Sēnīšu šūnu struktūra un organellu funkcijas tabula. Eikariotu šūnu struktūra

Endoplazmatiskais tīkls:

Struktūra:
1.membrānas maisiņu sistēma;
2. diametrs 25-30 nm;
2. veido vienotu veselumu ar ārējo membrānu un kodola apvalku;
3. Ir 2 veidi:
raupja (granulēta)
gluda

Funkcijas:
1. proteīnu sintēze (rupja tipa)
2. lipīdu un steroīdu sintēze.
3. sintezēto vielu transportēšana.

Golgi komplekss:

Struktūra:
1. membrānas tvertnes maisiņu sistēma;
2. burbuļu sistēma
3.izmērs 20-30 nm
4.atrodas netālu no kodola.

Funkcijas:
1. piedalās šūnas sintezēto vielu izvadīšanā (sekrēcija)
2. lizosomu veidošanās

Ribosomas:

Struktūra:
1. mazas organellas - 15-20 nm;
2. sastāv no 2 apakšvienībām
3. satur RNS un proteīnu
4. brīvs vai ar membrānu saistīts
Funkcijas:
proteīnu sintēze uz polisomām

Lizosomas:

Struktūra:
1. sfērisks membrānas maisiņš
2.daudzi hidrolītiskie enzīmi (apmēram 40)
3. izmērs - 1 mikrons

Funkcijas:
1. vielu sagremošana
2. šūnas atmirušo daļu sadalīšana

Mitohondriji:

Struktūra:
1. ķermeņi no 0,5 -7 mikroniem
2.apņem membrāna
3. iekšējās membrānas cristae
4. matrica (ribosomas, DNS, RNS)
5. daudzi fermenti

Funkcijas:
1. organisko vielu oksidēšana
2.ATP sintēze un enerģijas uzkrāšana
3. pašu proteīnu sintēze

Plazmas membrāna:

Struktūra:
1. Biezums - 6-10 nm
2. Struktūras šķidrās mozaīkas modelis:
a) lipīdu divslānis
b) divi proteīnu slāņi, kas atrodas uz lipīdu slāņa virsmas, iegremdēti tajā un iekļūst tajā.

Funkcijas:
1. Ierobežo šūnas saturu (aizsargājošs)
2. Nosaka selektīvo caurlaidību:
a) difūzija
b) pasīvais transports
c) aktīvais transports
3. Fagotocitoze
4. Pinocitoze
5. Nodrošina aizkaitināmību
6. Nodrošina starpšūnu kontaktus

Plastīdi:

Struktūra:
1. Izmērs - 3-10 mikroni
2. ir trīs veidi (leikoplasti, hromoplasti, hloroplasti)
3. pārklāts ar proteīna-lipīdu membrānu
4. stroma-matrica
5. ir iekšējās membrānas krokas
6. stroma satur DNS un ribosomas
7. membrānas satur hlorofilu

Funkcijas:
1. Fotosintēze
2. Uzglabāšana

Kodols:

Struktūra:
1. Izmērs - 2-20 mikroni
2. pārklāts ar proteīnu-lipīdu membrānu
3. karioplazma - kodola sula
4. Kodols (RNS, proteīns)
5. Hromatīns (DNS, proteīns)

Funkcijas:
1. DNS glabāšana
2. DNS transkripcija

Vakuoli:

Struktūra:
1. lielas ir raksturīgas augu šūnām
2. Maisiņus piepilda ar šūnu sulu
3. dzīvnieku šūnās — mazas:
a) saraušanās
b) gremošanas
c) fagotisks

Funkcijas:
1. Regulēt osmotisko spiedienu šūnās
2. Uzkrāt vielas (augļu šūnu pigmentus, barības vielas, sāļus)

Mobilais centrs:

Struktūra:
1. Izmērs - 0,1 - 0,3 mikroni
2. sastāv no diviem centrioliem un centrosfēras
3. nemembrānas struktūra
4. satur olbaltumvielas, ogļhidrātus, DNS, RNS, lipīdus

Funkcijas:
1. Veido šūnu dalīšanās vārpstu, piedalās šūnu dalīšanās procesā.
2. Piedalās flagellas un skropstu attīstībā

Citoplazma:

Struktūra:
1. Koloidālas struktūras pusšķidra masa
2. sastāv no hialoplazmas (olbaltumvielām, lipīdiem, polisaharīdiem, RNS, katjoniem, anjoniem)

Funkcijas:
1. Apvieno šūnu organellus un nodrošina to mijiedarbību

Citoskelets:

Struktūra:
1. Olbaltumvielu struktūra - mikrofilamenti (d = 4-7 nm) un mikrotubulas (d = 10-25 nm)

Funkcijas:
1. Atbalsts
2. organellu fiksācija noteiktā stāvoklī

Nodarbības veids: kombinēts.

Metodes: verbāls, vizuāls, praktisks, problēmu meklēšana.

Nodarbības mērķi

Izglītojoši: padziļināt skolēnu zināšanas par eikariotu šūnu uzbūvi, iemācīt tās pielietot praktiskajās nodarbībās.

Attīstošs: pilnveidot studentu prasmes strādāt ar didaktisko materiālu; attīstīt skolēnu domāšanu, piedāvājot uzdevumus prokariotu un eikariotu šūnu, augu šūnu un dzīvnieku šūnu salīdzināšanai, identificējot līdzīgas un atšķirīgas pazīmes.

