Komórki tworzące tkanki przedstawicieli flory i fauny mają znaczne różnice w wielkości, kształcie i elementach składowych. Jednak wszystkie wykazują podobieństwa w głównych cechach wzrostu, metabolizmu, aktywności życiowej, drażliwości, zdolności do zmian i rozwoju. Następnie przyjrzyjmy się bliżej budowie komórki roślinnej (tabela głównych składników zostanie podana na końcu artykułu).
Krótkie tło historyczne
Przy pomocy szoku osmotycznego w 1925 roku Grendel i Gorter uzyskali puste otoczki erytrocytów, ich tak zwane „cienie”. Ułożono je w stos, określając ich powierzchnię. Lipidy izolowano przy użyciu acetonu. Określono również ich liczbę na jednostkę powierzchni erytrocytów. Pomimo błędów w obliczeniach wywnioskowano losowo poprawny wynik i odkryto dwuwarstwę lipidową.
Informacje ogólne
Biologia to nauka o rozwoju i wzroście elementów tkankowych przedstawicieli flory i fauny. Struktura komórki roślinnej to komplekstrzy nierozerwalnie połączone elementy:
- Rdzeń. Jest oddzielony od cytoplazmy porowatą błoną. Zawiera jąderko, sok jądrowy i chromatynę.
- Cytoplazma i kompleks wyspecjalizowanych struktur - organelli. Te ostatnie w szczególności obejmują plastydy, mitochondria, lizosomy i kompleks Golgiego, centrum komórkowe. Organelle są zawsze obecne. Oprócz nich istnieją również tymczasowe nacieki zwane inkluzjami.
- Struktura tworząca powierzchnię jest powłoką komórki roślinnej.
Cechy aparatu powierzchniowego
W leukocytach i organizmach jednokomórkowych błona komórkowa zapewnia penetrację wody, jonów, małych cząsteczek innych związków. Proces, podczas którego następuje penetracja cząstek stałych, nazywa się fagocytozą. Jeśli spadają krople płynnych związków, to mówią o pinocytozie.
Organoidy
Są obecne w komórkach eukariotycznych. Przemiany biologiczne zachodzące w komórce są związane z organellami. Pokryte są podwójną błoną - plastydami i mitochondriami. Zawierają własne DNA, a także aparat do syntezy białek. Reprodukcja odbywa się według podziału. W mitochondriach oprócz ATP w niewielkiej ilości syntetyzowane jest białko. Plastydy są obecne w komórkach roślinnych. Ich reprodukcja odbywa się przez dywizję.
Membrana
Błędem jest założenie, że zewnętrzną warstwą komórki jest cytoplazma. Membrana jest strukturą elastyczną molekularnie. Zewnętrzna warstwa komórki nazywa sięaparat powierzchniowy, za pomocą którego odbywa się oddzielenie zawartości od środowiska zewnętrznego. Istnieją różne funkcje błony komórkowej. Jednym z głównych zadań jest zapewnienie integralności całego elementu. Wewnątrz znajdują się również struktury dzielące komórkę na tzw. przedziały. Te zamknięte strefy nazywane są organellami lub przedziałami. W nich zachowane są pewne warunki. Funkcją błony komórkowej jest regulowanie wymiany między środowiskiem a komórką.
Membrana
Jaka jest struktura błony komórkowej? Błona komórkowa jest dwuwarstwową (podwójną) cząsteczką klasy lipidów. Większość z nich to lipidy typu złożonego - fosfolipidy. Cząsteczki zawierają części hydrofobowe (ogon) i hydrofilowe (głowa). Kiedy tworzy się ściana komórkowa, ogony zwracają się do wewnątrz, a głowy zwracają się w przeciwnym kierunku. Błony są strukturami niezmiennymi. Powłoka komórki zwierzęcej ma wiele podobieństw z elementem przedstawiciela flory. Grubość membrany wynosi około 7-8 nm. Biologiczna warstwa zewnętrzna komórki zawiera różne związki białkowe: półintegralne (z jednej strony zanurzone w zewnętrznej lub wewnętrznej warstwie lipidowej), integralne (przenikające), powierzchniowe (sąsiadujące z bokami wewnętrznymi lub znajdujące się na stronie zewnętrznej). Wiele białek jest punktami połączenia błony i cytoszkieletu wewnątrz komórki i ściany zewnętrznej (jeśli są obecne). Niektóre integralne związki działają jak kanały jonowe, różne receptory i transportery.
