Die Biologie der Zelle im Allgemeinen ist jedem aus dem Schulunterricht bekannt. Wir laden Sie ein, sich an das zu erinnern, was Sie einmal studiert haben, und etwas Neues darüber zu entdecken. Der Name „Zelle“wurde bereits 1665 von dem Engländer R. Hooke vorgeschlagen. Eine systematische Erforschung begann jedoch erst im 19. Jahrhundert. Die Wissenschaftler interessierten sich unter anderem für die Rolle der Zelle im Körper. Sie können Teil vieler verschiedener Organe und Organismen (Eier, Bakterien, Nerven, Erythrozyten) oder eigenständige Organismen (Protozoen) sein. Bei aller Unterschiedlichkeit gibt es viele Gemeinsamkeiten in Funktion und Aufbau.
Zellfunktionen
Sie unterscheiden sich alle in ihrer Form und oft auch in ihrer Funktion. Zellen von Geweben und Organen eines Organismus können sich auch ziemlich stark unterscheiden. Die Biologie der Zelle hebt jedoch die Funktionen hervor, die allen ihren Varianten innewohnen. Hier findet immer die Proteinsynthese statt. Dieser Vorgang wird vom genetischen Apparat gesteuert. Eine Zelle, die keine Proteine synthetisiert, ist im Wesentlichen tot. Eine lebende Zelle ist eine Zelle, deren Bestandteile sich ständig ändern. Die Hauptstoffklassen bleiben jedoch bestehenunverändert.
Alle Prozesse in der Zelle werden mit Energie abgewickelt. Dies sind Ernährung, Atmung, Fortpflanzung, Stoffwechsel. Eine lebende Zelle zeichnet sich also dadurch aus, dass in ihr ständig ein Energieaustausch stattfindet. Jeder von ihnen hat eine gemeinsame und wichtigste Eigenschaft - die Fähigkeit, Energie zu speichern und zu verbrauchen. Andere Funktionen sind Teilung und Reizbarkeit.
Alle lebenden Zellen können auf chemische oder physikalische Veränderungen in ihrer Umgebung reagieren. Diese Eigenschaft wird Erregbarkeit oder Reizbarkeit genannt. In Zellen ändern sich bei Anregung die Zerfallsrate von Substanzen und Biosynthese, Temperatur und Sauerstoffverbrauch. In diesem Zustand führen sie die ihnen eigenen Funktionen aus.
Zellstruktur
Seine Struktur ist ziemlich komplex, obwohl es in einer Wissenschaft wie der Biologie als die einfachste Lebensform gilt. Zellen befinden sich in der Interzellularsubstanz. Es versorgt sie mit Atmung, Nahrung und mechanischer Kraft. Kern und Zytoplasma sind die Hauptbestandteile jeder Zelle. Jeder von ihnen ist mit einer Membran bedeckt, deren Baustein ein Molekül ist. Die Biologie hat festgestellt, dass die Membran aus vielen Molekülen besteht. Sie sind in mehreren Schichten angeordnet. Dank der Membran dringen Substanzen selektiv ein. Im Zytoplasma befinden sich Organellen - die kleinsten Strukturen. Dies sind das endoplasmatische Retikulum, Mitochondrien, Ribosomen, Zellzentrum, Golgi-Komplex, Lysosomen. Sie erh alten eine bessere Vorstellung davon, wie Zellen aussehen, indem Sie die in diesem Artikel vorgestellten Bilder studieren.
Membran
Wenn man eine Pflanzenzelle unter dem Mikroskop betrachtet (z. B. eine Zwiebelwurzel), sieht man, dass sie von einer ziemlich dicken Schale umgeben ist. Der Tintenfisch hat ein riesiges Axon, dessen Scheide ganz anderer Natur ist. Es entscheidet jedoch nicht, welche Substanzen in das Axon dürfen oder nicht. Die Funktion der Zellmembran besteht darin, dass sie ein zusätzlicher Schutz der Zellmembran ist. Die Membran wird als „Festung der Zelle“bezeichnet. Dies gilt jedoch nur in dem Sinne, dass es seinen Inh alt schützt und abschirmt.
Sowohl die Membran als auch der innere Inh alt jeder Zelle bestehen normalerweise aus denselben Atomen. Dies sind Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff. Diese Atome stehen am Anfang des Periodensystems. Die Membran ist ein Molekularsieb, sehr fein (seine Dicke beträgt 10.000 Mal weniger als die Dicke eines Haares). Seine Poren ähneln schmalen, langen Durchgängen, die in die Festungsmauer einer mittel alterlichen Stadt eingelassen wurden. Ihre Breite und Höhe sind zehnmal geringer als ihre Länge. Außerdem sind Löcher in diesem Sieb sehr selten. In manchen Zellen nehmen die Poren nur ein Millionstel der gesamten Membranfläche ein.