Aprīkojums: plakāts “Citoplazmas membrānas struktūra”; uzdevumu kartes; izdales materiāls (prokariotu šūnas uzbūve, tipiska augu šūna, dzīvnieka šūnas uzbūve).

Starpdisciplināras saiknes: botānika, zooloģija, cilvēka anatomija un fizioloģija.

Nodarbības plāns

I. Organizatoriskais moments

Gatavības pārbaude nodarbībai.
Pārbauda studentu sarakstu.
Paziņojiet nodarbības tēmu un mērķus.

II. Jauna materiāla apgūšana

Organismu dalījums pro- un eikariotos

Šūnām ir ārkārtīgi daudzveidīga forma: dažas ir apaļas, citas izskatās kā zvaigznes ar daudziem stariem, citas ir iegarenas utt. Šūnām ir arī dažāds izmērs – no mazākajām, gaismas mikroskopā grūti atšķiramām, līdz lieliski saskatāmām ar neapbruņotu aci (piemēram, zivju un varžu olas).

Jebkura neapaugļota ola, tostarp milzīgās pārakmeņojušās dinozauru olas, kas tiek glabātas paleontoloģijas muzejos, arī kādreiz bija dzīvas šūnas. Tomēr, ja mēs runājam par iekšējās struktūras galvenajiem elementiem, visas šūnas ir līdzīgas viena otrai.

Prokarioti (no lat. pro- pirms, agrāk, vietā un grieķu. karjons– kodols) ir organismi, kuru šūnām nav ar membrānu saistīta kodola, t.i. visas baktērijas, tostarp arhebaktērijas un zilaļģes. Kopējais prokariotu sugu skaits ir aptuveni 6000. Visa prokariotu šūnas (genofora) ģenētiskā informācija ir ietverta vienā apļveida DNS molekulā. Mitohondriju un hloroplastu nav, elpošanas jeb fotosintēzes funkcijas, kas nodrošina šūnu ar enerģiju, veic plazmas membrāna (1. att.). Prokarioti vairojas bez izteikta dzimumprocesa, daloties divās daļās. Prokarioti spēj veikt vairākus specifiskus fizioloģiskus procesus: tie fiksē molekulāro slāpekli, veic pienskābes fermentāciju, sadala koksni un oksidē sēru un dzelzi.

Pēc ievadsarunas skolēni apskata prokariotu šūnas uzbūvi, salīdzinot galvenās struktūras pazīmes ar eikariotu šūnu veidiem (1. att.).

Eikarioti - tie ir augstāki organismi, kuriem ir skaidri definēts kodols, ko no citoplazmas atdala membrāna (kariomembrana). Eikariotos ietilpst visi augstākie dzīvnieki un augi, kā arī vienšūnas un daudzšūnu aļģes, sēnes un vienšūņi. Kodola DNS eikariotos atrodas hromosomās. Eikariotiem ir šūnu organellas, ko ierobežo membrānas.

Atšķirības starp eikariotiem un prokariotiem

– Eikariotiem ir īsts kodols: eikariotu šūnas ģenētisko aparātu aizsargā membrāna, kas līdzīga pašas šūnas membrānai.
– Citoplazmā iekļautās organellas ieskauj membrāna.

Augu un dzīvnieku šūnu uzbūve

Jebkura organisma šūna ir sistēma. Tas sastāv no trim savstarpēji saistītām daļām: apvalka, kodola un citoplazmas.

Studējot botāniku, zooloģiju un cilvēka anatomiju, jūs jau esat iepazinies ar dažāda veida šūnu uzbūvi. Īsi apskatīsim šo materiālu.

1. vingrinājums. Pamatojoties uz 2. attēlu, nosakiet, kuriem organismiem un audu veidiem atbilst šūnas ar numuru 1–12. Kas nosaka to formu?

Augu un dzīvnieku šūnu organellu uzbūve un funkcijas

Izmantojot 3. un 4. attēlu un Bioloģijas vārdnīcu un mācību grāmatu, skolēni aizpilda tabulu, kurā salīdzina dzīvnieku un augu šūnas.

Tabula. Augu un dzīvnieku šūnu organellu uzbūve un funkcijas

secinājumus

1. Šūnu siena, plastidi un centrālā vakuola ir unikāla augu šūnām.
2. Lizosomas, centrioli, mikrovilli atrodas galvenokārt tikai dzīvnieku organismu šūnās.
3. Visas pārējās organellas ir raksturīgas gan augu, gan dzīvnieku šūnām.

Šūnu membrānas struktūra

Šūnas membrāna atrodas ārpus šūnas, atdalot pēdējo no ķermeņa ārējās vai iekšējās vides. Tās pamatā ir plazmlemma (šūnu membrāna) un ogļhidrātu-olbaltumvielu sastāvdaļa.

Šūnu membrānas funkcijas:

– saglabā šūnas formu un piešķir mehānisku izturību šūnai un ķermenim kopumā;
– aizsargā šūnu no mehāniskiem bojājumiem un kaitīgu savienojumu iekļūšanas tajā;
– veic molekulāro signālu atpazīšanu;
– regulē vielmaiņu starp šūnu un vidi;
– veic starpšūnu mijiedarbību daudzšūnu organismā.

