¿Qué tipo de membrana tiene una célula animal? Organelos celulares: su estructura y funciones.
Todos los organismos vivos tienen muchas similitudes. estructura celular. Sin embargo, en las células diferentes reinos Los seres vivos tienen sus propias características. Así, las células bacterianas no tienen núcleo, pero las células vegetales tienen una pared celular rígida de celulosa y cloroplastos. La estructura de las células animales también tiene su propia. características.
Muy a menudo, las células animales son más pequeñas que las vegetales. Tienen formas muy diversas. La forma y estructura de una célula animal depende de las funciones que realiza. Los animales complejos tienen cuerpos formados por muchos tejidos. Cada tejido está formado por sus propias células, que tienen sus propios rasgos estructurales característicos. Pero a pesar de toda la diversidad, es posible identificar características comunes en la estructura de todas las células animales.
De ambiente externo el contenido de la célula de un animal está limitado únicamente membrana celular. Es elástico, por lo que muchas células tienen una forma irregular y pueden cambiarla ligeramente. La membrana tiene una estructura compleja; consta de dos capas. La membrana celular es responsable del transporte selectivo de sustancias dentro y fuera de la célula.
Dentro de una célula animal hay citoplasma, núcleo, orgánulos, ribosomas, inclusiones diversas, etc. Citoplasma Es un líquido viscoso en constante movimiento. El movimiento del citoplasma contribuye a la aparición de diversos reacciones químicas en la célula, es decir, el metabolismo.
Una célula vegetal adulta tiene una gran vacuola central. No existe tal vacuola en una célula animal. Sin embargo, en las células animales pequeñas vacuolas. pueden contener nutrientes para eliminar células o productos de desecho.
La estructura de una célula animal se diferencia de una célula vegetal en que en una célula animal hay una cantidad bastante grande centro Suele ubicarse en el centro (y en las plantas se desplaza debido a la presencia de una gran vacuola central). El interior del núcleo contiene jugo nuclear y también contiene nucléolo Y cromosomas. Los cromosomas contienen información hereditaria que, cuando se dividen, se transmite a las células hijas. También controlan el funcionamiento de las propias células.
El núcleo tiene su propia membrana que separa su contenido del citoplasma. Además del núcleo, el citoplasma de la célula contiene otras estructuras que tienen sus propias membranas. Estas estructuras se denominan orgánulos celulares o, en otras palabras, orgánulos celulares. En una célula animal normal, además del núcleo, existen los siguientes orgánulos: mitocondrias, retículo endoplásmico (RE), aparato de Golgi, lisosomas.
mitocondrias- Estas son las estaciones de energía de la célula. En ellos se forma ATP, una sustancia orgánica, y posteriormente, cuando se descompone, se libera mucha energía, lo que asegura el flujo de procesos vitales en la célula. Dentro de las mitocondrias hay muchos pliegues: crestas.
Retículo endoplásmico Consta de muchos canales a través de los cuales se transportan las proteínas sintetizadas en la célula, así como otras sustancias. A través de los canales EPS, las sustancias ingresan al aparato de Golgi, que es más pronunciado en células animales que en células vegetales. En el aparato de Golgi, que es un complejo de túbulos, se acumulan sustancias. Además, según sea necesario, se utilizarán en la jaula. Además, la síntesis de grasas y carbohidratos se produce en la membrana del aparato de Golgi para construir todas las membranas celulares.
EN lisosomas Contiene sustancias que descomponen proteínas, grasas y carbohidratos innecesarios y dañinos para la célula.
Además de los orgánulos rodeados por una membrana, las células animales tienen estructuras que no son membrana: los ribosomas y el centro celular. Los ribosomas se encuentran en las células de todos los organismos, no sólo en los animales. Pero las plantas no tienen un centro celular.
ribosomas Ubicados en grupos en el retículo endoplásmico. El EPS cubierto de ribosomas se llama rugoso. Sin ribosomas, el RE se llama liso. La síntesis de proteínas se produce en los ribosomas.
centro celular Consta de un par de cuerpos cilíndricos. En una determinada etapa, estos cuerpos crean una especie de huso de fisión, que contribuye a la correcta segregación de los cromosomas durante la división celular.
Celular inclusión representar varias gotas y cereales, compuestos por proteínas, grasas y carbohidratos. Están constantemente presentes en el citoplasma de la célula y participan en el metabolismo.
