Zellen, die das Gewebe von Vertretern der Flora und Fauna bilden, weisen erhebliche Unterschiede in Größe, Form und Bestandteilen auf. Alle weisen jedoch Ähnlichkeiten in den Hauptmerkmalen Wachstum, Stoffwechsel, Vitalaktivität, Reizbarkeit, Wandlungsfähigkeit und Entwicklung auf. Schauen wir uns als nächstes die Struktur einer Pflanzenzelle genauer an (eine Tabelle der Hauptbestandteile finden Sie am Ende des Artikels).
Kurzer geschichtlicher Hintergrund
Grendel und Gorter erhielten 1925 mit Hilfe eines osmotischen Schocks leere Erythrozytenhüllen, ihre sogenannten "Schatten". Sie wurden auf einem Haufen gestapelt, wobei ihre Oberfläche bestimmt wurde. Lipide wurden unter Verwendung von Aceton isoliert. Ihre Anzahl pro Flächeneinheit an Erythrozyten wurde ebenfalls bestimmt. Trotz der Fehler in den Berechnungen wurde ein zufällig richtiges Ergebnis abgeleitet und die Lipiddoppelschicht entdeckt.
Allgemeine Informationen
Biologie ist die Lehre von der Entwicklung und dem Wachstum von Gewebeelementen von Vertretern der Flora und Fauna. Die Struktur einer Pflanzenzelle ist komplexdrei untrennbar miteinander verbundene Komponenten:
- Der Kern. Es ist durch eine poröse Membran vom Zytoplasma getrennt. Es enthält Nukleolus, Kernsaft und Chromatin.
- Zytoplasma und ein Komplex spezialisierter Strukturen - Organellen. Zu letzteren zählen insbesondere Plastiden, Mitochondrien, Lysosomen und der Golgi-Komplex, das Zellzentrum. Organellen sind immer vorhanden. Zusätzlich zu ihnen gibt es auch temporäre Formationen, die Einschlüsse genannt werden.
- Die Struktur, die die Oberfläche bildet, ist die Hülle der Pflanzenzelle.
Merkmale des Oberflächenapparates
In Leukozyten und einzelligen Organismen sorgt die Zellmembran für das Eindringen von Wasser, Ionen, kleinen Molekülen anderer Verbindungen. Der Vorgang, bei dem feste Partikel eindringen, wird als Phagozytose bezeichnet. Fallen Tropfen flüssiger Verbindungen, so spricht man von einer Pinozytose.
Organoide
Sie kommen in eukaryotischen Zellen vor. Biologische Transformationen, die in der Zelle stattfinden, sind mit Organellen assoziiert. Sie sind von einer Doppelmembran bedeckt - Plastiden und Mitochondrien. Sie enth alten ihre eigene DNA sowie einen Proteinsyntheseapparat. Die Reproduktion erfolgt durch Teilung. In Mitochondrien wird neben ATP auch Protein in geringer Menge synthetisiert. Plastiden sind in Pflanzenzellen vorhanden. Ihre Vermehrung erfolgt durch Teilung.
Membran
Es ist ein Fehler anzunehmen, dass die äußere Schicht der Zelle das Zytoplasma ist. Die Membran ist eine molekulare elastische Struktur. Die äußere Schicht der Zelle heißtOberflächengerät, durch das die Trennung des Inh alts von der äußeren Umgebung erfolgt. Es gibt verschiedene Funktionen der Zellmembran. Eine der Hauptaufgaben besteht darin, die Integrität des gesamten Elements sicherzustellen. Im Inneren befinden sich zudem Strukturen, die die Zelle in sogenannte Kompartimente unterteilen. Diese geschlossenen Zonen werden Organellen oder Kompartimente genannt. In ihnen werden bestimmte Bedingungen aufrechterh alten. Die Funktion der Zellmembran besteht darin, den Austausch zwischen Umgebung und Zelle zu regulieren.