Šūnu sienas funkcija:

– attēlo ārējo rāmi – aizsargapvalku;
– nodrošina vielu transportēšanu (caur šūnas sieniņu iziet ūdens, sāļi, daudzu organisko vielu molekulas).

Dzīvnieku šūnu ārējais slānis, atšķirībā no augu šūnu sieniņām, ir ļoti plāns un elastīgs. Tas nav redzams gaismas mikroskopā un sastāv no dažādiem polisaharīdiem un olbaltumvielām. Dzīvnieku šūnu virsmas slāni sauc glikokalikss, pilda dzīvnieku šūnu tiešas sasaistes funkciju ar ārējo vidi, ar visām to apkārtējām vielām, bet nespēlē atbalsta lomu.

Zem dzīvnieka šūnas glikokaliksa un augu šūnas sienas atrodas plazmas membrāna, kas robežojas tieši ar citoplazmu. Plazmas membrāna sastāv no olbaltumvielām un lipīdiem. Tie ir sakārtoti sakārtoti dažādu ķīmisko mijiedarbību dēļ. Lipīdu molekulas plazmas membrānā ir izvietotas divās rindās un veido nepārtrauktu lipīdu divslāņu slāni. Olbaltumvielu molekulas neveido nepārtrauktu slāni, tās atrodas lipīdu slānī, iegremdējot tajā dažādos dziļumos. Olbaltumvielu un lipīdu molekulas ir mobilas.

Plazmas membrānas funkcijas:

– veido barjeru, kas atdala šūnas iekšējo saturu no ārējās vides;
– nodrošina vielu transportēšanu;
– nodrošina saziņu starp šūnām daudzšūnu organismu audos.

Vielu iekļūšana šūnā

Šūnas virsma nav nepārtraukta. Citoplazmas membrānā ir daudz sīku caurumu - poru, caur kurām ar vai bez īpašu proteīnu palīdzību šūnā var iekļūt joni un mazas molekulas. Turklāt daži joni un mazas molekulas var iekļūt šūnā tieši caur membrānu. Svarīgāko jonu un molekulu iekļūšana šūnā nav pasīvā difūzija, bet gan aktīva transportēšana, kas prasa enerģijas patēriņu. Vielu transportēšana ir selektīva. Šūnu membrānas selektīvo caurlaidību sauc puscaurlaidība.

Autors fagocitozeŠūnā iekļūst lielas organisko vielu molekulas, piemēram, olbaltumvielas, polisaharīdi, pārtikas daļiņas un baktērijas. Fagocitoze notiek, piedaloties plazmas membrānai. Vietā, kur šūnas virsma saskaras ar jebkuras blīvas vielas daļiņu, membrāna noliecas, veido padziļinājumu un ieskauj daļiņu, kas ir iegremdēta šūnas iekšpusē “membrānas kapsulā”. Izveidojas gremošanas vakuola, un tajā tiek sagremotas šūnā nonākušās organiskās vielas.

Dzīvnieku un cilvēku amēbas, ciliāti un leikocīti barojas ar fagocitozi. Leikocīti absorbē baktērijas, kā arī dažādas cietās daļiņas, kas nejauši nonāk organismā, tādējādi pasargājot to no patogēnām baktērijām. Augu, baktēriju un zilaļģu šūnu siena novērš fagocitozi, un tāpēc tajos netiek realizēts šāds vielu iekļūšanas ceļš šūnā.

Šķidruma pilieni, kas satur dažādas vielas izšķīdinātā un suspendētā stāvoklī, arī iekļūst šūnā caur plazmas membrānu pinocitoze. Šķidruma uzsūkšanās process ir līdzīgs fagocitozei. Šķidruma piliens tiek iegremdēts citoplazmā “membrānas iepakojumā”. Organiskās vielas, kas nonāk šūnā kopā ar ūdeni, sāk sagremot citoplazmā esošo enzīmu ietekmē. Pinocitoze dabā ir plaši izplatīta, un to veic visu dzīvnieku šūnas.

III. Apgūtā materiāla nostiprināšana

Kādās divās lielās grupās visi organismi ir sadalīti, pamatojoties uz to kodola struktūru?
Kuras organellas ir raksturīgas tikai augu šūnām?
Kuras organellas ir unikālas dzīvnieku šūnām?
Kā atšķiras augu un dzīvnieku šūnu membrānas struktūra?
Kādi ir divi veidi, kā vielas nonāk šūnā?
Kāda ir fagocitozes nozīme dzīvniekiem?

Organelli, kas pazīstami arī kā organoīdi, ir pamats pareizai šūnas attīstībai. Tās ir pastāvīgas, tas ir, neizzūdošas struktūras, kurām ir noteikta struktūra, no kuras tieši atkarīgas to veiktās funkcijas. Ir šādi organellu veidi: dubultmembrānas un vienas membrānas. Šūnu organellu uzbūvei un funkcijām ir jāpievērš īpaša uzmanība teorētiskai un, ja iespējams, praktiskai izpētei, jo šīs struktūras, neskatoties uz to nelielo izmēru, bez mikroskopa neatšķiramas, nodrošina visu orgānu dzīvotspējas saglabāšanu bez izņēmuma un organisma kā vesels.