2.4. Principios de organización estructural y funcional de la célula de un organismo animal multicelular.2.4.1. Compartimentación intracelular estructural-funcional-metabólica. Membrana biológica. Métodos de compartimentación sin membrana.El orden del contenido de una célula eucariota y los procesos que ocurren en ella se logra mediante compartimentación, es decir, dividir su volumen en compartimentos o “células” que difieren en su composición química, principalmente enzimática.La compartimentación proporciona separación espacial y/o aislamiento de sustancias y procesos (funciones) en la célula. El concepto de compartimento se aplica a todo el orgánulo (mitocondria) o a parte de él (la membrana interna de la mitocondria o el espacio limitado por ella, la matriz mitocondrial). A veces, el núcleo se aísla como un compartimento independiente de una célula eucariota. Role membranas biológicas en la compartimentación del volumen de las células eucariotas es evidente (fig. 2-4). Las membranas de diferentes compartimentos difieren en su organización química (composición de lípidos y proteínas, conjunto de moléculas asociadas). Con ello se consigue su especialización funcional.Arroz. 2-4. Compartimentación del volumen celular mediante membranas. Las membranas realizan las siguientes funciones: delimitar (barrera), mantener la forma y preservar el contenido de la estructura (célula u orgánulo), organizar la interfaz entre las fases acuosa hidrófila y no acuosa hidrófoba y, así, colocar selectivamente los sistemas enzimáticos correspondientes. en el volumen celular. Las propias membranas, debido a la presencia de sustancias grasas (lípidos), forman una fase hidrófoba en la célula para transformaciones químicas en un ambiente no acuoso. Generalmente aceptado modelo de mosaico líquido organización molecular de la membrana biológica (fig. 2-5). La base estructural de la membrana es doble o capa bimolecular (bicapa) lípidos. Los lípidos de membrana son polares. Sus moléculas tienen regiones hidrófobas, enfrentadas entre sí y dentro de la membrana en la bicapa, e hidrófilas “externas”. La bicapa lipídica tiene la capacidad de autocerrarse eliminando los bordes libres, lo que determina la capacidad de las membranas para restablecer la continuidad cuando se dañan. La misma propiedad subyace a la formación de vesículas con restauración de la continuidad de la membrana de la membrana celular tras la absorción por la célula ( endocitosis) materia particular (fagocitosis) y porciones líquidas ( pinocitosis), así como al seleccionar célula glandular secreto ( exocitosis). En términos de su estado de agregación, la bicapa lipídica se asemeja a un líquido: las moléculas lipídicas se mueven libremente dentro de "su" monocapa. Arroz. 2-5. Modelo de mosaico líquido de la organización molecular de una membrana biológica. La diversidad de funciones de las membranas biológicas está asociada con la diversidad de proteínas de membrana. Destacar integral Y periférico proteínas de membrana. Los primeros penetran la membrana a través de la bicapa lipídica o están parcialmente sumergidos en ella, los segundos se encuentran en la superficie de la membrana. Esta estructura nos permite considerar la membrana como una formación de mosaico líquido: “icebergs” de proteínas y “témpanos de hielo” “flotan” en un “mar” bidimensional de lípidos. El mecanismo de membrana de compartimentación del volumen celular no es el único. familia conocida enzimas autocompartimentales - proteasas (peptidasas), participando en la degradación extralisosomal de proteínas. En las células están “escondidos” en proteosomas(Figura 2-6). Se trata de agregados heteroproteicos multiméricos de forma “cilíndrica”, formados por autoensamblaje. Las proteasas en ellos ocupan la zona interna y las proteínas o proteínas "conductoras" se encuentran en el exterior. acompañantes(ver también 2.4.4.4-d). La función de este último incluye la identificación (detección) de proteínas sujetas a escisión proteolítica y su "admisión" al proteosoma por las proteasas. Se sabe que los proteosomas median la degradación de la ciclina B en la anafase de la mitosis. En combinación con la correspondiente quinasa dependiente de ciclina, la proteína mencionada participa en la regulación del paso de la célula a través del ciclo mitótico (ver 3.1.1.1). Arroz. 2-6. Complejo proteasómico (proteasas autocompartimentalizantes). 2.4.2. Membrana celularLas células, como estructuras discretas, están separadas de su entorno por una membrana. La base membrana celular (plasmalema) forma la membrana. Adyacente a la membrana desde el interior. cortical (cortical) capa citoplasma (0,1–0,5 µm), desprovisto de ribosomas y vesículas, pero rico estructuras citoesqueléticas- microtúbulos y microfilamentos que contienen proteínas contráctiles. La presencia de tales proteínas determina la participación de estas estructuras en función motora(movimiento ameboide). Las proteínas de las formaciones citoesqueléticas están asociadas con proteínas integrales de membrana (ver 2.4.1). El exterior de la membrana celular está cubierto. glicocalix(10–20 nm). Se basa en complejos de proteínas con carbohidratos ( glicoproteínas), grasas ( lipoproteínas) y grasas con carbohidratos ( glicolípidos). Las regiones proteicas y lipídicas de los complejos se encuentran dentro de la membrana o en conexión con ella, mientras que las regiones de carbohidratos son "empujadas hacia adelante" hacia el interior de la membrana. la matriz extracelular(ambiente extracelular o pericelular, junto con la sangre y la linfa, parte del entorno interno del cuerpo). Esta estructura del plasmalema asegura la interacción selectiva de las células entre sí, así como con factores del entorno interno del cuerpo. Entre estos factores, un papel importante corresponde a moléculas de señalización (ligandos). Las proteínas de la pared celular, que son objetivos de las moléculas de señalización, constituyen una familia proteínas receptoras o receptores. Como resultado de su interacción con las moléculas de señalización, complejo ligando-receptor, que activa vía de señalización intracelular (señalización). Como resultado, se logra la reacción necesaria de las células diana: se activan los genes y, en consecuencia, se forman y ponen en marcha las proteínas necesarias. procesos necesarios actividad vital: cambios de intensidad metabolismo energético, se inicia la proliferación, diferenciación y apoptosis celular. Esta familia incluye, en particular, receptores adrenérgicos, interactuando con un ligando como la hormona adrenalina de la médula suprarrenal (fig. 2-7). La adrenalina como molécula de señalización realiza la función. mensajero extracelular primario(Inglés, Mensajero- mensajero, mensajero, intermediario; aquí y abajo: un agente