Membran
Wie ist die Zellmembran aufgebaut? Die Zellmembran ist eine Doppelschicht (doppelt) aus Molekülen der Lipidklasse. Die meisten von ihnen sind Lipide eines komplexen Typs - Phospholipide. Moleküle enth alten hydrophobe (Schwanz) und hydrophile (Kopf) Teile. Wenn die Zellwand gebildet wird, drehen sich die Schwänze nach innen und die Köpfe in die entgegengesetzte Richtung. Membranen sind unveränderliche Strukturen. Die Hülle einer tierischen Zelle hat viele Ähnlichkeiten mit einem Element eines Vertreters der Flora. Die Membrandicke beträgt etwa 7-8 nm. Die biologische Außenschicht der Zelle umfasst verschiedene Proteinverbindungen: Semiintegral (an einem Ende in die äußere oder innere Lipidschicht eingetaucht), Integral (durchdringend), Oberfläche (angrenzend an die Innenseiten oder auf der Außenseite gelegen). Eine Reihe von Proteinen sind die Verbindungspunkte der Membran und des Zytoskeletts innerhalb der Zelle und der Außenwand (falls vorhanden). Einige integrale Verbindungen fungieren als Ionenkanäle, verschiedene Rezeptoren und Transporter.
Abwehraufgabe
Die Struktur der Zellmembran bestimmt weitgehend ihre Aktivität. Insbesondere hat die Membran eine selektive Permeabilität. Das bedeutet, dass der Grad der Permeabilität von Molekülen durch die Membran von ihrer Größe, ihren chemischen Eigenschaften und ihrer elektrischen Ladung abhängt. Die Hauptfunktion, die die äußere Schicht der Zelle erfüllt, wird als Barriere bezeichnet. Dadurch wird ein selektiver, geregelter, aktiver und passiver Stoffaustausch mit der Umwelt gewährleistet. Beispielsweise schützt die Membran von Peroxisomen das Zytoplasma vor gefährlichen Peroxiden.
Transport
Durch die äußere Schicht der Zelle findet ein Stoffübergang statt. Durch den Transport werden die Zufuhr von Nahrungsbestandteilen, die Ausscheidung der Endprodukte des Stoffwechselprozesses, die Ausscheidung verschiedener Stoffe und die Bildung ionischer Inh altsstoffe sichergestellt. Darüber hinaus werden der optimale pH-Wert und die für das Funktionieren von Enzymen notwendige Ionenkonzentration in der Zelle aufrechterh alten. Wenn die notwendigen Partikel aus irgendeinem Grund die Phospholipid-Doppelschicht nicht passieren können, beispielsweise aufgrund hydrophiler Eigenschaften, da die Membran innen hydrophob ist, oder aufgrund ihrer Größe, können sie die Membran durch spezielle Transporter (Trägerproteine) passieren Endozytose oder durch Proteinkanäle. Beim passiven Transport passieren Verbindungen ohne Energiekosten durch Diffusion entlang des Konzentrationsgradienten die äußere Zellschicht. Leichtbauimplementierung wird als eine der Optionen für diesen Prozess betrachtet. In diesem Fall hilft ein bestimmtes Molekül der Substanz, die äußere Schicht der Zelle zu durchdringen. Sie kannEs gibt einen Kanal, der nur Substanzen des Typs 1 passieren kann. Aktiver Transport erfordert Energie. Dies liegt daran, dass die Bewegung in diesem Fall invers zum Konzentrationsgradienten erfolgt. In diesem Fall enthält die Membran spezielle Pumpproteine, darunter ATPase, die ziemlich aktiv Kaliumionen in die Zelle pumpt und Natriumionen herauspumpt.