Divkāršās membrānas organellas ir plastidi, šūnu kodols un mitohondriji. Vakuolārās sistēmas vienas membrānas organellas, proti: eps, lizosomas, Golgi komplekss (aparāts), dažādas vakuolas. Ir arī nemembrānas organellas - šūnu centrs un ribosomas. Organellu membrānu tipu kopīga īpašība ir tā, ka tās veidojas no bioloģiskām membrānām. Augu šūna pēc struktūras atšķiras no dzīvnieka šūnas, ko ne tikai veicina fotosintēzes procesi. Fotosintēzes procesu diagrammu var izlasīt attiecīgajā rakstā. Šūnu organellu uzbūve un funkcijas norāda, ka, lai nodrošinātu to nepārtrauktu darbību, ir nepieciešams, lai katrs atsevišķi darbotos bez kļūmēm.

Šūnu siena jeb matrica sastāv no celulozes un ar to saistītās struktūras, hemicelulozes, kā arī pektīniem. Sienas funkcijas ir aizsardzība pret negatīvām ietekmēm no ārpuses, balsts, transportēšana (barības vielu un ūdens pārnešana no vienas struktūrvienības daļas uz otru), buferis.

Kodolu veido dubultā membrāna ar padziļinājumiem – porām, hromatīnu saturošu nukleoplazmu un kodoliem, kuros glabājas iedzimta informācija.

Vakuola ir nekas vairāk kā ER sekciju saplūšana, ko ieskauj īpaša membrāna, ko sauc par tonoplastu, kas regulē procesu, ko sauc par izdalīšanos, un tā apgriezto - nepieciešamo vielu piegādi.

ER ir kanāls, ko veido divu veidu membrānas - gludas un raupjas. EPR veiktās funkcijas ir sintēze un transports.

Ribosomas - veic olbaltumvielu sintēzes funkciju.

Galvenās organellas ir: mitohondriji, plastidi, sferosomas, citosomas, lizosomas, peroksisomas, AG un translosomas.

Tabula. Šūnu organoīdi un to funkcijas

Šajā tabulā ir apskatītas visas pieejamās šūnu organellas, gan augu, gan dzīvnieku.

Kodola uzbūve - video

Dzīvības attīstības rītausmā uz Zemes visas šūnu formas pārstāvēja baktērijas. Viņi caur ķermeņa virsmu absorbēja pirmatnējā okeānā izšķīdušās organiskās vielas.

Laika gaitā dažas baktērijas ir pielāgojušās organisko vielu ražošanai no neorganiskām. Lai to izdarītu, viņi izmantoja saules gaismas enerģiju. Radās pirmā ekoloģiskā sistēma, kurā šie organismi bija ražotāji. Rezultātā Zemes atmosfērā parādījās šo organismu izdalītais skābeklis. Ar tās palīdzību jūs varat iegūt daudz vairāk enerģijas no viena un tā paša ēdiena un izmantot papildu enerģiju, lai sarežģītu ķermeņa uzbūvi: sadalot ķermeni daļās.

Viens no svarīgākajiem dzīves sasniegumiem ir kodola un citoplazmas atdalīšana. Kodols satur iedzimtu informāciju. Īpaša membrāna ap serdi ļāva aizsargāties pret nejaušiem bojājumiem. Ja nepieciešams, citoplazma saņem komandas no kodola, kas vada šūnas dzīvi un attīstību.

Organismi, kuru kodols ir atdalīts no citoplazmas, ir izveidojuši kodolu lielvalsti (tostarp augi, sēnes un dzīvnieki).

Tādējādi šūna - augu un dzīvnieku organizācijas pamats - radās un attīstījās bioloģiskās evolūcijas gaitā.

Pat ar neapbruņotu aci vai vēl labāk zem palielināmā stikla var redzēt, ka nobrieduša arbūza mīkstums sastāv no ļoti maziem graudiņiem jeb graudiņiem. Tās ir šūnas - mazākie “celtniecības bloki”, kas veido visu dzīvo organismu, tostarp augu, ķermeņus.

Auga dzīvi veic tā šūnu apvienotā darbība, veidojot vienotu veselumu. Ar daudzšūnu augu daļām notiek to funkciju fizioloģiska diferenciācija, dažādu šūnu specializācija atkarībā no to atrašanās vietas auga ķermenī.

Augu šūna atšķiras no dzīvnieku šūnas ar to, ka tai ir blīva membrāna, kas no visām pusēm pārklāj iekšējo saturu. Šūna nav plakana (kā to parasti attēlo), tā, visticamāk, izskatās kā ļoti mazs burbulis, kas piepildīts ar gļotādu saturu.

Augu šūnas uzbūve un funkcijas

Apskatīsim šūnu kā organisma strukturālu un funkcionālu vienību. Šūnas ārpuse ir pārklāta ar blīvu šūnu sienu, kurā ir plānākas daļas, ko sauc par porām. Zem tā ir ļoti plāna plēve - membrāna, kas pārklāj šūnas saturu - citoplazmu. Citoplazmā ir dobumi - vakuoli, kas piepildīti ar šūnu sulu. Šūnas centrā vai pie šūnas sienas atrodas blīvs ķermenis - kodols ar kodolu. Kodols ir atdalīts no citoplazmas ar kodola apvalku. Mazie ķermeņi, ko sauc par plastidiem, ir izplatīti visā citoplazmā.