que entrega una señal a una célula o transmite una señal dentro de ella, induciendo una determinada acción o cambio de estado). El complejo hormona-receptor resultante desencadena una vía de señalización intracelular, que comienza con proteína transformadora(familia GRAMO -proteínas). Activado GRAMO-La proteína (no mostrada en la figura 2-7) transmite una señal a la enzima. adenilato ciclasa con formación de ATP monofosfato de adenosina cíclico (acampar). El último como segundo mensajero intracelular activa la enzima proteína quinasa, catalizando fosforilación otros enzimas. Habiendo pasado por la fosforilación a un estado funcionalmente activo, estas enzimas proporcionan metabólico o respuesta diferente. La secuencia de acontecimientos descrita corresponde, por ejemplo, a una situación en la que un animal se encuentra en condiciones extremas y se ve obligado a luchar o huir (“perro-gato”). La respuesta adecuada en este caso es la liberación de glucosa de las células del hígado a la sangre con la activación de la descomposición del glucógeno en los músculos, lo que resuelve el problema de cubrir el aumento de los costes energéticos. En otros casos, la formación del complejo adrenalina-adrenorreceptor y, posteriormente, de AMPc conduce a la activación de promotores que desencadenan la transcripción de genes inducibles por AMPc (dependientes de AMPc) con la formación de las proteínas correspondientes. Arroz. 2-7. Regulación hormonal de la actividad celular con la participación de receptores de membrana plasmática. La respuesta de la célula a las moléculas de señalización (ligandos) depende de la presencia de una proteína receptora en el plasmalema, y el contenido de la respuesta celular depende del tipo de receptor, de la vía de señalización activada y/o del tipo de célula. GRAMO-Las proteínas activan la formación no solo de AMPc, sino también de otros. mensajeros secundarios, que son monofosfato de guanosina cíclico (cGMP), óxido nítrico ( NO), iones Ca2+, lípido diacilglicerol (DAG). Algunas vías de señalización intracelular se activan desde receptores de la membrana plasmática sin la participación de segundos mensajeros. Hay ejemplos en los que una molécula de señalización (ligando), en particular las hormonas sexuales femeninas, por ejemplo, estradiol y/o progesterona, interactúan no con el receptor de la membrana plasmática, sino con el receptor citoplasmático (intracelular) (ver 2.4.3.1 y Fig. 2-9). Las interacciones ligando-receptor representan un elemento clave comunicación intercelular, sin el cual la vida de un ser vivo multicelular es imposible.El entorno intercelular (pericelular) también sirve como fuente para las células de sustancias precursoras plásticas necesarias para diversas síntesis. En él se secretan muchos productos del metabolismo intracelular, que luego se excretan del cuerpo. CON punto medico Parece importante que el entorno pericelular (intercelular) pueda contener productos tóxicos que tengan un efecto adverso sobre las células. Estrictamente hablando, agente toxico cualquier sustancia se convierte medicamento, apareciendo en el organismo en cantidades inadecuadas y/o en el lugar equivocado. Las proteínas de las membranas celulares son numerosas y diversas: en el plasmalema de los eritrocitos, por ejemplo, hay al menos 100. La clasificación de estas proteínas tiene una base funcional: proteínas receptoras, que se discutieron anteriormente, estructurales, de transporte y que garantizan interacciones. tanto intercelular como entre células y el entorno pericelular (matriz extracelular), etc.Proteínas estructurales del plasmalema. en interacción con las formaciones citoesqueléticas, participan en el mantenimiento de la forma celular, permitiendo sus cambios reversibles. Para garantizar la forma del eritrocito (un disco bicóncavo que aumenta la superficie de la célula), un papel importante pertenece a la proteína espectrina, cuyas fibras forman una estructura perimembranosa subplasmalémica. Las mutaciones en el gen espectrina se manifiestan fenotípicamente en cambios en la forma de los glóbulos rojos y clínicamente en el desarrollo de enfermedades hereditarias de los glóbulos rojos. esferocitosis Y eliptocitosis. Una condición necesaria para la vida de las células es el transporte transmembrana de sustancias, que debe ser selectivo y tener una velocidad correspondiente a las necesidades metabólicas. Estas tareas se resuelven gracias a especialistas sistemas de transporte con la participación de familiares proteínas de transporte. La familia incluye, en particular, canal canal blanco V membrana de glóbulos rojos, a través del cual se intercambian iones de acuerdo con gradientes de concentración CL- Y HCO 3– entre el plasma sanguíneo y los glóbulos rojos en los tejidos y los pulmones. Muchas proteínas de la pared celular son antígenos. Presencia de una “sonda” etiquetada (tinte fluorescente) reconocible al microscopio anticuerpos monoclonicos, formando un complejo exclusivamente con “su” antígeno, permite el uso de proteínas antigénicas de las membranas celulares como marcadores de células de un determinado tipo (proteína CD 19 - marcador EN-linfocitos humanos), su posición en la serie histogenética (marcadores antigénicos de las células madre de todos los elementos celulares Sangre periférica son proteínas CD 34 y CD 133, células de la serie de leucocitos - CD 33, células de la serie de eritrocitos - CD 36) o estado funcional(proteína CD 95 participa en la transmisión de una señal a la célula para la apoptosis). Marcadores CD Se utiliza con fines de diagnóstico y/o pronóstico. Células tumores malignos Las proteínas antigénicas específicas se forman en diferentes localizaciones: CD 24 es típico de las células de cáncer de pulmón de células pequeñas, CD 87 - cáncer de mama, intestino, próstata. Nivel de síntesis CD 82 se correlaciona con la tasa de metástasis de células cancerosas de varios tumores y la presencia CD 9 típico para nivel reducido Metástasis celular en cáncer de mama y melanoma. Educación selectiva de los miembros de la familia. CD observado en enfermedades de naturaleza no oncológica: por ejemplo, en una de las formas de cirrosis hepática, la biliar primaria, la síntesis se reduce CD 26. A pesar de todas las promesas de la dirección científico-práctica como tal, potencial indicador mayoría marcadoresCD , especialmente en oncología, donde sea requerido nivel más alto responsabilidad hacia el paciente, actualmente debajo deseado y no proporciona motivos para una indiscutible informes de diagnóstico.2.4.2.1. Polimorfismo macromolecular: mecanismos y consecuencias funcionales.Muchas proteínas de la pared celular se caracterizan por la propiedad polifuncionalidad macromolecular. En un organismo multicelular participan en diversos eventos.
