Biologia komórki jest ogólnie znana wszystkim ze szkolnego programu nauczania. Zachęcamy do zapamiętania tego, co kiedyś studiowałeś, a także odkrycia czegoś nowego na jego temat. Nazwę „komórka” zaproponował już w 1665 r. Anglik R. Hooke. Jednak dopiero w XIX wieku zaczęto go systematycznie badać. Naukowców interesowała m.in. rola komórki w organizmie. Mogą być częścią wielu różnych narządów i organizmów (jaj, bakterii, nerwów, erytrocytów) lub być organizmami niezależnymi (pierwotniaki). Pomimo całej ich różnorodności, ich funkcje i struktura mają wiele wspólnego.
Funkcje komórkowe
Wszystkie różnią się formą i często funkcją. Komórki tkanek i narządów jednego organizmu również mogą się dość mocno różnić. Jednak biologia komórki podkreśla funkcje, które są nieodłączne we wszystkich ich odmianach. To tutaj zawsze zachodzi synteza białek. Proces ten jest kontrolowany przez aparat genetyczny. Komórka, która nie syntetyzuje białek, jest zasadniczo martwa. Żywa komórka to taka, której składniki cały czas się zmieniają. Jednak główne klasy substancji pozostająbez zmian.
Wszystkie procesy w komórce są przeprowadzane przy użyciu energii. Są to odżywianie, oddychanie, reprodukcja, metabolizm. Dlatego żywa komórka charakteryzuje się tym, że przez cały czas odbywa się w niej wymiana energii. Każdy z nich ma wspólną najważniejszą właściwość – zdolność do magazynowania energii i jej wydawania. Inne funkcje obejmują podział i drażliwość.
Wszystkie żywe komórki mogą reagować na chemiczne lub fizyczne zmiany w swoim środowisku. Ta właściwość nazywa się pobudliwością lub drażliwością. W komórkach pod wpływem wzbudzenia zmienia się szybkość rozpadu substancji i biosyntezy, temperatura i zużycie tlenu. W tym stanie wykonują specyficzne dla siebie funkcje.
Struktura komórki
Jego struktura jest dość złożona, chociaż jest uważana za najprostszą formę życia w takiej nauce jak biologia. Komórki znajdują się w substancji międzykomórkowej. Zapewnia im oddychanie, odżywianie i wytrzymałość mechaniczną. Jądro i cytoplazma są głównymi składnikami każdej komórki. Każdy z nich pokryty jest membraną, której budulcem jest cząsteczka. Biologia ustaliła, że błona składa się z wielu cząsteczek. Są ułożone w kilku warstwach. Dzięki membranie substancje wnikają selektywnie. W cytoplazmie znajdują się organelle - najmniejsze struktury. Są to retikulum endoplazmatyczne, mitochondria, rybosomy, centrum komórkowe, kompleks Golgiego, lizosomy. Lepsze wyobrażenie o tym, jak wyglądają komórki, uzyskasz, przeglądając zdjęcia przedstawione w tym artykule.
Membrana
Podczas badania komórki roślinnej pod mikroskopem (na przykład korzenia cebuli) można zauważyć, że jest ona otoczona dość grubą skorupką. Kałamarnica ma gigantyczny akson, którego pochwa ma zupełnie inny charakter. Jednak nie decyduje o tym, które substancje powinny lub nie powinny być dopuszczone do aksonu. Funkcja błony komórkowej polega na tym, że jest dodatkowym środkiem ochrony błony komórkowej. Błona nazywana jest „twierdzą komórki”. Jest to jednak prawdą tylko w tym sensie, że chroni i osłania swoją zawartość.
Zarówno błona, jak i wewnętrzna zawartość każdej komórki zwykle składają się z tych samych atomów. Są to węgiel, wodór, tlen i azot. Te atomy znajdują się na początku układu okresowego. Membrana to bardzo cienkie sito molekularne (jego grubość jest 10 tysięcy razy mniejsza od grubości włosa). Jej pory przypominają wąskie, długie przejścia wykonane w murach twierdzy jakiegoś średniowiecznego miasta. Ich szerokość i wysokość są 10 razy mniejsze niż ich długość. Ponadto dziury w tym sicie są bardzo rzadkie. W niektórych komórkach pory zajmują tylko jedną milionową całego obszaru błony.
