Както знаете, почти всички организми на нашата планета имат клетъчна структура. По принцип всички клетки имат подобна структура. Това е най-малката структурна и функционална единица на живия организъм. Клетките могат да имат различни функции и следователно вариации в тяхната структура. В много случаи те могат да действат като независими организми.
Растенията, животните, гъбите, бактериите имат клетъчна структура. Въпреки това има някои разлики между техните структурни и функционални единици. И в тази статия ще разгледаме клетъчната структура. 8 клас предвижда изучаването на тази тема. Следователно статията ще бъде интересна за учениците, както и за тези, които просто се интересуват от биология. Този преглед ще опише клетъчната структура, клетките на различни организми, приликите и разликите между тях.
История на теорията на клетъчната структура
Хората не винаги са знаели от какво са изградени организмите. Фактът, че всички тъкани се образуват от клетки, стана известен сравнително наскоро. наука, която изучаватова е биология. Клетъчната структура на тялото е описана за първи път от учените Матиас Шлайден и Теодор Шван. Това се случи през 1838 г. Тогава теорията за клетъчната структура се състоеше от следните разпоредби:
- животните и растенията от всякакъв вид се образуват от клетки;
- те растат с образуването на нови клетки;
- клетката е най-малката единица живот;
- организмът е съвкупност от клетки.
Модерната теория включва малко по-различни разпоредби и има малко повече от тях:
- клетката може да идва само от основна клетка;
- многоклетъчен организъм не се състои от проста колекция от клетки, а от тези, комбинирани в тъкани, органи и системи от органи;
- клетките на всички организми имат подобна структура;
- клетка е сложна система, състояща се от по-малки функционални единици;
- клетката е най-малката структурна единица, способна да действа като независим организъм.
Клетъчна структура
Тъй като почти всички живи организми имат клетъчна структура, си струва да се разгледат общите характеристики на структурата на този елемент. Първо, всички клетки са разделени на прокариотни и еукариотни. В последния има ядро, което защитава наследствената информация, записана върху ДНК. В прокариотните клетки той отсъства и ДНК плава свободно. Всички еукариотни клетки са изградени по следната схема. Те имат обвивка - плазмена мембрана, около нея обикновено еса разположени допълнителни защитни образувания. Всичко под него, с изключение на ядрото, е цитоплазмата. Състои се от хиалоплазма, органели и включвания. Хиалоплазмата е основното прозрачно вещество, което служи като вътрешна среда на клетката и запълва цялото й пространство. Органелите са постоянни структури, които изпълняват определени функции, тоест осигуряват жизнената дейност на клетката. Включенията са непостоянни образувания, които също играят роля, но го правят временно.
Клетъчна структура на живите организми
Сега ще изброим органелите, които са еднакви за клетките на всяко живо същество на планетата, с изключение на бактериите. Това са митохондрии, рибозоми, апарат на Голджи, ендоплазмен ретикулум, лизозоми, цитоскелет. Бактериите се характеризират само с една от тези органели - рибозоми. А сега разгледайте структурата и функциите на всеки органел поотделно.
Митохондрии
Осигуряват вътреклетъчно дишане. Митохондриите играят ролята на своеобразна "електроцентрала", генерираща енергия, която е необходима за живота на клетката, за протичането на определени химични реакции в нея.
Принадлежат към двумембранни органоиди, тоест имат две защитни обвивки - външна и вътрешна. Под тях се намира матрица - аналог на хиалоплазмата в клетката. Между външната и вътрешната мембрана се образуват кристали. Това са гънките, които съдържат ензими. Тези вещества са необходими, за да могат да се извършватхимични реакции, които освобождават енергията, необходима на клетката.