Andere Aufgaben
Die äußere Zellschicht erfüllt eine Matrixfunktion. Dies gewährleistet eine bestimmte gegenseitige Anordnung und Orientierung von Membranproteinverbindungen sowie deren optimales Zusammenspiel. Durch die mechanische Funktion ist die Autonomie der Zelle und der inneren Strukturen sowie die Verbindung mit anderen Zellen gewährleistet. In diesem Fall sind die Wände von Strukturen bei Vertretern der Flora von großer Bedeutung. Bei Tieren hängt die Bereitstellung mechanischer Funktionen von der Interzellularsubstanz ab. Membranen erfüllen auch Energieaufgaben. Bei der Photosynthese in Chloroplasten und der Zellatmung in Mitochondrien werden Energieübertragungssysteme in ihren Wänden aktiviert. An ihnen sind, wie in vielen anderen Fällen, Proteine beteiligt. Eine der wichtigsten ist die Rezeptorfunktion. Einige Proteine, die in der Membran gefunden werden, sind Rezeptoren. Dank dieser Moleküle kann die Zelle bestimmte Signale wahrnehmen. Beispielsweise wirken im Blut zirkulierende Steroide nur auf jene Zielzellen, die über Rezeptoren verfügen, die bestimmten Hormonen entsprechen. Es gibt auch Neurotransmitter. Diese ChemikalieAnschlüsse dienen der Impulsübertragung. Sie haben auch eine Assoziation mit spezifischen Zielproteinen. Membrankomponenten sind oft Enzyme. Daher die enzymatische Funktion der Zellmembran. Verdauungsverbindungen sind in den Plasmamembranen der intestinalen Epithelelemente vorhanden. Biopotentiale werden in der äußeren Schicht der Zelle erzeugt und geleitet.
Ionenkonzentration
Mit Hilfe der Membran wird der innere Geh alt an K+-Ionen auf einem höheren Niveau geh alten als außerhalb. Gleichzeitig ist die Na+-Konzentration deutlich geringer als außen. Dies ist von besonderer Bedeutung, da es für eine Potentialdifferenz über die Wand und die Erzeugung eines Nervenimpulses sorgt.
Markierung
Es gibt Antigene auf der Membran, die als eine Art "Marker" fungieren. Die Markierung ermöglicht die Identifizierung der Zelle. Glykoproteine – Proteine mit daran befestigten Oligosaccharid-verzweigten Seitenketten – spielen die Rolle von „Antennen“. Da es unzählige Konfigurationen von Seitenketten gibt, ist es möglich, einen Marker für jede Zellgruppe herzustellen. Mit ihrer Hilfe werden einige Elemente von anderen erkannt, was es ihnen wiederum ermöglicht, gemeinsam zu agieren. Dies geschieht beispielsweise bei der Bildung von Geweben und Organen. Nach dem gleichen Mechanismus erkennt das Immunsystem fremde Antigene.
Zusammensetzung und Struktur
Wie oben erwähnt, bestehen Zellmembranen aus Phospholipiden. Zusätzlich zu ihnen enthält die Struktur jedochCholesterin und Glykolipide. Letztere sind Lipide mit angehängten Kohlenhydraten. Glyko- und Phospholipide, die hauptsächlich Zellmembranen bilden, bestehen aus 2 langen hydrophoben Kohlenhydrat-"Schwänzen". Sie sind mit einem hydrophilen, geladenen "Kopf" verbunden. Aufgrund des Vorhandenseins von Cholesterin hat die Membran die notwendige Steifigkeit. Die Verbindung besetzt den freien Raum zwischen den hydrophoben Lipidschwänzen und verhindert so deren Biegung. In dieser Hinsicht sind die Membranen, in denen weniger Cholesterin vorhanden ist, flexibler und weicher, und wo mehr davon vorhanden ist, sind die Wände im Gegensatz dazu steifer und zerbrechlicher. Darüber hinaus wirkt die Verbindung als Stopper, der die Bewegung polarer Moleküle von Zelle zu Zelle verhindert. Von besonderer Bedeutung sind Proteine, die die Membran durchdringen und für ihre verschiedenen Eigenschaften verantwortlich sind. Die eine oder andere Hülle einer Pflanzenzelle hat Proteine, die in Zusammensetzung und Orientierung definiert sind.
