Содержание

Строение животной клетки

Все живые организмы имеют во многом схожее клеточное строение. Однако у клеток разных царств живого имеются свои особенности. Так клетки бактерий не имеют ядер, а у клеток растений есть жесткая целлюлозная клеточная стенка и хлоропласты. Строение животных клеток также имеет свои характерные особенности.

Чаще всего клетки животных мельче, чем клетки растений. По форме они очень разнообразны. Форма и строение животной клетки зависит от выполняемых ею функций. У сложно организованных животных тела состоят из множества тканей. Каждую ткань составляют свои клетки, имеющие характерные для них особенности строения. Но несмотря на все разнообразие, можно выделить общее в строении всех животных клеток.

От внешней среды содержимое клетки животного ограничено только клеточной мембраной. Она эластична, поэтому многие клетки имеют неправильную форму, могут незначительно изменять ее. Мембрана имеет сложное строение, в ней выделяют два слоя. Клеточная мембрана отвечает за избирательный транспорт веществ внутрь клетки и из нее.

Внутри животной клетки содержится цитоплазма, ядро, органоиды, рибосомы, различные включения и др.

Цитоплазма представляет собой вязкую жидкость, находящуюся в постоянном движении. Движение цитоплазмы способствует протеканию различных химических реакций в клетке, т. е. обмену веществ.

Во взрослой растительной клетке есть большая центральная вакуоль. В животной клетке такой вакуоли нет. Однако в животных клетках постоянно образуются и исчезают маленькие вакуоли. В них могут содержаться питательные вещества для клетки или продукты распада, подлежащие удалению.

Строение животной клетки отличается от растительной еще тем, что в животной клетке достаточно большое ядро располагается обычно в центре (а у растений оно смещено из-за наличия большой центральной вакуоли). Внутри ядра содержится ядерный сок, а также находятся ядрышко и хромосомы. Хромосомы содержат наследственную информацию, которая при делении передается дочерним клеткам. Также они управляют жизнедеятельностью самих клеток.

У ядра есть своя мембрана, отделяющая его содержимое от цитоплазмы. Кроме ядра в цитоплазме клетки есть другие структуры, имеющие собственные мембраны. Эти структуры называют органоидами клетки, или, по-другому, органеллами клетки. В обычной по строению животной клетке, кроме ядра, есть следующие органоиды: митохондрии, эндоплазматическая сеть (ЭПС), аппарат Гольджи, лизосомы.

Митохондрии — это энергетические станции клетки. В них образуется АТФ — органическое вещество, в последствие при расщеплении которого выделяется много энергии, обеспечивающей протекание процессов жизнедеятельности в клетке. Внутри митохондрии есть множество складок — крист.

Эндоплазматическая сеть состоит из множества каналов, по которым транспортируются синтезируемые в клетке белки, а также другие вещества. По каналам ЭПС вещества поступают в аппарат Гольджи, который в животных клетках выражен сильнее, чем в растительных. В аппарате Гольджи, который представляет собой комплекс трубочек, вещества накапливаются. Далее по мере надобности они будут использованы в клетке. Кроме того на мембране аппарата Гольджи происходит синтез жиров и углеводов для построения всех мембран клетки.

В лизосомах содержатся вещества, расщепляющие ненужные клетке и вредные для нее белки, жиры и углеводы.

Кроме органелл, окруженных мембраной, в животных клетках есть немембранные структуры: рибосомы и клеточный центр. Рибосомы есть в клетках всех организмов, а не только у животных. А вот клеточного центра у растений нет.

Рибосомы располагаются группами на эндоплазматической сети. ЭПС, покрытая рибосомами, называется шероховатой. Без рибосом ЭПС называется гладкой. На рибосомах происходит синтез белков.

Клеточный центр состоит из пары цилиндрических телец. Эти тельца на определенном этапе создают своеобразное веретено деления, которое способствует правильному расхождению хромосом при делении клетки.

Клеточные включения представляют собой различные капли и зерна, состоящие из белков жиров и углеводов. Они постоянно присутствуют в цитоплазме клетки и участвуют в обмене веществ.

функции, назначение и интересные факты


Строение клетки: функции, назначение и интересные факты

Клетка – это элементарная единица строения всего живого на Земле (кроме вирусов). Она обладает собственным обменом веществ и даже способна к обособленному существованию и размножению. В живой природе встречаются одноклеточные, колониальные и многоклеточные организмы. О том, каково строение этих клеток и что относится к их первостепенному функционалу, и пойдет речь ниже.

Строение растительной клетки и ее функции

Как уже было описано выше, живые организмы (в том числе и растения) могут состоять как из одной, так и из нескольких клеток. Также встречаются представители, состоящие из колонии (группы) клеток. Например, водоросль хламидомонада признана одноклеточным растением, водоросль вольвокс - колонией клеток, а подсолнечник - это уже многоклеточный организм.

Клетки кожицы чешуи лука под микроскопом

По внешнему виду клетки растений разнообразны. По форме они напоминают призму, спираль, куб или овал, а также цилиндр. Это разнообразие объясняется тем, что форма клеток зависит от их размещения в организме растений и функций, которые они выполняют.

Кроме формы, клетки отличаются друг от друга еще и размерами. Одни представлены в организме как «гиганты» – их даже видно невооруженным взглядом (например, клетка стебля льна – 40 мм). Также в природе встречаются клетки длиной в 1 мм (например, клетка мякоти арбуза).

Что касается строения растительных клеток, то оно идентично и включает в себя следующие составляющие:

Строение растительной клетки

Первый слой – клеточная оболочка, бесцветная и плотная. Она отделяет внутреннее содержание клетки от внешней среды и защищает от его вредного воздействия, в первую очередь от высыхания. Клеточная оболочка пронизана микроскопическими отверстиями – порами, через которые происходит обмен веществ. А состоит эта оболочка преимущественно из клетчатки (или целлюлозы), что и придает клетке необходимую прочность и плотность.

Внутри клетка наполнена цитоплазмой – бесцветной жидкостью с повышенной вязкостью и неоднородной структурой. При резком изменении температуры (нагревании или замораживании) цитоплазма разрушается, что приводит к гибели клетки, поскольку как раз в ней содержатся органоиды – структуры, отвечающие за процессы жизнедеятельности (лизосомы, рибосомы, митохондрии, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи и др.)

Ядро – еще одна обязательная часть эукариотической клетки. Оно отвечает за ее рост, размножение или разделение. Однако главная функция ядра – передача наследственной информации от материнской клетки к дочерним.

Что касается строения ядра, то в его состав входят: ядерная оболочка, кариоплазма, ядрышки и хроматин (хромосомы). Форма ядра бывает различной: сферической, удлиненной, дисковидной. Расположение ядра в клетке непостоянно. В молодой растительной клетке чаще всего оно расположено ближе к центру. Во взрослых клетках ядро смещается к периферии, что связано с появлением крупной центральной вакуоли. Химический состав ядра представлен, главным образом, нуклеиновыми кислотами и белками.

Вакуоль, расположенная в центре клетки, заполнена клеточным соком, который является водным раствором органических и минеральных веществ. В клеточном соке есть разные красители, придающие цвет цветкам, плодам растений. Если вакуоль достаточно наполнена водой, то она похожа на воздушный шар. Спелые плоды, сочные стебли растений имеют большие вакуоли. А увядшие листья или цветки растений – наоборот, следствие того, что вакуоли теряют воду и это, в свою очередь, приводит к тем же изменениям и в органах растения.

Строение пластид

Отличительной особенностью растительных клеток является наличие пластид. Они представляют собой шаровидные органоиды (органеллы). В зависимости от цвета, который придают пластидам пигменты, различают хлоропласты (зеленые пластиды), хромопласты (желто-красные пластиды) и лейкопласты (бесцветные пластиды). Каждый тип пластид выполняет свою функцию. Например, хлоропласты содержат пигмент хлорофилл, который дает зеленую окраску листьям; хромопласты окрашивают плоды, цветки растений в желтый, красный и розовый цвета.

Пластиды присутствуют только в растительных клетках. Они могут легко переходить из одного типа в другой. Например, преобразование лейкопластов в хлоропласты проявляется в позеленении клубней картофеля, хлоропластов в хромопласты - в окраске листьев осенью в красный, желтый и оранжевый цвета. В процессе жизнедеятельности растений пигменты пластид также разрушаются. Это происходит перед ноябрем.



Do'stlaringiz bilan baham:

Общее строение животной клетки | Цитология. Реферат, доклад, сообщение, кратко, презентация, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест

Организм животного состоит из специальных функциональных единиц — клеток (рис. 2). Как у всех эукариот, клетки животных имеют ядро и другие элементы, выполняющие определенные функции. По­скольку у всех животных эти функции схожи, можно сделать вывод о том, что эукариоты имеют общее эволюционное происхождение. Это также является доказательством их единства.

Клеточные элементы работают скоординированно. Эта координа­ция обеспечивается протоплазмой, в которой выделяются ядро и ци­топлазма. Основные структурные элементы животной клетки состав­ляют клеточная мембрана (плазмалемма) и органоиды — эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, рибосомы, митохондрии, микротру­бочки, микрофиламенты и лизосомы. Ядро присутствует всегда, лишь эритроциты крови млекопитающих вторично лишены его. Кроме того, в цитоплазме животных клеток могут находиться временные включе­ния, продукты клеточного обмена веществ — капельки жира, глыбки гликогена, пигменты и т. д.

Клетки снаружи ограничены мембраной, строение и свойства кото­рой общие для всех типов клеток. Поэтому ее называют элементарной мембраной. Толщина мембраны достигает 5-10 нм. Строение ее свое­образно. Она состоит из двух наружных и одного внутреннего слоя (рис. 3). Наружные слои образованы белковыми молекулами, а внут­ренний — двойным рядом фосфолипидных молекул.

Рис. 2. Схема строения животной клетки: 1 — ядро, 2 — ядрышко, 3 — митохондрии; 4 — лизосомы, 5 — эндоплазматическая сеть, 6 — аппарат Гольджи, 7 — центриоли

Функции элементарных мембран разнообразны. Прежде всего мембрана является живым барьером, отделяющим внутриклеточное содержимое от внешней среды, что особенно важно для одноклеточных организмов. В то же время она действует как диффузионный ру­беж — разграничивает внутриклеточные и межклеточные участки ре­акций и создает градиенты концентраций веществ. Благодаря избира­тельной проницаемости для ионов K+, Na+, Cl- мембрана также создает электрический градиент. Вещества могут проходить через мембрану по градиенту концентраций (так называемый пассивный транспорт), но могут и против него. В таком случае говорят об активном транс­порте, который нуждается в специальных механизмах и осуществляет­ся с затратой энергии. Вещества проникают в клетку как в жидком (пиноцитоз), так и в твердом (фагоцитоз) виде. Однако это уже отно­сится к питанию.

Функции мембран этим не ограничиваются. Мембраны способны запасать, преобразовывать и тратить энергию, в них происходят очень сложные реакции, причем в обычных для организма условиях, и, на­конец, мембраны являются сверхчувствительными приемниками и преобразователями различного рода сигналов, поступающих из внеш­ней среды. Практически мембрана прямо или косвенно принимает участие в любых биологических процессах. Материал с сайта http://doklad-referat.ru

Рис. 3. Схема строения клеточной мембраны

Между соседними клетками существуют участки, где мембраны вплотную прилегают друг к другу. На других же участках между клет­ками имеются щели, заполненные межклеточным веществом, которое обеспечивает химическую и электрическую интеграцию соседних кле­ток. Клеточные контакты чувствительных, нервных и мышечных кле­ток представлены синапсами.

У одноклеточных животных организм представлен одной клеткой, выполняющей все функции. У многоклеточных же одинаково устро­енные клетки входят в состав функционально различных комплексов, именуемых тканями. У животных распространены многие типы тка­ней. Основными из них являются эпителиальные, ограничивающие наружные поверхности и внутренние полости, и соединительные, вы­полняющие главным образом опорную функцию. А также специализирован­ные ткани — мышечная, нервная и железистая.

Ответы | § 5. Строение животной клетки — Биология, 6 класс

1. Из каких частей состоит животная клетка?

Животная клетка состоит из цитоплазматической мембраны, цитоплазмы, ядра и органоидов.

2. Что общего в строении растительной и животной клеток?

Растительная и животная клетки имеют ядро, цитоплазму и органоиды.

3. В чем состоят основные отличия в строении животной и растительной клеток?

Основное отличие состоит в том, что растительная клетка покрыта плотной клеточной стенкой, под которой расположена цитоплазматическая мембрана, а животная клетка – только цитоплазматической мембраной. Также животные клетки не имеют пластид и вакуолей с клеточным соком.

4. Какие из перечисленных клеток не имеют оболочки: а) клетки слизистой оболочки полости рта человека; б) клетки корней растений; в) клетки кожицы чешуи лука?

а) клетки слизистой оболочки полости рта человека

5. Где находятся хлоропласты: а) во всех клетках живых организмов; б) во всех клетках растений; в) только в клетках зеленых частей растений?

в) только в клетках зеленых частей растений

6. Заполните таблицу.

Сравнение растительной и животной клеток

Части клетки Растительная клетка Животная клетка

Оболочка

(клеточная стенка)

+ -

Плазматическая

мембрана

+ +
Цитоплазма + +
Присоединяйтесь к Telegram-группе @superresheba_6, делитесь своими решениями и пользуйтесь материалами, которые присылают другие участники группы!

Живая клетка - материалы для подготовки к ЕГЭ по Биологии

Автор статьи - Л.В. Окольнова.

Клетки разных царств имеют много общих черт, но есть и существенные различия.

Мы рассмотрим клетки 4-х живых организмов - животных, растений , грибов и бактерий.

Опишем их общие органоиды и то, что различает их.

Бактериальная клетка

Отличается от всех остальных как самая просто устроенная.

Клеточная оболочка - основные функции - защита и обмен веществ. Запасное питательное вещество уникально, в других живых клетках его нет - это углевод муреин.

Мембрана - как и у остальных живых клеток, основная функция - защита и обмен веществ.

Цитоплазма - внутренняя полужидкая среда, содержит питательные вещества.

Рибосомы - синтезируют белок.
Мезосомы - осуществление окислительно-восстановительных процессов.
Ядра нет, есть нуклеоид - кольцевая ДНК и РНК.
Жгутитки - обеспечивают движение.