Rdzeń
Biologia komórkowa jest również interesująca z punktu widzenia jądra. To największy organoid, pierwszy, który przykuł uwagę naukowców. W 1981 r. jądro komórkowe zostało odkryte przez Roberta Browna, szkockiego naukowca. Ten organoid to rodzaj cybernetycznego systemu, w którym informacje są przechowywane, przetwarzane, a następnie przenoszone do cytoplazmy, której objętość jest bardzo duża. Rdzeń jest bardzo ważny w procesiedziedziczność, w której odgrywa główną rolę. Ponadto pełni funkcję regeneracji, czyli jest w stanie przywrócić integralność całego ciała komórkowego. Ten organoid reguluje wszystkie najważniejsze funkcje komórki. Jeśli chodzi o kształt jądra, najczęściej jest on kulisty, a także jajowaty. Najważniejszym składnikiem tej organelli jest chromatyna. Jest to substancja dobrze plamiąca się specjalnymi barwnikami nuklearnymi.
Podwójna membrana oddziela jądro od cytoplazmy. Ta błona jest powiązana z kompleksem Golgiego i retikulum endoplazmatycznym. Membrana jądrowa ma pory, przez które niektóre substancje łatwo przechodzą, podczas gdy inne są trudniejsze. Dlatego jego przepuszczalność jest selektywna.
Sok jądrowy jest wewnętrzną zawartością jądra. Wypełnia przestrzeń między jej strukturami. Koniecznie w jądrze znajdują się jąderka (jeden lub więcej). Tworzą rybosomy. Istnieje bezpośredni związek między wielkością jąderek a aktywnością komórki: im większe jąderka, tym aktywniej zachodzi biosynteza białek; i odwrotnie, w komórkach o ograniczonej syntezie są albo całkowicie nieobecne, albo małe.
Chromosomy znajdują się w jądrze. Są to specjalne formacje nitkowate. Oprócz chromosomów płci, w jądrze komórki ludzkiego ciała znajduje się 46 chromosomów. Zawierają informacje o dziedzicznych skłonnościach organizmu, które są przekazywane potomstwu.
Komórki mają zwykle jedno jądro, ale są też komórki wielojądrowe (w mięśniach, wątrobie itp.). Jeśli jądra zostaną usunięte, pozostałe części komórki staną się niezdolne do życia.
Cytoplazma
Cytoplazma to bezbarwna, śluzowata, półpłynna masa. Zawiera około 75-85% wody, około 10-12% aminokwasów i białek, 4-6% węglowodanów, 2 do 3% lipidów i tłuszczów, a także 1% substancji nieorganicznych i kilka innych.
Zawartość komórki znajdującej się w cytoplazmie może się poruszać. Dzięki temu organelle są rozmieszczone optymalnie, a reakcje biochemiczne przebiegają lepiej, a także proces wydalania produktów przemiany materii. W warstwie cytoplazmy prezentowane są różne formacje: powierzchowne wyrostki, wici, rzęski. Cytoplazma jest przepuszczana przez system siatkowy (wakuolarny), składający się ze spłaszczonych worków, pęcherzyków, kanalików, które komunikują się ze sobą. Są połączone z zewnętrzną błoną plazmatyczną.
Retikulum endoplazmatyczne
Ta organella została nazwana tak, ponieważ znajduje się w centralnej części cytoplazmy (z greckiego słowo "endon" jest tłumaczone jako "wewnątrz"). EPS to bardzo rozgałęziony system pęcherzyków, kanalików, kanalików o różnych kształtach i rozmiarach. Są one oddzielone od cytoplazmy komórki błonami.
Istnieją dwa rodzaje EPS. Pierwsza jest granulowana, która składa się ze zbiorników i kanalików, których powierzchnia jest usiana granulkami (ziarnami). Drugi rodzaj EPS to granulowany, czyli gładki. Grans to rybosomy. Co ciekawe, ziarnisty EPS obserwuje się głównie w komórkach zarodków zwierzęcych, podczas gdy w postaciach dorosłych jest zwykle ziarnisty. Wiadomo, że rybosomy są miejscem syntezy białek w cytoplazmie. Na tej podstawie można przypuszczać, że ziarnisty EPS występuje głównie w komórkach, w których zachodzi aktywna synteza białek. Uważa się, że sieć agranularna jest reprezentowana głównie w tych komórkach, w których zachodzi aktywna synteza lipidów, to znaczy tłuszczów i różnych substancji tłuszczopodobnych.
Oba rodzaje EPS są zaangażowane nie tylko w syntezę substancji organicznych. Tutaj te substancje gromadzą się i są również transportowane do niezbędnych miejsc. EPS reguluje również metabolizm zachodzący między środowiskiem a komórką.