Ribosome
Те са отговорни за протеиновия метаболизъм, а именно за синтеза на вещества от този клас. Рибозомите се състоят от две части - субединици, голяма и малка. Тази органела няма мембрана. Рибозомните субединици се обединяват само непосредствено преди процеса на протеинов синтез, през останалото време са разделени. Веществата се произвеждат тук въз основа на информация, записана върху ДНК. Тази информация се доставя на рибозомите с помощта на tRNA, тъй като би било много непрактично и опасно да се транспортира ДНК тук всеки път - вероятността да я повредите би била твърде висока.
Апарат на Голджи
Този органоид се състои от купчини плоски казанчета. Функциите на този органоид са, че натрупва и модифицира различни вещества, а също така участва в образуването на лизозоми.
Ендоплазмен ретикулум
Разделя се на гладка и груба. Първият е изграден от плоски тръби. Той е отговорен за производството на стероиди и липиди в клетката. Грубата се нарича така, защото по стените на мембраните, от които се състои, има множество рибозоми. Изпълнява транспортна функция. А именно, той пренася синтезираните там протеини от рибозомите към апарата на Голджи.
Лизозоми
Те са едномембранни органели, които съдържат ензимите, необходими за извършване на химичните реакции, които възникват в процесавътреклетъчен метаболизъм. Най-голям брой лизозоми се наблюдава в левкоцитите - клетки, които изпълняват имунна функция. Това се обяснява с факта, че те извършват фагоцитоза и са принудени да усвояват чужд протеин, който изисква голямо количество ензими.
Цитоскелет
Това е последната органела, която е обща за гъби, животни и растения. Една от основните му функции е да поддържа формата на клетката. Състои се от микротубули и микрофиламенти. Първите са кухи тръби, направени от протеин тубулин. Поради присъствието си в цитоплазмата някои органели могат да се движат около клетката. В допълнение, ресничките и флагелите в едноклетъчните организми могат да се състоят и от микротубули. Вторият компонент на цитоскелета - микрофиламентите - се състои от контрактилни протеини актин и миозин. При бактериите тази органела обикновено липсва. Но някои от тях се характеризират с наличието на цитоскелет, но по-примитивна, не толкова сложна структура, както при гъби, растения и животни.
Органели на растителни клетки
Клетъчната структура на растенията има някои особености. В допълнение към изброените по-горе органели присъстват и вакуоли и пластиди. Първите са предназначени да натрупват вещества в него, включително ненужни, тъй като често е невъзможно да се отстранят от клетката поради наличието на плътна стена около мембраната. Течността, която е във вакуолата, се нарича клетъчен сок. В млада растителна клетка първоначално има няколко малки вакуоли, които, както естареенето се сливат в едно голямо. Има три вида пластиди: хромопласти, левкопласти и хромопласти. Първите се характеризират с наличието на червен, жълт или оранжев пигмент в тях. Хромопластите в повечето случаи са необходими за привличане на опрашващи насекоми или животни, които участват в разпространението на плодовете заедно със семена с ярък цвят. Благодарение на тези органели цветята и плодовете имат разнообразие от цветове. Хромопластите могат да се образуват от хлоропласти, които могат да се наблюдават през есента, когато листата стават жълто-червени, а също и по време на узряване на плодовете, когато зеленият цвят постепенно изчезва напълно. Следващият вид пластиди - левкопластите - са предназначени да съхраняват вещества като нишесте, някои мазнини и протеини. Хлоропластите осъществяват процеса на фотосинтеза, благодарение на който растенията получават необходимите за себе си органични вещества.
От шест молекули въглероден диоксид и същото количество вода, клетката може да получи една молекула глюкоза и шест кислорода, които се отделят в атмосферата. Хлоропластите са двумембранни органели. Тяхната матрица съдържа тилакоиди, групирани в грана. Тези структури съдържат хлорофил и тук протича реакцията на фотосинтеза. В допълнение, матрицата на хлоропласта съдържа и свои собствени рибозоми, РНК, ДНК, специални ензими, нишестени зърна и липидни капки. Матрицата на тези органели се нарича още строма.