Клетка растений

Клеточная стенка - функции те же, запасное питательное вещество - углевод - крахмал, целлюлоза и т.п.
Мембрана - защита и обмен веществ, небольшое отличие - есть плазмодесмы - что-то вроде мостиков между соседними клетками в многоклеточных растениях.
Цитоплазма - внутренняя полужидкая среда, содержит питательные вещества.
Рибосомы - есть, но немного, синтезируют белок.
Ядро - центр генетической информации клетки.
ЭПС (эндоплазматический ретикулум), гладкий (без рибосом) - обеспечивает транспорт веществ, поддерживает форму клетки, шероховатый - рибосомы на нем обеспечивают синтез белка.
Цитоплазма - внутренняя полужидкая среда, содержит питательные вещества.
Хлоропласт - обязательный органойд исключительно растительной клетки. Функция - фотосинтез.
Вакуоль - тоже именно растительный органойд - запас клеточного сока.
Митохондрия - синтез АТФ - обеспечение клетки энергией.
Лизосомы - пищеварительные органеллы.
Аппарат Гольджи - производит лизосомы и хранит питательные вещества.
Микрофиламенты - белковые нити - “рельсы” для передвижения некоторых органелл, участвуют в делении клетки.
Микротрубочки - примерно то же самое, что микрофиламенты, только толще.

Клетка животных

Клеточной стенки нет, нет хлоропластов, нет вакуолей.

Остальные органеллы те же, что и у растительной клетки, есть одно “добавление” - компонент ТОЛЬКО животной клетки - центриоли - участвуют в делении клетки, отвечая за правильное расхождение хромосом.

Клетка грибов

Рисунки животной клетки никогда не встречаются в ЕГЭ, да и строение клетки рассматривается только в сравнении с животной и растительной.

По строению она очень похожа на животную, только нет центриолей и есть клеточная стенка, запасное питательное вещество которой - гликоген.

Расскажи друзьям!

Строение животной клетки. - биология, презентации

Строение животной клетки.

Презентацию выполнила Борисова Г.А.

Учитель МБОУ Первомайской СОШ

Этапы формирования и развития представлений о клетке

  • Зарождение понятий о клетке
  • 1590г. Братья Янсены (изобретение микроскопа), 1665г. Р. Гук (ввел термин «клетка»), 1680г. А.Левенгук (открыл одноклеточные организмы), 1831г. Р.Броун (открытие ядра).
  • 1590г. Братья Янсены (изобретение микроскопа),
  • 1665г. Р. Гук (ввел термин «клетка»),
  • 1680г. А.Левенгук (открыл одноклеточные организмы),
  • 1831г. Р.Броун (открытие ядра).

Возникновение клеточной теории.

1838г. Т.Шлейден (ткани растений состоят из клеток),

1839г. М.Шванн (ткани животных состоят из клеток). Сформулировал основное положение клеточной теории : клетки представляют собой структурную и функциональную основу всех живых существ).

Развитие клеточной теории.

1858г. Р.Вирхов.(каждая новая клетка происходит только от клетки в результате ее деления),

1930г. – создание электронного микроскопа.

Виды клеток:

-Животная

-Растительная

-Грибная

-Бактериальная

Животная и растительная клетки

Грибная клетка

Бактериальная клетка

Строение клетки

Клеточные структуры и их функции.

  • Ядро Цитоплазма Поверхностный аппарат Органоиды
  • Ядро
  • Цитоплазма
  • Поверхностный аппарат
  • Органоиды

Плазматическая мембрана растительной клетки  

Оболочка растительной клетки.

Цитоплазма растительной клетки

пластиды

вакуоль

1. Кто впервые обнаружил клетку?

а) Роберт Вирхов;

б) Антуан Ван Левенгук;

в) Роберт Гук.

2. В каком году?

а) 1600 г.;

б) 1930 г.;

в) 1665 г.;

3. Клетка снаружи покрыта:

а) цитоплазмой;

б) оболочкой;

в) пластидами.

4. Зеленые пластиды называются:

а) лейкопласты;

б) хлоропласты;

в)хромопласты

4. Внутренняя среда клетки, где расположены все органоиды, называется:

а) цитоплазма;

б) ядро;

в) вакуоли.

5. Хромосомы находятся в:

а) ядре;

б) цитоплазме;

в) вакуоли.

6. Основная структурная единица организма:

а) корень;

б) орган;

в) клетка.

Животная клетка

Цитоплазматическая мембрана

Аппарат Гольджи

Лизосома

Ядро

Центриоли

Ядрышко

Цитоплазма

Эндоплазматическая

сеть

Митохондрии

Органоиды

Строение

Плазматическая мембрана

Функции

Эндоплазматическая сеть (ЭПС)

Рибосомы

Митохондрии

Аппарат Гольджи

Ядро

Лизосомы

Клеточный центр

Интернет-ресурсы.

http:// fizrast.ru/fiziol-kletka/stroenie.html

http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_biology/1816/ РАСТИТЕЛЬНАЯ

https://ru.wikipedia.org/wiki / Растительные клетки

http:// biouroki.ru/material/plants/kletka.html http:// biouroki.ru/material/plants/kletka.html

http:// fb.ru/article/43885/stroenie-rastitelnoy-kletki

http:// biouroki.ru/material/plants/kletka.html

http:// otvet.mail.ru/question/77344331

Спасибо за внимание!

Строение животной клетки | Презентация к уроку по биологии (10 класс) на тему:

Слайд 1

Органоиды клетки

Слайд 2

Органоидами (органеллами) называют постоянные компоненты клетки, выполняющие в ней конкретные функции и обеспечивающие осуществление процессов и свойств, необходимых для поддержания ее жизнедеятельности.

Слайд 3

ОРГАНОИДЫ КЛЕТКИ НЕМЕМБРАННЫЕ МЕМБРАННЫЕ Одномембранные Двумембранные Рибосомы Клеточный центр Микротрубочки Микрофиламенты Хромосомы Эндоплазматическая сеть Комплекс Гольджи Лизосомы Вакуоли Митохондрии Пластиды Плазмолемма

Слайд 4

Основные органоиды клетки

Слайд 5

Рибосома Важнейший органоид живой клетки сферической или слегка овальной формы, диаметром 100-200 ангстрем, состоящий из большой и малой субъединиц Функция – синтез белка Содержит рРНК

Слайд 6

Схема строения рибосомы 1 — малая субъединица 2 — иРНК 3 — тРИК 4 — аминокислота 5 — большая субъединица 6 — мембрана эндоплазматической сети 7 — синтезируемая полипептидная цепь.

Слайд 7

Рибосомы

Слайд 8

Полирибосома

Слайд 9

Клеточный центр (центросома) Состоит из двух центриолей, каждая представляет собой полый цилиндр, образованный девятью триплетами микротрубочек. Входит в состав митотического аппарата клетки Имеет ДНК и РНК

Слайд 10

Микротрубочки Полые цилиндрические структуры Образуют цитоскелет клетки, веретено деления, центриоли, жгутики и реснички Микротрубочки обозначены зеленым цветом

Слайд 11

Микрофиламенты Сократимые элементы цитоскелета, образованы нитями актина и других сократительных белков Участие в формировании цитоскелета клетки, амебоидном движении и др. Нуклеиновых кислот нет Микрофиламенты окрашены в красный цвет

Слайд 12

Хромосомы Органоиды ядра эукариот, каждая хромосома образована одной молекулой ДНК и молекулами белков Носители генетической информации Вспомните, что вам известно о хромосомах?

Слайд 13

Плазмолемма жидкостно-мозаическую модель, где липидные слои мембраны пронизаны белковыми молекулами обеспечивает разграничительную функцию по отношению к внешней для клетки среде выполняет транспортную функцию Вспомните, что вам известно о плазмолемме (биомембране)?

Слайд 14

Эндоплазматическая сеть (ЭПС ) Система мембран, образующих канальца, пузырьки, цистерны, трубочки Соединена с плазмолеммой и ядерной мембраной. Транспорт веществ в клетке Разделение клетки на отсеки

Слайд 16

Комплекс Гольджи (пластинчатый комплекс) Это мембранная структура эукариотической клетки, в основном предназначенная для выведения веществ, синтезированных в эндоплазматическом ретикулуме. пузырьки цистерны

Слайд 17

Лизосомы Мембранные пузырьки величиной до 2 мкм Участвуют в формировании пищеварительных вакуолей, разрушении крупных молекул клетки

Слайд 19

Центральная вакуоль Покрыта тонопластом – мембраной Заполнена клеточным соком Формируется при участии ЭПС Нуклеиновых кислот нет

Слайд 20

Пищеварительная вакуоль животной клетки Содержит литические (расщепляющие) ферменты и пищевые частицы Здесь идет внутриклеточное пищеварение

Слайд 21

Выделительная вакуоль простейших Содержат воду и растворенные в ней продукты метаболизма. Функция – осморегуляция, удаление жидких продуктов метаболизма.

Слайд 23

Митохондрии Двумембранные органеллы продолговатой формы. Являются энергетическими станциями клеток. Содержат ДНК и РНК .

Слайд 24

Митохондрии

Слайд 25

Пластиды По окраске и выполняемой функции выделяют три основных типа пластид : лейкопласты, хромопласты, хлоропласты. Содержат ДНК и РНК.

Слайд 26

Растительная клетка

Слайд 27

Животная клетка

Молекулярные выражения Биология клетки: Структура клеток животных


Структура животной клетки

Клетки животных являются типичными для эукариотических клеток, заключенных в плазматическую мембрану и содержащих мембраносвязанные ядра и органеллы. В отличие от эукариотических клеток растений и грибов, клетки животных не имеют клеточной стенки. Эта особенность была утеряна в далеком прошлом одноклеточными организмами, давшими начало царству Animalia . Большинство клеток, как животных, так и растений, имеют размер от 1 до 100 микрометров, поэтому их можно увидеть только с помощью микроскопа.

Отсутствие жесткой клеточной стенки позволило животным развить большее разнообразие типов клеток, тканей и органов. Специализированные клетки, которые образовывали нервы и мышечные ткани, которые не могли развиваться растениям, обеспечивали этим организмам подвижность. Способность передвигаться с помощью специализированных мышечных тканей является отличительной чертой животного мира, хотя некоторые животные, в первую очередь губки, не обладают дифференцированными тканями. Примечательно, что простейшие передвигаются, но это происходит только немышечными способами, в сущности, с использованием ресничек, жгутиков и псевдоподий.

Животный мир уникален среди эукариотических организмов, потому что большинство тканей животных связаны во внеклеточном матриксе тройной спиралью белка, известного как коллаген . Клетки растений и грибов связаны друг с другом в тканях или скоплениях другими молекулами, такими как пектин . Тот факт, что никакие другие организмы не используют коллаген таким образом, является одним из указаний на то, что все животные произошли от общего одноклеточного предка.Кости, раковины, спикулы и другие твердые структуры образуются, когда коллагенсодержащий внеклеточный матрикс между клетками животных становится кальцинированным.

Животные - большая и невероятно разнообразная группа организмов. Составляя около трех четвертей видов на Земле, они охватывают весь спектр от кораллов и медуз до муравьев, китов, слонов и, конечно же, людей. Мобильность дала животным, которые способны ощущать окружающую среду и реагировать на нее, гибкость в использовании множества различных способов питания, защиты и воспроизводства.Однако, в отличие от растений, животные не могут производить себе пищу и, следовательно, всегда прямо или косвенно зависят от растений.

Большинство животных клеток диплоидных , что означает, что их хромосомы существуют в гомологичных парах. Однако также известно, что иногда встречаются различные хромосомные плоидности. Размножение клеток животных происходит по-разному. В случаях полового размножения сначала необходим клеточный процесс мейоза , чтобы можно было продуцировать гаплоидные дочерние клетки или гамет .Затем две гаплоидные клетки сливаются, образуя диплоидную зиготу , которая развивается в новый организм по мере деления и размножения его клеток.

Самые ранние окаменелые свидетельства существования животных относятся к вендскому периоду (от 650 до 544 миллионов лет назад), это были существа типа кишечнополостных, которые оставили следы своих мягких тел в мелководных отложениях. Первое массовое вымирание положило конец этому периоду, но в последовавший за ним кембрийский период взрыв новых форм положил начало эволюционному излучению, которое произвело большинство основных групп или типов, известных сегодня.Позвоночные (животные с позвоночником), как известно, не встречались до начала ордовикского периода года (от 505 до 438 миллионов лет назад).

Клеток было открыто в 1665 году британским ученым Робертом Гуком, который впервые наблюдал их в своем грубом (по сегодняшним меркам) оптическом микроскопе семнадцатого века. Фактически, Гук ввел термин «клетка» в биологическом контексте, когда он описал микроскопическую структуру пробки, похожую на крошечную пустую комнату или клетку монаха.На рисунке 2 показаны пары фибробластных клеток кожи оленя, которые были помечены флуоресцентными зондами и сфотографированы под микроскопом, чтобы выявить их внутреннюю структуру. Ядра окрашиваются красным зондом, а аппарат Гольджи и актиновая сеть микрофиламентов окрашиваются в зеленый и синий цвет соответственно. Микроскоп является фундаментальным инструментом в области клеточной биологии и часто используется для наблюдения за живыми клетками в культуре. Воспользуйтесь ссылками ниже, чтобы получить более подробную информацию о различных компонентах, содержащихся в клетках животных.

  • Центриоли - Центриоли представляют собой самовоспроизводящиеся органеллы, состоящие из девяти пучков микротрубочек и обнаруживаемые только в клетках животных. Кажется, что они помогают в организации деления клеток, но не являются необходимыми для этого процесса.

  • Реснички и жгутики - Для одноклеточных эукариот реснички и жгутики необходимы для передвижения отдельных организмов. У многоклеточных организмов функция ресничек заключается в перемещении жидкости или материалов мимо неподвижной клетки, а также в перемещении клетки или группы клеток.

  • Эндоплазматическая сеть - Эндоплазматическая сеть представляет собой сеть мешочков, которые производят, обрабатывают и транспортируют химические соединения для использования внутри и вне клетки. Он связан с двухслойной ядерной оболочкой, обеспечивая трубопровод между ядром и цитоплазмой.

  • Эндосомы и эндоцитоз - Эндосомы представляют собой мембраносвязанные везикулы, образованные с помощью сложного семейства процессов, известных под общим названием эндоцитоз , и обнаруживаются в цитоплазме практически каждой клетки животного.Основной механизм эндоцитоза противоположен тому, что происходит во время экзоцитоза или клеточной секреции. Он включает инвагинацию (складывание внутрь) плазматической мембраны клетки для окружения макромолекул или другого вещества, диффундирующего через внеклеточную жидкость.

  • Аппарат Гольджи - Аппарат Гольджи - это отдел распределения и отгрузки химических продуктов ячейки. Он модифицирует белки и жиры, встроенные в эндоплазматический ретикулум, и подготавливает их к экспорту за пределы клетки.

  • Промежуточные волокна - Промежуточные волокна представляют собой очень широкий класс волокнистых белков, которые играют важную роль как структурные, так и функциональные элементы цитоскелета. Промежуточные волокна размером от 8 до 12 нанометров действуют как элементы, несущие растяжение, помогая поддерживать форму и жесткость ячеек.