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Todas las células constan de tres partes principales:
- membrana celular (confina la célula del medio ambiente);
- citoplasma (constituye el contenido interno de la célula);
- núcleo (en procariotas, nucleoide): contiene el material genético de la célula.
Estructura de la membrana celular.
La base de la membrana celular es membrana plasmática (membrana celular externa, plasmalema) - membrana biológica, limitando el contenido interno de la célula del entorno externo.
Todas las membranas biológicas son una bicapa de lípidos, cuyos extremos hidrófobos miran hacia adentro y las cabezas hidrófilas miran hacia afuera.
Además de los lípidos, la membrana incluye proteínas: periféricas, sumergidas (semiintegrales) y penetrantes (integrales). Las proteínas periféricas están adyacentes a la capa bilípida desde el interior o afuera, semiintegral - parcialmente integrado en la membrana, integral - pasa a través de todo el espesor de la membrana.
Estructura celular animal
Las proteínas pueden moverse en el plano de la membrana.
Las proteínas de membrana actúan Varias funciones: transporte de diversas moléculas; recibir y convertir señales del medio ambiente; manteniendo la estructura de la membrana. Mayoría propiedad importante membranas - permeabilidad selectiva.
Las membranas plasmáticas de las células animales tienen en el exterior una capa de glicocálix, que consta de glicoproteínas y glicolípidos y realiza funciones de señalización y receptora. Desempeña un papel importante en la combinación de células en tejidos.
Las membranas plasmáticas de las células vegetales están cubiertas por una pared celular hecha de celulosa. Los poros de la pared permiten el paso de agua y moléculas pequeñas, y la rigidez proporciona a la célula soporte y protección mecánicos.
Funciones de la membrana celular.
La membrana celular realiza las siguientes funciones:
- determina y mantiene la forma celular;
- protege la célula de influencias mecánicas y penetración de agentes biológicos dañinos;
- delimita el contenido interno de la celda;
- regula el metabolismo entre las células y ambiente, asegurando la constancia de la composición intracelular;
- realiza el reconocimiento de muchas señales moleculares (por ejemplo, hormonas);
- participa en la formación de contactos intercelulares y varios tipos Protuberancias específicas del citoplasma (cilias, flagelos).
Mecanismos de penetración de sustancias en las células.
Hay un intercambio constante de sustancias entre la célula y el medio ambiente. Los iones y las moléculas pequeñas se transportan a través de la membrana mediante transporte pasivo o activo, las macromoléculas y las partículas grandes mediante endo y exocitosis.
| Difusión: a través de la capa lipídica (transporte pasivo) | Por gradiente de concentración | O2, CO2, urea, etanol | Sin consumo de energía (proceso pasivo) | Pequeñas moléculas neutras se filtran entre las moléculas de lípidos. Las sustancias hidrófobas, por regla general, se difunden más rápido que las hidrófilas. Los iones y las moléculas grandes no pueden cruzar la bicapa lipídica. |
| Difusión: a través de poros de proteínas (transporte pasivo) | Iones (incluido Ca2+, K+, Na+), agua | Las proteínas transmembrana (integrales) pueden tener canales de agua a través de los cuales iones o moléculas polares cruzan la membrana, sin pasar por las colas hidrofóbicas de los lípidos. | ||
| Difusión facilitada (transporte pasivo) | Glucosa, lactosa, aminoácidos, nucleótidos, glicerol. | Una proteína transportadora que se encuentra en la membrana celular une una molécula o ion a un lado de la membrana. Esto cambia la forma de la molécula portadora y su posición en la membrana cambia de modo que la molécula o el ion se libera al otro lado de la membrana. | ||
| Transporte activo | Contra un gradiente de concentración | Na+ y K+, H+, aminoácidos en los intestinos, Ca2+ en los músculos, Na+ y glucosa en los riñones. | Con consumo de energía (proceso activo) | Al igual que la difusión facilitada, se lleva a cabo mediante proteínas portadoras. Pero en este caso, un cambio en la forma de la molécula portadora (su conformación) es causado por la adición no de una molécula de la sustancia transportada, sino grupo fosfato, separado de la molécula de ATP durante la hidrólisis. |
| fagocitosis | Grandes macromoléculas y partículas | En el punto de contacto con las partículas, la membrana se invagina, luego se forma una vesícula, que se desprende de la membrana plasmática y ingresa al citoplasma. Característica de los protozoos ameboides, celentéreos, células sanguíneas: leucocitos, células capilares. médula ósea, bazo, hígado, glándulas suprarrenales | ||
| Pinocitosis | gotas de liquido | Absorción de gotitas de líquido mediante un mecanismo similar a la fagocitosis. Característica de los protozoos ameboides y las células sanguíneas: leucocitos, células hepáticas y algunas células renales. |
Transporte pasivo- movimiento de sustancias según un gradiente de concentración; Se lleva a cabo sin gasto de energía mediante difusión simple, ósmosis o difusión facilitada con la ayuda de proteínas transportadoras.
