11 Celični deli: opredelitev, zgodovina, vrste in struktura
Vsi organizmi so sestavljeni iz celic. Od metuljevih kril do pisanih cvetnih kron. Vse so sestavljene iz celic. Celica je najmanjša enota življenjske oblike. Za tako majhno velikost je celica povsem izjemna. Celica je kot tovarna, ki vedno deluje tako, da se proces življenja nadaljuje.
Celice imajo dele, ki podpirajo te funkcije. Obstajajo deli celice, ki delujejo za proizvodnjo energije, obstajajo tisti, ki so odgovorni za razmnoževanje celic, in deli, ki izberejo promet snovi v celice in iz njih. S poznavanjem komponent celic lahko razumemo njihovo delovanje v življenju.
Opredelitev celice
Celica je organizacija v življenju, ki je najmanjša in celovita ali strukturna enota in funkcionalna enota, ki postane dedna enota v rasti živih bitij. V biologiji obstaja veja, ki natančno preučuje celice, začenši od celične strukture, delovanja celic in delov celic. Ta veja biologije je znana kot celična biologija ali citologija.
Celica, ki je najmanjši del življenja, že predstavlja življenje v višji organizaciji življenja. Celica se lahko razmnožuje, pridobiva hranila, proizvaja energijo in opravlja druge življenjske funkcije. Tako, da mora imeti vsako živo bitje celico, vsaj eno celico, da lahko bitje živi samostojno. Ko je bitje izgubilo celično funkcijo, se je spremenilo v mrtvo bitje.
Zgodovina odkritja celic
Leta 1665 je Robert Hooke z mikroskopom opazoval rezine plute iz debla Quercus suber. V svojih opazovanjih je našel prazne prostore, obrobljene z debelimi zidovi. Robert Hooke je te prazne prostore poimenoval izraz celule, kar pomeni celica. Celice, ki jih je našel Robert Hooke, so bile odmrle celice plute. Od tega odkritja se je več znanstvenikov trudilo izvedeti več o celicah.
Nizozemski znanstvenik Antonie van Leeuwenhoek (1632–1723) je zasnoval majhen mikroskop z eno lečo. Z mikroskopom smo opazovali vodo, ki je namakala slamo. Odkril je organizme, ki se gibljejo v vodi, ki jih je pozneje imenoval bakterije. Antonie van Leeuwenhoek je prvi odkril živo celico.
Razvoj odkritij o celici je privedel do razvoja zaznavanja celice. Tu so se rodile teorije o celicah. Nekaj teorij o celicah, kot sledi:
Celica je enota ali strukturna enota živih bitij
To teorijo sta predstavila Jacob Schleiden (1804–1881) in Theodor Schwan (1810–1882). Leta 1839 je Schleiden, nemški botanik, mikroskopsko opazoval rastlinske celice. Hkrati je Theodor Schwan opazoval živalske celice. Iz svojih opažanj sklepajo naslednje:
- Vse živo bitje je sestavljeno iz celic.
- Celica je najmanjša strukturna enota v živih bitjih.
- Enocelični organizmi so sestavljeni iz ene celice, drugi organizmi, ki so sestavljeni iz več celic, se imenujejo večcelični organizmi.
Celice kot funkcionalne enote živih bitij
Max Schultze (1825–1874) je izjavil, da je protoplazma fizična osnova življenja. Protoplazma ni le strukturni del celice, temveč tudi pomemben del celice kot kraj, kjer potekajo kemijske reakcije življenja. Na podlagi tega je nastala teorija celic, ki pravi, da je celica funkcionalna enota življenja.
Celica kot enota rasti živih bitij
Rudolph Virchow (1821–1902) je trdil, da omnis cellula ex cellulae (vse celice izvirajo iz prejšnjih celic).
Celica kot enota dednosti v živih bitjih
Znanost in tehnologija sta privedla do odkritja dednih enot, ki jih najdemo v jedru, in sicer kromosomov. Kromosomi vsebujejo gene, ki so enota nosilcev lastnosti. S tem odkritjem je prišla teorija, da je celica enota dednosti v živih bitjih.
Ugotovitve, ki podpirajo razvoj celične teorije, so naslednje.
- Robert Brown (1812), škotski biolog, je v tekočini celice odkril majhen plavajoči predmet, ki ga je imenoval jedro.
- Felix Durjadin (1835) je menil, da je najpomembnejši del celice celična tekočina, ki se danes imenuje protoplazma.
- Johanes Purkinye (1787–1869), prvi, ki je predlagal izraz protoplazma za poimenovanje zarodnega materiala jajčne celice.
