Concepte de bază ale Citologie

Concepte de bază ale Citologie

Știința celulei se numește citologie (greacă de celule „cytosomes“, „logo-uri.“ - știință). Studiile citologiei compoziția structurii și chimică a celulelor, a structurilor intracelulare și funcțiile celulelor din corp, reproducerea si dezvoltarea celulelor, celulele se adapteze la condițiile de mediu.

Pentru prima dată, „celula“ numele folosit Robert Guk în mijlocul secolului al XVII-lea. când este privit la microscop, au fost construite, o felie subțire de plută. El a văzut că fișa este format din celule - celule ( „celule“ engleză -. Camera, celula). Până la începutul secolului al XIX-lea. după existau microscoape bune au fost dezvoltate metode de celule de fixare și colorare, prezentarea structurii celulare a organismelor sunt în general acceptate.

În 1838 - 1939 ani. Doi oameni de știință germani - botanist M. Schleiden și zoologul T. Schwann, colectate toate datele și observațiile disponibile într-o teorie unificată, susține că celula care conține nucleul, sunt bază structurală și funcțională a tuturor ființelor vii. După aproximativ 20 de ani de la proclamarea Shleydonom și celule Schwann, un alt om de știință german - medic Virchow a făcut o generalizare foarte importanta: celula poate apărea deoarece celula precedentă. Academician al Academiei Române de Științe Karl Baer a descoperit ovulului de mamifere și a constatat că toate organismele multicelulare începe dezvoltarea lor din celulă și această celulă este zigotului.

Teoria celulară modernă include următoarele dispoziții:

1. Celula - unitatea de bază a structurii și dezvoltarea tuturor organismelor vii, cea mai mică unitate de lucruri vii.

2. Celule de organisme unicelulare și pluricelulare sunt similare (omoloage) în structura lor, compoziția chimică, principalele manifestări ale activității vitale și metabolismul.

3. Propagarea celulelor se face prin divizarea acestora, adică fiecare celulă nou este format prin divizarea celulelor originale (mamă). Prevederile continuității genetice de interes nu numai la celula ca un întreg, dar, de asemenea, unele dintre componentele sale mai mici - pentru gene si cromozomi si mecanismele genetice pentru a se asigura că substanța eredității la următoarea generație.

4. complexe organisme multicelulare de funcția pe care efectuează celule specializate și sub formă de țesut; țesătură compus organe, care sunt strâns legate și care sunt supuse unor sisteme de reglare nervoasă și umorale.

1.Kletochnoe structura de viață

Toate organismele vii sunt compuse din celule - o singură celulă (simplu) sau mai multe (multicelulare). Cell - aceasta este una dintre cele mai importante elemente structurale, funcționale și de reproducere a materiei vii; un sistem de viață elementar. Există evolutiv organisme non-celulare (virusuri), dar ele pot reproduce numai în interiorul celulelor. Diferite celule diferă unul de altul în structură și în dimensiune (dimensiunea celulei variază de la 1 mm la câțiva centimetri - acest pește ouă și păsări) și forma (pot fi rotunde ca celule roșii din sânge, dendritic ca neuroni) și biochimice ( de exemplu, în celulele care conțin bacterioclorofilă sau hlorofoll merge procesele de fotosinteză care sunt imposibile în absența pigmenți) și în funcțiile (distinge celulele germinale - gârneți și somatic - celule ale corpului, care sunt la rândul lor subdivizate într-o multitudine de pa Tipuri de znyh).

Cușca are toate caracteristicile de bază ale unui sistem viu: metabolismul și energia (metabolismul), reproducerea și creșterea, și mișcarea reactanță. Este cea mai mică unitate structurală și funcțională a lucrurilor vii.

Celula este alcătuită din trei părți principale: 1) suprafața celulei sau membrană care separă celula din mediul extern și controlează schimbul între celulă și mediu; 2) citoplasmă care conține diferite microstructuri și organite, și 3) nucleul celulei, care conține ADN-ul - deținătorul informației genetice.

Membrana celulară este un dublu strat de molecule de lipide în care sunt încorporate moleculele proteice. Celula este capabil să aloce peste membrana sale exterioare o varietate de substanțe, cum ar fi mucus, celuloza, formând pereții celulelor și alte materiale, precum și selectiv absorb diferite substanțe din exterior. Membrana menține o anumită concentrație de săruri în interiorul celulelor la un nivel constant. Moarte celulara pierde controlul asupra concentrației interne a diferitelor substanțe, în anumite săruri.

Absorbția și excreția de celule vii diferite substanțe este monitorizată de proteine ​​speciale incorporate in membrana. Aceste proteine ​​servesc ca un gateway sau pompe, iar funcționarea lor este asociată cu consumul de energie.