Augu šūnas uzbūve

Augu šūnu organellu uzbūve un funkcijas

Organoīds	Zīmējums	Apraksts	Funkcija	Īpatnības
Šūnu siena vai plazmas membrāna		Bezkrāsains, caurspīdīgs un ļoti izturīgs	Izvada vielas šūnā un no tās.	Šūnu membrāna ir daļēji caurlaidīga
Citoplazma		Bieza viskoza viela	Visas pārējās šūnas daļas atrodas tajā	Atrodas pastāvīgā kustībā
Kodols (svarīga šūnas daļa)		Apaļš vai ovāls	Nodrošina iedzimto īpašību nodošanu meitas šūnām dalīšanās laikā	Šūnas centrālā daļa
		Sfēriska vai neregulāra forma	Piedalās olbaltumvielu sintēzē
		Rezervuārs, ko no citoplazmas atdala membrāna. Satur šūnu sulu	Uzkrājas rezerves barības vielas un atkritumi, kas šūnai nav vajadzīgi.	Šūnai augot, mazi vakuoli saplūst vienā lielā (centrālajā) vakuolā
Plastīdi		Hloroplasti	Tie izmanto saules gaismas enerģiju un veido organisko no neorganiskām	Disku forma, ko no citoplazmas norobežo dubultā membrāna
		Hromoplasti	Veidojas karotinoīdu uzkrāšanās rezultātā	Dzeltens, oranžs vai brūns
		Leikoplasti	Bezkrāsaini plastidi
Kodolenerģijas apvalks		Sastāv no divām membrānām (ārējās un iekšējās) ar porām	Atdala kodolu no citoplazmas	Ļauj apmaiņu starp kodolu un citoplazmu

Šūnas dzīvā daļa ir ar membrānu saistīta, sakārtota, strukturēta biopolimēru un iekšējo membrānu struktūru sistēma, kas iesaistīta vielmaiņas un enerģijas procesu kopumā, kas uztur un reproducē visu sistēmu kopumā.

Svarīga iezīme ir tā, ka šūnai nav atvērtu membrānu ar brīviem galiem. Šūnu membrānas vienmēr ierobežo dobumus vai zonas, aizverot tās no visām pusēm.

Mūsdienu vispārināta augu šūnas diagramma

Plazmalemma(ārējā šūnu membrāna) ir 7,5 nm bieza ultramikroskopiska plēve, kas sastāv no olbaltumvielām, fosfolipīdiem un ūdens. Šī ir ļoti elastīga plēve, ko labi samitrina ūdens un ātri atjauno integritāti pēc bojājumiem. Tam ir universāla struktūra, t.i., raksturīga visām bioloģiskajām membrānām. Augu šūnās ārpus šūnas membrānas ir spēcīga šūnu siena, kas rada ārējo atbalstu un saglabā šūnas formu. Tas sastāv no šķiedras (celulozes), ūdenī nešķīstoša polisaharīda.

Plazmodesmata augu šūnas, ir submikroskopiski kanāliņi, kas iekļūst membrānās un ir pārklāti ar plazmas membrānu, kas tādējādi bez pārtraukuma pāriet no vienas šūnas uz otru. Ar to palīdzību notiek organiskās barības vielas saturošu šķīdumu starpšūnu cirkulācija. Viņi arī pārraida biopotenciālu un citu informāciju.

Porami sauc par atverēm sekundārajā membrānā, kur šūnas atdala tikai primārā membrāna un mediāna. Primārās membrānas un vidējās plāksnes apgabalus, kas atdala blakus esošo šūnu blakus esošās poras, sauc par poru membrānu vai poru noslēdzošo plēvi. Poru noslēdzošo plēvi caurdur plazmodesmāli kanāliņi, bet caurums porās parasti neveidojas. Poras atvieglo ūdens un izšķīdušo vielu transportēšanu no šūnas uz šūnu. Poras veidojas blakus esošo šūnu sieniņās, parasti viena pret otru.

Šūnu membrānu ir skaidri izteikts, salīdzinoši biezs polisaharīda apvalks. Augu šūnu membrāna ir citoplazmas aktivitātes produkts. Tās veidošanā aktīvi piedalās Golgi aparāts un endoplazmatiskais tīkls.

Šūnu membrānas uzbūve

Citoplazmas pamatā ir tās matrica jeb hialoplazma, sarežģīta bezkrāsaina, optiski caurspīdīga koloidāla sistēma, kas spēj veikt atgriezeniskas pārejas no sola uz želeju. Hialoplazmas svarīgākā loma ir apvienot visas šūnu struktūras vienotā sistēmā un nodrošināt to savstarpējo mijiedarbību šūnu vielmaiņas procesos.

Hialoplazma(vai citoplazmas matrica) veido šūnas iekšējo vidi. Tas sastāv no ūdens un dažādiem biopolimēriem (olbaltumvielām, nukleīnskābēm, polisaharīdiem, lipīdiem), no kuriem galveno daļu veido dažādas ķīmiskās un funkcionālās specifikas olbaltumvielas. Hialoplazmā ir arī aminoskābes, monosaharīdi, nukleotīdi un citas zemas molekulmasas vielas.