  • Лизосомы - Основная функция этих микротел - пищеварение. Лизосомы расщепляют продукты жизнедеятельности клеток и мусор извне клетки на простые соединения, которые переносятся в цитоплазму как новые материалы для построения клетки.

  • Микрофиламенты - Микрофиламенты представляют собой твердые стержни, состоящие из глобулярных белков, называемых актином. Эти филаменты в первую очередь структурны по функциям и являются важным компонентом цитоскелета.

  • Микротрубочки - Эти прямые полые цилиндры встречаются по всей цитоплазме всех эукариотических клеток (прокариоты их не имеют) и выполняют множество функций, от транспорта до структурной поддержки.

  • Митохондрии - Митохондрии - это органеллы продолговатой формы, которые находятся в цитоплазме каждой эукариотической клетки. В животной клетке они являются основными генераторами энергии, преобразующими кислород и питательные вещества в энергию.

  • Ядро - Ядро - это узкоспециализированная органелла, которая служит центром обработки информации и административным центром клетки. Эта органелла выполняет две основные функции: она хранит наследственный материал клетки, или ДНК, и координирует деятельность клетки, включая рост, промежуточный метаболизм, синтез белка и воспроизводство (деление клетки).

  • Пероксисомы - Микротела представляют собой разнообразную группу органелл, которые находятся в цитоплазме, имеют примерно сферическую форму и связаны одной мембраной. Существует несколько типов микротел, но пероксисомы являются наиболее распространенными.

  • Плазменная мембрана - Все живые клетки имеют плазматическую мембрану, которая закрывает их содержимое. У прокариот мембрана - это внутренний защитный слой, окруженный жесткой клеточной стенкой.Клетки эукариотических животных имеют только мембрану, которая удерживает и защищает свое содержимое. Эти мембраны также регулируют прохождение молекул внутрь и из клеток.

  • Рибосомы - Все живые клетки содержат рибосомы, крошечные органеллы, состоящие примерно из 60 процентов РНК и 40 процентов белка. У эукариот рибосомы состоят из четырех цепей РНК. У прокариот они состоят из трех цепей РНК.

Помимо оптического и электронного микроскопов, ученые могут использовать ряд других методов, чтобы исследовать тайны животной клетки.Клетки можно разбирать химическими методами, а их отдельные органеллы и макромолекулы выделять для исследования. Процесс фракционирования клеток позволяет ученым в больших количествах готовить определенные компоненты, например митохондрии, для исследования их состава и функций. Используя этот подход, клеточные биологи смогли назначить различные функции определенным участкам внутри клетки. Однако эра флуоресцентных белков вывела микроскопию на передний план биологии, позволив ученым нацеливать живые клетки с помощью высоколокализованных зондов для исследований, которые не нарушают хрупкий баланс жизненных процессов.

ВЕРНУТЬСЯ В СТРУКТУРУ ЯЧЕЙКИ

НАЗАД К ФЛУОРЕСЦЕНТНОЙ МИКРОСКОПИИ КЛЕТОК

Вопросы или комментарии? Отправить нам письмо.
© 1995-2021, автор - Майкл В. Дэвидсон и Государственный университет Флориды. Все права защищены. Никакие изображения, графика, программное обеспечение, сценарии или апплеты не могут быть воспроизведены или использованы каким-либо образом без разрешения правообладателей.Использование этого веб-сайта означает, что вы соглашаетесь со всеми юридическими положениями и условиями, изложенными владельцами.
Этот веб-сайт поддерживается нашим

Команда разработчиков графики и веб-программирования
в сотрудничестве с оптической микроскопией в Национальной лаборатории сильного магнитного поля
.
Последнее изменение: пятница, 13 ноября 2015 г., 14:18.
Счетчик доступа с 1 октября 2000 г .: 6089642
Микроскопы предоставлены:

Animal Cell - Полное руководство

Определение

Клетки животных - основная единица жизни организмов царства Animalia.Это эукариотические клетки, а это означает, что у них есть настоящее ядро ​​и специализированные структуры, называемые органеллами, которые выполняют различные функции. Клетки животных не имеют органелл, специфичных для растений, таких как клеточные стенки, которые поддерживают растительную клетку, или хлоропластов, органелл, осуществляющих фотосинтез.

3D модель типичной животной клетки

Обзор клеток животных

Животные, растения, грибы и простейшие состоят по крайней мере из одной эукариотической клетки. Напротив, бактерии и археи состоят из одной прокариотической клетки.

Все клетки окружены клеточной мембраной (также называемой плазматической мембраной). Клеточная мембрана - это граница, которая отделяет внутреннюю часть клетки от внешней части клетки. Плазматическая мембрана включает в себя все компоненты клетки, которые взвешены в гелеобразной жидкости, называемой цитоплазмой. Цитоплазма - это место расположения органелл.

Эукариотические клетки отличаются от прокариотических клеток наличием определенного ядра и других мембраносвязанных органелл, таких как митохондрии, эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи.Прокариотические клетки не имеют определенного ядра (вместо этого область цитоплазмы, называемая нуклеотидом, содержит генетический материал). У них также отсутствуют мембраносвязанные органеллы.

Все животные многоклеточные , что означает, что несколько клеток работают вместе, образуя единый организм. В сложных организмах, таких как люди, эти клетки могут быть высокоспециализированными для выполнения различных функций. Таким образом, они часто выглядят и функционируют по-разному, хотя все они являются человеческими клетками.

Даже внутри организма сложные животные, такие как человек, имеют множество различных типов клеток. Каждый выглядит и функционирует по-своему.

Клетки животных и клетки растений

Клетки животных и растения являются эукариотическими. Таким образом, они оба имеют определенное ядро ​​и другие мембраносвязанные органеллы. Однако клетки животных и растений также имеют некоторые принципиальные отличия.

Клетки животных, в отличие от клеток растений и грибов, не имеют клеточной стенки. Вместо этого у многоклеточных животных есть другие структуры, обеспечивающие поддержку их тканей и органов, например скелет и хрящ.Кроме того, в клетках животных также отсутствуют хлоропласты, обнаруженные в клетках растений. Хлоропласты - это специализированные органеллы, которые улавливают энергию солнца и используют ее в качестве топлива для производства сахаров в процессе, называемом фотосинтезом.

Кроме того, в то время как клетки растений имеют большую центральную вакуоль, клетки животных лишены этой особенности. Некоторые животные клетки действительно имеют небольшие вакуоли, но их функция заключается в том, чтобы помогать в хранении и транспортировке больших молекул.

Структура животной клетки

Клетки животных имеют множество различных органелл, которые работают вместе, чтобы позволить клетке выполнять свои функции.Каждую ячейку можно представить себе как большую фабрику с множеством отделов, таких как производство, упаковка, отгрузка и бухгалтерия. Каждый из этих отделов представлен разными органеллами.

Существует множество различных клеток животных, каждая из которых выполняет определенные функции. Следовательно, , не каждая животная клетка имеет все типы органелл, но в целом животные клетки содержат большинство (если не все) из следующих органелл. Кроме того, некоторые органеллы будут присутствовать в одних клетках в большом количестве, а не в других.

Маркированная диаграмма типичной животной клетки

Ядро

Ядро содержит весь генетический материал клетки. Эта генетическая информация называется дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК). ДНК содержит все инструкции по производству белков, которые контролируют всю деятельность организма. Таким образом, ядро ​​похоже на офис менеджера клетки.

ДНК - чрезвычайно ценная и строго регулируемая молекула. Следовательно, он не существует просто голым в ядре! Вместо этого ДНК плотно наматывается на структурные белки, называемые гистонами, для образования хроматина.Когда клетка готова к делению для передачи генетической информации новым клеткам (дочерним клеткам), хроматин образует сильно конденсированные структуры, называемые хромосомами.

Ядро регулирует, какие гены «включаются» в клетке и в какое время. Управляет активностью ячейки. Гены, которые активны в данный момент времени, будут разными в зависимости от типа клетки и функции, которую она выполняет.

Ядро окружено ядерной оболочкой (также называемой ядерной мембраной), которая отделяет его от остальной части клетки.Ядерная оболочка также содержит поры, которые позволяют входить и выходить некоторым молекулам.

Помимо всего генетического материала, есть также подраздел ядра, называемый ядрышком, который выглядит как ядро ​​внутри ядра. Ядрышко - место синтеза рибосомы. Ядро окружено ядерной оболочкой (также называемой ядерной мембраной), которая отделяет его от остальной части клетки.

Ядро также регулирует рост и деление клетки.Когда клетка готовится к делению во время митоза, хромосомы в ядре дублируются и разделяются, и образуются две дочерние клетки. Органеллы, называемые центросомами, помогают организовать ДНК во время деления клеток.

Ядро содержит ДНК в виде хроматина. Хроматин может быть дополнительно уплотнен с образованием хромосом. Ядро окружено двойной оболочкой, которая содержит поры, позволяющие определенным материалам проходить внутрь и наружу. Ядро также содержит область, называемую ядрышком.

Рибосомы

Рибосомы - это органеллы, обнаруженные как в прокариотических, так и в эукариотических клетках. Они похожи на мини-машины, которые синтезируют все белки в клетке. В любой отдельной животной клетке может быть до 10 миллионов рибосом! Рибосомы образуют производственный отдел клетки.

В ядре последовательность ДНК, которая кодирует конкретный белок, копируется в промежуточную молекулу, называемую матричной РНК (мРНК). Молекула мРНК передает эту информацию рибосоме, и ее последовательность определяет порядок аминокислот в полипептидной цепи. Рибосома синтезирует эту полипептидную цепь, которая в конечном итоге сворачивается, чтобы стать белком . В клетках животных рибосомы могут свободно находиться в цитоплазме клетки или прикрепляться к эндоплазматическому ретикулуму.

Эндоплазматическая сеть

Эндоплазматический ретикулум (ЭР) представляет собой сеть уплощенных мембраносвязанных мешочков, которые участвуют в производстве, переработке и транспортировке белков, синтезированных рибосомами. Эндоплазматический ретикулум подобен сборочной линии клетки, где продукты, произведенные рибосомами, обрабатываются и собираются.

Существует два вида эндоплазматической сети: гладкая и шероховатая. Шершавый ER имеет рибосомы, прикрепленные к поверхности мешочков. Smooth ER не имеет прикрепленных рибосом и выполняет функции хранения, синтеза липидов и удаления токсичных веществ.

Аппарат Гольджи

Аппарат Гольджи, также называемый комплексом Гольджи или тельцом Гольджи, получает белки из ER и складывает, сортирует и упаковывает эти белки в пузырьки. Аппарат Гольджи похож на отдел доставки клетки, поскольку он упаковывает белки для доставки по назначению.

Как и ER, аппарат Гольджи также состоит из ряда мембраносвязанных мешочков. Эти мешочки происходят из пузырьков, отпочковавшихся от ER. В отличие от системы мембран в ER, которые связаны между собой, карманы аппарата Гольджи прерывистые.

Сравнение функций эндоплазматической сети и аппарата Гольджи

Лизосомы

Лизосомы представляют собой везикулы. Везикулы - это сферы, окруженные мембраной, которая исключает их содержимое из остальной цитоплазмы.Везикулы широко используются внутри клетки для метаболизма и транспорта больших молекул, которые не могут пересечь мембрану без посторонней помощи.

Лизосомы - это специализированные пузырьки, содержащие пищеварительные ферменты. Эти ферменты могут расщеплять большие молекулы, такие как органеллы, углеводы, липиды и белки, на более мелкие единицы, чтобы клетка могла их повторно использовать. Таким образом, они похожи на отдел утилизации / переработки отходов ячейки.

Митохондрии

Митохондрии - органеллы, производящие энергию, известные как «электростанция клетки». Процесс клеточного дыхания происходит в митохондриях. Во время этого процесса сахара и жиры расщепляются посредством ряда химических реакций, высвобождая энергию в форме аденозинтрифосфата (АТФ).

АТФ подобен энергетической валюте клетки. Думайте о каждой молекуле как о перезаряжаемой батарее, которую можно использовать для питания различных клеточных процессов.

Цитоплазма

Цитозоль - это гелеобразная жидкость, содержащаяся внутри клеток. Цитозоль и все органеллы внутри него - за исключением ядра - вместе называются цитоплазмой клетки. Этот цитозоль состоит в основном из воды, но также содержит ионы, белки и небольшие молекулы. PH обычно нейтральный, около 7.

Цитоскелет

Цитоскелет представляет собой сеть нитей и канальцев, расположенных по всей цитоплазме клетки. Он выполняет множество функций: он придает форму клетке, обеспечивает прочность, стабилизирует ткани, закрепляет органеллы внутри клетки и играет роль в передаче сигналов клетками. Он также обеспечивает механическую поддержку, позволяющую клеткам двигаться и делиться.Существует три типа филаментов цитоскелета: микрофиламенты, микротрубочки и промежуточные филаменты.

Клеточная мембрана

Клеточная мембрана окружает всю клетку и отделяет ее компоненты от внешней среды. Клеточная мембрана представляет собой двойной слой, состоящий из фосфолипидов (так называемый бислой фосфолипидов). Фосфолипиды - это молекулы с головкой фосфатной группы, присоединенной к глицерину, и двумя хвостами жирных кислот. Они спонтанно образуют двойные мембраны в воде из-за гидрофильных свойств головы и гидрофобных свойств хвостов.

Клеточная мембрана избирательно проницаема, что означает, что она позволяет только определенным молекулам входить и выходить. Кислород и углекислый газ легко проходят сквозь них, в то время как более крупные или заряженные молекулы должны проходить через специальные каналы, связываться с рецепторами или поглощаться.

Тест

Библиография

Показать / Скрыть

  1. Альбертс Б., Джонсон А., Льюис Дж. И др. Молекулярная биология клетки. 4-е издание. Нью-Йорк: наука о гирляндах; 2002 г.Компартментализация клеток. Доступно по ссылке: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26907/
  2. эукариотических клеток | Изучите науку в Scitable. Получено 15 июня 2020 г. с сайта https://www.nature.com/scitable/topicpage/eukaryotic-cells-14023963/
  3. .
  4. Лодиш Х., Берк А., Зипурский С.Л. и др. Молекулярная клеточная биология. 4-е издание. Нью-Йорк: У. Х. Фриман; 2000. Раздел 5.4, Органеллы эукариотической клетки. Доступно по ссылке: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21743/

клеток животных | Базовая биология

Как и все организмы Земли, животные состоят из микроскопических структур, называемых клетками.Клетки - основная единица жизни, и эти микроскопические структуры работают вместе и выполняют все необходимые функции, чтобы поддерживать жизнь животного. Существует огромное количество клеток животных. Каждый приспособлен для выполнения определенных функций, таких как перенос кислорода, сокращение мышц, выделение слизи или защита органов.

