Celulele (Figura 1) reprezintă forma principală a existenței materiei vii. Dimensiunile lor sunt foarte mici - de la 2 la 200 microni (1 micron = 0,001 mm), deci sunt invizibile pentru ochiul simplu. Forma celulelor este foarte diversă (sferică, prismatică, cubică, stelată etc.) și se datorează funcției și interrelaționărilor pe care le efectuează cu alte celule.
Fig. 1. Structura celulei:
A - sub microscop; B - sub microscopul electronic; 1- citoplasmă; 2 - nucleul; 3 - mitocondrie; Centrul cu 4 celule; 5 - microzomi.
STRUCTURA ȘI FIZIOLOGIA CELULEI
Toate celulele, în ciuda diversității lor, constau în protoplasm, care este împărțit în citoplasmă (corpul celulei) și carioplasmul, care formează nucleul celulei.
Protoplasmul este o substanță complexă de proteine care se află într-o stare coloidală. Este ceva mai greu decât apa - gravitatea specifică este de aproximativ 1.03. Stratul dens al stratului exterior al citoplasmei se numește ectoplasmă, iar restul citoplasmei formează endoplasmul. În celulele de plante, ectoplasmul este reprezentat de o membrană clar exprimată. În citoplasmă există organele și incluziunile celulare.
Organoizii sunt structuri permanente ale citoplasmei, fiecare realizând anumite funcții. Organoidele includ: reticulul endoplasmatic, ribozomii, mitocondriile, zona Golgi și centrul celulelor (centrozom).
Reticulul endoplasmatic este detectat numai printr-un microscop electronic. Acesta este situat în endoplasmă și este format din membrane de diferite forme, care formează tuburi și cisterne. Cele mai pronunțate în celulele cu metabolism intensiv, de exemplu la animale tinere.
Ribosomii (microzomi sau granule ARN) sub formă de corpuri rotunjite sunt de asemenea vizibile numai într-un microscop electronic. Ele constau din molecule de acid ribonucleic - ARN și sunt localizate atât pe membranele reticulului endoplasmatic, cât și în citoplasma însăși. În ribozomi, se sintetizează molecule de proteine ale unei anumite structuri (proteine tisulare, enzime, hormoni și alți catalizatori).
Mitochondria (chondriozomii) sunt corpuri filamentoase sau granulate, vizibile chiar și într-un microscop luminos. Acestea transformă energia din alimente, chimic, aceasta rezervele de energie sunt concentrate in ATP (adenozin trifosfat), care este sintetizat în mitocondrie. Energia chimică este consumată în sinteza proteinelor prin ribozomii în procesul activității nervoase et al. Mitocondriile distruse după 10-20 de zile, în funcție de intensitatea metabolismului și înlocuit. Ele constau din proteine și lipoide, care formează o membrană - o membrană și partiții interioare. În pereții mitocondriilor se produc enzime care asigură transferul electronilor în timpul proceselor de oxidare-reducere.
aparate Zone Golgi sau net intracelular este o porțiune activă protoplasmei, care apar într-o celulă dată procese specifice, cum ar fi secreția de selecție (celule glandulare), sinteza proteinelor, formarea de grăsime. Zona Golgi constă dintr-un fascicul de filamente, în microscopul electronic încă bule vizibile.
Centrul de celule (centrosomală) este elementul citoplasmatic structural mai compact are forma uneia sau a două miezuri - centrioles înconjurate de o zonă de lumină - tsentrosferoy ARN bogat și proteine. Centrioles sunt implicate în proliferarea celulară, în formarea structurilor de sprijin pentru ciliata cililor și altele.
Incluziunile celulare sunt formațiuni temporale în citoplasmă, care apar și dispar în cursul metabolismului. Acesta este, de obicei, fie un material de rezervă, fie produsele activității sale vitale care urmează să fie scoase din celulă. Ele sunt vizibile sub microscop sub formă de boabe, picături sau cristale.
Nucleul este o componentă obligatorie a celulei. La mamifere, numai celulele roșii sunt denuclearizate (vezi paginile 196-197). Celulele lipsite de nuclee mor rapid. Aceasta indică faptul că nucleul are o importanță enormă în metabolism. Fără un nucleu, celulele nu se pot reproduce.