Core
Zellbiologie ist auch aus Sicht des Zellkerns interessant. Dies ist das größte Organoid, das als erstes die Aufmerksamkeit von Wissenschaftlern auf sich zieht. 1981 wurde der Zellkern von Robert Brown, einem schottischen Wissenschaftler, entdeckt. Dieses Organoid ist eine Art kybernetisches System, in dem Informationen gespeichert, verarbeitet und dann in das Zytoplasma übertragen werden, dessen Volumen sehr groß ist. Der Kern ist dabei sehr wichtigVererbung, bei der es eine große Rolle spielt. Darüber hinaus erfüllt es die Funktion der Regeneration, dh es ist in der Lage, die Integrität des gesamten Zellkörpers wiederherzustellen. Dieses Organoid reguliert alle wichtigen Funktionen der Zelle. Die Form des Kerns ist meistens kugelförmig und eiförmig. Chromatin ist der wichtigste Bestandteil dieser Organelle. Dies ist eine Substanz, die sich mit speziellen Kernfarbstoffen gut färben lässt.
Eine Doppelmembran trennt den Zellkern vom Zytoplasma. Diese Membran ist mit dem Golgi-Komplex und dem endoplasmatischen Retikulum assoziiert. Die Kernmembran hat Poren, durch die einige Substanzen leicht passieren können, während andere dies schwieriger tun. Daher ist seine Permeabilität selektiv.
Kernsaft ist der innere Inh alt des Kerns. Es füllt den Raum zwischen seinen Strukturen aus. Im Nukleus gibt es notwendigerweise Nukleolen (eine oder mehrere). Sie bilden Ribosomen. Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen der Größe der Nukleolen und der Aktivität der Zelle: Je größer die Nukleolen, desto aktiver findet die Proteinbiosynthese statt; und umgekehrt fehlen sie in Zellen mit eingeschränkter Synthese oder sind klein.
Chromosomen sind im Zellkern. Dies sind spezielle fadenförmige Gebilde. Zusätzlich zu den Geschlechtschromosomen gibt es 46 Chromosomen im Zellkern des menschlichen Körpers. Sie enth alten Informationen über die erblichen Neigungen des Körpers, die an die Nachkommen weitergegeben werden.
Zellen haben normalerweise einen Kern, aber es gibt auch mehrkernige Zellen (in Muskeln, Leber usw.). Wenn die Zellkerne entfernt werden, werden die verbleibenden Teile der Zelle unbrauchbar.
Zytoplasma
Zytoplasma ist eine farblose, schleimige, halbflüssige Masse. Es enthält etwa 75-85 % Wasser, etwa 10-12 % Aminosäuren und Proteine, 4-6 % Kohlenhydrate, 2 bis 3 % Lipide und Fette sowie 1 % anorganische und einige andere Stoffe.
Der Inh alt der Zelle, der sich im Zytoplasma befindet, kann sich bewegen. Dadurch werden die Organellen optimal platziert und biochemische Reaktionen sowie der Prozess der Ausscheidung von Stoffwechselprodukten laufen besser ab. In der Zytoplasmaschicht sind verschiedene Formationen dargestellt: oberflächliche Auswüchse, Flagellen, Zilien. Das Zytoplasma ist von einem Maschensystem (vakuolär) durchzogen, das aus abgeflachten Säcken, Vesikeln und Tubuli besteht, die miteinander kommunizieren. Sie sind mit der äußeren Plasmamembran verbunden.
Endoplasmatisches Retikulum
Diese Organelle wurde so benannt, weil sie sich im zentralen Teil des Zytoplasmas befindet (aus dem Griechischen wird das Wort "Endon" mit "innen" übersetzt). EPS ist ein sehr verzweigtes System aus Vesikeln, Tubuli, Tubuli verschiedener Formen und Größen. Sie sind durch Membranen vom Cytoplasma der Zelle getrennt.
Es gibt zwei Arten von EPS. Die erste ist körnig, die aus Tanks und Röhrchen besteht, deren Oberfläche mit Körnern (Körnern) übersät ist. Der zweite EPS-Typ ist agranular, das heißt glatt. Grans sind Ribosomen. Merkwürdigerweise wird körniges EPS hauptsächlich in den Zellen tierischer Embryonen beobachtet, während es in erwachsenen Formen gewöhnlich akörnig ist. Es ist bekannt, dass Ribosomen der Ort der Proteinsynthese im Zytoplasma sind. Aufgrund dessen kann davon ausgegangen werden, dass granuläres EPS hauptsächlich in Zellen auftritt, in denen eine aktive Proteinsynthese stattfindet. Es wird angenommen, dass das agranulare Netzwerk hauptsächlich in jenen Zellen vertreten ist, in denen eine aktive Synthese von Lipiden stattfindet, d. h. von Fetten und verschiedenen fettähnlichen Substanzen.
Beide Arten von EPS sind nicht nur an der Synthese organischer Substanzen beteiligt. Hier sammeln sich diese Stoffe an und werden auch an die notwendigen Stellen transportiert. EPS reguliert auch den Stoffwechsel, der zwischen der Umgebung und der Zelle stattfindet.