Клетки животных развиты и сложны. Наряду с растениями и грибами клетки животных являются эукариотическими. Эукариотические клетки - это относительно большие клетки с ядром и специализированными структурами, называемыми органеллами.

Хотя клетки животных могут значительно различаться в зависимости от их назначения, есть некоторые общие характеристики, общие для всех клеток. К ним относятся такие структуры, как плазматическая мембрана, цитоплазма, ядро, митохондрии и рибосомы.

БЕСПЛАТНЫЙ информационный бюллетень по клеткам животных

Введите свои данные, чтобы получить наш информационный бюллетень о клетках животных

Хорошо! Мы только что отправили вам нашу инфографику на ваш адрес электронной почты.

Общая структура животной клетки

Животные клетки имеют ряд органелл и структур, которые выполняют определенные функции для клетки.Огромное разнообразие клеток, которые эволюционировали для различных целей, не всегда имеют одни и те же органеллы или структуры, но в целом это некоторые из структур, которые вы можете ожидать найти в клетках животных:

Плазменная мембрана

плазматическая мембрана - это пористая мембрана, которая окружает животную клетку. Он отвечает за регулирование того, что входит и выходит из клетки. Плазматическая мембрана состоит из двойного слоя липидов. Дополнительные соединения, такие как белки и углеводы, встроены в липидную мембрану и выполняют такие функции, как получение клеточных сигналов и создание каналов через мембрану.

Ядро

Клетки животных и растений почти всегда имеют «истинное» ядро. Ядро состоит из ядерной оболочки, хроматина и ядрышка.

Ядерная оболочка состоит из двух мембран и инкапсулирует содержимое ядра. Двойная мембрана имеет множество пор, позволяющих веществам входить и выходить из ядра.

Внутри ядерной оболочки большая часть ядра заполнена хроматином. Хроматин содержит большую часть ДНК клетки и конденсируется до хромосом по мере деления клетки.Ядрышко является центральным ядром ядра и производит органеллы, называемые рибосомами.

Цитоплазма

Цитоплазма - это внутренняя область клетки животного, которая не занята органеллой или ядром. Он состоит из желеобразного вещества, называемого «цитозоль», и позволяет органеллам и клеточным веществам перемещаться по клетке по мере необходимости.

Эндоплазматический ретикулум (ER)

Эндоплазматический ретикулум - это сеть мембран, обнаруженная почти во всех эукариотических клетках.Мембраны связаны с мембраной ядра клетки и важны для многих клеточных процессов, таких как производство белка и метаболизм липидов и углеводов.

Эндоплазматический ретикулум включает как гладкий, так и грубый ER. Гладкий ER представляет собой гладкую мембрану и не имеет рибосом, тогда как грубый ER имеет рибосомы, которые используются для производства белков.

Митохондрии

Митохондрии - одни из самых важных органелл.Они являются участком клеточного дыхания - процесса, который расщепляет сахар и другие соединения в клеточную энергию. Именно в митохондриях используется кислород, а CO₂ образуется как побочный продукт дыхания.

Аппарат Гольджи

Аппарат Гольджи (или тело Гольджи) - это еще один набор мембран, обнаруженных внутри клетки, но не прикрепленных к ядру клетки. Он выполняет множество важных функций, включая модификацию белков и липидов и транспортировку клеточных веществ из клетки.

Рибосомы

Рибосомы участвуют в процессе создания белков. Они могут быть прикреплены к эндоплазматической сети или свободно плавать в цитоплазме клетки.

Пероксисомы

Эти маленькие органеллы выполняют ряд функций, касающихся переваривания таких соединений, как жиры, аминокислоты и сахара. Они также производят перекись водорода и превращают ее в воду.

Лизосомы

Лизосома - это единица утилизации отходов клетки.Это еще одна небольшая органелла, содержащая ряд ферментов, которые позволяют им переваривать такие молекулы, как липиды, углеводы и белки.

Центросомы

Центросомы участвуют в делении клеток и производстве жгутиков и ресничек. Они состоят из двух центриолей, которые являются главными узлами микротрубочек клетки. Поскольку ядерная оболочка разрушается во время деления клетки, микротрубочки взаимодействуют с хромосомами клетки и подготавливают их к клеточному делению.

Ворсинки

Ворсинки - это игольчатые образования, которые отходят от плазматической мембраны клетки.Для некоторых клеток, таких как клетки стенки кишечника, важно иметь возможность быстро обмениваться веществами с окружающей средой. Ворсинки увеличивают скорость обмена веществ между клетками и окружающей их средой за счет увеличения площади поверхности плазматической мембраны. Это увеличивает пространство, доступное материалу, чтобы входить и выходить из ячейки.

Flagella

Движение особенно важно для некоторых клеток животных. Например, сперматозоиды живут с единственной целью - добраться до яйцеклетки и оплодотворить ее.Жгутики (множественное число от жгутика) обеспечивают механическую способность клеток двигаться самостоятельно. Жгутик - это длинное и тонкое продолжение плазматической мембраны, которое приводится в действие клеточным двигателем, состоящим из белков.

Различные типы клеток животных

Есть множество различных типов клеток животных, и это лишь некоторые из обычных тканей, таких как кожа, мышцы и кровь.

Клетки кожи

Клетки кожи животных в основном состоят из кератиноцитов и меланоцитов - «цита», что означает клетка.Кератиноциты составляют около 90% всех клеток кожи и производят белок, называемый «кератин». Кератин в клетках кожи помогает сделать кожу эффективным слоем защиты тела. Кератин также делает волосы и ногти.

Меланоциты - второй основной тип клеток кожи. Они производят соединение под названием «меланин», придающее коже ее цвет. Меланоциты располагаются под кератиноцитами в нижнем слое клеток кожи, а продуцируемый ими меланин транспортируется к поверхностным слоям клеток.Чем больше меланоцитов в вашей коже, тем она темнее.

Мышечные клетки

Миоциты, мышечные волокна или мышечные клетки - это длинные трубчатые клетки, отвечающие за движение конечностей и органов организма. Мышечные клетки могут быть клетками скелетных мышц, сердечных мышц или гладкомышечных клеток.

Клетки скелетных мышц являются наиболее распространенным типом мышечных клеток и отвечают за общие сознательные движения тела. Клетки сердечной мышцы контролируют сокращения сердца, генерируя электрические импульсы, а клетки гладких мышц контролируют подсознательные движения тканей, таких как кровеносные сосуды, матка и желудок.

Клетки крови

Клетки крови можно разделить на красные и белые кровяные тельца. Красные кровяные тельца составляют около 99,9% всех кровяных телец и отвечают за доставку кислорода от легких к остальному телу. Эритроциты - единственные клетки животных, не имеющие ядра. Лейкоциты являются жизненно важной частью иммунной системы животного и помогают бороться с инфекциями, убивая вредные бактерии и другие соединения.

Нервные клетки

Нервные клетки, также называемые нейронами, являются основными клетками нервной системы.Один только человеческий мозг насчитывает около 100 миллиардов нервных клеток. Они являются переносчиками сообщений клеток животных и доставляют и принимают сигналы с помощью дендритов и аксонов. Дендриты и аксоны - это расширения клетки, которые получают и экспортируют сигналы в клетку и от нее соответственно.

Жировые клетки

Жировые клетки, также известные как адипоциты или липоциты, используются для хранения жиров и других липидов в качестве запасов энергии. У животных есть два распространенных типа жировых клеток - белые жировые клетки и коричневые жировые клетки.Основное различие между двумя типами клеток заключается в том, как они хранят липиды. Белые жировые клетки имеют одну большую липидную каплю, тогда как в коричневых жировых клетках есть несколько более мелких липидных капель, распространяющихся по клетке.

Различия между клетками растений, грибов и животных

Клетки животных имеют небольшие отличия от эукариотических клеток растений и грибов. Явные различия заключаются в отсутствии клеточных стенок, хлоропластов и вакуолей, а также в наличии жгутиков, лизосом и центросом в клетках животных.

Клетки растений и грибов имеют клеточные стенки. Клеточная стенка - это внешняя структура, которая окружает плазматическую мембрану и обеспечивает защиту и структурную поддержку. В растительных клетках также есть хлоропласты и вакуоли. Хлоропласты являются местом фотосинтеза, а вакуоли - это большие мешковидные органеллы, используемые для хранения веществ.

В клетках растений отсутствуют жгутики, лизосомы и центросомы. Грибковые клетки обычно имеют лизосомы и центросомы, но очень немногие виды имеют жгутики. Основное различие между клетками грибов и животных - это наличие клеточной стенки в клетках грибов.


Резюме

  • Клетки животных обычно представляют собой большие специализированные эукариотические клетки - они содержат ядро ​​и многочисленные органеллы
  • Плазматическая мембрана окружает животную клетку
  • Почти вся ДНК клетки находится внутри ее ядра
  • Эндоплазматическая сеть (ER) представляет собой сеть мембран, связанных с ядром - она ​​включает гладкий ER и грубый ER
  • Клеточное дыхание происходит в митохондриях
  • Рибосомы производят белки - их можно найти в эндоплазматическом ретикулуме или свободно плавающих
  • Животное в клетках есть лизосомы для пищеварения, центросомы, которые помогают в делении клеток, и иногда жгутики, которые помогают двигаться - ни одна из этих трех органелл не обнаруживается в растительных клетках
  • Различные типы специализированных клеток обнаруживаются в разных тканях и имеют особенности r относящиеся к их функциям e.грамм. нервные клетки имеют аксоны и дендриты для отправки и получения сообщений.

Последний раз редактировалось: 30 августа 2020 г.


Хотите узнать больше?

CAMPBELL BIOLOGY

Это учебник №1 в мире для начинающих биологов, который был очень ценным для меня на протяжении многих лет. Это ресурс, который я рекомендую в первую очередь начинающим биологам.


БЕСПЛАТНЫЙ 6-недельный курс

Введите свои данные, чтобы получить доступ к нашему БЕСПЛАТНО 6-недельному вводному курсу электронной почты по биологии.

Узнайте о животных, растениях, эволюции, древе жизни, экологии, клетках, генетике, областях биологии и многом другом.

Успех! Письмо с подтверждением было отправлено на адрес электронной почты, который вы только что указали. Проверьте свою электронную почту и убедитесь, что вы щелкнули ссылку, чтобы начать наш 6-недельный курс.

ячейка | Определение, типы, функции, диаграмма, деление, теория и факты

Подумайте, как одноклеточный организм содержит необходимые структуры для питания, роста и воспроизводства.

Клетки - это основные единицы жизни.

Encyclopædia Britannica, Inc. См. Все видео по этой статье

Клетка , в биологии, основная мембраносвязанная единица, которая содержит основные молекулы жизни и из которых состоит все живое. Одна клетка сама по себе часто является целостным организмом, например бактериями или дрожжами. По мере созревания другие клетки приобретают особые функции. Эти клетки взаимодействуют с другими специализированными клетками и становятся строительными блоками больших многоклеточных организмов, таких как люди и другие животные.Хотя клетки намного больше атомов, они все же очень маленькие. Самые маленькие из известных клеток - это группа крошечных бактерий, называемых микоплазмами; некоторые из этих одноклеточных организмов представляют собой сферы диаметром всего 0,2 мкм (1 мкм = около 0,000039 дюйма) с общей массой 10 -14 граммов, что равно 8 000 000 000 атомов водорода. Клетки человека обычно имеют массу в 400 000 раз больше, чем масса отдельной бактерии микоплазмы, но даже человеческие клетки имеют только около 20 мкм в поперечнике.Для того, чтобы закрыть булавочную головку, потребуется лист из примерно 10 000 человеческих клеток, а каждый человеческий организм состоит из более чем 30 000 000 000 000 клеток.

животная клетка

Основные структуры животной клетки Цитоплазма окружает специализированные структуры клетки, или органеллы. Рибосомы, места синтеза белка, находятся в цитоплазме в свободном состоянии или прикреплены к эндоплазматическому ретикулуму, через который материалы транспортируются по клетке. Энергия, необходимая клетке, выделяется митохондриями.Комплекс Гольджи, стопки сплющенных мешочков, обрабатывает и упаковывает материалы, которые должны быть выпущены из клетки в секреторные пузырьки. Пищеварительные ферменты содержатся в лизосомах. Пероксисомы содержат ферменты, выводящие токсины из опасных веществ. Центросома содержит центриоли, которые играют роль в делении клеток. Микроворсинки - это пальцевидные отростки, обнаруженные на определенных клетках. Реснички, похожие на волосы структуры, которые выходят на поверхность многих клеток, могут создавать движение окружающей жидкости. Ядерная оболочка, двойная мембрана, окружающая ядро, содержит поры, которые контролируют движение веществ в нуклеоплазму и из нее.Хроматин, комбинация ДНК и белков, образующих хромосомы, составляет большую часть нуклеоплазмы. Плотное ядрышко является местом образования рибосом.

© Merriam-Webster Inc.

Популярные вопросы

Что такое ячейка?

Клетка - это масса цитоплазмы, которая снаружи связана клеточной мембраной. Обычно микроскопические по размеру клетки представляют собой мельчайшие структурные единицы живого вещества и составляют все живое. Большинство клеток имеют одно или несколько ядер и других органелл, которые выполняют множество задач.Некоторые отдельные клетки представляют собой полноценные организмы, такие как бактерии или дрожжи. Другие представляют собой специализированные строительные блоки многоклеточных организмов, таких как растения и животные.

Что такое клеточная теория?

Теория клетки утверждает, что клетка является фундаментальной структурной и функциональной единицей живого вещества. В 1839 году немецкий физиолог Теодор Шванн и немецкий ботаник Маттиас Шлейден заявили, что клетки являются «элементарными частицами организмов» как у растений, так и у животных, и признали, что одни организмы одноклеточные, а другие - многоклеточные.Эта теория ознаменовала собой большой концептуальный прогресс в биологии и привела к возобновлению внимания к жизненным процессам, происходящим в клетках.

Что делают клеточные мембраны?

Клеточная мембрана окружает каждую живую клетку и отделяет клетку от окружающей среды. Он служит барьером, препятствующим проникновению содержимого клетки и проникновению нежелательных веществ. Он также функционирует как ворота, как для активного, так и для пассивного перемещения основных питательных веществ в клетку и вывод продуктов жизнедеятельности из нее.Определенные белки клеточной мембраны участвуют в межклеточной коммуникации и помогают клетке реагировать на изменения в окружающей среде.