Forma nucleelor este foarte diversă, iar valoarea depinde de starea funcțională a celulei. În nucleu există o cantitate mare de acid deoxiribonucleic (ADN), care determină și direcționează procesele biochimice de bază din celulă. În celula vie, în nucleu, se observă doar nucleul, care se distinge prin intensitatea metabolismului. Pe preparate fixe, pe lângă nucleol, coaja nucleului, se găsește cromatina sub formă de aglomerări formate din ADN.
Fig. 2. Diviziunea celulară directă:
A este o celulă care nu se divide; B - ciupirea nucleolului; В-Ж - legarea nucleului; Z - divizarea celulei materne în două celule fiice; a este nucleul; b - nucleol; în citoplasmă.
Cuștile, ca una dintre formele materiei vii, se caracterizează prin metabolism, excitabilitate, mișcare, reproducere. Esența metabolismului constă în perceperea substanțelor necesare pentru viață din mediul extern, asemănarea lor cu substanța celulară și alocarea produselor de activitate vitală. Schimbul de substanțe este posibil numai în prezența proprietății reactivității, adică a capacității celulelor nu numai de a percepe stimulii provocați de schimbarea condițiilor de existență, ci și de a le răspunde, adică de a reacționa. Această capacitate a celulelor reflectă unitatea organismului cu mediul extern, fără de care viața este imposibilă.
Una dintre formele de răspuns la stimulare este o mișcare îndreptată spre stimul sau spre direcția opusă. Capacitatea de a se deplasa într-un organism multicelulular este posedată de doar câteva celule, de exemplu, celulele albe din sânge - leucocitele.
Reproducerea celulelor. Celulele se reproduc prin împărțire. Distingerea divizării directe, indirecte și de reducere.
divizare directă sau amitosis [tradus: fără (a) formarea unui fir - mitoză] (. Figura 2), este că primul nucleu pereshnurovyvaetsya și divide citoplasmă și el. Ca rezultat, se obțin două celule fiice echivalente, care ulterior cresc la dimensiunea celulelor părinte. Diviziunea directă a celulelor la animalele superioare este rară. diviziune indirectă sau mitoză sau mitoză (fig. 3), este mult mai dificil, este caracterizat prin sinteza crescută în nucleu și dublarea cantității de ADN. Distinge patru faze: profază, metafază, anafază și telofază. Profaza caracterizat prin: a) formarea la nucleul primei cromatinei toroane sub forma unei bobine, iar apoi filamentele individuale - * cromozomi în formă de știfturi;
Profaza este nucleul mort din celulă; 2 - formarea filamentelor cromatinei sub forma unei bobine; 3 - formarea de cromozomi sub formă de fire de păr; metafază; 4 - stadiul stelei materne; anafază: 5 - divizarea cromozomilor; c - stadiul stelelor fiice; telofaza: 7 - divizarea citoplasmei; 8 - formarea celulelor fiice.
* Cromozomii se formează înainte ca celula să fie împărțită din cromatina nucleului. Ele au forma spiralelor de filamente răsucite cu structură fină, care se datorează aranjamentului regulat al acizilor nucleici și al proteinelor. Un anumit număr de perechi (diploide) de cromozomi este tipic pentru animalele din fiecare specie; de exemplu, la cromozomii 48 de bovine. la oi 5G, la porcii 40 (la om 46).
b) o divergență de centrioli unul față de celălalt. În centrifoli metafazici sunt localizați la poli ai celulei și cromozomii între ei de-a lungul ecuatorului; așa-numita stea-mamă este obținută. În anafază, cromozomii s-au despărțit și s-au despărțit de poli de celulă, formând stele de fiică. În telofază există o diviziune a citoplasmei și formarea celulelor fiice. În celulele fiice, cromozomii se reunesc din nou într-o minge și apoi încetează să mai fie vizibili, formând un nucleu. Mitoza este cel mai perfect mod de a diviza celulele. De obicei, celulele sunt împărțite într-un organism în creștere.
Divizarea reducerii este inerentă numai în celulele sexuale. Se caracterizează prin faptul că cromozomii formează formațiuni pereche, cu excepția unui cromozom neparat, care se diferențiază de poli de celulă. Ca urmare a împărțirii celulei mamă în două celule fiice, există o jumătate de set de cromozomi. Un cromozom neparat este prezent într-o singură celulă fiică. Celulele sexuale îmbinate cu o jumătate de set de cromozomi capabili de fertilizare se numesc gameți masculi și femele.