Biopolimēri ar ūdeni veido koloidālu barotni, kas atkarībā no apstākļiem var būt blīva (želejas formā) vai šķidrāka (zola formā) gan visā citoplazmā, gan atsevišķās tās sekcijās. Hialoplazmā dažādas organellas un ieslēgumi ir lokalizēti un mijiedarbojas savā starpā un hialoplazmas vidi. Turklāt to atrašanās vieta visbiežāk ir raksturīga noteiktiem šūnu veidiem. Caur bilipīda membrānu hialoplazma mijiedarbojas ar ārpusšūnu vidi. Līdz ar to hialoplazma ir dinamiska vide, un tai ir svarīga loma atsevišķu organellu funkcionēšanā un šūnu dzīvē kopumā.

Citoplazmas veidojumi - organellas

Organellas (organellas) ir citoplazmas strukturālās sastāvdaļas. Tām ir noteikta forma un izmērs, un tās ir obligātas šūnas citoplazmas struktūras. Ja to nav vai tie ir bojāti, šūna parasti zaudē spēju turpināt pastāvēt. Daudzas no organellām spēj dalīties un pašatvairot. To izmēri ir tik mazi, ka tos var redzēt tikai ar elektronu mikroskopu.

Kodols

Kodols ir visievērojamākā un parasti lielākā šūnas organelle. Pirmo reizi to detalizēti izpētīja Roberts Brauns 1831. gadā. Kodols nodrošina svarīgākās šūnas vielmaiņas un ģenētiskās funkcijas. Tas ir diezgan mainīgs formas: tas var būt sfērisks, ovāls, daivu vai lēcas formas.

Kodolam ir nozīmīga loma šūnas dzīvē. Šūna, no kuras ir izņemts kodols, vairs neizdala membrānu un pārstāj augt un sintezēt vielas. Tajā pastiprinās sabrukšanas un iznīcināšanas produkti, kā rezultātā tas ātri iet bojā. Jauna kodola veidošanās no citoplazmas nenotiek. Jauni kodoli veidojas, tikai sadalot vai sasmalcinot veco.

Kodola iekšējais saturs ir kariolimfa (kodolsula), kas aizpilda telpu starp kodola struktūrām. Tas satur vienu vai vairākus nukleolus, kā arī ievērojamu skaitu DNS molekulu, kas saistītas ar specifiskiem proteīniem - histoniem.

Pamata struktūra

Nucleolus

Kodols, tāpat kā citoplazma, satur galvenokārt RNS un specifiskus proteīnus. Tās vissvarīgākā funkcija ir ribosomu veidošanās, kas šūnā veic olbaltumvielu sintēzi.

Golgi aparāts

Golgi aparāts ir organelle, kas ir universāli izplatīta visu veidu eikariotu šūnās. Tā ir daudzpakāpju plakano membrānu maisiņu sistēma, kas sabiezē gar perifēriju un veido vezikulārus procesus. Visbiežāk tas atrodas netālu no kodola.

Golgi aparāts

Golgi aparāts obligāti ietver mazu pūslīšu (vezikulu) sistēmu, kas ir atdalītas no sabiezinātām cisternām (diskiem) un atrodas gar šīs struktūras perifēriju. Šie pūslīši pilda intracelulāras transporta sistēmas lomu noteikta sektora granulām un var kalpot kā šūnu lizosomu avots.

Golgi aparāta funkcijas sastāv arī no intracelulāro sintēzes produktu, sabrukšanas produktu un toksisko vielu uzkrāšanās, atdalīšanas un izdalīšanas ārpus šūnas ar pūslīšu palīdzību. Šūnas sintētiskās aktivitātes produkti, kā arī dažādas vielas, kas šūnā nonāk no vides pa endoplazmatiskā tīkla kanāliem, tiek transportētas uz Golgi aparātu, uzkrājas šajā organellā un pēc tam pilienu vai graudu veidā nonāk citoplazmā. un tos izmanto pati šūna vai izdalās ārpusē. Augu šūnās Golgi aparāts satur enzīmus polisaharīdu sintēzei un pašu polisaharīdu materiālu, ko izmanto šūnas sieniņas veidošanai. Tiek uzskatīts, ka tas ir iesaistīts vakuolu veidošanā. Golgi aparāts tika nosaukts itāļu zinātnieka Kamillo Golgi vārdā, kurš pirmo reizi to atklāja 1897. gadā.

Lizosomas

Lizosomas ir mazi pūslīši, ko ierobežo membrāna, kuru galvenā funkcija ir veikt intracelulāro gremošanu. Lizosomu aparāta izmantošana notiek augu sēklu dīgšanas laikā (rezerves barības vielu hidrolīze).

Lizosomas struktūra

Mikrotubulas

Mikrotubulas ir membrānas, supramolekulāras struktūras, kas sastāv no proteīna lodītēm, kas sakārtotas spirālveida vai taisnās rindās. Mikrotubulas veic pārsvarā mehānisko (motorisko) funkciju, nodrošinot šūnu organellu mobilitāti un kontraktilitāti. Atrodas citoplazmā, tie piešķir šūnai noteiktu formu un nodrošina organellu telpiskā izvietojuma stabilitāti. Mikrocaurules atvieglo organellu pārvietošanos uz vietām, kuras nosaka šūnas fizioloģiskās vajadzības. Ievērojams skaits šo struktūru atrodas plazmalemmā, netālu no šūnu membrānas, kur tās piedalās augu šūnu sieniņu celulozes mikrofibrilu veidošanā un orientēšanā.

Mikrotubulu struktūra

Vacuole

Vakuola ir vissvarīgākā augu šūnu sastāvdaļa. Tas ir sava veida dobums (rezervuārs) citoplazmas masā, kas piepildīts ar minerālsāļu, aminoskābju, organisko skābju, pigmentu, ogļhidrātu ūdens šķīdumu un no citoplazmas atdalīts ar vakuolāru membrānu - tonoplastu.

Citoplazma aizpilda visu iekšējo dobumu tikai jaunākajās augu šūnās. Šūnai augot, sākotnēji nepārtrauktās citoplazmas masas telpiskais izvietojums būtiski mainās: parādās mazi vakuoli, kas pildīti ar šūnu sulu, un visa masa kļūst poraina. Turpinot šūnu augšanu, atsevišķi vakuoli saplūst, izspiežot citoplazmas slāņus uz perifēriju, kā rezultātā izveidotajā šūnā parasti ir viena liela vakuole, un citoplazma ar visām organellām atrodas pie membrānas.

Ūdenī šķīstošie vakuolu organiskie un minerālie savienojumi nosaka atbilstošās dzīvo šūnu osmotiskās īpašības. Šis noteiktas koncentrācijas šķīdums ir sava veida osmotiskais sūknis kontrolētai iekļūšanai šūnā un ūdens, jonu un metabolītu molekulu atbrīvošanai no tās.

Kombinācijā ar citoplazmas slāni un tā membrānām, kam raksturīgas puscaurlaidības īpašības, vakuola veido efektīvu osmotisko sistēmu. Osmotiski noteikti ir tādi dzīvo augu šūnu rādītāji kā osmotiskais potenciāls, sūkšanas spēks un turgora spiediens.

Vakuola struktūra

Plastīdi

Plastīdi ir lielākās (pēc kodola) citoplazmas organellas, kas raksturīgas tikai augu organismu šūnām. Tie nav sastopami tikai sēnēs. Plastīdiem ir svarīga loma vielmaiņā. Tos no citoplazmas atdala dubultā membrānas apvalks, un dažiem veidiem ir labi attīstīta un sakārtota iekšējo membrānu sistēma. Visi plastidi ir vienas izcelsmes.

Hloroplasti- visizplatītākie un funkcionāli svarīgākie fotoautotrofo organismu plastidi, kas veic fotosintēzes procesus, galu galā izraisot organisko vielu veidošanos un brīvā skābekļa izdalīšanos. Augstāko augu hloroplastiem ir sarežģīta iekšējā struktūra.

Hloroplasta struktūra

Hloroplastu izmēri dažādos augos nav vienādi, bet vidēji to diametrs ir 4-6 mikroni. Hloroplasti spēj pārvietoties citoplazmas kustības ietekmē. Turklāt apgaismojuma ietekmē tiek novērota aktīva amēboīda tipa hloroplastu kustība gaismas avota virzienā.

Hlorofils ir hloroplastu galvenā viela. Pateicoties hlorofilam, zaļie augi spēj izmantot gaismas enerģiju.

Leikoplasti(bezkrāsaini plastidi) ir skaidri definēti citoplazmas ķermeņi. To izmēri ir nedaudz mazāki nekā hloroplastu izmēri. Arī to forma ir viendabīgāka, tuvojoties sfēriskai.

Leikoplasta struktūra

Atrodas epidermas šūnās, bumbuļos un sakneņos. Apgaismojot, tie ļoti ātri pārvēršas hloroplastos ar atbilstošām iekšējās struktūras izmaiņām. Leikoplasti satur fermentus, ar kuru palīdzību no fotosintēzes laikā izveidojušās liekās glikozes tiek sintezēta ciete, kuras lielākā daļa cietes graudu veidā nogulsnējas uzglabāšanas audos vai orgānos (bumbuļos, sakneņos, sēklās). Dažos augos tauki tiek nogulsnēti leikoplastos. Leikoplastu rezerves funkcija dažkārt izpaužas rezerves proteīnu veidošanā kristālu vai amorfu ieslēgumu veidā.

Hromoplasti vairumā gadījumu tie ir hloroplastu atvasinājumi, reizēm - leikoplasti.

Hromoplastu struktūra

Mežrozīšu gurnu, paprikas un tomātu nogatavošanos pavada celulozes šūnu hloro vai leikoplastu pārvēršanās karatinoīdu plastos. Pēdējie satur pārsvarā dzeltenos plastīdu pigmentus – karotinoīdus, kas, nogatavojušies, tajos intensīvi sintezējas, veidojot krāsainus lipīdu pilienus, cietas lodītes vai kristālus. Šajā gadījumā hlorofils tiek iznīcināts.

Mitohondriji

Mitohondriji ir organellas, kas raksturīgas lielākajai daļai augu šūnu. Tiem ir mainīga nūju, graudu un diegu forma. 1894. gadā atklāja R. Altmans, izmantojot gaismas mikroskopu, un iekšējā struktūra tika pētīta vēlāk, izmantojot elektronu mikroskopu.

Mitohondriju struktūra

Mitohondrijiem ir dubultmembrānas struktūra. Ārējā membrāna ir gluda, iekšējā veido dažādu formu izaugumus - caurules augu šūnās. Telpa mitohondriju iekšpusē ir piepildīta ar pusšķidru saturu (matricu), kurā ietilpst fermenti, olbaltumvielas, lipīdi, kalcija un magnija sāļi, vitamīni, kā arī RNS, DNS un ribosomas. Mitohondriju fermentatīvais komplekss paātrina sarežģīto un savstarpēji saistīto bioķīmisko reakciju mehānismu, kā rezultātā veidojas ATP. Šajās organellās šūnām tiek nodrošināta enerģija - barības vielu ķīmisko saišu enerģija šūnu elpošanas procesā tiek pārveidota par augstas enerģijas ATP saitēm. Tieši mitohondrijās notiek ogļhidrātu, taukskābju un aminoskābju fermentatīvā sadalīšanās, atbrīvojot enerģiju un pēc tam pārvēršoties ATP enerģijā. Uzkrātā enerģija tiek tērēta augšanas procesiem, jaunām sintēzēm utt. Mitohondriji vairojas daloties un dzīvo apmēram 10 dienas, pēc tam tiek iznīcināti.

Endoplazmatiskais tīkls

Endoplazmatiskais tīkls ir kanālu, cauruļu, pūslīšu un cisternu tīkls, kas atrodas citoplazmas iekšpusē. 1945. gadā atklāja angļu zinātnieks K. Porters, tā ir membrānu sistēma ar ultramikroskopisku struktūru.

Endoplazmatiskā retikuluma uzbūve

Viss tīkls ir apvienots vienā veselumā ar kodola apvalka ārējo šūnu membrānu. Ir gludas un raupjas ER, kas nes ribosomas. Uz gludās ER membrānām ir fermentu sistēmas, kas iesaistītas tauku un ogļhidrātu metabolismā. Šāda veida membrāna dominē sēklu šūnās, kas ir bagātas ar uzglabāšanas vielām (olbaltumvielas, ogļhidrāti, eļļas ir piestiprinātas pie granulētās ER membrānas, un proteīna molekulas sintēzes laikā polipeptīdu ķēde ar ribosomām tiek iegremdēta ER kanālā). Endoplazmatiskā tīkla funkcijas ir ļoti dažādas: vielu transportēšana gan šūnas iekšienē, gan starp blakus esošajām šūnām; šūnas sadalīšana atsevišķās sekcijās, kurās vienlaikus notiek dažādi fizioloģiski procesi un ķīmiskas reakcijas.

Ribosomas

Ribosomas ir šūnu organellas, kas nav membrānas. Katra ribosoma sastāv no divām daļiņām, kas nav identiska izmēra un ir sadalāmas divos fragmentos, kas pēc apvienošanās veselā ribosomā turpina saglabāt spēju sintezēt proteīnu.

Ribosomu struktūra

Ribosomas tiek sintezētas kodolā, pēc tam to atstāj, virzoties citoplazmā, kur tās ir piestiprinātas pie endoplazmatiskā tīkla membrānu ārējās virsmas vai atrodas brīvi. Atkarībā no sintezējamā proteīna veida ribosomas var darboties atsevišķi vai apvienoties kompleksos – poliribosomās.

Mazākās dzīvo būtņu vienības. Tomēr daudzas ļoti diferencētas šūnas ir zaudējušas šo spēju. Citoloģija kā zinātne 19. gadsimta beigās. Citologu galvenā uzmanība tika vērsta uz detalizētu šūnu struktūras, to dalīšanās procesa izpēti un to kā svarīgāko iedzimtības un attīstības procesa fizisko pamatu veidojošo vienību lomas noskaidrošanu. Jaunu metožu izstrāde. Sākumā, kad...

Tāpat kā “skaistais maijs, kas zied tikai vienreiz un vairs nekad” (I. Gēte), tas sevi izsmēla un to izspieda kristīgie viduslaiki. 2. Šūna kā dzīvu būtņu strukturāla un funkcionāla vienība. Šūnas sastāvs un uzbūve Mūsdienu šūnu teorija ietver šādus nosacījumus: 1. Visi dzīvie organismi sastāv no šūnām. Šūna ir strukturāla, funkcionāla dzīvās...

0,05 - 0,10 Kalcijs Magnijs Nātrijs Dzelzs Varš Jods Fluors 0,04 - 2,00 0,02 - 0,03 0,02 - 0,03 0,01 - 0,015 ic Ūdens Neorganiskās vielas 70 - 80 1,0 - 1,5 Olbaltumvielas Ogļhidrāti Tauki Nukleīnskābes 10 - 20 0,2 ...

Un šīs divas organellas, kā minēts iepriekš, ir viens aparāts šūnā izveidoto olbaltumvielu sintēzei un transportēšanai. Golgi komplekss. Golgi komplekss ir šūnu organelle, kas nosaukta pēc itāļu zinātnieka C. Golgi, kurš pirmo reizi to ieraudzīja nervu šūnu citoplazmā (1898) un apzīmēja to kā retikulāru aparātu. Golgi komplekss tagad ir atrodams visos augos un...