In cadrul membranei închise conținutul celulei - mediul foarte vâscos, numit citoplasmă. În citoplasmă, organite sunt diferite, care, de asemenea, de obicei, sunt înconjurate de membrane. Acestea includ mitocondriile, in care sunt inchise enzimele respiratorii. Aici, „ars“ și zahăr sintetizat ATP (adenozin trifosfat), bogat în energie. In plus, celulele de plante au mitocondrii cloroplastele care contin clorofila. În cazul în care are loc fotosinteză, în timpul căreia a sintetizat zahărul și moleculele ATP.

Celulele de ADN bacterian este liber în citoplasmă. Celulele fungice, plantelor și ADN animal este o parte din cromozomi, care sunt localizate în nucleu. Nucleul este separat de citoplasmă printr-o membrană nucleară.

Într-o celulă tipică conține mai mult de 500 de enzime diferite și au loc sute sau chiar mii de reacții chimice, care sunt efectuate cu ajutorul enzimelor proteice. Sinteza tuturor materialelor necesare este controlată de către celulă, după cum urmează:

1) Folosind represiune (suprimare) sau fuziune inducție la nivelul genei. Biosintezã produsul final poate dezactiva operarea genei corespunzătoare (reprimare). Primit obrazovasheesya celulă sau poate include o substanță funcțională a genei relevante (de inducție).

2) Prin inhibarea (suprimarea) produsul final al activității enzimei. În cazul în care substanța este pusă la dispoziție în cantități suficiente, aceasta duce la suprimarea sintezei de el și enzimele implicate în formarea sa.

Inhibarea produsului final este o manifestare a regulamentului de feedback negativ al mecanismului convențional, care are loc nu numai în celule.

2. Ciclul de viață al celulelor

Ciclul de viață al celulelor (ciclul celular) - este perioada de viață a celulei de la o diviziune la alta, sau de la fisiune la moarte. Pentru diferite tipuri de celule ciclului celular este diferit. Interphase - între diviziunile în care există procese de creștere, dublarea moleculelor de ADN, proteine ​​de fuziune și alți compuși organici, mitocondrii și plastide fisiune, proliferarea reticulului endoplasmatic. acumulează energie intens. Mitozei - diviziune însoțită formarea helix de cromozomi și aparate care asigură o distribuție uniformă a materialului ereditar matern în două celule fiice. Meioză - un mod special de divizarea celulelor, prin numărul de cromozomi este redus la jumătate și formează celulele haploide.

O comparație a proceselor mitozei și meiozei. Mitoza și meioza au aceeași divizie de fază. Helix au loc înainte de a diviza și dublarea moleculelor de ADN. In celulele metafază sunt aranjate ecuatorul dublat cromozomi. In celulele metafază ecuatorului sunt aranjate o pereche de cromozomi omologi. Conjugarea lipsă cromozomi. La cromozomi omologi profaza conjugate porțiuni și pot face schimb (crossing-over). Între dublarea cromozomilor are loc marcajele. Între prima și a doua divizii au dublat cromozomi. Format două celule fiice cu un set diploid de cromozomi (2n). Patru celule sunt formate cu un set haploid de cromozomi (n). In cromozomi mitotice prophase spiralizuyutsya sunt reduse și îngroșat. Cromatidelor se îndepărtează una de cealaltă, rămânând în același timp conectat numai la centromeres. cromozomi metafază sunt în formă de X, compusă din două cromatidelor capete sunt separate. În anafază, fiecare cromozom este împărțit în cromatidelor separate, care sunt numite cromozomi fiice. Ei au forma de stick-uri îndoite în loc constricție primară

Metafază. Helix completează procesul de formare a cromozomilor și fusului mitotic. Fiecare centromere cromozom este atașat la axul microtubuli și este ghidat către partea centrală a celulei. Centromeres de cromozomi sunt situate la distanțe egale de polii celulei. Cromatidelor separat unul de altul

Anafază (cel mai scurt). Există o divizie a centromeri și cromatidelor divergență la diferite poli ai celulei. Fiecare pol merge set diploidă de cromozomi. Se produce clustere despiralization cromozomiale ale cromatidelor formate în jurul membranei nucleare, apar nucleoli; nuclee fiice ia forma interfaza. Citoplasma celulei mama se divide. Forma două celule fiice. Forma două celule fiice cu un set diploid de cromozomi

Profaza I. Începe cromozomi helix cromatidelor dar fiecare dintre ele nu pot fi separate. cromozomi omologe vin împreună pentru a forma o pereche - apare conjugare. În procesul de trecere peste poate să apară în timpul conjugare, in timpul careia cromozomi omologi face schimb de anumite site-uri. Din cauza formării de crossover de noi combinații ale diferitelor state ale anumitor gene. După un anumit timp cromozomi omologi încep să se mute departe unul de altul. Nucleoli dispar, plicul nucleare descompune și începe formarea fusului mitotic

Metafaza I. fire ax atașat la centromeres de cromozomi omologi, care nu se află în planul ecuatorial al plăcii, și pe ambele părți ale acestuia.

cromozomi anafaza I. omologe sunt separate unul de celălalt și de a trece la polii opuși ai celulei. Centromeres de cromozomi individuali nu sunt împărțite, iar fiecare cromozom este compus din două cromatide. Fiecare dintre polii celulei va la jumătate set (haploid) de cromozomi.