La difusión es el transporte de iones y moléculas a través de una membrana desde un área con alta concentración hasta un área con baja concentración, es decir. a lo largo del gradiente de concentración. La difusión puede ser sencilla y facilitada. Si las sustancias son muy solubles en grasas, penetran en la célula por simple difusión. Por ejemplo, el oxígeno consumido por las células durante la respiración y dióxido de carbono en solución se difunden rápidamente a través de las membranas. El agua también puede atravesar los poros de la membrana formados por proteínas y transportar moléculas e iones de sustancias disueltas en ella.
La ósmosis es la difusión de agua a través de una membrana semipermeable desde una zona con menor concentración de sales hacia una zona con mayor concentración. La presión resultante sobre la membrana semipermeable se llama osmótica. Las células contienen soluciones de sales y otras sustancias, lo que crea una cierta presión osmótica. Las células vivas pueden regularlo cambiando la concentración de sustancias. Por ejemplo, las amebas tienen vacuolas contráctiles para regular la ósmosis. En el cuerpo humano, la presión osmótica está regulada por el sistema de órganos excretores.
La difusión facilitada es el transporte de sustancias al interior de la célula a través de canales iónicos formados en la membrana por proteínas, con la ayuda de proteínas portadoras también ubicadas en la membrana. De esta forma, entran en la célula sustancias insolubles en grasas que no atraviesan los poros. Por ejemplo, a través de la difusión facilitada, la glucosa ingresa a los glóbulos rojos.
Transporte activo- transferencia de sustancias por proteínas portadoras contra un gradiente de concentración con consumo de energía. Por ejemplo, transporte de aminoácidos, glucosa, iones sodio, potasio, calcio, etc.
Endocitosis- absorción de sustancias (por los alrededores) mediante crecimientos de la membrana plasmática con la formación de vesículas rodeadas por la membrana. Exocitosis- liberación de sustancias de la célula (por medio de los alrededores) mediante crecimientos de la membrana plasmática con la formación de vesículas rodeadas por la membrana. La absorción y liberación de partículas sólidas y grandes se llama fagocitosis Y fagocitosis inversa, partículas líquidas o disueltas - pinocitosis Y pinocitosis inversa respectivamente.
Química, Biología, preparación para el examen estatal y el examen estatal unificado.
La estructura de los animales, como la de todos los demás organismos, se basa en la célula. Es un sistema complejo cuyos componentes están interconectados mediante diversas reacciones bioquímicas. La estructura exacta de una célula en particular depende de las funciones que realiza en el cuerpo.
Las células de plantas, animales y hongos (todos eucariotas) tienen plan General edificios. Tienen una membrana celular, un núcleo con nucléolo, mitocondrias, ribosomas, un retículo endoplásmico y varios otros orgánulos y otras estructuras. Sin embargo, a pesar de sus similitudes, las células animales tienen sus propias características que las distinguen tanto de las células vegetales como de los hongos.
Las células animales están cubiertas únicamente membrana celular. No tienen pared celular de celulosa (como las plantas) ni pared celular quitinosa (como los hongos). La pared celular es rígida. Por tanto, por un lado, proporciona una especie de esqueleto externo (soporte) a la célula, pero, por otro lado, no permite que las células vegetales y fúngicas absorban sustancias por captura (fagocitosis y pinocitosis). Los chupan. Las células animales son capaces de este método de nutrición. La membrana celular es elástica, lo que permite cambiar la forma de la célula hasta cierto punto.
Las células animales son generalmente más pequeñas que las células vegetales y fúngicas.
Citoplasma- Este es el contenido líquido interno de la celda. Es viscoso porque es una solución de sustancias. El movimiento constante del citoplasma asegura el movimiento de sustancias y componentes celulares. Esto promueve la aparición de diversas reacciones químicas.
El lugar central en la célula animal lo ocupa un gran centro. El núcleo tiene su propia membrana (envoltura nuclear), que separa su contenido del contenido del citoplasma. La membrana nuclear tiene poros a través de los cuales se produce el transporte de sustancias y estructuras celulares. Dentro del núcleo hay jugo nuclear (su composición es algo diferente a la del citoplasma), nucléolo Y cromosomas. Cuando una célula se divide, los cromosomas se curvan y se pueden ver con un microscopio óptico. En una célula que no se divide, los cromosomas tienen forma de hilos. Están en "condiciones de trabajo". En este momento, se produce la síntesis en ellos. varios tipos ARN, que posteriormente asegura la síntesis de proteínas. Los cromosomas almacenan información genética. Este es un código cuya implementación determina la actividad vital de la célula y también se transmite a las células hijas cuando la célula madre se divide;
Las mitocondrias, el retículo endoplásmico (RE) y el complejo de Golgi también tienen una envoltura de membrana. EN mitocondrias Se produce la síntesis de ATP (ácido adenosina trifosfórico). En sus conexiones se almacena una gran cantidad de energía. Cuando esta energía es necesaria para la vida de la célula, el ATP se descompondrá gradualmente para liberar energía. En EPS a menudo se encuentran ribosomas, en ellos se produce la síntesis de proteínas. A través de los canales EPS hay una salida de proteínas, grasas y carbohidratos hacia complejo de Golgi, donde estas sustancias se acumulan y luego se liberan en forma de gotas rodeadas por una membrana, según sea necesario.