Zadanie obronne
Struktura błony komórkowej w dużej mierze determinuje jej aktywność. W szczególności membrana ma selektywną przepuszczalność. Oznacza to, że stopień przepuszczalności cząsteczek przez błonę zależy od ich wielkości, właściwości chemicznych i ładunku elektrycznego. Główną funkcją, jaką spełnia zewnętrzna warstwa komórki, jest bariera. Dzięki temu zapewniona jest selektywna, regulowana, aktywna i pasywna wymiana związków z otoczeniem. Na przykład błona peroksysomów chroni cytoplazmę przed niebezpiecznymi nadtlenkami.
Transport
Poprzez zewnętrzną warstwę komórki następuje przejście substancji. Dzięki transportowi zapewnione jest dostarczanie składników odżywczych, eliminacja końcowych produktów procesu przemiany materii, wydzielanie różnych substancji oraz tworzenie składników jonowych. Ponadto w komórce utrzymywane jest optymalne pH i stężenie jonów niezbędnych do funkcjonowania enzymów. Jeśli z jakiegoś powodu niezbędne cząstki nie mogą przejść przez dwuwarstwę fosfolipidową, na przykład ze względu na właściwości hydrofilowe, ponieważ błona jest wewnątrz hydrofobowa lub ze względu na duże rozmiary, mogą przejść przez błonę przez specjalne transportery (białka nośnikowe), endocytozy lub przez kanały białkowe. W procesie transportu pasywnego związki przechodzą przez zewnętrzną warstwę komórki bez kosztów energetycznych poprzez dyfuzję wzdłuż gradientu stężenia. Lekka implementacja jest uważana za jedną z opcji tego procesu. W tym przypadku konkretna cząsteczka pomaga substancji przejść przez zewnętrzną warstwę komórki. Ona możeistnieje kanał, który jest w stanie przepuszczać tylko substancje typu 1. Aktywny transport wymaga energii. Wynika to z faktu, że ruch w tym przypadku zachodzi odwrotnie do gradientu stężenia. W tym przypadku membrana zawiera specjalne białka pompujące, w tym ATP-azę, która dość aktywnie pompuje jony potasu do komórki i wypompowuje jony sodu.
Inne zadania
Zewnętrzna warstwa komórki pełni funkcję macierzy. Zapewnia to pewne wzajemne ułożenie i orientację związków białek błonowych, a także ich optymalne oddziaływanie. Dzięki funkcji mechanicznej zapewniona jest autonomia komórki i struktur wewnętrznych oraz połączenie z innymi komórkami. W tym przypadku ściany konstrukcji mają duże znaczenie u przedstawicieli flory. U zwierząt zapewnienie funkcji mechanicznych zależy od substancji międzykomórkowej. Membrany wykonują również zadania energetyczne. W procesie fotosyntezy w chloroplastach i oddychania komórkowego w mitochondriach w ich ścianach aktywowane są systemy transferu energii. W nich, podobnie jak w wielu innych przypadkach, biorą udział białka. Jedną z najważniejszych jest funkcja receptora. Niektóre białka znajdujące się w błonie są receptorami. Dzięki tym cząsteczkom komórka może odbierać określone sygnały. Na przykład sterydy krążące w krwiobiegu wpływają tylko na te komórki docelowe, które mają receptory odpowiadające pewnym hormonom. Są też neuroprzekaźniki. Te chemikaliapołączenia zapewniają transmisję impulsową. Mają również związek z określonymi białkami docelowymi. Składnikami błony są często enzymy. Stąd enzymatyczna funkcja błony komórkowej. Związki trawienne są obecne w błonach plazmatycznych elementów nabłonka jelitowego. Biopotencjały są generowane i przewodzone w zewnętrznej warstwie komórki.
Stężenie jonów
Za pomocą membrany wewnętrzna zawartość jonów K+ jest utrzymywana na wyższym poziomie niż na zewnątrz. Jednocześnie stężenie Na+ jest znacznie niższe niż na zewnątrz. Ma to szczególne znaczenie, ponieważ zapewnia potencjalną różnicę w poprzek ściany i generowanie impulsu nerwowego.
Oznakowanie
Na błonie znajdują się antygeny, które działają jak pewnego rodzaju „znaczniki”. Oznaczenie umożliwia identyfikację komórki. Glikoproteiny - białka z dołączonymi do nich oligosacharydowymi rozgałęzionymi łańcuchami bocznymi - pełnią rolę „anten”. Ponieważ istnieje niezliczona ilość konfiguracji łańcuchów bocznych, możliwe jest wykonanie markera dla każdej grupy komórek. Za ich pomocą niektóre elementy są rozpoznawane przez inne, co z kolei pozwala im działać w zgodzie. Dzieje się tak na przykład podczas tworzenia tkanek i narządów. Zgodnie z tym samym mechanizmem układ odpornościowy rozpoznaje obce antygeny.
