sa isa't isa. Dapat tandaan na ang mga selula ng matataas na halaman ay kulang sa mga organel na ito.
Ang pangunahing tungkulin ng cell center ay tiyakin ang pantay na pamamahagi ng mga chromosome sa panahon ng cell division. Ito rin ang sentro ng organisasyon ng cytoskeleton.
Mga organo ng paggalaw
Ang mga organelle ng paggalaw ay kinabibilangan ng cilia, gayundin ang flagella. Ang mga ito ay maliliit na paglaki sa anyo ng mga buhok. Ang flagellum ay naglalaman ng 20 microtubule. Ang base nito ay matatagpuan sa cytoplasm at tinatawag na basal body. Ang haba ng flagellum ay 100 µm o higit pa. Ang flagella na 10-20 microns lamang ang laki ay tinatawag na cilia. Kapag ang mga microtubule ay dumudulas, ang cilia at flagella ay maaaring mag-oscillate, na nagiging sanhi ng paggalaw ng cell mismo. Ang cytoplasm ay maaaring maglaman ng mga contractile fibrils na tinatawag na myofibrils - ito ay mga organelles ng isang selula ng hayop. Ang Myofibrils, bilang panuntunan, ay matatagpuan sa myocytes - mga selula ng tissue ng kalamnan, pati na rin sa mga selula ng puso. Binubuo ang mga ito ng mas maliliit na hibla (protofibrils).
Dapat tandaan na ang myofibril bundle ay binubuo ng dark fibers - ito ay anisotropic disks, pati na rin ang light area - ito ay isotropic disks. Ang istrukturang yunit ng myofibril ay ang sarcomere. Ito ang lugar sa pagitan ng anisotropic at isotropic disk, na mayroong actin at myosin filament. Kapag sila ay dumudulas, ang sarcomere ay nagkontrata, na humahantong sa paggalaw ng buong hibla ng kalamnan. Saito ay gumagamit ng enerhiya ng ATP at mga calcium ions.
Protozoa at spermatozoa ng mga hayop ay gumagalaw sa tulong ng flagella. Ang Cilia ay ang organ ng paggalaw ng mga ciliates-shoes. Sa mga hayop at tao, tinatakpan nila ang mga daanan ng hangin at tumutulong upang maalis ang maliliit na solidong particle, tulad ng alikabok. Bilang karagdagan, mayroon ding mga pseudopod na nagbibigay ng amoeboid movement at mga elemento ng maraming unicellular at animal cells (halimbawa, leukocytes).
Karamihan sa mga halaman ay hindi makagalaw sa kalawakan. Ang kanilang mga paggalaw ay paglaki, paggalaw ng mga dahon at mga pagbabago sa daloy ng cytoplasm ng mga cell.
Konklusyon
Sa kabila ng lahat ng iba't ibang mga cell, lahat sila ay may katulad na istraktura at organisasyon. Ang istraktura at mga function ng organelles ay nailalarawan sa pamamagitan ng magkatulad na mga katangian, na tinitiyak ang normal na paggana ng parehong indibidwal na cell at ng buong organismo.
Ang pattern na ito ay maaaring ipahayag bilang mga sumusunod.
Talahanayan "Mga organo ng eukaryotic cell"
Organoid |
Plant cell |
Kulungan ng hayop |
Mga Pangunahing Pag-andar |
| core | ay | ay | DNA storage, RNA transcription at protein synthesis |
| endoplasmic reticulum | ay | ay | synthesis ng mga protina, lipid at carbohydrates, akumulasyon ng mga calcium ions, pagbuo ng Golgi complex |
| mitochondria | ay | ay | synthesis ng ATP, sariling mga enzyme at protina |
| plastids | ay | no | partisipasyon sa photosynthesis, akumulasyon ng starch, lipids, proteins, carotenoids |
| ribosomes | ay | ay | pagtitipon ng polypeptide chain (protein synthesis) |
| microtubule at microfilament | ay | ay | payagan ang cell na mapanatili ang isang tiyak na hugis, ay isang mahalagang bahagi ng cell center, cilia at flagella, nagbibigay ng paggalaw ng mga organelles |
| lysosomes | ay | ay | pagtunaw ng mga sangkap sa loob ng cell, pagkasira ng mga hindi kinakailangang istruktura nito, pakikilahok sa muling pag-aayos ng cell, sanhi ng autolysis |
| malaking central vacuole | ay | no | nagbibigay ng tensyon sa lamad ng cell, nag-iipon ng mga sustansya at mga produktong dumi ng cell, phytoncides at phytohormones, pati na rin ang mga pigment, ay isang reservoir ng tubig |
| Golgi complex | ay | ay | nagtatago at nag-iipon ng mga protina, lipid at carbohydrates, binabago ang mga nutrients na pumapasok sa cell,responsable para sa pagbuo ng mga lysosome |
| cell center | meron, maliban sa matataas na halaman | ay |
Ang ay ang sentro ng organisasyon ng cytoskeleton, tinitiyak ang pare-parehong divergence ng mga chromosome sa panahon ng cell division |
| myofibrils | no | ay | tiyakin ang pag-urong ng kalamnan |
Kung gagawa tayo ng konklusyon, masasabi nating may maliliit na pagkakaiba sa pagitan ng isang hayop at isang selula ng halaman. Kasabay nito, ang mga functional na tampok at istraktura ng mga organelles (ang talahanayan sa itaas ay nagpapatunay na ito) ay may pangkalahatang prinsipyo ng organisasyon. Ang cell ay gumagana bilang isang maayos at integral na sistema. Kasabay nito, ang mga function ng organelles ay magkakaugnay at naglalayon sa pinakamainam na operasyon at pagpapanatili ng mahahalagang aktibidad ng cell.