Los ribosomas no tienen membranas. Los ribosomas son uno de los componentes más antiguos de la célula, tal como los tienen las bacterias. A diferencia de los eucariotas, las células bacterianas no tienen verdaderas estructuras de membrana.
En una célula animal hay lisosomas, que contienen sustancias que descomponen la materia orgánica absorbida por la célula.
A diferencia de una célula vegetal, una célula animal no tiene plastidios, incluidos los cloroplastos. Como resultado, la célula animal no es capaz de alimentarse de forma autótrofa, sino que se alimenta de forma heterótrofa.
En una célula animal hay centriolos (centro celular), que aseguran la formación del huso y la divergencia de los cromosomas durante la división celular. Una célula vegetal no tiene tal estructura celular.
Un organismo multicelular está formado por células y sustancia intercelular. la celda es unidad elemental vivo. Esta es la base de la estructura, el desarrollo y la vida. Schwann descubrió la teoría celular en 1839 (se reproducen por división; si una célula pierde su núcleo, pierde la capacidad de dividirse: un eritrocito).
Las células contienen proteínas, carbohidratos, lípidos, sales, enzimas y agua. Una célula se divide en citoplasma y núcleo. El citoplasma contiene hialoplasma, orgánulos e inclusiones.
Centro Ubicado en el centro de la célula y separado por una membrana de dos capas. Tiene forma esférica o alargada. La cáscara, el cariolema, tiene poros necesarios para el intercambio de sustancias entre el núcleo y el citoplasma.
El contenido del núcleo es líquido: carioplasma, que contiene cuerpos densos: nucléolos. Secretan gránulos: ribosomas. La mayor parte del núcleo son proteínas nucleares: nucleoproteínas, en los nucléolos, ribonucleoproteínas y en el carioplasma, desoxirribonucleoproteínas. La célula está cubierta por una membrana celular, que consta de moléculas de proteínas y lípidos que tienen una estructura de mosaico. La membrana asegura el intercambio de sustancias entre la célula y el líquido intercelular.
EPS- un sistema de túbulos y cavidades en cuyas paredes se encuentran ribosomas que garantizan la síntesis de proteínas. Los ribosomas pueden ubicarse libremente en el citoplasma.
mitocondrias- orgánulos de doble membrana, cuya membrana interna tiene proyecciones: crestas. El contenido de las cavidades es matricial. Las mitocondrias contienen una gran cantidad de lipoproteínas y enzimas. Estas son las estaciones de energía de la célula.
Aparato de Golgi (1898)- un sistema de tubos que realiza función excretora en una jaula.
centro celular- un cuerpo esférico denso - una centrosfera - dentro de la cual hay 2 cuerpos - centriolos, conectados por un puente. Participa en la división celular.
lisosomas- formaciones redondas u ovaladas con contenido de grano fino. Realizar una función digestiva.
La parte principal del citoplasma es el hialoplasma.
Las inclusiones intracelulares son proteínas, grasas, glucógeno, vitaminas y pigmentos.
Propiedades básicas de la celda:
metabolismo
sensibilidad
capacidad de reproducirse
La célula vive en ambiente interno cuerpo: sangre, linfa y líquido tisular. Los principales procesos en la célula son la oxidación y la glucólisis, la descomposición de los carbohidratos sin oxígeno. La permeabilidad celular es selectiva. Está determinada por la reacción a concentraciones de sal altas o bajas, fagocitosis y pinocitosis. La secreción es la formación y liberación por parte de las células de sustancias similares al moco (mucina y mucoides), que protegen contra daños y participan en la formación de sustancia intercelular.
Tipos de movimientos celulares:
1. ameboide (seudópodos): leucocitos y macrófagos.
2. deslizamiento - fibroblastos
3. tipo flagelar: espermatozoides (cilios y flagelos)
División celular.
1. indirecto (mitosis, cariocinesis, meiosis)
2. directo (amitosis)
Durante la mitosis, la sustancia nuclear se distribuye uniformemente entre las células hijas, porque La cromatina nuclear se concentra en los cromosomas, que se dividen en dos cromátidas que se separan en células hijas.
Fases de la mitosis:
1. Profase (cromosomas en el núcleo en forma de cuerpos redondos, el centro celular aumenta y se concentra cerca del núcleo, se forman cromosomas y se disuelven los nucléolos)
2. Metafase (los cromosomas se dividen, la membrana nuclear se disuelve, el centro celular pasa al huso, los cromosomas forman una placa ecuatorial en el ecuador, se forman filamentos longitudinales en ellos)
3. Anafase (los cromosomas hijos divergen hacia los polos, el citoplasma se divide en el plano ecuatorial)
4. Telofase (se forman células hijas)
Durante la maduración de las células germinales. conjunto de cromosomas disminuye a la mitad y se restablece nuevamente durante la fertilización. El número reducido es haploide, el número completo es diploide. Una persona tiene 46 - 2n. Las células hijas adquieren un conjunto de cromosomas idénticos al de la madre. Los procesos de herencia están asociados con las moléculas de ADN. división directa (amitosis)- división por ligadura. Primero, el núcleo se divide en 2, luego el citoplasma.