Celični deli
Sledijo nekateri deli celic, ki so sestavljeni iz;
Celična membrana
Celična membrana, znana tudi kot plazemska membrana, je polprepustna. To pomeni, da celično membrano lahko prepuščajo le nekatere snovi, druge snovi pa ne. Snovi, ki lahko prehajajo, so voda, v maščobah topne snovi in nekateri ioni. Celična membrana služi za zaščito celice in uravnavanje vstopa in izstopanja snovi v celico in iz nje.
Citoplazma
Citoplazma je tekočina, ki napolni celico in vsebuje različne koloidne snovi. Glavne življenjske funkcije potekajo v citoplazmi. Znotraj citoplazme so organele, ki plavajo v viskozni tekočini. Citoplazemski koloidi niso enakomerne (homogene) tekočine, temveč raznolike (heterogene) tekočine. Ta koloid je sestavljen iz vode, organskih spojin, in sicer beljakovin, sladkorjev, maščob, encimov, hormonov in mineralnih soli. Citoplazma je kraj, kjer potekajo celične presnovne reakcije.
Jedro celice (jedro)
Jedro je običajno v sredini celice ovalne ali okrogle oblike. Znotraj celičnega jedra (jedra) so (jedrce) in kromosomske niti. Ta tekočina je sestavljena iz vode, beljakovin in mineralov. Kromosomi so dedni nosilci, v katerih je DNA (deoksiribonukleinska kislina) ali RNA (ribonukleinska kislina). Celično jedro (jedro) je obdano z zunanjo in notranjo membrano, sestavljeno iz nukleoplazme in kromosomov. Jedro služi kot središče za uravnavanje celičnih aktivnosti.
Endoplazmatski retikulum (ER)
Endoplazemski retikulum je nitasta struktura, ki se konča v celičnem jedru (jedru). Obstajata dve vrsti ER, in sicer zrnati ER (grobi ER) in agranularni ER (gladki ER). Funkcija endoplazemskega retikuluma je urediti in razporediti snovi v celico (sredstvo za prevoz snovi znotraj celice).
Groba ER zbira beljakovine v in iz celične membrane. Medtem je funkcija gladkega ER sinteza lipidov, glikogena (mišični sladkor), holesterola in gliceridov. Grobi ER ima ribosome, gladki ER pa nima ribosomov.
Ribosomi (ergastoplazma)
Ribosomi v obliki sferičnih zrnc, pritrjenih vzdolž endoplazemskega retikuluma, so tudi samotni (živijo ločeno), ki so prosti v citoplazmi. Ribosomi služijo kot mesta za sintezo beljakovin.
Golgijevo telo
Telo Golgi je zložena zbirka komor, mehurčkov in majhnih žepov. V rastlinskih celicah se Golgijeva telesa imenujejo diktosomi. Golgijeva telesa delujejo kot sredstvo za porabo (izločanje) beljakovin, sluz pa se imenuje sekretorna organela.
Mitohondrija (Hiša moči)
Mitohondriji imajo notranjo in zunanjo membrano, ki sta v obliki cigare in nazobani (krista). V mitohondrijih poteka dihanje za proizvodnjo energije. Mitohondrije delujejo kot proizvajalci energije, od tod tudi vzdevek "Power House".
Lizozomi
Lizosomi so majhne vrečke z eno membrano, ki vsebujejo prebavne encime. Lizosomi delujejo tako, da prebavljajo poškodovane celične dele ali tujke, ki vstopajo v celico in proizvajajo in shranjujejo celične prebavne encime.
Vacuole
Vacuole je prostor znotraj celice. V zrelih rastlinskih celicah so vakuole velike in vsebujejo zaloge hrane in pigmenta. V živalskih celicah so vakuole majhne. Vakuola vsebuje organske soli, glikozide, škrobna zrna in encime. Ločilna membrana med vakuolo in citoplazmo je tonoplazma.
plastid
Plastide so telesa z dvojno membrano, ki vsebujejo določene membrane. Plastide, ki vsebujejo zeleni pigment (klorofil), imenujemo kloroplasti, tiste, ki vsebujejo škrob, pa amiloplasti. Plastide najdemo le v rastlinskih celicah. Obstajajo tri vrste plastid, in sicer lekoplasti, kloroplasti in kromoplasti.