Skład i struktura
Jak wspomniano powyżej, błony komórkowe składają się z fosfolipidów. Jednak oprócz nich struktura zawiera:cholesterol i glikolipidy. Te ostatnie to lipidy z dołączonymi węglowodanami. Gliko- i fosfolipidy, które tworzą głównie błony komórkowe, składają się z 2 długich hydrofobowych „ogonów” węglowodanów. Są one związane z hydrofilową, naładowaną „głową”. Ze względu na obecność cholesterolu błona ma niezbędny poziom sztywności. Związek zajmuje wolną przestrzeń pomiędzy hydrofobowymi ogonami lipidów, zapobiegając w ten sposób ich zginaniu. Pod tym względem te błony, w których jest mniej cholesterolu, są bardziej elastyczne i miękkie, a tam, gdzie jest go więcej, przeciwnie, ściany są bardziej sztywne i kruche. Ponadto związek działa jak stoper, który zapobiega przemieszczaniu się cząsteczek polarnych z komórki do komórki. Szczególne znaczenie mają białka, które penetrują błonę i odpowiadają za jej różne właściwości. Jedna lub druga powłoka komórki roślinnej zawiera białka określone w składzie i orientacji.
Tłuszcze pierścieniowe
Te związki znajdują się obok białek. Jednak lipidy pierścieniowe są bardziej uporządkowane i mniej ruchliwe. Zawierają kwasy tłuszczowe o wyższym nasyceniu. Lipidy opuszczają błony razem ze związkiem białkowym. Bez elementów pierścieniowych białka błonowe nie będą działać. Często muszle są asymetryczne. Innymi słowy oznacza to, że warstwy mają różne składy lipidowe. Zewnętrzna zawiera głównie glikolipidy, sfingomieliny, fosfatydylocholinę, fosfatydylonositol. Warstwa wewnętrzna zawiera fosfatydylonositol,fosfatydyloetanoloamina i fosfatydyloseryna. Przejście z jednego poziomu na inny specyficzną cząsteczkę jest nieco trudne. Jednak może się to zdarzyć spontanicznie. Dzieje się to mniej więcej raz na sześć miesięcy. Przejście można również przeprowadzić za pomocą białek flippazy i scramblase. Gdy fosfatydyloseryl pojawia się w warstwie zewnętrznej, makrofagi przyjmują pozycję obronną i kierują swoją aktywnością na zniszczenie komórki.
Organele
Te obszary mogą być pojedyncze i zamknięte lub połączone ze sobą, oddzielone błonami od hialoplazmy. Perixisomy, wakuole, lizosomy, aparat Golgiego i retikulum endoplazmatyczne są uważane za organelle jednobłonowe. Podwójne błony obejmują plastydy, mitochondria i jądro. Jeśli chodzi o budowę błon, to ściany różnych organelli różnią się składem białek i lipidów.
Selektywna przepuszczalność
Przez błony komórkowe powoli dyfundują tłuszcze i aminokwasy, jony i glicerol, glukoza. Jednocześnie same ściany aktywnie regulują ten proces, przepuszczając niektóre i zatrzymując inne. Istnieją cztery główne mechanizmy wprowadzania związku do komórki. Należą do nich endo- lub egzocytoza, transport aktywny, osmoza i dyfuzja. Dwa ostatnie mają charakter pasywny i nie wymagają kosztów energii. Ale pierwsze dwa są aktywne. Potrzebują energii. Przy transporcie pasywnym przepuszczalność selektywną określają integralne białka - specjalne kanały. Membrana jest przez nie przepuszczana. Kanały te tworzą rodzaj przejścia. Dla pierwiastków istnieją własne białkaCl, Na, K. Jeśli chodzi o gradient stężenia, cząsteczki pierwiastków przechodzą z niego do komórki. Na tle podrażnienia otwierają się kanały jonów sodowych. Oni z kolei zaczynają nagle wchodzić do celi. Towarzyszy temu brak równowagi w potencjale błonowym. Jednak po tym wraca do zdrowia. Kanały potasowe zawsze pozostają otwarte. Przez nie jony powoli wchodzą do komórki.
Na zakończenie
Zadania i strukturę komórki roślinnej przedstawiono pokrótce poniżej. Tabela zawiera również informacje o składzie pierwiastka biologicznego.
| Rodzaje elementów | Skład i funkcje |
| Komórki roślin | Wykonany z włókna. Zapewnia rusztowanie i ochronę. |
| Bioelementy | Bardzo cienka i elastyczna warstwa - glikokaliks zawiera białka i polisacharydy. Zapewnia ochronę. |