Diferente en estructura células eucariotas similar. Pero junto con las similitudes entre las células de organismos de diferentes reinos de la naturaleza viva, existen diferencias notables. Se relacionan con características tanto estructurales como bioquímicas.
Las figuras muestran una imagen esquemática y tridimensional de células animales y vegetales con la ubicación de orgánulos e inclusiones en ellas.
Figura 10 - Esquemas de la estructura de una célula animal.
El citoplasma de una célula contiene una serie de estructuras diminutas que realizan diversas funciones. Estas estructuras celulares rodeadas de membranas se denominan organelos El núcleo, las mitocondrias, los lisosomas y los cloroplastos son orgánulos celulares. Los orgánulos se pueden separar del citosol mediante una membrana de una o dos capas.
Función principal membrana es que diversas sustancias se mueven a través de ella de una célula a otra. De esta forma se produce el intercambio de sustancias entre células y sustancia intercelular. Además, una célula vegetal tiene una pared celular rígida encima de una membrana. Las paredes celulares de las células vecinas están separadas por una placa intermedia y, para llevar a cabo el metabolismo, en las paredes celulares existe un sistema de agujeros: los plasmodesmos.
La figura 11 muestra diagramas de la estructura de una célula vegetal.
Figura 11 – Esquemas de la estructura de una célula vegetal.
Una célula vegetal se caracteriza por la presencia de varios plastidios, una gran vacuola central, que en ocasiones empuja el núcleo hacia la periferia, así como una pared celular situada fuera de la membrana plasmática, formada por celulosa. En las células de las plantas superiores, el centro celular carece de centríolo, que se encuentra sólo en las algas. El carbohidrato nutriente de reserva en las células vegetales es el almidón.
Entonces, Principales orgánulos de las células animales y vegetales:
núcleo y nucléolo; ribosomas; retículo endoplásmico (RE), aparato de Golgi, lisosomas, vacuolas, mitocondrias, plastidios, centro celular (centríolos)
Citoplasma Es el ambiente interno semilíquido de las células, delimitado por la membrana plasmática, en el que se encuentran. núcleo y otros organelos. Rol critico El citoplasma tiene como objetivo unir todas las estructuras celulares y asegurar su interacción química.
Varios
§ inclusión(formaciones temporales): que contienen desechos insolubles de procesos metabólicos y nutrientes de reserva;
§ vacuolas;
§ los tubos y filamentos más delgados que forman el esqueleto de la célula.
El citoplasma incluye todo tipo de sustancias orgánicas e inorgánicas. La sustancia principal del citoplasma contiene una cantidad significativa de proteínas y agua. En él tienen lugar los principales procesos metabólicos, asegura la interconexión del núcleo y todos los orgánulos y la actividad de la célula como un único sistema vivo integral. El citoplasma se mueve constantemente, fluye dentro de una célula viva, moviendo con él diversas sustancias, inclusiones y orgánulos. Este movimiento se llama ciclosis.
Celúla - es una unidad estructural y funcional de un organismo vivo, capaz de dividirse e intercambiarse con el medio ambiente. Transmite información genética a través de la autorreproducción.
Cada célula tiene una estructura compleja y es un sistema de biopolímeros que contiene un núcleo, un citoplasma y orgánulos ubicados en él. La célula está separada del ambiente externo por la membrana celular. plasmalema(espesor 9-10 mm), que transporta las sustancias necesarias al interior de la célula y viceversa, interactúa con las células vecinas y la sustancia intercelular. Dentro de la celda está centro, en el que se produce la síntesis de proteínas, almacena información genética en forma de ADN (ácido desoxirribonucleico). El núcleo puede tener forma redonda u ovoide, pero celdas planas es algo aplanado y en los leucocitos tiene forma de bastón o de frijol. Está ausente en eritrocitos y plaquetas. Desde arriba, el núcleo está cubierto con una envoltura nuclear, que está representada por una membrana exterior e interior. El núcleo contiene nucleochasmo, que es una sustancia parecida a un gel y contiene cromatina y un nucléolo.
Entorno central citoplasma, que incluye hialoplasma, orgánulos e inclusiones. hialoplasma- esta es la sustancia principal del citoplasma, participa en los procesos metabólicos de la célula, contiene proteínas, polisacáridos, ácido nucleico, etc.
Las partes permanentes de la célula que tienen una estructura específica y realizan funciones bioquímicas se llaman orgánulos. Estos incluyen el centro celular, las mitocondrias, el complejo de Golgi y el retículo endoplásmico (citoplasmático).
centro celular Generalmente ubicado cerca del núcleo o del complejo de Golgi, consta de dos formaciones densas: centriolos, que forman parte del huso de una célula en movimiento y forman cilios y flagelos.
mitocondrias Tienen la forma de granos, hilos, palos y están formados por dos membranas: interna y externa. La longitud de la mitocondria varía de 1 a 15 µm, el diámetro, de 0,2 a 1,0 µm. La membrana interna forma pliegues (crestas) en los que se encuentran las enzimas. En las mitocondrias, se produce la descomposición de la glucosa, los aminoácidos, la oxidación de los ácidos grasos y la formación de ATP (ácido adenosina trifosfórico), el principal material energético.
Complejo de Golgi (aparato reticular intracelular) Tiene la forma de burbujas, placas, tubos ubicados alrededor del núcleo. Su función es transportar sustancias, procesarlas químicamente y eliminar los productos de desecho de la célula fuera de la célula.