Характеристики на гъби
Тези организми също имат клетъчна структура. В древността те са били обединени в едно царство срастения чисто външно, но с навлизането на по-напреднала наука стана ясно, че това не може да се направи.
Първо, гъбите, за разлика от растенията, не са автотрофи, те не са способни сами да произвеждат органични вещества, а се хранят само с готови. Второ, клетката на гъбата е по-подобна на животното, въпреки че има някои характеристики на растението. Гъбичната клетка, подобно на растението, е заобиколена от плътна стена, но не се състои от целулоза, а от хитин. Това вещество е трудно смилаемо от тялото на животните, поради което гъбите се считат за тежка храна. Освен описаните по-горе органели, които са характерни за всички еукариоти, тук има и вакуола - това е още една прилика между гъби и растения. Но пластидите не се наблюдават в структурата на гъбичната клетка. Между стената и цитоплазмената мембрана има ломазома, чиито функции все още не са напълно изяснени. Останалата част от структурата на гъбичната клетка наподобява животно. В допълнение към органелите, включвания като мастни капки и гликоген също плуват в цитоплазмата.
Животински клетки
Те се характеризират с всички органели, които са описани в началото на статията. Освен това на върха на плазмената мембрана е разположен гликокаликс - мембрана, състояща се от липиди, полизахариди и гликопротеини. Той участва в транспортирането на вещества между клетките.
Core
Разбира се, освен общите органели, животински, растителни, гъбични клетки имат ядро. Защитена е от две черупки, в които има пори. Матрицата е изградена от кариоплазма(ядрен сок), в който плуват хромозоми с наследствена информация, записана върху тях. Има и нуклеоли, които са отговорни за образуването на рибозоми и синтеза на РНК.
Прокариоти
Те включват бактерии. Клетъчната структура на бактериите е по-примитивна. Те нямат ядро. Цитоплазмата съдържа органели като рибозоми. Заобикаляща плазмената мембрана е муреинова клетъчна стена. Повечето прокариоти са снабдени с органели за движение - главно жгутици. Около клетъчната стена може да бъде разположена и допълнителна защитна обвивка, лигавична капсула. В допълнение към основните ДНК молекули, цитоплазмата на бактериите съдържа плазмиди, които съдържат информация, отговорна за повишаване на устойчивостта на организма към неблагоприятни условия.
Всички организми изградени ли са от клетки?
Някои вярват, че всички живи организми имат клетъчна структура. Но това не е вярно. Има такова царство от живи организми като вирусите.
Те не са направени от клетки. Този организъм е представен от капсид - протеинова обвивка. Вътре в него има ДНК или РНК, които съдържат малко количество генетична информация. Около протеиновата обвивка може да бъде разположен и липопротеин, който се нарича суперкапсид. Вирусите могат да се възпроизвеждат само в чужди клетки. Освен това те са способни да кристализират. Както можете да видите, твърдението, че всички живи организми имат клетъчна структура, е неправилно.
Сравнителна диаграма
След ниеизследва структурата на различни организми, за да обобщим. И така, клетъчната структура, таблица:
| Животни | Растения | Гъби | Бактерии | |
| Core | Да | Да | Да | Не |
| Клетъчна стена | Не | Да, изработена от целулоза | Яжте, от chitin | Яжте, от murein |
| Ribosome | Да | Да | Да | Да |
| Лизозоми | Да | Да | Да | Не |
| Митохондрии | Да | Да | Да | Не |
| Апарат на Голджи | Да | Да | Да | Не |
| Цитоскелет | Да | Да | Да | Да |
| Ендоплазмен ретикулум | Да | Да | Да | Не |
| Цитоплазмена мембрана | Да | Да | Да | Да |
| Допълнителни черупки | Glycocalyx | Не | Не | мукоидна капсула |
Това, може би, е всичко. Ние изследвахме клетъчната структура на всички организми, които съществуват на планетата.