В этой статье клетка рассматривается как отдельная единица и как составляющая часть более крупного организма. Как отдельная единица, клетка способна метаболизировать свои собственные питательные вещества, синтезировать многие типы молекул, обеспечивать свою собственную энергию и воспроизводить себя, чтобы производить последующие поколения. Его можно рассматривать как закрытый сосуд, внутри которого одновременно происходят бесчисленные химические реакции.Эти реакции находятся под очень точным контролем, поэтому они способствуют жизни и размножению клетки. В многоклеточном организме клетки становятся специализированными для выполнения различных функций в процессе дифференцировки. Для этого каждая ячейка поддерживает постоянную связь со своими соседями. Поскольку он получает питательные вещества из окружающей среды и выбрасывает отходы в окружающую среду, он прилипает к другим клеткам и взаимодействует с ними. Совместные сборки подобных клеток образуют ткани, а сотрудничество между тканями, в свою очередь, формирует органы, которые выполняют функции, необходимые для поддержания жизни организма.

В этой статье особое внимание уделяется животным клеткам с некоторым обсуждением процессов синтеза энергии и внеклеточных компонентов, свойственных растениям. (Для подробного обсуждения биохимии растительных клеток, см. Фотосинтез . Для полной обработки генетических событий в ядре клетки, см. Наследственность .)

Bruce M. Alberts

Природа и функция клеток

A клетка окружена плазматической мембраной, которая образует селективный барьер, позволяющий питательным веществам проникать, а продукты жизнедеятельности - выходить.Внутренняя часть клетки состоит из множества специализированных отсеков или органелл, каждый из которых окружен отдельной мембраной. Одна из основных органелл, ядро, содержит генетическую информацию, необходимую для роста и размножения клеток. Каждая клетка содержит только одно ядро, тогда как другие типы органелл присутствуют в множестве копий в клеточном содержимом или цитоплазме. Органеллы включают митохондрии, которые отвечают за передачу энергии, необходимую для выживания клеток; лизосомы, которые переваривают нежелательные материалы внутри клетки; а также эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи, которые играют важную роль во внутренней организации клетки, синтезируя выбранные молекулы, а затем обрабатывая, сортируя и направляя их в нужные места.Кроме того, клетки растений содержат хлоропласты, которые отвечают за фотосинтез, благодаря чему энергия солнечного света используется для преобразования молекул углекислого газа (CO 2 ) и воды (H 2 O) в углеводы. Между всеми этими органеллами есть пространство в цитоплазме, называемое цитозолем. Цитозоль содержит организованный каркас из волокнистых молекул, составляющих цитоскелет, который придает клетке ее форму, позволяет органеллам перемещаться внутри клетки и обеспечивает механизм, с помощью которого сама клетка может двигаться.Цитозоль также содержит более 10 000 различных видов молекул, которые участвуют в клеточном биосинтезе, процессе создания больших биологических молекул из маленьких.

клеток

Клетки животных и растений содержат мембраносвязанные органеллы, включая отдельное ядро. Напротив, бактериальные клетки не содержат органелл.

Британская энциклопедия, Inc. Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Специализированные органеллы характерны для клеток организмов, известных как эукариоты.Напротив, клетки организмов, известных как прокариоты, не содержат органелл и обычно меньше эукариотических клеток. Однако все клетки имеют сильное сходство в биохимических функциях.

эукариотическая клетка

Изображение эукариотической клетки в разрезе.

Encyclopdia Britannica, Inc.

Молекулы клеток

Понять, как клеточные мембраны регулируют потребление пищи и отходы и как клеточные стенки обеспечивают защиту

Клетки поглощают молекулы через свои плазматические мембраны.

Encyclopædia Britannica, Inc. Посмотреть все видео к этой статье

Клетки содержат особый набор молекул, заключенных в мембрану. Эти молекулы дают клеткам возможность расти и воспроизводиться. Общий процесс клеточного воспроизводства происходит в два этапа: рост клеток и деление клеток. Во время роста клетки клетка поглощает определенные молекулы из своего окружения, избирательно перенося их через клеточную мембрану. Попав внутрь клетки, эти молекулы подвергаются действию узкоспециализированных, больших, тщательно свернутых молекул, называемых ферментами.Ферменты действуют как катализаторы, связываясь с проглоченными молекулами и регулируя скорость их химического изменения. Эти химические изменения делают молекулы более полезными для клетки. В отличие от проглоченных молекул, катализаторы сами химически не изменяются во время реакции, что позволяет одному катализатору регулировать конкретную химическую реакцию во многих молекулах.

Биологические катализаторы создают цепочки реакций. Другими словами, молекула, химически преобразованная одним катализатором, служит исходным материалом или субстратом для второго катализатора и так далее.Таким образом, катализаторы используют небольшие молекулы, принесенные в клетку из внешней среды, для создания все более сложных продуктов реакции. Эти продукты используются для роста клеток и воспроизведения генетического материала. После копирования генетического материала и наличия достаточного количества молекул для поддержки деления клетки клетка делится, образуя две дочерние клетки. Через множество таких циклов клеточного роста и деления каждая родительская клетка может дать начало миллионам дочерних клеток, в процессе преобразования больших количеств неодушевленного вещества в биологически активные молекулы.

Клетка животных - функции и структура клеток животных

Введение

Все живые организмы состоят из клеток, и это мельчайшая единица жизни. Он помогает выполнять такие функции, как дыхание, питание, пищеварение, выделение и т. Д., Поэтому его называют структурной и функциональной единицей жизни. Обычно он микроскопический и состоит из цитоплазмы и ядра, заключенного в мембрану.

Что такое животная клетка?

С биологической точки зрения животная клетка - это типичная эукариотическая клетка с мембранно-связанным ядром с ДНК, присутствующей внутри ядра.Он состоит из других клеточных структур и органелл, которые помогают выполнять некоторые специфические функции, необходимые для правильного функционирования клетки. Несмотря на то, что клетки растений являются эукариотическими, различие можно легко идентифицировать, поскольку в клетках животных отсутствуют хлоропласты, через которые осуществляется фотосинтез.

Функции клеток животных

Клетка выполняет все процессы организма, включая производство энергии и ее накопление, производство белков, которые представляют собой молекулы, которые играют роль в метаболизме, транспортировке других молекул и репликации ДНК.

Например, сердце имеет сердечные мышцы, которые бьются в унисон, клетки пищеварительного тракта имеют реснички, похожие на пальцы, которые помогают увеличивать площадь поверхности для поглощения питательных веществ в процессе пищеварения.

Множественные клетки образуют ткани, которые организованы как группа клеток, которая помогает выполнять определенную функцию. Точно так же группа похожих тканей сформирует органы тела, такие как легкие, сердце, мозг и т. Д. Органы работают вместе, чтобы сформировать системы органов, такие как система кровообращения, нервная система и пищеварительная система.В зависимости от вида соответственно различаются системы органов.

Структура клеток животных

Клетки животных имеют разные части, которые содержат много типов специализированных органелл, которые помогают выполнять различные функции организма. Не каждая животная клетка имеет все типы органелл, но обычно животные клетки содержат большинство из следующих органелл:

1. Ядро

Ядро - это специализированная органелла, которая играет роль информационного и административного центра клетки.Ядро выполняет две важные функции: хранение наследственного материала клетки или ДНК и координацию деятельности клетки. Оно включает синтез белка, рост, промежуточный метаболизм и воспроизводство клеток.

Эукариоты, у которых есть ядро, будут обнаружены только в клетках развитых организмов. Обычно на клетку приходится только одно ядро, но слизистые плесени и сифональная группа водорослей являются одними из исключений. Бактрии и цианобактерии, которые являются одноклеточными и называются прокариотами, не имеют ядра.У таких организмов информационные и административные ролевые функции будут выполняться по цитоплазме.

Ядро будет иметь форму сферы и будет занимать почти 10% объема клетки, что сделает его характерной особенностью клетки. Хроматин будет присутствовать в большей части ядерного материала, который является неструктурированной формой ДНК клетки и помогает в ее организации с образованием хромосом во время деления или митоза клетки. Внутри ядра будет ядрышко, которое представляет собой органеллу для синтеза белков, продуцирующих макромолекулярные сборки, которые называются рибосомами.

Ядерная оболочка, представляющая собой двухслойную мембрану, отделяет содержимое ядра от клеточной цитоплазмы. Ядерная оболочка будет пронизана дырами, которые называются ядерными порами, чтобы позволить молекулам определенного размера и типа проходить туда и обратно между ядром и цитоплазмой. Ниже приведены части ядра:

• Хроматин или хромосомы

Ядро каждой клетки будет содержать почти 6 футов ДНК, разделенных на 46 отдельных молекул, по одной для каждой хромосомы, и каждая будет иметь размер примерно 1.5 дюймов в длину. Для функционирования ДНК она объединена с белками и организована в компактную структуру и плотное нитевидное волокно, называемое хроматином / хромосомами.

Каждая нить ДНК сворачивается, образуя группы небольших белковых молекул, называемых гистонами, образующих серию бусинчатых структур, называемых нуклеосомами, которые связаны нитью ДНК. Под микроскопом хроматин будет выглядеть как бусинки на нитке.

Хроматины бывают двух типов: эухроматин и гетерохроматин.Эухроматин генетически активен и будет участвовать в транскрипции РНК для производства белков. Эти белки будут использоваться для роста и функционирования клетки. Где гетерохроматин содержит неактивную ДНК и является наиболее конденсированной частью ДНК, поскольку она не используется. В то время как происходит интерфаза, когда клетка занята своей нормальной функцией, хроматин будет рассредоточен по ядру, и он будет выглядеть как треугольник из волокон, поэтому эухроматин обнажается и становится доступным для процесса транскрипции.Следовательно, на протяжении всей жизни клетки волокна хроматина будут принимать различные формы внутри ядра.

Во-вторых, когда клетка входит в метафазу и готовится к повторному делению, хроматин изменяется. Сначала все нити хроматина дублируются в процессе репликации ДНК. Затем они будут сжаты в большей степени, чем интерфаза, 10 000-кратное сжатие в специализированные структуры для целей воспроизводства, которые называются хромосомами.

2. Рибосомы

Каждый живой организм содержит рибосомы, которые представляют собой крошечные органеллы, состоящие почти из 60% рРНК (рибосомальной РНК) и 40% белков. Рибосомы не связаны какими-либо мембранами и намного меньше других органелл. Некоторые типы клеток могут содержать несколько миллионов рибосом, но несколько тысяч очень типичны. Для просмотра органелл необходим электронный микроскоп.

В основном рибосомы связаны с эндоплазматическим ретикулумом и ядерной оболочкой.Он также свободно разбросан по всей цитоплазме, и это будет зависеть от клетки, является ли она растительной, животной или бактериальной. Здесь органеллы будут играть роль механизма производства белка для клетки. Следовательно, его будет больше всего в клетках, таких как клетки мозга и поджелудочная железа, которые активны в синтезе белка.

РРНК в рибосомах состоит из четырех цепей у эукариот и трех цепей у прокариот. Эукариотические рибосомы будут производиться и собираться в ядрышке.Рибосомные белки входят в ядрышко и объединяются с четырьмя цепями рРНК, чтобы создать две рибосомные субъединицы, которые будут малой и большой, которые будут составлять полную рибосому, как указано выше на рисунке.

Рибосомные единицы покидают ядро ​​через ядерные поры и объединяются в цитоплазме для фотосинтеза. Когда производство белка не происходит, две субъединицы рибосомы разделяются. Помимо рРНК, для синтеза белка потребуются еще две молекулы РНК; они представляют собой мРНК (информационная РНК), которая обеспечивает шаблон инструкций из клеточной ДНК для создания определенного белка и тРНК (транспортная РНК), которая переносит строительные блоки белка, такие как аминокислоты, в рибосому.

3. Эндоплазматический ретикулум

Эндоплазматический ретикулум (ЭР) представляет собой структуру уплотненных мешочков, которые простираются по всей цитоплазме как в клетках животных, так и в клетках растений. Мешочки и канальцы соединены друг с другом единой мембраной, так что органелла имеет только одно большое и сложно устроенное внутреннее пространство, называемое просветом. Просвет, который обычно называют цистернальным пространством эндоплазматического ретикулума, часто занимает более 10% от общего объема клеток.

Мембрана эндоплазматического ретикулума позволяет молекулам перемещаться между просветом и цитоплазмой и, поскольку она связана с двухслойной ядерной оболочкой, она обеспечивает трубопровод между ядром и цитоплазмой.

ER производит процессы и транспортирует огромное количество биохимических соединений для внутреннего и внешнего использования клетки. Многие из белков, обнаруженных в цистернальном пространстве ER, будут присутствовать там лишь временно, поскольку они переходят в другие места.

Однако другие белки нацелены на то, чтобы постоянно оставаться в просвете, и известны как резидентные белки эндоплазматического ретикулума. Эти белки необходимы эндоплазматическому ретикулуму для выполнения своих нормальных функций.Он содержит специальный сигнал удержания, который состоит из определенной последовательности аминокислот, позволяющей удерживать их органеллами.

Есть два вида морфологии ER: грубая и гладкая. Поверхность грубого ER будет покрыта рибосомами, которые при рассмотрении под микроскопом будут выглядеть упруго. Он в основном участвует в производстве и переработке белков, которые будут экспортироваться из клетки или секретироваться из клетки. Гладкий ER в основном участвует в производстве липидов или жиров, детоксикации лекарств и ядов и в качестве строительных блоков для метаболизма углеводов.

4. Везикулы

Везикулы - это временные структуры, которые образуются в процессе секреции молекул из клетки или внутрь клетки и помогают транспортировать вещества в клетке. Они образуются при защемлении клеточной мембраны эндоплазматического ретикулума или в случае, если какая-либо внеклеточная частица оказывается окруженной клеточной мембраной. Формирование везикул будет включать набор белков, которые формируют форму везикулы, и эти белки помогают поглощать материалы, которые необходимы для транспортировки в везикулах.

Клетка состоит из множества органелл, которые функционируют организованным образом для осуществления метаболического процесса, и среди них есть везикулы, которые представляют собой крошечные внутри- или внеклеточные структуры, окруженные липидной мембраной. Везикулы могут сливаться как с клеточной мембраной, так и с мембранами органелл, поскольку они заключены в липидный бислой, и из-за этого они могут перемещаться в и из клетки и между органеллами, такими как эндоплазматическая сеть и тельца Гольджи.

Пузырьки бывают разных типов.Это следующие:

• Вакуоли: Вакуоли - это крошечные замкнутые липидом структуры, которые обычно содержат воду и обычно встречаются у растений и некоторых бактерий.

• Лизосомы: это тип пузырьков, которые участвуют в клеточном пищеварении.

• Пероксисомы: Как и лизосомы, пероксисомы также представляют собой специализированные везикулы, содержащие перекись водорода.

• Транспортные пузырьки: это крошечные мешочки, окруженные липидным бислоем и участвующие в транспортировке материалов в клетку и из клетки, а также между органеллами.