Retículo endoplásmico (citoplasmático) formado a partir de una red agranular (lisa) y granular (granular). El retículo endoplásmico agranular está formado principalmente por pequeñas cisternas y túbulos con un diámetro de 50-100 nm, que participan en el intercambio de lípidos y polisacáridos. El retículo endoplásmico granular consta de placas, tubos, cisternas, cuyas paredes están adyacentes a pequeñas formaciones: ribosomas que sintetizan proteínas.
Citoplasma también tiene grupos permanentes sustancias individuales, que se denominan inclusiones citoplasmáticas y son de naturaleza proteica, grasa y pigmentaria.
celular como parte organismo multicelular Realiza funciones básicas: asimilación de sustancias entrantes y su descomposición con la formación de la energía necesaria para mantener las funciones vitales del organismo. Las células también tienen irritabilidad (reacciones motoras) y son capaces de multiplicarse por división. La división celular puede ser indirecta (mitosis) o reduccional (meiosis).
Mitosis- la forma más común de división celular. Consta de varias etapas: profase, metafase, anafase y telofase. División celular simple (o directa) - amitosis - Ocurre raramente en los casos en que la célula está dividida en partes iguales o desiguales. meiosis - una forma de división nuclear en la que el número de cromosomas en una célula fertilizada se reduce a la mitad y se observa una reestructuración del aparato genético de la célula. El período que transcurre entre una división celular y otra se denomina ciclo de vida.
La célula es la estructura más pequeña de todo el mundo vegetal y animal, la más fenómeno misterioso naturaleza. Incluso a su propio nivel, la célula es extremadamente compleja y contiene muchas estructuras que realizan funciones específicas. En el cuerpo, un conjunto de ciertas células forma tejidos, los tejidos forman órganos y éstos forman sistemas de órganos. La estructura del animal es similar en muchos aspectos, pero al mismo tiempo tiene diferencias fundamentales. Por ejemplo, similares composición química células, los principios de estructura y actividad vital son similares, pero en células vegetales no hay centríolos (a excepción de las algas) y el almidón sirve como base de reserva de nutrientes.
Un animal se basa en tres componentes principales: núcleo, citoplasma y membrana celular. Junto con el núcleo, el citoplasma forma el protoplasma. La membrana celular es una membrana biológica (tabique) que separa la célula del entorno externo, sirve como capa para los orgánulos celulares y el núcleo y forma compartimentos citoplasmáticos. Si coloca la preparación bajo un microscopio, podrá ver fácilmente la estructura de una célula animal. La membrana celular contiene tres capas. Las capas externa e interna son proteínas y la capa intermedia es lipídica. En este caso, la capa lipídica se divide en dos capas más: una capa de moléculas hidrófobas y una capa de moléculas hidrófilas, que están dispuestas en un orden determinado. en una superficie membrana celular hay una estructura especial: el glicocálix, que proporciona la capacidad selectiva de la membrana. La cáscara permite el paso de las sustancias necesarias y retiene aquellas que causan daño. La estructura de una célula animal tiene como objetivo garantizar una función protectora ya en este nivel. La penetración de sustancias a través de la membrana se produce con la participación directa de la membrana citoplasmática. La superficie de esta membrana es bastante importante debido a curvas, excrecencias, pliegues y vellosidades. La membrana citoplasmática permite el paso de partículas grandes y pequeñas.
La estructura de una célula animal se caracteriza por la presencia de citoplasma, compuesto principalmente de agua. El citoplasma es un contenedor de orgánulos e inclusiones. Además, el citoplasma también contiene un citoesqueleto: hilos de proteínas que participan en el proceso de delimitar el espacio intracelular y mantener la forma celular y la capacidad de contraerse. Un componente importante del citoplasma es el hialoplasma, que determina la viscosidad y elasticidad de la estructura celular. Dependiendo de lo externo y factores internos El hialoplasma puede cambiar su viscosidad: volverse líquido o gelatinoso.
Al estudiar la estructura de una célula animal, no se puede dejar de prestar atención al aparato celular: los orgánulos que se encuentran en la célula. Todos los orgánulos tienen su propia estructura específica, que está determinada por las funciones que realizan. El núcleo es la unidad celular central, que contiene información hereditaria y participa en el metabolismo de la propia célula. Los orgánulos celulares incluyen el retículo endoplásmico, el centro celular, las mitocondrias, los ribosomas, el complejo de Golgi, los plastidios, los lisosomas y las vacuolas. Se encuentran orgánulos similares en cualquier célula, pero, dependiendo de la función, la estructura de una célula animal puede diferir en presencia de estructuras específicas.
Organoides:
Las mitocondrias se oxidan y acumulan energía química;
Gracias a la presencia de enzimas especiales, sintetiza grasas y carbohidratos; sus canales facilitan el transporte de sustancias dentro de la célula;
Los ribosomas sintetizan proteínas;
El complejo de Golgi concentra proteínas, compacta grasas sintetizadas, polisacáridos, forma lisosomas y prepara sustancias para su eliminación de la célula o uso directo en su interior;
Los lisosomas descomponen los carbohidratos, las proteínas, los ácidos nucleicos y las grasas, esencialmente digiriendo los nutrientes que ingresan a la célula;
El centro celular participa en el proceso de división celular;
Las vacuolas, debido al contenido de savia celular, mantienen la turgencia celular (presión interna).
La estructura de una célula viva es extremadamente compleja: muchos procesos tienen lugar a nivel celular. procesos bioquímicos, que en conjunto aseguran las funciones vitales del cuerpo.
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