Telofază I. Formată plic nuclear. La animale și unele plante cromozomi dispiralized și diviziunea citoplasmei se realizează Deoarece prima divizie apar sau nucleul celulei doar cu seturi haploide de cromozomi. Interfază între prima și a doua divizii taie moleculele de ADN sunt dublate în această perioadă.

Profaza II. cromozomi Spiralizuyutsya, fiecare dintre care este compus din două cromatide dispar nucleoli, membrana nucleară descompune, centrioles muta spre diviziunea celulară poli ax începe să se formeze. Cromozomii sunt aproape de placa ecuatorial.

Metafază II. Helix capetele de cromozomi și formarea fusului mitotic. Centromeres de cromozomi sunt aranjate într-un rând de-a lungul plăcii ecuatoriale, acestea sunt îmbinate prin axul firului.

Anafaza II. Împărțiți centromere de cromozomi și cromatidelor sunt divergente din cauza polii celulei filamente de scurtare ax.

Telofaza II. Cromozomii dispiralized dispare diviziunea spindle sunt formate nucleoli si membrana nucleara. Este divizarea citoplasma.

Procesul începe cu faptul că celulele pierd contactul cu celulele vecine, ca și în cazul în care se contractă, în nucleele periferie se produce condensarea cromatinei specific, atunci miezul este fragmentat în părți separate, urmate de celula in sine este fragmentată în membranei plasmatice delimitate individuale vițel - apoptotic vițel. Apoptoza - proces care nu conduce la dizolvarea celulelor, și fragmentarea acesteia, dezintegrare.

3. Unitate și diversitate de tipuri de celule

Numeroase studii în domeniul citologiei - științei biologice, este special angajat în studiul celulelor vii a aratat ca toate celulele împărtășesc unele proprietăți nu numai în structura, ci și funcții. Astfel, celulele efectua metabolismul, capabil să se autoregleze starea lor, pot transmite informații genetice. Celulele caracterizate prin creșterea și reproducerea. Fiecare dintre cele rezultate fiice celule crește și atinge dimensiunea parintelui. Celulele noi îndeplini funcția celulei mamă.

Cu toate acestea, sa dovedit că celulele sunt foarte diverse. Ele pot exista ca organisme unicelulare (amoebet), precum și în cadrul organismelor multicelulare. Durata de viață a celulelor variază de la câteva ore până la zeci de ani. Deci, o parte din celule ale esofagului mor câteva zile după apariția, și durata de viață a celulelor nervoase pot coincide cu durata de viață a unei persoane. Ciclul de viață este completat sau orice diviziune celulară și continuarea vieții, ci o stare proaspătă sau moarte.

Dimensiunile celulelor variaza de la o miime de centimetru la 10 cm, care, cu toate acestea, este foarte rar.

Cel mai simplu mod de a celulelor de cianobacterii și bacterii prezente aranjate. Ei nu au nucleu, mitocondrii, plastide și alte câteva structuri caracteristice celulelor organismelor superioare, nu a dezvoltat un sistem de membrane interne. In absenta unor astfel de nuclee sunt numite celule procariote.

Celulele bacteriene pot fi rotunde,, curbate sau răsucite în formă de tijă. Celule bacterii sferice (coccidiostatice) sunt capabili să se lipesc între ele, formând o pereche, bulgări, filme sau lanț lung. bacterii în formă de tijă (Bacillus) pot forma perechi sau lanțuri, dar cel mai adesea ca un singur celulele vii.

Celulele acestor alge și plante terestre, fungi și animale au decorat nucleul sunt numite eucariotă.

Un număr mare de organisme eucariote exista ca celule individuale: alge unicelulare (Chlorella), fungi unicelulari (drojdie) și animalele unicelulare (amoeba, ciliate).

Celulele de plante și animale multicelulare pot arăta complet diferit. Omul, de exemplu, precum și toate celelalte vertebrate, este format din celule nervoase si musculare, celule hepatice, osoase, si multe altele. O varietate de forme și dimensiuni ale celulelor care corespund diversității funcțiilor lor.

Astfel, o celulă vie are un număr de funcții vitale: metabolice, iritabilitate, creștere și propagare, mobilitate, pe care se efectuează funcțiile întregului organism.

Valoarea teoriei celulei în știință este că, din cauza aceasta, a devenit clar faptul că celula - este o componentă esențială a tuturor organismelor vii. Este principala lor componentă „clădire“, celula este o bază embrionar a unui organism multicelular, ca dezvoltarea organismului începe cu o singură celulă - un zigot. Cell - baza proceselor fiziologice și biochimice din organism, deoarece Ele apar la nivel celular, în cele din urmă, toate procesele fiziologice și biochimice. Teoria celulară a făcut posibil să se ajungă la o concluzie cu privire la similitudinea compoziției chimice a tuturor celulelor, și încă o dată a confirmat unitatea lumii organice întreg.

articole similare