• Секреторные пузырьки: они переносят вещества из клетки и обычно образуются с помощью аппарата Гольджи.

• Синаптические пузырьки: это особый тип пузырьков, которые обнаруживаются в нейронах, которые хранят и транспортируют молекулы нейротрансмиттеров.

• Внеклеточные везикулы: они используются для транспорта в клетку и обнаруживаются вне клетки. Они обычно встречаются как в эукариотических, так и в прокариотических клетках.

• Пузырьки газа: они обнаруживаются в бактериях и обеспечивают плавучесть клетки.

5. Аппарат Гольджи

Аппарат Гольджи (GA) также называют комплексом Гольджи или телом Гольджи, и его можно найти как в животных, так и в растительных клетках. Обычно он состоит из пяти-восьми чашеобразных мембранных мешочков, которые называются цистернами. Он будет напоминать стопку спущенных воздушных шаров. 60 цистерн объединятся, чтобы составить аппарат Гольджи у некоторых одноклеточных жгутиконосцев. В клетке количество тел Гольджи будет варьироваться в зависимости от ее функции. Обычно в животной клетке будет 10-20 стопок Гольджи, которые будут связаны в единый комплекс трубчатыми связями между цистернами и будут располагаться близко к ядру клетки.

GA считается отделом распределения и отгрузки химических продуктов ячейки. Он помогает модифицировать липиды и белки, которые были встроены в эндоплазматический ретикулум, и подготавливает их к транспортировке в другие места клетки.

Липиды и белки, которые встроены в грубую и гладкую эндоплазматическую сеть, откладываются в крошечных пузырьковидных пузырьках, которые движутся через цитоплазму, пока не достигнут комплекса Гольджи. Мембраны Гольджи и везикулы сливаются вместе и высвобождают хранящиеся внутри молекулы в органеллы.

6. Митохондрии

Митохондрии представляют собой палочковидные органеллы, которые считаются генераторами энергии клетки для преобразования кислорода и питания в аденозинтрифосфат (АТФ). АТФ - это химическая энергия клетки, которая обеспечивает метаболическую активность клетки, и этот процесс называется аэробным дыханием, и это причина, по которой животные дышат кислородом.

Митохондрии позволяют клеткам производить в 15 раз больше АТФ, и сложным животным, таким как люди, потребуется большое количество энергии, чтобы выжить.Количество митохондрий зависит от метаболических потребностей клетки. Он может варьироваться от одной большой митохондрии до тысяч органелл. У большинства эукариот, включая животных, растения, грибы и простейшие, они будут достаточно большими при просмотре в световой микроскоп.

Митохондрии обычно представляют собой продолговатые органеллы длиной от 1 до 10 микрометров и встречаются в количестве, которое напрямую связано с уровнем метаболической активности в клетке. Митохондрии организованы в длинные перемещающиеся цепи, которые будут плотно упакованы в стабильные группы или появятся во многих других образованиях в зависимости от конкретных потребностей клетки, а также характеристик сети микротрубочек.

7. Цитозоль

Цитозоль - это жидкость, находящаяся внутри клеток, и это раствор на водной основе, в котором плавают белки, органеллы и другие клеточные структуры. В нем есть белки, мРНК, рибосомы, сахара, ионы, аминокислоты, молекулы-мессенджеры и т. Д.

Сначала это считалось простым решением, но на данный момент ученые все чаще обнаруживают, что он может иметь структуру и организацию. Некоторые виды используют организацию цитоплазмы, чтобы направлять рост эмбрионов из оплодотворенной яйцеклетки.У этих видов молекулы-посредники будут распределены по цитоплазме яйцеклетки.

Мембранные органеллы плавают в цитозоле. Он служит средой для внутриклеточных процессов и содержит необходимые ионы, белки и другие ингредиенты для цитозольной активности.

8. Цитоскелет

Цитоскелет представляет собой сеть канальцев и нитей, которая проходит через клетку через цитоплазму. Цитоскелет придает форму клетке, учит и организует органеллы, а также играет важную роль в делении клеток, транспорте и передаче сигналов.

Все клетки имеют цитоскелеты. Эукариотические цитоскелеты содержат три типа филаментов, они следующие:

• Микрофиламенты: их также называют актиновыми филаментами, поскольку они состоят из белка актина.

• Промежуточные нити: они имеют ширину около 8-12 нм в длину и называются промежуточными, потому что они находятся между размером микротрубочек и микрофиламентов. Они состоят из белков, таких как десмин, виментин, ламин и кератин.

• Микротрубочки: они имеют размер около 23 нм, что является самым большим из волокон цитоскелета.Они образуют структуры, подобные жгутикам, называемым хвостами, которые толкают клетку вперед.

9. Клеточная мембрана

Клеточная мембрана также называется плазматической мембраной, которая содержит двойной слой белков и липидов, который окружает клетку и отделяет цитоплазму от окружающей ее среды. Он позволяет только определенным молекулам входить и выходить, поэтому он называется избирательно проницаемым. Это потому, что он контролирует количество некоторых веществ, которые входят и выходят из клетки.

Придает клетке структуру и регулирует частицы, которые входят в клетку и покидают ее.Кислород, который необходим для выполнения метаболических функций, таких как клеточное дыхание, и углекислый газ, могут легко попадать и выходить через мембрану.

Важным компонентом клеточной мембраны являются фосфолипиды. Свойства этого компонента позволяют им самопроизвольно образовывать двухслойную мембрану. Технический термин для этого компонента - бислой фосфолипидов. У эукариотических клеток, за исключением бактерий и архей, есть ядро, окруженное фосфолипидной двухслойной мембраной.

Клетки животных по сравнению с клетками растений

Результаты обучения

  • Определить ключевые органеллы, присутствующие только в растительных клетках, включая хлоропласты и центральные вакуоли
  • Определить ключевые органеллы, присутствующие только в клетках животных, включая центросомы и лизосомы

Здесь должно быть ясно, что эукариотические клетки имеют более сложную структуру, чем прокариотические клетки. Органеллы позволяют одновременно выполнять в клетке различные функции.Несмотря на их фундаментальное сходство, между животными и растительными клетками есть поразительные различия (см. Рисунок 1).

В клетках животных есть центросомы (или пара центриолей) и лизосомы, тогда как в клетках растений их нет. У растительных клеток есть клеточная стенка, хлоропласты, плазмодесматы и пластиды, используемые для хранения, а также большая центральная вакуоль, тогда как у животных клеток нет.

Практический вопрос

Рис. 1. (а) Типичная животная клетка и (б) типичная растительная клетка.

Какие структуры есть у растительной клетки, чего нет у животной клетки? Какие структуры есть у животной клетки, а у растительной нет?

Покажи ответ

Растительные клетки имеют плазмодесмы, клеточную стенку, большую центральную вакуоль, хлоропласты и пластиды.Клетки животных имеют лизосомы и центросомы.

Растительные клетки

Клеточная стенка

На Рисунке 1b, схеме растительной клетки, вы видите структуру, внешнюю по отношению к плазматической мембране, которая называется клеточной стенкой. Стенка клетки представляет собой жесткое покрытие, которое защищает клетку, обеспечивает структурную поддержку и придает форму клетке. Грибковые клетки и некоторые клетки простейших также имеют клеточные стенки.

В то время как основным компонентом стенок прокариотических клеток является пептидогликан, основной органической молекулой в стенке растительной клетки является целлюлоза (рис. 2), полисахарид, состоящий из длинных прямых цепей единиц глюкозы.Когда информация о питании относится к пищевым волокнам, это относится к содержанию целлюлозы в пище.

Рис. 2. Целлюлоза - это длинная цепь молекул β-глюкозы, соединенных 1–4 связями. Пунктирные линии на каждом конце рисунка обозначают серию из гораздо большего количества единиц глюкозы. Размер страницы не позволяет изобразить целую молекулу целлюлозы.

Хлоропласты

Рис. 3. На этой упрощенной схеме хлоропласта показаны внешняя мембрана, внутренняя мембрана, тилакоиды, грана и строма.

Подобно митохондриям, хлоропласты также имеют собственную ДНК и рибосомы. Хлоропласты участвуют в фотосинтезе и могут быть обнаружены в фотоавтотрофных эукариотических клетках, таких как растения и водоросли. При фотосинтезе углекислый газ, вода и световая энергия используются для производства глюкозы и кислорода. В этом основное различие между растениями и животными: растения (автотрофы) способны производить себе пищу, например глюкозу, тогда как животные (гетеротрофы) должны полагаться на другие организмы в качестве органических соединений или источника пищи.

Подобно митохондриям, хлоропласты имеют внешнюю и внутреннюю мембраны, но внутри пространства, ограниченного внутренней мембраной хлоропласта, находится набор взаимосвязанных и уложенных друг на друга, заполненных жидкостью мембранных мешочков, называемых тилакоидами (рис. 3). Каждая стопка тилакоидов называется гранумом (множественное число = грана ). Жидкость, заключенная во внутренней мембране и окружающая грану, называется стромой.

Хлоропласты содержат зеленый пигмент под названием хлорофилл, который улавливает энергию солнечного света для фотосинтеза.Как и в растительных клетках, у фотосинтетических протистов есть хлоропласты. Некоторые бактерии также осуществляют фотосинтез, но у них нет хлоропластов. Их фотосинтетические пигменты расположены в тилакоидной мембране внутри самой клетки.

Эндосимбиоз

Мы упоминали, что и митохондрии, и хлоропласты содержат ДНК и рибосомы. Вы не задумывались, почему? Убедительные доказательства указывают на эндосимбиоз как на объяснение.

Симбиоз - это взаимоотношения, при которых организмы двух отдельных видов живут в тесной ассоциации и обычно проявляют особую адаптацию друг к другу.Эндосимбиоз ( эндо- = внутри) - это отношения, в которых один организм живет внутри другого. Эндосимбиотические отношения изобилуют природой. Микробы, производящие витамин К, живут в кишечнике человека. Эти отношения полезны для нас, потому что мы не можем синтезировать витамин К. Это также полезно для микробов, потому что они защищены от других организмов и обеспечивают стабильную среду обитания и обильную пищу, живя в толстой кишке.

Ученые давно заметили, что бактерии, митохондрии и хлоропласты похожи по размеру.Мы также знаем, что митохондрии и хлоропласты содержат ДНК и рибосомы, как и бактерии. Ученые считают, что клетки-хозяева и бактерии сформировали взаимовыгодные эндосимбиотические отношения, когда клетки-хозяева поглощали аэробные бактерии и цианобактерии, но не уничтожали их. В процессе эволюции эти проглоченные бактерии стали более специализированными в своих функциях: аэробные бактерии превратились в митохондрии, а фотосинтезирующие бактерии - в хлоропласты.

Центральная вакуоль

Ранее мы упоминали вакуоли как важные компоненты растительных клеток.Если вы посмотрите на рисунок 1b, вы увидите, что каждая растительная клетка имеет большую центральную вакуоль, которая занимает большую часть клетки. Центральная вакуоль играет ключевую роль в регулировании концентрации воды в клетках при изменении условий окружающей среды. В клетках растений жидкость внутри центральной вакуоли обеспечивает тургорное давление, которое представляет собой внешнее давление, создаваемое жидкостью внутри клетки. Вы когда-нибудь замечали, что если вы забудете полить растение на несколько дней, оно увянет? Это связано с тем, что когда концентрация воды в почве становится ниже, чем концентрация воды в растении, вода перемещается из центральных вакуолей и цитоплазмы в почву.По мере того как центральная вакуоль сжимается, клеточная стенка остается без поддержки. Эта потеря поддержки клеточных стенок растения приводит к его увяданию. Когда центральная вакуоль заполнена водой, она обеспечивает растительную клетку низкоэнергетическим средством для расширения (в отличие от затрат энергии на фактическое увеличение размера). Кроме того, эта жидкость может сдерживать травоядность, поскольку горький вкус содержащихся в ней отходов препятствует употреблению насекомыми и животными. Центральная вакуоль также служит для хранения белков в развивающихся семенных клетках.

Клетки животных

Лизосомы

Рис. 4. Макрофаг фагоцитировал потенциально патогенную бактерию в везикулу, которая затем сливается с лизосомой внутри клетки, так что патоген может быть уничтожен. Другие органеллы присутствуют в клетке, но для простоты не показаны.

В клетках животных лизосомы представляют собой «мусоропровод» клетки. Пищеварительные ферменты в лизосомах способствуют расщеплению белков, полисахаридов, липидов, нуклеиновых кислот и даже изношенных органелл.У одноклеточных эукариот лизосомы важны для переваривания пищи, которую они глотают, и повторного использования органелл. Эти ферменты активны при гораздо более низком pH (более кислом), чем ферменты, расположенные в цитоплазме. Многие реакции, происходящие в цитоплазме, не могут происходить при низком pH, поэтому преимущество разделения эукариотической клетки на органеллы очевидно.

Лизосомы также используют свои гидролитические ферменты для уничтожения болезнетворных организмов, которые могут проникнуть в клетку.Хороший пример этого - группа белых кровяных телец, называемых макрофагами, которые являются частью иммунной системы вашего тела. В процессе, известном как фагоцитоз, часть плазматической мембраны макрофага инвагинирует (складывается) и поглощает патоген. Инвагинированный участок с патогеном внутри затем отщепляется от плазматической мембраны и становится пузырьком. Везикула сливается с лизосомой. Затем гидролитические ферменты лизосомы уничтожают патоген (рис. 4).

Внеклеточный матрикс животных клеток

Рисунок 5.Внеклеточный матрикс состоит из сети веществ, секретируемых клетками.

Большинство клеток животных выделяют материалы во внеклеточное пространство. Основными компонентами этих материалов являются гликопротеины и белковый коллаген. В совокупности эти материалы называются внеклеточным матриксом (рис. 5). Мало того, что внеклеточный матрикс удерживает клетки вместе, образуя ткань, он также позволяет клеткам внутри ткани связываться друг с другом.

Свертывание крови является примером роли внеклеточного матрикса в клеточной коммуникации.Когда клетки, выстилающие кровеносный сосуд, повреждены, они обнаруживают белковый рецептор, называемый тканевым фактором. Когда тканевой фактор связывается с другим фактором внеклеточного матрикса, он заставляет тромбоциты прилипать к стенке поврежденного кровеносного сосуда, стимулирует соседние гладкомышечные клетки кровеносного сосуда к сокращению (таким образом сужая кровеносный сосуд) и инициирует серию шаги, которые стимулируют тромбоциты производить факторы свертывания крови.

Межклеточные соединения

Клетки также могут общаться друг с другом посредством прямого контакта, называемого межклеточными соединениями.Есть некоторые различия в том, как это делают клетки растений и животных. Плазмодесмы (единичное число = плазмодесма) представляют собой соединения между растительными клетками, тогда как контакты животных клеток включают плотные и щелевые соединения и десмосомы.