Ringlipide
Diese Verbindungen kommen neben Proteinen vor. Ringförmige Lipide sind jedoch geordneter und weniger mobil. Sie enth alten Fettsäuren mit einer höheren Sättigung. Lipide verlassen die Membranen zusammen mit der Proteinverbindung. Ohne ringförmige Elemente funktionieren Membranproteine nicht. Oft sind die Schalen asymmetrisch. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die Schichten unterschiedliche Lipidzusammensetzungen aufweisen. Das Äußere enthält hauptsächlich Glykolipide, Sphingomyeline, Phosphatidylcholin, Phosphatidylnositol. Die innere Schicht enthält Phosphatidyl Nositol,Phosphatidylethanolamin und Phosphatidylserin. Der Übergang von einer Ebene zu einem anderen spezifischen Molekül ist etwas schwierig. Es kann aber auch spontan passieren. Dies geschieht etwa alle sechs Monate. Der Übergang kann auch mit Hilfe von Flippase- und Scramblase-Proteinen erfolgen. Wenn Phosphatidylseryl in der äußeren Schicht erscheint, nehmen Makrophagen eine Verteidigungsposition ein und richten ihre Aktivität darauf aus, die Zelle zu zerstören.
Organellen
Diese Bereiche können einzeln und geschlossen oder miteinander verbunden sein, durch Membranen vom Hyaloplasma getrennt. Perixisomen, Vakuolen, Lysosomen, der Golgi-Apparat und das endoplasmatische Retikulum gelten als Organellen mit einer einzigen Membran. Die Doppelmembranen umfassen Plastiden, Mitochondrien und den Zellkern. Was die Struktur von Membranen betrifft, so unterscheiden sich die Wände verschiedener Organellen in der Zusammensetzung von Proteinen und Lipiden.
Selektive Permeabilität
Durch Zellmembranen diffundieren langsam Fett- und Aminosäuren, Ionen und Glycerin, Glucose. Gleichzeitig regulieren die Wände selbst aktiv diesen Prozess, indem sie einige Stoffe passieren und andere zurückh alten. Es gibt vier Hauptmechanismen für den Eintritt einer Verbindung in eine Zelle. Dazu gehören Endo- oder Exozytose, aktiver Transport, Osmose und Diffusion. Die letzten beiden sind passiver Natur und erfordern keine Energiekosten. Aber die ersten beiden sind aktiv. Sie brauchen Energie. Beim passiven Transport wird die selektive Permeabilität durch integrale Proteine bestimmt - spezielle Kanäle. Durch sie wird die Membran durchdrungen. Diese Kanäle bilden eine Art Durchgang. Für die Elemente gibt es eigene ProteineCl, Na, K. Wie für den Konzentrationsgradienten bewegen sich die Moleküle der Elemente von dort in die Zelle. Vor dem Hintergrund der Reizung öffnen sich Natriumionenkanäle. Sie wiederum beginnen abrupt, die Zelle zu betreten. Damit einher geht ein Ungleichgewicht des Membranpotentials. Danach erholt er sich jedoch wieder. Kaliumkanäle bleiben immer offen. Durch sie gelangen Ionen langsam in die Zelle.
Zum Schluss
Aufgaben und Aufbau einer Pflanzenzelle werden im Folgenden kurz dargestellt. Die Tabelle enthält auch Informationen über die Zusammensetzung des biologischen Elements.
| Arten von Elementen | Aufbau und Funktionen |
| Pflanzenzellen | Aus Faser. Bietet Gerüst und Schutz. |
| Bioelemente | Sehr dünne und elastische Schicht - Glykokalyx enthält Proteine und Polysaccharide. Bietet Schutz. |