Rybosom
Są to organelle komórkowe bez błony. Składają się z białka i kwasu rybonukleinowego. Te części komórki wciąż nie są w pełni zrozumiałe pod względem struktury wewnętrznej. W mikroskopie elektronowym rybosomy wyglądają jak granulki w kształcie grzyba lub zaokrąglone. Każda z nich podzielona jest na małe i duże części (podjednostki) za pomocą rowka. Kilka rybosomów jest często połączonych ze sobą nicią specjalnego RNA (kwasu rybonukleinowego) zwanego i-RNA (komunikator). Dzięki tym organelli z aminokwasów syntetyzowane są cząsteczki białek.
Kompleks Golgiego
Produkty biosyntezy dostają się do światła kanalików i wnęk EPS. Tutaj są one skoncentrowane w specjalnym aparacie zwanym kompleksem Golgiego (oznaczonym jako kompleks Golgiego na powyższym rysunku). Ten aparat znajduje się w pobliżu jądra. Bierze udział w przenoszeniu produktów biosyntetycznych, które są dostarczane na powierzchnię komórki. Również kompleks Golgiego bierze udział w ich usuwaniu z komórki, w formacjilizosomy itp.
To organelle zostało odkryte przez Camilio Golgiego, włoskiego cytologa (życie - 1844-1926). Na jego cześć w 1898 roku został nazwany aparatem (kompleksem) Golgiego. Białka wytwarzane w rybosomach wchodzą do tego organelli. Kiedy potrzebuje ich jakiś inny organoid, część aparatu Golgiego zostaje oddzielona. W ten sposób białko jest transportowane do wymaganego miejsca.
Lizosomy
Mówiąc o tym, jak wyglądają komórki i jakie organelle wchodzą w ich skład, należy wspomnieć o lizosomach. Mają owalny kształt, są otoczone jednowarstwową membraną. Lizosomy zawierają zestaw enzymów, które rozkładają białka, lipidy i węglowodany. Jeśli błona lizosomalna jest uszkodzona, enzymy rozpadają się i niszczą zawartość komórki. W rezultacie umiera.
Centrum komórkowe
Znajduje się w komórkach zdolnych do dzielenia się. Centrum komórki składa się z dwóch centrioli (ciała w kształcie pręta). Będąc w pobliżu kompleksu Golgiego i jądra, uczestniczy w tworzeniu wrzeciona podziału, w procesie podziału komórki.
Mitochondria
Organelle energetyczne obejmują mitochondria (na zdjęciu powyżej) i chloroplasty. Mitochondria to oryginalne elektrownie każdej komórki. To w nich pozyskiwana jest energia ze składników odżywczych. Mitochondria mają zmienny kształt, ale najczęściej są to granulki lub włókna. Ich liczba i wielkość nie są stałe. Zależy to od aktywności funkcjonalnej konkretnej komórki.
Jeśli weźmiemy pod uwagę mikrofotografię elektronową,Widać, że mitochondria mają dwie błony: wewnętrzną i zewnętrzną. Wewnętrzna tworzy narośla (cristae) pokryte enzymami. Ze względu na obecność cristae zwiększa się całkowita powierzchnia mitochondriów. Jest to ważne, aby aktywność enzymów przebiegała aktywnie.
W mitochondriach naukowcy odkryli specyficzne rybosomy i DNA. Pozwala to tym organelli na samodzielne rozmnażanie się podczas podziału komórki.
Chloroplasty
Co do chloroplastów, jest to tarcza lub kula, posiadająca podwójną powłokę (wewnętrzną i zewnętrzną). Wewnątrz tego organoidu znajdują się również rybosomy, DNA i grana - specjalne formacje błonowe związane zarówno z błoną wewnętrzną, jak i ze sobą. Chlorofil znajduje się w błonach gran. Dzięki niemu energia światła słonecznego zamieniana jest na energię chemiczną adenozynotrójfosforanu (ATP). W chloroplastach służy do syntezy węglowodanów (powstałych z wody i dwutlenku węgla).
Zgadzam się, informacje przedstawione powyżej są niezbędne nie tylko do zdania testu z biologii. Komórka jest budulcem, z którego składa się nasze ciało. A cała żywa natura to złożony zestaw komórek. Jak widać, mają wiele elementów. Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że badanie struktury komórki nie jest łatwym zadaniem. Jeśli jednak spojrzysz, ten temat nie jest taki skomplikowany. Niezbędne jest to poznanie, aby dobrze orientować się w nauce, takiej jak biologia. Skład komórki jest jednym z jej podstawowych tematów.