Как правило, длинные участки плазматических мембран соседних растительных клеток не могут касаться друг друга, потому что они разделены клеточными стенками, окружающими каждую клетку. Плазмодесмы - это многочисленные каналы, которые проходят между клеточными стенками соседних растительных клеток, соединяя их цитоплазму и позволяя транспортировать сигнальные молекулы и питательные вещества от клетки к клетке (рис. 6а).

Плотное соединение - это водонепроницаемое уплотнение между двумя соседними клетками животных (рис. 6b). Белки плотно прижимают клетки друг к другу. Эта плотная адгезия предотвращает утечку материалов между ячейками. Плотные соединения обычно находятся в эпителиальной ткани, которая выстилает внутренние органы и полости и составляет большую часть кожи. Например, плотные соединения эпителиальных клеток, выстилающих мочевой пузырь, предотвращают утечку мочи во внеклеточное пространство.

Также только в клетках животных обнаруживаются десмосомы, которые действуют как точечные сварные швы между соседними эпителиальными клетками (рис. 6c).Они удерживают клетки вместе в виде листов в растягивающихся органах и тканях, таких как кожа, сердце и мышцы.

Щелевые соединения в клетках животных похожи на плазмодесмы в клетках растений в том смысле, что они представляют собой каналы между соседними клетками, которые позволяют транспортировать ионы, питательные вещества и другие вещества, которые позволяют клеткам общаться (рис. 6d). Однако структурно щелевые контакты и плазмодесмы различаются.

Рисунок 6. Существует четыре типа соединений между ячейками.(а) Плазмодесма - это канал между клеточными стенками двух соседних растительных клеток. (б) Плотные соединения соединяют соседние клетки животных. (c) Десмосомы соединяют две клетки животных вместе. (d) Щелевые соединения действуют как каналы между клетками животных. (кредит b, c, d: модификация работы Марианы Руис Вильярреал)

Внесите свой вклад!

У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.

Улучшить эту страницуПодробнее

эукариотических клеток | Безграничная биология

Характеристики эукариотических клеток

Эукариотическая клетка имеет истинное мембраносвязанное ядро ​​и другие мембранные органеллы, которые позволяют выполнять компартментализацию функций.

Цели обучения

Опишите строение эукариотических клеток

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Эукариотические клетки больше прокариотических клеток и имеют «истинное» ядро, мембраносвязанные органеллы и палочковидные хромосомы.
  • Ядро содержит ДНК клетки и управляет синтезом белков и рибосом.
  • Митохондрии отвечают за производство АТФ; эндоплазматический ретикулум модифицирует белки и синтезирует липиды; а в аппарате Гольджи происходит сортировка липидов и белков.
  • Пероксисомы осуществляют реакции окисления, которые расщепляют жирные кислоты и аминокислоты и выводят токсины из ядов; везикулы и вакуоли функционируют при хранении и транспортировке.
  • Клетки животных имеют центросомы и лизосомы, а клетки растений - нет.
  • Клетки растений имеют клеточную стенку, большую центральную вакуоль, хлоропласты и другие специализированные пластиды, в то время как клетки животных не имеют.
Ключевые термины
  • эукариот : Имеющие сложные клетки, в которых генетический материал организован в мембраносвязанные ядра.
  • органелла : специализированная структура внутри клеток, которая выполняет определенный жизненный процесс (например, рибосомы, вакуоли).
  • фотосинтез : процесс, с помощью которого растения и другие фотоавтотрофы производят углеводы и кислород из углекислого газа, воды и световой энергии в хлоропластах

Структура эукариотической клетки

Подобно прокариотической клетке, эукариотическая клетка имеет плазматическую мембрану, цитоплазму и рибосомы. Однако, в отличие от прокариотических клеток, эукариотические клетки имеют:

  1. мембраносвязанное ядро ​​
  2. многочисленных мембраносвязанных органелл (включая эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, хлоропласты и митохондрии)
  3. несколько палочковидных хромосом

Поскольку ядро ​​эукариотической клетки окружено мембраной, часто говорят, что у нее есть «истинное ядро».Органеллы (что означает «маленький орган») выполняют особые клеточные роли, так же как органы вашего тела выполняют особые роли. Они позволяют разделить разные функции на разные части клетки.

Ядро и его структуры

Обычно ядро ​​является наиболее заметной органеллой в клетке. У эукариотических клеток есть истинное ядро, что означает, что ДНК клетки окружена мембраной. Следовательно, ядро ​​содержит ДНК клетки и направляет синтез белков и рибосом, клеточных органелл, ответственных за синтез белка.Ядерная оболочка представляет собой структуру с двойной мембраной, которая составляет самую внешнюю часть ядра. И внутренняя, и внешняя мембраны ядерной оболочки представляют собой бислои фосфолипидов. Ядерная оболочка перемежается порами, которые контролируют прохождение ионов, молекул и РНК между нуклеоплазмой и цитоплазмой. Нуклеоплазма - это полутвердая жидкость внутри ядра, где мы находим хроматин и ядрышко. Более того, хромосомы - это структуры в ядре, состоящие из ДНК, генетического материала.У прокариот ДНК организована в единую кольцевую хромосому. У эукариот хромосомы представляют собой линейные структуры.

Эукариотическое ядро ​​: ядро ​​хранит хроматин (ДНК плюс белки) в гелеобразном веществе, называемом нуклеоплазмой. Ядрышко - это конденсированная область хроматина, в которой происходит синтез рибосом. Граница ядра называется ядерной оболочкой. состоит из двух фосфолипидных бислоев: внешней мембраны и внутренней мембраны. Ядерная мембрана непрерывна с эндоплазматическим ретикулумом.Ядерные поры позволяют веществам входить и выходить из ядра.

Другие мембраносвязанные органеллы

Митохондрии - это овальные органеллы с двойной мембраной, которые имеют собственные рибосомы и ДНК. Эти органеллы часто называют «энергетическими фабриками» клетки, потому что они ответственны за выработку аденозинтрифосфата (АТФ), основной молекулы, несущей энергию клетки, посредством клеточного дыхания. Эндоплазматический ретикулум модифицирует белки и синтезирует липиды, а в аппарате Гольджи происходит сортировка, маркировка, упаковка и распределение липидов и белков.Пероксисомы - это маленькие круглые органеллы, окруженные одиночными мембранами; они проводят реакции окисления, расщепляющие жирные кислоты и аминокислоты. Пероксисомы также выводят токсины из многих ядов, которые могут попасть в организм. Везикулы и вакуоли - это мембранные мешочки, которые функционируют при хранении и транспортировке. Помимо того факта, что вакуоли несколько больше, чем везикулы, между ними существует очень тонкое различие: мембраны везикул могут сливаться либо с плазматической мембраной, либо с другими мембранными системами внутри клетки.Все эти органеллы находятся в каждой эукариотической клетке.

Клетки животных и клетки растений

Хотя все эукариотические клетки содержат вышеупомянутые органеллы и структуры, между животными и растительными клетками есть некоторые поразительные различия. Клетки животных имеют центросомы и лизосомы, а клетки растений - нет. Центросома - это центр организации микротрубочек, расположенный рядом с ядрами клеток животных, в то время как лизосомы заботятся о пищеварительном процессе клетки.

Клетки животных : Несмотря на их фундаментальное сходство, между клетками животных и растений существуют поразительные различия.Клетки животных имеют центриоли, центросомы и лизосомы, а клетки растений - нет.

Кроме того, у растительных клеток есть клеточная стенка, большая центральная вакуоль, хлоропласты и другие специализированные пластиды, тогда как у животных клеток их нет. Клеточная стенка защищает клетку, обеспечивает структурную поддержку и придает форму клетке, в то время как центральная вакуоль играет ключевую роль в регулировании концентрации воды в клетке при изменении условий окружающей среды. Хлоропласты - это органеллы, осуществляющие фотосинтез.

Клетки растений : Клетки растений имеют клеточную стенку, хлоропласты, плазмодесматы и пластиды, используемые для хранения, и большую центральную вакуоль, тогда как клетки животных не имеют.

Плазменная мембрана и цитоплазма

Плазматическая мембрана состоит из бислоя фосфолипидов, который регулирует концентрацию веществ, которые могут проникать в клетку.

Цели обучения

Объясните структуру и назначение плазматической мембраны клетки

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Все эукариотические клетки имеют окружающую плазматическую мембрану, также известную как клеточная мембрана.
  • Плазматическая мембрана состоит из фосфолипидного бислоя со встроенными белками, который отделяет внутреннее содержимое клетки от окружающей среды.
  • Только относительно небольшие неполярные материалы могут легко перемещаться через липидный бислой плазматической мембраны.
  • Пассивный транспорт - это движение веществ через мембрану, которое не требует использования энергии, в то время как активный транспорт - это перемещение веществ через мембрану с использованием энергии.
  • Осмос - это диффузия воды через полупроницаемую мембрану вниз по градиенту ее концентрации; это происходит, когда существует дисбаланс растворенных веществ вне клетки по сравнению с внутри клетки.
Ключевые термины
  • фосфолипид : любой липид, состоящий из диглицерида в сочетании с фосфатной группой и простой органической молекулой, такой как холин или этаноламин; они являются важными составляющими биологических мембран
  • гипертонический : имеющий большее осмотическое давление, чем другой
  • гипотонический : имеющий более низкое осмотическое давление, чем другое; клетка в этой среде заставляет воду попадать в клетку, вызывая ее набухание.

Плазменная мембрана

Несмотря на различия в структуре и функциях, все живые клетки в многоклеточных организмах имеют окружающую плазматическую мембрану (также известную как клеточная мембрана). Поскольку внешний слой вашей кожи отделяет ваше тело от окружающей среды, плазматическая мембрана отделяет внутреннее содержимое клетки от внешней среды. Плазматическая мембрана может быть описана как бислой фосфолипидов со встроенными белками, которые контролируют прохождение органических молекул, ионов, воды и кислорода в клетку и из нее.Отходы (такие как углекислый газ и аммиак) также покидают клетку, проходя через мембрану.

Плазматическая мембрана эукариот : Плазматическая мембрана эукариот представляет собой фосфолипидный бислой, в который встроены белки и холестерин.

Клеточная мембрана представляет собой чрезвычайно гибкую структуру, состоящую в основном из двух соседних листов фосфолипидов. Холестерин, который также присутствует, способствует текучести мембраны. Одиночная молекула фосфолипида состоит из полярной фосфатной «головы», которая является гидрофильной, и неполярного липидного «хвоста», которая является гидрофобной.Ненасыщенные жирные кислоты приводят к изгибам гидрофобных хвостов. Фосфолипидный бислой состоит из двух фосфолипидов, расположенных хвост к хвосту. Гидрофобные хвосты соединяются друг с другом, образуя внутреннюю часть мембраны. Полярные головки контактируют с жидкостью внутри и снаружи ячейки.

Фосфолипидный бислой : фосфолипидный бислой состоит из двух соседних слоев фосфолипидов, расположенных хвостом к хвосту. Гидрофобные хвосты соединяются друг с другом, образуя внутреннюю часть мембраны.Полярные головки контактируют с жидкостью внутри и снаружи ячейки.

Основная функция плазматической мембраны - регулировать концентрацию веществ внутри клетки. Эти вещества включают ионы, такие как Ca ++ , Na + , K + и Cl - ; питательные вещества, включая сахара, жирные кислоты и аминокислоты; и продукты жизнедеятельности, особенно диоксид углерода (CO 2 ), которые должны покинуть ячейку.

Двухслойная липидная структура мембраны обеспечивает клетке контроль доступа за счет проницаемости.Фосфолипиды плотно упакованы вместе, в то время как мембрана имеет гидрофобную внутреннюю часть. Эта структура делает мембрану избирательно проницаемой. Мембрана, обладающая избирательной проницаемостью, позволяет без посторонней помощи проходить через нее только веществам, отвечающим определенным критериям. В случае плазматической мембраны только относительно небольшие неполярные материалы могут перемещаться через липидный бислой (помните, липидные хвосты мембраны неполярны). Некоторыми примерами этих материалов являются другие липиды, кислород и углекислый газ, а также спирт.Однако водорастворимые материалы, такие как глюкоза, аминокислоты и электролиты, нуждаются в некоторой помощи для пересечения мембраны, потому что они отталкиваются гидрофобными хвостами фосфолипидного бислоя.

Транспортировка через мембрану

Все вещества, которые проходят через мембрану, делают это одним из двух общих методов, которые классифицируются в зависимости от того, требуется ли энергия. Пассивный (не требующий энергии) транспорт - это перемещение веществ через мембрану без затрат клеточной энергии.Во время этого типа транспорта материалы перемещаются путем простой диффузии или облегченной диффузии через мембрану вниз по градиенту их концентрации. Вода проходит через мембрану в процессе диффузии, называемом осмосом. Осмос - это диффузия воды через полупроницаемую мембрану вниз по градиенту ее концентрации. Это происходит, когда существует дисбаланс растворенных веществ вне клетки по сравнению с внутри клетки. Раствор с более высокой концентрацией растворенных веществ называется гипертоническим, а раствор с более низкой концентрацией растворенных веществ - гипотоническим.Молекулы воды будут диффундировать из гипотонического раствора в гипертонический раствор (если на них не действуют гидростатические силы).

Осмос : Осмос - это диффузия воды через полупроницаемую мембрану вниз по градиенту ее концентрации. Если мембрана проницаема для воды, но не для растворенного вещества, вода выровняет свою концентрацию, диффундируя в сторону более низкой концентрации воды (и, следовательно, в сторону более высокой концентрации растворенного вещества). В стакане слева раствор с правой стороны мембраны гипертонический.

В отличие от пассивного транспорта, активный (требующий энергии) транспорт - это перемещение веществ через мембрану с использованием энергии аденозинтрифосфата (АТФ). Энергия расходуется, чтобы способствовать движению материала через мембрану в направлении против градиента их концентрации. Активный транспорт может происходить с помощью протеиновых насосов или везикул. Другой формой этого типа транспорта является эндоцитоз, при котором клетка окружает внеклеточные материалы, используя свою клеточную мембрану.Противоположный процесс известен как экзоцитоз. Здесь клетка экспортирует материал с помощью везикулярного транспорта.

Цитоплазма

Плазматическая мембрана клетки также помогает удерживать цитоплазму клетки, которая обеспечивает гелеобразную среду для органелл клетки. В цитоплазме происходит большинство клеточных процессов, включая метаболизм, сворачивание белков и внутреннюю транспортировку.

Ядро и рибосомы

Ядро, находящееся в эукариотических клетках, содержит генетический материал, который определяет всю структуру и функцию этой клетки.