Ribosome
Dies sind zelluläre Nicht-Membran-Organellen. Sie bestehen aus Protein und Ribonukleinsäure. Diese Teile der Zelle sind hinsichtlich ihres inneren Aufbaus noch nicht vollständig verstanden. Im Elektronenmikroskop sehen Ribosomen aus wie pilzförmige oder abgerundete Körnchen. Jeder von ihnen ist mit einer Nut in kleine und große Teile (Untereinheiten) unterteilt. Mehrere Ribosomen sind oft durch einen Strang einer speziellen RNA (Ribonukleinsäure) namens i-RNA (Messenger) miteinander verbunden. Dank dieser Organellen werden Proteinmoleküle aus Aminosäuren synthetisiert.
Golgi-Komplex
Produkte der Biosynthese gelangen in das Lumen der Tubuli und Hohlräume des EPS. Hier werden sie in einem speziellen Apparat namens Golgi-Komplex konzentriert (in der Abbildung oben als Golgi-Komplex bezeichnet). Dieser Apparat befindet sich in der Nähe des Kerns. Es ist an der Übertragung von Biosyntheseprodukten beteiligt, die an die Zelloberfläche abgegeben werden. Auch der Golgi-Komplex ist an ihrer Entfernung aus der Zelle, an der Bildung beteiligtLysosomen usw.
Diese Organelle wurde von Camilio Golgi, einem italienischen Zytologen (Leben - 1844-1926), entdeckt. Ihm zu Ehren wurde er 1898 zum Apparat (Komplex) des Golgi ernannt. Proteine, die in Ribosomen produziert werden, treten in diese Organelle ein. Wenn ein anderes Organoid sie benötigt, wird ein Teil des Golgi-Apparats abgetrennt. So wird das Protein an den gewünschten Ort transportiert.
Lysosomen
Wenn wir darüber sprechen, wie Zellen aussehen und welche Organellen in ihrer Zusammensetzung enth alten sind, müssen Lysosomen erwähnt werden. Sie haben eine ovale Form, sie sind von einer einlagigen Membran umgeben. Lysosomen enth alten eine Reihe von Enzymen, die Proteine, Lipide und Kohlenhydrate abbauen. Wenn die lysosomale Membran beschädigt ist, zerfallen Enzyme und zerstören den Inh alt der Zelle. Infolgedessen stirbt sie.
Zentrale
Es kommt in teilungsfähigen Zellen vor. Das Zellzentrum besteht aus zwei Zentriolen (stabförmigen Körpern). In der Nähe des Golgi-Komplexes und des Zellkerns ist es an der Bildung der Teilungsspindel und am Prozess der Zellteilung beteiligt.
Mitochondrien
Energieorganellen umfassen Mitochondrien (Bild oben) und Chloroplasten. Mitochondrien sind die ursprünglichen Kraftwerke jeder Zelle. In ihnen wird Energie aus Nährstoffen gewonnen. Mitochondrien haben eine variable Form, aber meistens sind sie Körner oder Filamente. Ihre Anzahl und Größe sind nicht konstant. Es hängt von der funktionellen Aktivität einer bestimmten Zelle ab.
Wenn wir eine elektronenmikroskopische Aufnahme betrachten,Es ist ersichtlich, dass Mitochondrien zwei Membranen haben: eine innere und eine äußere. Die innere bildet Auswüchse (Cristae), die mit Enzymen bedeckt sind. Aufgrund des Vorhandenseins von Cristae nimmt die Gesamtoberfläche der Mitochondrien zu. Dies ist wichtig, damit die Aktivität von Enzymen aktiv ablaufen kann.
In Mitochondrien haben Wissenschaftler spezifische Ribosomen und DNA entdeckt. Dadurch können sich diese Organellen während der Zellteilung selbstständig vermehren.
Chloroplasten
Chloroplasten sind scheiben- oder kugelförmig und haben eine doppelte Schale (innen und außen). In diesem Organoid befinden sich auch Ribosomen, DNA und Grana - spezielle Membranformationen, die sowohl mit der inneren Membran als auch miteinander verbunden sind. Chlorophyll kommt in den Membranen der Gran vor. Dank ihm wird die Energie des Sonnenlichts in die chemische Energie von Adenosintriphosphat (ATP) umgewandelt. In Chloroplasten wird es zur Synthese von Kohlenhydraten (gebildet aus Wasser und Kohlendioxid) verwendet.
Einverstanden, die oben präsentierten Informationen sind nicht nur notwendig, um einen Biologietest zu bestehen. Die Zelle ist das Baumaterial, aus dem unser Körper besteht. Und alle lebende Natur ist ein komplexer Satz von Zellen. Wie Sie sehen können, haben sie viele Komponenten. Auf den ersten Blick scheint es keine leichte Aufgabe zu sein, die Struktur einer Zelle zu untersuchen. Wenn Sie jedoch schauen, ist dieses Thema nicht so kompliziert. Es ist notwendig, sie zu kennen, um sich in einer Wissenschaft wie der Biologie gut auszukennen. Die Zusammensetzung der Zelle ist eines ihrer grundlegenden Themen.