Lekoplasti so bele plastide, ki delujejo kot skladišče hrane in so sestavljene iz amiloplastov (za shranjevanje škroba), elaioplasti (za shranjevanje maščob / olja) in proteoplasti (za shranjevanje škroba). beljakovine). Kloroplasti so plastide, ki imajo zeleni pigment. Kromoplasti so plastidi, ki vsebujejo pigmente, kot so karoten (rumeni), fikodanin (modri), fikoksantin (rumeni) in fikoeritrin (rdeči).
centrosom
Struktura v obliki zvezde, ki deluje pri celični delitvi (mitoza ali mitoza). Ta organela najdemo le v živalskih celicah, ki aktivno delujejo pri celični delitvi. Rastlinske in živalske celice imajo precej vidne razlike z razlikami v organelah, ki obstajajo v teh celicah, kar lahko v celoti vidimo s klikom na SEL.
Vrste celic
Vrste celic glede na jedrsko stanje, vključno z:
1. Prokariontska celica
Prokariontske celice so celice, ki nimajo jedrske membrane, zato je jedro v neposrednem stiku s protoplazmo. Prokariontskim celicam manjka tudi endomembranski sistem (notranja membrana), kot sta endoplazemski retikulum in Golgijev kompleks.
Poleg tega prokariontske celice tudi nimajo mitohondrijev in kloroplastov, imajo pa strukture, ki delujejo enako kot obe, in sicer mezozome in kromatofore. Skoraj vse prokariontske celice imajo celično ovojnico zunaj celične membrane. Če ovoj vsebuje togo plast iz ogljikovih hidratov ali ogljikohidratno-beljakovinski kompleks, peptidoglikan, se plast imenuje celična stena.
Večina bakterij ima zunanjo membrano, ki pokriva plast peptidoglikana, nekatere pa imajo beljakovinsko plast. Medtem je večina ovojnic celic izdelanih iz beljakovin, čeprav so nekatere narejene iz peptidoglikana. Ovoj ovojnice prokariontske celice preprečuje, da bi celica počila zaradi osmotskega tlaka v okolju, ki ima nižjo koncentracijo kot celična vsebina. Genetski material (DNA) v prokariontskih celicah je koncentriran na mestu, ki se imenuje nukleoid. Primeri prokariontskih celic so bakterije in cianobakterije.
Struktura prokariontskih celic
Deli bakterijskih celic Escharichia coli, ki predstavljajo prokariontske celice, so naslednji.
- Celične stene
Celična stena je sestavljena iz peptidoglikana, lipidov in beljakovin. Celična stena služi za zaščito in daje trajno obliko. V celični steni so pore kot način vstopa in izstopanja molekul, celična stena ima debelino 0,1 nanometra.
- Plazemska membrana
Celična membrana ali plazemska membrana je sestavljena iz lipidnih in beljakovinskih molekul. Plazemska membrana deluje kot molekularni zaščitnik celice pred okoliškim okoljem z regulacijo prometa molekul in ionov od znotraj. Plazemska membrana je selektivno prepustna. Model strukture plazemske membrane je predlagal J. Pevec in G. Nicolson leta 1972 in imenoval model tekočega mozaika.
- Citoplazma
Citoplazmo sestavljajo voda, beljakovine, lipidi, minerali in encimi. Encimi se uporabljajo za zunajcelično prebavo hrane in izvajanje celičnih presnovnih procesov. Celični metabolizem vključuje proces tvorjenja (anabolizem) in razgradnje (katabolizem) snovi.
- Ribosomi
Ribosomi so organele, kjer poteka sinteza beljakovin. So zelo majhne, s premerom med 15-20 nm. V celici E. coli vsebuje približno 15.000 ribosomov ali približno 25% celotne mase bakterijskih celic.
- DNK
DNA ali deoksiribonukleinska kislina je spojina, sestavljena iz deoksiriboznega sladkorja, fosfata in dušikovih baz. DNA deluje kot nosilec genskih informacij, in sicer lastnosti, ki jih je treba prenesti na potomce. Zato je DNK znan tudi kot genski material. Podrobnejša razprava boste našli v razredu XII.
- RNA
RNA je spojina, ki je rezultat transkripcije DNA. Torej, nekateri deli DNK prepišejo in tvorijo RNA. RNA nosi genetske kode po vrstnem redu DNA. Poleg tega bodo genetske kode prevedene v obliki aminokislinskih zaporedij v procesu sinteze beljakovin.
- Bičevje
Bičevje v obliki tankih dlačic prodrejo v celično steno, njegova naloga je premikanje bakterijske celice. Bičevje je sestavljeno iz treh delov, in sicer osnovnega telesa, kavelju podobne strukture in dolge žarilne nitke zunaj celične stene. Njegova dolžina je nekajkrat daljša od celice, vendar je njen premer veliko manjši od premera celice. Upoštevajte, da obstaja nekaj bakterij, ki nimajo bičkov, imenovanih atric. Glede na lokacijo in število obstajajo štiri vrste bakterij, in sicer monotorne (z enim bičem na enem koncu bakterijske celice), lopotrix(imeti na enem koncu bakterijske celice dve ali več bičkov), amfitrik(ima dva ali več bičkov na obeh koncih bakterijske celice) in peritrik (ima bičevite po celotni površini bakterijskih celic).
- Pili
V obliki filamentov, ne pa bičkov, jih veliko najdemo v gram negativnih bakterijah. So krajši, manjši in številčnejši od bičkov. Pili ne delujejo kot sredstvo za gibanje, temveč služijo kot prehod za vstop genskega materiala med križanjem med bakterijami. Druga funkcija, in sicer kot orodje za pritrditev na različne površine živalskih ali rastlinskih tkiv, ki so hranila.
- Kapsula
Kapsula je gost material v obliki plasti sluzi. Na njegovo velikost vpliva gojišče, v katerem raste. Bakterijske kapsule imajo pomemben pomen za bakterije in druge organizme. Za bakterije je kapsula pokrov / zaščita in tudi kot rezervna trgovina z živili. Poleg tega lahko tudi poveča sposobnost bakterij, da okužijo.
2. Eukariontska celica
Eukariontske celice imajo običajno premer od 10 do 100 m, desetkrat večje od bakterij. Torej so evkariontske celice vrsta celic, ki imajo membrano ali membrano, s katero zavijejo genski material, ki ga vsebuje celično jedro, da se ne širi. Citoplazma evkariontov je območje med jedrom in celično membrano.
Ta citoplazma je sestavljena iz poltekočega medija, imenovanega citosol, ki vsebuje organele s specializiranimi oblikami in funkcijami, ki jih večina prokariontov nima. Večina organelov je omejena z eno plastjo membrane, nekatere pa z dvema membranama, kot je jedro.
Poleg jedra so v skoraj vseh evkariontskih celicah prisotne številne druge organele, in sicer (1) mitohondriji, kjer se večina celic energetsko presnavlja; (2) endoplazemski retikulum, mreža membran, v kateri se sintetizirajo glikoproteini in lipidi; (3) Golgijeva telesa, ki usmerjajo produkte sinteze celic do cilja; in (4) peroksisomi, kjer se maščobne kisline in aminokisline preoblikujejo. Lizosomi, ki razgrajujejo poškodovane celične sestavine in tujke, ki jih vnese celica, najdemo v živalskih celicah, ne pa tudi v rastlinskih celicah.
Kloroplaste, kjer pride do fotosinteze, najdemo le v nekaterih celicah rastlinskih listov in nekaterih enoceličnih organizmih. Tako rastlinske celice kot nekateri enocelični evkarionti imajo eno ali več vakuol, to so organele, kjer se hranijo hranila in odpadki in kjer se pojavijo številne razgradne reakcije.
Struktura evkariontskih celic:
- Plazemska membrana
Plazemska membrana deluje kot zaščitnik znotrajceličnih organelov (v celici), uravnava vstop in izstop različnih snovi v celico ter kot prostor za dihanje in reakcije celične oksidacije. Pri uravnavanju vstopa in izstopa snovi ima plazemska membrana selektivno prepustne lastnosti, kar pomeni, da plazemska membrana omogoča le sme vstopiti le nekaj snovi, kot so glukoza, aminokisline, glicerol in različni ioni, ki so koristni za preživetje celica. Plazemska membrana je sestavljena iz dveh plasti, in sicer beljakovinske plasti, sestavljene iz glikoproteinov in lipidne plasti, sestavljene iz fosfolipidov, glikolipidov in sterolov.
- Citoplazma
Citoplazma je tekočina celice, ki je zunaj jedrske membrane. Glavne sestavine citoplazme so:
- Citoskelet služi kot okostje celice
- Shranjene genetske snovi v citoplazmi
- Gelu podobna tekočina, imenovana citosol
- Celične organele
O tem je razprava Celični deli v biologiji (citologija) Upam, da vam bo ta pregled lahko dodal vaš vpogled in znanje, hvala za obisk. 🙂
Preberite tudi druge članke:
- Rdeče krvne celice - opredelitev, struktura procesa in funkcije
- Živalske celice in rastlinske celice
- Živalska celica
- Organele rastlinskih celic
- Funkcija celične membrane
- Jedro celice
- Prokariontska celica
- Celične stene