Цели обучения

Объясните назначение ядра в эукариотических клетках

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Ядро содержит ДНК клетки и направляет синтез рибосом и белков.
  • Ядрышко находится в нуклеоплазме и представляет собой конденсированную область хроматина, в которой происходит синтез рибосом.
  • Хроматин состоит из ДНК, обернутой вокруг гистоновых белков, и хранится в нуклеоплазме.
  • Рибосомы - это большие комплексы белка и рибонуклеиновой кислоты (РНК), ответственные за синтез белка при транскрибировании ДНК из ядра.
Ключевые термины
  • гистон : любой из различных простых водорастворимых белков, которые богаты основными аминокислотами лизином и аргинином и образуют комплекс с ДНК в нуклеосомах эукариотического хроматина
  • ядрышко : заметное округлое, не связанное с мембраной тело в ядре клетки
  • хроматин : комплекс ДНК, РНК и белков в ядре клетки, из которого хромосомы конденсируются во время деления клетки

Ядро

Одно из основных различий между прокариотическими и эукариотическими клетками - это ядро.Как обсуждалось ранее, у прокариотических клеток отсутствует организованное ядро, в то время как эукариотические клетки содержат связанные с мембраной ядра (и органеллы), которые содержат ДНК клетки и направляют синтез рибосом и белков.

Ядро хранит хроматин (ДНК плюс белки) в гелеобразном веществе, называемом нуклеоплазмой. Чтобы понять хроматин, полезно сначала рассмотреть хромосомы. Хроматин описывает материал, из которого состоят хромосомы, структуры ядра, состоящие из ДНК, наследственного материала.Возможно, вы помните, что у прокариот ДНК организована в единую кольцевую хромосому. У эукариот хромосомы представляют собой линейные структуры. Каждый вид эукариот имеет определенное количество хромосом в ядрах клеток своего тела. Например, у человека число хромосом 46, а у дрозофилы - восемь. Хромосомы видны и отличимы друг от друга только тогда, когда клетка готовится к делению. Чтобы организовать большое количество ДНК в ядре, к хромосомам прикрепляются белки, называемые гистонами; ДНК оборачивается вокруг этих гистонов, образуя структуру, напоминающую бусинки на нитке.Эти комплексы белок-хромосома называются хроматином.

ДНК высокоорганизована : Это изображение показывает различные уровни организации хроматина (ДНК и белка). Вдоль нитей хроматина, размотанных комплексов белок-хромосома, мы находим ДНК, обернутую вокруг набора гистоновых белков.

Ядро хранит наследственный материал клетки : Ядро является центром управления клеткой. Ядро живых клеток содержит генетический материал, который определяет всю структуру и функцию этой клетки.

Нуклеоплазма - это также то место, где мы находим ядрышко. Ядрышко - это конденсированная область хроматина, в которой происходит синтез рибосом. Рибосомы, большие комплексы белка и рибонуклеиновой кислоты (РНК), являются клеточными органеллами, ответственными за синтез белка. Они получают свои «приказы» на синтез белка из ядра, где ДНК транскрибируется в информационную РНК (мРНК). Эта мРНК перемещается к рибосомам, которые переводят код, обеспечиваемый последовательностью азотистых оснований в мРНК, в определенный порядок аминокислот в белке.

Рибосомы отвечают за синтез белка : Рибосомы состоят из большой субъединицы (вверху) и маленькой субъединицы (внизу). Во время синтеза белка рибосомы собирают аминокислоты в белки.

Наконец, граница ядра называется ядерной оболочкой. Он состоит из двух фосфолипидных бислоев: внешней мембраны и внутренней мембраны. Ядерная мембрана является продолжением эндоплазматической сети, в то время как ядерные поры позволяют веществам входить и выходить из ядра.

Митохондрии

Митохондрии - это органеллы, которые отвечают за выработку аденозинтрифосфата (АТФ), основной молекулы, переносящей энергию в клетке.

Цели обучения

Объясните роль митохондрий.

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Митохондрии содержат собственные рибосомы и ДНК; В сочетании с их двойной мембраной эти особенности предполагают, что когда-то они могли быть свободноживущими прокариотами, которые были поглощены более крупной клеткой.
  • Митохондрии играют важную роль в клеточном дыхании за счет производства АТФ с использованием химической энергии, содержащейся в глюкозе и других питательных веществах.
  • Митохондрии также ответственны за образование кластеров железа и серы, которые являются важными кофакторами многих ферментов.
Ключевые термины
  • альфа-протеобактерии : таксономический класс в рамках филума Proteobacteria - фототропные протеобактерии.
  • аденозинтрифосфат : многофункциональный нуклеозидтрифосфат, используемый в клетках в качестве кофермента, часто называемый «молекулярной единицей энергетической валюты» при внутриклеточной передаче энергии
  • кофактор : неорганическая молекула, необходимая для функционирования фермента

Одним из основных отличий прокариот от эукариот является наличие митохондрий.Митохондрии - это двухмембранные органеллы, содержащие собственные рибосомы и ДНК. Каждая мембрана представляет собой бислой фосфолипидов, залитый белками. Эукариотические клетки могут содержать от одной до нескольких тысяч митохондрий, в зависимости от уровня потребления энергии клеткой. Каждая митохондрия имеет длину от 1 до 10 микрометров (или больше) и существует в клетке в виде органеллы, которая может быть яйцевидной, червеобразной или сложно разветвленной.

Структура митохондрий

Большинство митохондрий окружены двумя мембранами, что могло бы произойти, когда один мембраносвязанный организм был поглощен вакуолью другим мембраносвязанным организмом.Внутренняя мембрана митохондрий обширна и включает значительные складки, называемые кристами, которые напоминают текстурированную внешнюю поверхность альфа-протеобактерий. Матрикс и внутренняя мембрана богаты ферментами, необходимыми для аэробного дыхания.

Структура митохондрий : На этой электронной микрофотографии показана митохондрия в просвечивающем электронном микроскопе. Эта органелла имеет внешнюю мембрану и внутреннюю мембрану. Внутренняя мембрана содержит складки, называемые кристами, которые увеличивают площадь ее поверхности.Пространство между двумя мембранами называется межмембранным пространством, а пространство внутри внутренней мембраны называется митохондриальным матриксом. Синтез АТФ происходит на внутренней мембране.

Митохондрии имеют собственную (обычно) кольцевую хромосому ДНК, которая стабилизируется за счет прикрепления к внутренней мембране и несет гены, аналогичные генам, экспрессируемым альфа-протеобактериями. Митохондрии также имеют особые рибосомы и передающие РНК, которые напоминают эти компоненты у прокариот.Все эти особенности подтверждают гипотезу о том, что митохондрии когда-то были свободноживущими прокариотами.

Функция митохондрий

Митохондрии часто называют «электростанциями» или «энергетическими фабриками» клетки, потому что они отвечают за выработку аденозинтрифосфата (АТФ), основной молекулы, несущей энергию в клетке. АТФ представляет собой кратковременную запасенную энергию клетки. Клеточное дыхание - это процесс производства АТФ с использованием химической энергии, содержащейся в глюкозе и других питательных веществах.В митохондриях этот процесс использует кислород и производит углекислый газ в качестве побочного продукта. Фактически, углекислый газ, который вы выдыхаете при каждом вдохе, возникает в результате клеточных реакций, которые производят углекислый газ в качестве побочного продукта.

Важно отметить, что в мышечных клетках очень высокая концентрация митохондрий, производящих АТФ. Вашим мышечным клеткам нужно много энергии, чтобы ваше тело двигалось. Когда ваши клетки не получают достаточно кислорода, они не производят много АТФ. Вместо этого небольшое количество АТФ, которое они производят в отсутствие кислорода, сопровождается образованием молочной кислоты.

Помимо аэробной генерации АТФ, митохондрии выполняют несколько других метаболических функций. Одна из этих функций - генерировать кластеры железа и серы, которые являются важными кофакторами многих ферментов. Такие функции часто связаны с уменьшением происходящих из митохондрий органелл анаэробных эукариот.

Происхождение митохондрий

Есть две гипотезы о происхождении митохондрий: эндосимбиотическая и аутогенная, но наиболее признанной в настоящее время является эндосимбиоз.Эндосимбиотическая гипотеза предполагает, что митохондрии изначально были прокариотическими клетками, способными реализовывать окислительные механизмы. Эти прокариотические клетки могли быть поглощены эукариотом и стали эндосимбионтами, живущими внутри эукариота.

Сравнение растительных и животных клеток

Хотя обе они являются эукариотическими клетками, между клетками животных и растений существуют уникальные структурные различия.

Цели обучения

Различать структуры, обнаруженные в клетках животных и растений

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Центросомы и лизосомы находятся в клетках животных, но не существуют в клетках растений.
  • Лизосомы представляют собой «мусоропровод» животной клетки, в то время как в растительных клетках та же функция выполняется в вакуолях.
  • Растительные клетки имеют клеточную стенку, хлоропласты и другие специализированные пластиды, а также большую центральную вакуоль, которых нет в клетках животных.
  • Стенка ячейки - это жесткое покрытие, которое защищает ячейку, обеспечивает структурную поддержку и придает форму ячейке.
  • Хлоропласты, обнаруженные в клетках растений, содержат зеленый пигмент, называемый хлорофиллом, который улавливает световую энергию, которая управляет реакциями фотосинтеза растений.
  • Центральная вакуоль играет ключевую роль в регулировании концентрации воды в растительной клетке при изменении условий окружающей среды.
Ключевые термины
  • протист : любой из эукариотических одноклеточных организмов, включая простейшие, слизистые плесени и некоторые водоросли; исторически сгруппированы в королевство Протоктисты.
  • автотроф : Любой организм, который может синтезировать пищу из неорганических веществ, используя тепло или свет в качестве источника энергии
  • гетеротроф : организм, которому требуется внешний источник энергии в виде пищи, так как он не может синтезировать свою собственную

Клетки животных против клеток растений

Каждая эукариотическая клетка имеет плазматическую мембрану, цитоплазму, ядро, рибосомы, митохондрии, пероксисомы и в некоторых случаях вакуоли; однако между клетками животных и растений существуют поразительные различия.В то время как и животные, и растительные клетки имеют центры организации микротрубочек (MTOC), животные клетки также имеют центриоли, связанные с MTOC: комплекс, называемый центросомой. Каждая клетка животных имеет центросому и лизосомы, а клетки растений - нет. У растительных клеток есть клеточная стенка, хлоропласты и другие специализированные пластиды, а также большая центральная вакуоль, тогда как у животных клеток нет.

Центросома

Центросома - это центр организации микротрубочек, расположенный рядом с ядрами клеток животных.Он содержит пару центриолей, две структуры, которые лежат перпендикулярно друг другу. Каждая центриоль представляет собой цилиндр из девяти троек микротрубочек. Центросома (органелла, из которой берут начало все микротрубочки) реплицируется перед делением клетки, и центриоли, по-видимому, играют определенную роль в притяжении дублированных хромосом к противоположным концам делящейся клетки. Однако точная функция центриолей в делении клеток не ясна, потому что клетки, у которых была удалена центросома, все еще могут делиться; и клетки растений, в которых отсутствуют центросомы, способны к клеточному делению.

Структура центросомы : Центросома состоит из двух центриолей, расположенных под прямым углом друг к другу. Каждая центриоль представляет собой цилиндр, состоящий из девяти троек микротрубочек. Белки нонтубулина (обозначенные зелеными линиями) удерживают триплеты микротрубочек вместе.

Лизосомы

В клетках животных есть еще один набор органелл, которых нет в клетках растений: лизосомы. Лизосомы - это «мусоропровод» клетки. В клетках растений пищеварительные процессы происходят в вакуолях.Ферменты в лизосомах способствуют расщеплению белков, полисахаридов, липидов, нуклеиновых кислот и даже изношенных органелл. Эти ферменты активны при гораздо более низком pH, чем у цитоплазмы. Следовательно, pH в лизосомах более кислый, чем pH цитоплазмы. Многие реакции, происходящие в цитоплазме, не могут происходить при низком pH, поэтому преимущество разделения эукариотической клетки на органеллы очевидно.

Клеточная стенка

Стенка ячейки - это жесткое покрытие, которое защищает ячейку, обеспечивает структурную поддержку и придает форму ячейке.Грибковые и протистанские клетки также имеют клеточные стенки. В то время как основным компонентом стенок прокариотических клеток является пептидогликан, основной органической молекулой в стенке растительной клетки является целлюлоза, полисахарид, состоящий из единиц глюкозы. Когда вы надкусываете сырые овощи, например сельдерей, они хрустят. Это потому, что вы зубами разрываете жесткие клеточные стенки клеток сельдерея.

Целлюлоза : Целлюлоза представляет собой длинную цепь молекул β-глюкозы, соединенных 1-4 связями. Пунктирные линии на каждом конце рисунка обозначают серию из гораздо большего количества единиц глюкозы.Размер страницы не позволяет изобразить целую молекулу целлюлозы.

Хлоропласты

Подобно митохондриям, хлоропласты имеют собственную ДНК и рибосомы, но хлоропласты выполняют совершенно другую функцию. Хлоропласты - это органеллы растительной клетки, осуществляющие фотосинтез. Фотосинтез - это серия реакций, в которых для образования глюкозы и кислорода используются углекислый газ, вода и световая энергия. Это главное различие между растениями и животными; растения (автотрофы) способны производить себе пищу, как сахар, в то время как животные (гетеротрофы) должны принимать их пищу.

Подобно митохондриям, хлоропласты имеют внешнюю и внутреннюю мембраны, но внутри пространства, ограниченного внутренней мембраной хлоропласта, находится набор взаимосвязанных и уложенных друг на друга заполненных жидкостью мембранных мешочков, называемых тилакоидами. Каждый стек тилакоидов называется гранумом (множественное число = грана). Жидкость, заключенная во внутренней мембране, окружающей грану, называется стромой.

Структура хлоропласта : Хлоропласт имеет внешнюю мембрану, внутреннюю мембрану и мембранные структуры, называемые тилакоидами, которые сложены в грану.Пространство внутри тилакоидных мембран называется тилакоидным пространством. Реакции сбора света происходят в тилакоидных мембранах, а синтез сахара происходит в жидкости внутри внутренней мембраны, которая называется стромой.

Хлоропласты содержат зеленый пигмент, называемый хлорофиллом, который улавливает световую энергию, которая запускает реакции фотосинтеза. Как и в растительных клетках, у фотосинтетических протистов есть хлоропласты. Некоторые бактерии осуществляют фотосинтез, но их хлорофилл не относится к органеллам.

Центральная вакуоль

Центральная вакуоль играет ключевую роль в регулировании концентрации воды в клетках при изменении условий окружающей среды.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *