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Was ist Zytoplasma? Wie ist seine Struktur und Zusammensetzung? Welche Funktionen erfüllt es? In diesem Artikel werden wir alle diese Fragen ausführlich beantworten. Darüber hinaus werden wir die Strukturmerkmale des Zytoplasmas und seine Eigenschaften betrachten und auch über die Teilung, den Aufbau von Zellmembranen und die wichtigsten Zellorganellen sprechen.

Struktureinheiten aller Gewebe und Organe der Zelle. Zwei Arten ihrer strukturellen Organisation

Es ist bekannt, dass Zellen das Gewebe aller Pflanzen und Tiere bilden. Diese Struktureinheiten aller Lebewesen können in Form, Größe und sogar variieren Interne Struktur. Aber gleichzeitig haben sie ähnliche Prinzipien in Lebensprozessen, einschließlich Stoffwechsel, Wachstum und Entwicklung, Reizbarkeit und Variabilität. Die einfachsten Lebensformen bestehen aus einer einzigen Zelle und vermehren sich durch Teilung.
Wissenschaftler haben zwei Arten der Organisation der Zellstruktur identifiziert:

• prokaryotisch;
• eukaryotisch.

Sie weisen viele Unterschiede in ihrer Struktur auf. Es gibt keinen strukturell geformten Kern. Sein einziges Chromosom befindet sich direkt im Zytoplasma, ist also in keiner Weise von anderen Elementen getrennt. Diese Struktur ist charakteristisch für Bakterien. Ihr Zytoplasma weist eine geringe strukturelle Zusammensetzung auf, enthält jedoch kleine Ribosomen. Eine eukaryotische Zelle ist viel komplexer als eine prokaryotische Zelle. Seine an Protein gebundene DNA befindet sich in Chromosomen, die sich in einem separaten Zellorganell befinden – dem Zellkern. Es ist durch eine poröse Membran von anderen Zellorganellen getrennt und besteht aus Elementen wie Chromatin, Kernsaft und Nukleolus. Allerdings haben die beiden Arten der Zellorganisation auch etwas gemeinsam. Sowohl Prokaryoten als auch Eukaryoten haben eine Hülle. Und ihr innerer Inhalt wird durch eine spezielle kolloidale Lösung dargestellt, die verschiedene Organellen und temporäre Einschlüsse enthält.

Zytoplasma. Seine Zusammensetzung und Funktionen

Kommen wir also zum Kern unserer Forschung. Was ist Zytoplasma? Schauen wir uns diese Zellformation genauer an. Zytoplasma ist ein wesentlicher Bestandteil der Zelle und befindet sich zwischen dem Zellkern und der Plasmamembran. Es ist halbflüssig und von Tubuli, Mikrotubuli, Mikrofilamenten und Filamenten durchdrungen. Unter Zytoplasma kann auch eine kolloidale Lösung verstanden werden, die durch die Bewegung kolloidaler Partikel und anderer Komponenten gekennzeichnet ist. In diesem halbflüssigen Medium, bestehend aus Wasser, befinden sich verschiedene organische und anorganische Verbindungen, Zellstrukturen-Organellen sowie temporäre Einschlüsse. Die wichtigsten Funktionen des Zytoplasmas sind folgende. Es übernimmt das Design aller Zellkomponenten in einheitliches System. Aufgrund des Vorhandenseins von Tubuli und Mikrotubuli fungiert das Zytoplasma als Zellskelett und bietet eine Umgebung für physiologische und biochemische Prozesse. Darüber hinaus ermöglicht es die Funktion aller Zellorganellen und sorgt für Bewegung. Diese Funktionen des Zellzytoplasmas sind äußerst wichtig, da sie es ermöglichen Struktureinheit aller Lebewesen, um ihren normalen Lebensaktivitäten nachzugehen. Jetzt wissen Sie, was Zytoplasma ist. Sie wissen auch, welche Position es in der Zelle einnimmt und welche „Arbeit“ es verrichtet. Als nächstes werden wir uns die Zusammensetzung und Struktur der kolloidalen Lösung genauer ansehen.

Gibt es Unterschiede im Zytoplasma pflanzlicher und tierischer Zellen?

Betrachtet werden Membranorganellen, die sich in einer kolloidalen Lösung befinden endoplasmatisches Retikulum, Mitochondrien, Lysosomen, Plastiden und äußere Zytozellen Plasma Membran. In tierischen und pflanzlichen Zellen ist die Zusammensetzung des halbflüssigen Mediums unterschiedlich. Das Zytoplasma verfügt über spezielle Organellen – Plastiden. Dabei handelt es sich um spezifische Eiweißkörper, die sich in Funktion und Form unterscheiden und mit unterschiedlich farbigen Pigmenten gefärbt sind. Plastiden liegen im Zytoplasma und können sich mit diesem bewegen. Sie wachsen, vermehren sich und produzieren organische Verbindungen, die Enzyme enthalten. Das Zytoplasma einer Pflanzenzelle weist drei Arten von Plastiden auf. Die gelblichen oder orangen heißen Chromoplasten, die grünen Chloroplasten und die farblosen Leukoplasten. Es gibt noch einen charakteristisches Merkmal- Der Golgi-Komplex wird durch im Zytoplasma verstreute Dictyosomen dargestellt. Tierische Zellen haben im Gegensatz zu Pflanzenzellen zwei Zytoplasmaschichten. Das Äußere heißt Ektoplasma, das Innere Endoplasma. Die erste Schicht grenzt an die Zellmembran und die zweite befindet sich zwischen dieser und der porösen Kernmembran. Ektoplasma enthält große Menge Mikrofilament – ​​Fäden aus Molekülen des globulären Proteins Aktin. Endoplasma enthält verschiedene Organellen und Körnchen und zeichnet sich durch eine geringere Viskosität aus.

Hyaloplasma in einer eukaryotischen Zelle

Die Grundlage des Zytoplasmas von Eukaryoten ist das sogenannte Hyaloplasma. Es handelt sich um eine schleimige, farblose, heterogene Lösung, in der ständig Stoffwechselprozesse ablaufen. Hyaloplasma (mit anderen Worten Matrix) hat eine komplexe Struktur. Seine Zusammensetzung umfasst lösliche RNA und Proteine, Lipide und Polysaccharide. Das Hyaloplasma enthält außerdem eine erhebliche Menge an Nukleotiden, Aminosäuren sowie Ionen anorganischer Verbindungen wie Na – oder Ca 2+.

Die Matrix weist keine homogene Struktur auf. Es gibt zwei Formen: Gel (fest) und Sol (flüssig). Zwischen ihnen gibt es gegenseitige Übergänge. In der flüssigen Phase befindet sich ein System dünner Proteinfäden, sogenannte Mikrotrabekel. Sie verbinden alle Strukturen innerhalb der Zelle. Und an den Stellen, an denen sie sich kreuzen, gibt es Gruppen von Ribosomen. Mikrotrabekel bilden zusammen mit Mikrotubuli und Mikrofilamenten das zytoplasmatische Skelett. Es bestimmt und organisiert den Standort aller Zellorganellen.

Organische und anorganische Substanzen in einer kolloidalen Zelllösung

Schauen wir uns mal an, was chemische Zusammensetzung Zytoplasma? Die in der Zelle enthaltenen Stoffe lassen sich in zwei Gruppen einteilen – organische und anorganische. Die erste besteht aus Proteinen, Kohlenhydraten, Fetten und Nukleinsäuren. Kohlenhydrate im Zytoplasma werden durch Mono-, Di- und Polysaccharide repräsentiert. Monosaccharide, farblose kristalline Substanzen, die normalerweise süß schmecken, umfassen Fructose, Glucose, Ribose usw. Große Polysaccharidmoleküle bestehen aus Monosacchariden. In der Zelle werden sie durch Stärke, Glykogen und Zellulose repräsentiert. Lipide, also Fettmoleküle, werden aus Resten von Glycerin und Fettsäuren gebildet. Die Struktur des Zytoplasmas: Anorganische Stoffe werden hauptsächlich durch Wasser repräsentiert, das in der Regel bis zu 90 % der Masse ausmacht. Es erfüllt wichtige Funktionen im Zytoplasma.

Wasser ist ein universelles Lösungsmittel, verleiht Elastizität und ist direkt an der Bewegung von Substanzen innerhalb und zwischen Zellen beteiligt. Was die Makroelemente betrifft, die die Grundlage von Biopolymeren bilden, sind mehr als 98 % der Gesamtzusammensetzung des Zytoplasmas von Sauerstoff, Wasserstoff, Kohlenstoff und Stickstoff besetzt. Darüber hinaus enthält die Zelle Natrium, Kalzium, Schwefel, Magnesium, Chlor usw. Mineralsalze kommen in Form von Anionen und Kationen vor und ihr Verhältnis bestimmt den Säuregehalt der Umgebung.

Eigenschaften einer kolloidalen Lösung in einer Zelle

Betrachten wir als nächstes die Haupteigenschaften des Zytoplasmas. Erstens ist dies eine ständige Zyklose. Es repräsentiert die intrazelluläre Bewegung des Zytoplasmas. Es wurde erstmals im 18. Jahrhundert vom italienischen Wissenschaftler Corti aufgezeichnet und beschrieben. Zyklosen treten im gesamten Protoplasma auf, auch in den Strängen, die das Zytoplasma mit dem Zellkern verbinden. Wenn die Bewegung aus irgendeinem Grund stoppt, stirbt die eukaryontische Zelle. Das Zytoplasma befindet sich zwangsläufig in einer ständigen Zyklose, die durch die Bewegung der Organellen erkennbar ist. Die Geschwindigkeit der Matrixbewegung hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter Licht und Temperatur. Beispielsweise beträgt die Zyklosegeschwindigkeit in der Epidermis von Zwiebelschuppen etwa 6 m/s. Die Bewegung des Zytoplasmas in einem Pflanzenorganismus hat einen großen Einfluss auf dessen Wachstum und Entwicklung und erleichtert den Stofftransport zwischen Zellen. Die zweite wichtige Eigenschaft ist die Viskosität der kolloidalen Lösung. Sie variiert stark je nach Art des Organismus. Bei einigen Lebewesen kann die Viskosität des Zytoplasmas geringfügig höher sein als bei anderen; im Gegenteil kann sie die Viskosität von Glycerin erreichen. Es wird angenommen, dass es vom Stoffwechsel abhängt. Je intensiver der Austausch stattfindet, desto geringer wird die Viskosität der kolloidalen Lösung.

Eine weitere wichtige Eigenschaft ist die Halbdurchlässigkeit. Das Zytoplasma enthält Grenzmembranen. Dank ihrer besonderen Struktur verfügen sie über die Fähigkeit, Moleküle bestimmter Stoffe gezielt passieren zu lassen, andere jedoch nicht. Zytoplasma spielt eine entscheidende Rolle im Lebensprozess. Sie ist nicht lebenslang konstant, verändert sich mit dem Alter und nimmt bei pflanzlichen Organismen mit zunehmender Lichtintensität und Temperatur zu. Es ist schwierig, die Bedeutung des Zytoplasmas zu überschätzen. Es ist am Energiestoffwechsel und Transport beteiligt Nährstoffe, Entfernung von Exotoxinen. Die Matrix gilt auch als osmotische Barriere und ist an der Regulierung von Entwicklung, Wachstum und Zellteilung beteiligt. Die Einbeziehung des Zytoplasmas spielt eine wichtige Rolle bei der DNA-Replikation.

Merkmale der Zellreproduktion

Alle pflanzlichen und tierischen Zellen vermehren sich durch Teilung. Es sind drei Typen bekannt: indirekt, direkt und reduzierend. Die erste wird auch Amitose genannt. Die indirekte Reproduktion erfolgt wie folgt. Zunächst wird der Kern „zusammengeschnürt“ und dann teilt sich das Zytoplasma. Dadurch entstehen zwei Zellen, die nach und nach auf die Größe der Mutter anwachsen. Diese Art der Teilung ist bei Tieren äußerst selten. In der Regel unterliegen sie einer indirekten Teilung, also einer Mitose. Sie ist wesentlich komplexer als die Amitose und zeichnet sich durch eine Steigerung der Synthese im Zellkern und eine Verdoppelung der DNA-Menge aus. Die Mitose besteht aus vier Phasen, die Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase genannt werden.

• Die erste Phase ist durch die Bildung eines Knäuels aus Chromatinfäden anstelle des Zellkerns und anschließend der Bildung von Chromosomen in Form von „Haarnadeln“ gekennzeichnet. Während dieser Zeit divergieren die Zentriolen zu den Polen und es kommt zur Bildung einer achromatischen Spindel.
• Das zweite Stadium der Mitose unterscheidet sich dadurch, dass die Chromosomen, nachdem sie die maximale Spiralisierung erreicht haben, beginnen, sich geordnet am Äquator der Zelle anzuordnen.
• In der dritten Phase spaltet sich das Chromosom in zwei Chromatiden. In diesem Fall ziehen sich die Spindelfäden zusammen und ziehen die Tochterchromosomen zu entgegengesetzten Polen.
• In der vierten Phase der Mitose kommt es zur Disspiralisierung der Chromosomen und zur Bildung einer Kernmembran um sie herum. Gleichzeitig kommt es zur Teilung des Zytoplasmas. Tochterzellen haben einen diploiden Chromosomensatz.

Die Reduktionsteilung ist ausschließlich für Keimzellen charakteristisch. Bei dieser Art der Zellreproduktion werden aus Chromosomen Paarbildungen gebildet. Die Ausnahme ist ein ungepaartes Chromosom. Durch Reduktionsteilung entsteht in zwei Tochterzellen ein halber Chromosomensatz. Die ungepaarte Zelle kommt nur in einer Tochterzelle vor. Geschlechtszellen, die über die Hälfte des Chromosomensatzes verfügen, reif und befruchtungsfähig sind, werden weibliche und männliche Gameten genannt.

Das Konzept der Zytoplasmamembran

Alle Zellen von Tieren, Pflanzen und sogar den einfachsten Bakterien verfügen über einen speziellen Oberflächenapparat, der die Matrix begrenzt und vor der äußeren Umgebung schützt. Die Zytoplasmamembran (Plasmalemma, Zellmembran, Plasmamembran) ist eine selektiv durchlässige Schicht aus Molekülen (Proteinen, Phospholipiden), die das Zytoplasma bedeckt. Es umfasst drei Subsysteme:

• Plasma Membran;
• Supramembrankomplex;
• Submembran-Stütz-Kontraktil-Apparat des Hyaloplasmas.

Die Struktur der Zytoplasmamembran ist wie folgt: Sie enthält zwei Schichten von Lipidmolekülen (Doppelschicht), wobei jedes dieser Moleküle einen Schwanz und einen Kopf hat. Die Schwänze sind einander zugewandt. Sie sind hydrophob. Die Köpfe sind hydrophil und zeigen zur Zelle hin und nach außen. Die Doppelschicht enthält Proteinmoleküle. Darüber hinaus ist es asymmetrisch und verschiedene Lipide sind in Monoschichten angeordnet. In einer eukaryontischen Zelle beispielsweise befinden sich Cholesterinmoleküle in der inneren Hälfte der Membran neben dem Zytoplasma. Glykolipide befinden sich ausschließlich in der äußeren Schicht und ihre Kohlenhydratketten sind immer nach außen gerichtet. Die Zytoplasmamembran erfüllt wesentliche Funktionen, darunter die Begrenzung des Zellinhalts vor der äußeren Umgebung und das Eindringen bestimmter Substanzen (Glukose, Aminosäuren) in die Zelle. Das Plasmalemma übernimmt die Übertragung von Stoffen in die Zelle sowie deren Abtransport nach außen, also die Ausscheidung. Wasser, Ionen und kleine Stoffmoleküle dringen durch die Poren ein und große Feststoffpartikel werden durch Phagozytose in die Zelle transportiert. Auf der Oberfläche der Membran bilden sich Mikrovilli, Einstülpungen und Vorsprünge, die nicht nur die effektive Aufnahme und Freisetzung von Substanzen, sondern auch die Verbindung mit anderen Zellen ermöglichen. Die Membran bietet die Möglichkeit, eine „Einheit aller Lebewesen“ anzubringen verschiedene Oberflächen und fördert die Bewegung.

Organellen im Zytoplasma. Endoplasmatisches Retikulum und Ribosomen

Neben dem Hyaloplasma enthält das Zytoplasma auch viele mikroskopisch kleine Organellen, die sich in ihrer Struktur unterscheiden. Ihre Anwesenheit in pflanzlichen und tierischen Zellen weist darauf hin, dass sie alle wesentliche Funktionen erfüllen und lebenswichtig sind. In gewisser Weise sind diese morphologischen Gebilde mit den Organen des menschlichen oder tierischen Körpers vergleichbar, was die Bezeichnung Organellen ermöglichte. Im Zytoplasma werden unter dem Lichtmikroskop sichtbare Organellen unterschieden – der Lamellenkomplex, Mitochondrien und das Zentrosom. Mithilfe eines Elektronenmikroskops werden in der Matrix Mikrotubuli, Lysosomen, Ribosomen und das Plasmatische Retikulum nachgewiesen. Das zelluläre Zytoplasma wird von verschiedenen Kanälen durchdrungen, die als „endoplasmatisches Retikulum“ bezeichnet werden. Ihre Membranwände stehen in Kontakt mit allen anderen Organellen und bilden ein einziges System, das den Energieaustausch sowie die Stoffbewegung innerhalb der Zelle durchführt. Die Wände dieser Kanäle enthalten Ribosomen, die wie winzige Körnchen aussehen. Sie können einzeln oder in Gruppen angeordnet sein. Ribosomen bestehen zu nahezu gleichen Teilen aus Ribonukleinsäure und Proteinen. Sie enthalten auch Magnesium. Ribosomen können nicht nur in den EPS-Kanälen lokalisiert sein, sondern liegen auch frei im Zytoplasma und können auch im Zellkern gefunden werden, wo sie gebildet werden. Die Ansammlung von Kanälen, die Ribosomen enthalten, wird als granuläres endoplasmatisches Retikulum bezeichnet. Sie enthalten neben Ribosomen Enzyme, die die Synthese von Kohlenhydraten und Fetten fördern. Die inneren Hohlräume der Kanäle enthalten die Abfallprodukte der Zelle. Manchmal bilden sich in den Erweiterungen des EPS Vakuolen – und werden durch die Membran begrenzt. Diese Organellen halten den Turgordruck aufrecht. Lysosomen sind kleine Strukturen ovale Form. Sie sind im gesamten Zytoplasma verstreut. Lysosomen werden im ER- oder Golgi-Komplex gebildet, wo sie mit hydrolytischen Enzymen gefüllt sind. Lysosomen dienen dazu, Partikel zu verdauen, die durch Phagozytose in die Zelle gelangen.

Zytoplasma: Struktur und Funktionen seiner Organellen. Lamellärer Golgi-Komplex, Mitochondrien und Zentrosom

Der Golgi-Komplex wird in Pflanzenzellen durch einzelne Körper dargestellt, die aus Membranen bestehen, und bei Tieren durch Tubuli, Vesikel und Zisternen. Dieses Organell dient der chemischen Veränderung, Verdichtung und anschließenden Freisetzung zellulärer Sekretionsprodukte in das Zytoplasma. Es führt auch die Synthese von Polysacchariden und die Bildung von Glykoproteinen durch. Mitochondrien sind stäbchenförmige, fadenförmige oder körnige Körper. Sie werden von zwei Membranen begrenzt, die aus Doppelschichten aus Phospholipiden und Proteinen bestehen. Cristae gehen von den inneren Membranen dieser Organellen aus, an deren Wänden sich Enzyme befinden. Mit ihrer Hilfe wird Adenosintriphosphorsäure (ATP) synthetisiert. Mitochondrien werden manchmal als „zelluläre Kraftwerke“ bezeichnet, da sie einen erheblichen Anteil an Adenosintriphosphat liefern. Es wird von der Zelle als chemische Energiequelle genutzt. Darüber hinaus erfüllen Mitochondrien weitere Funktionen, darunter Signalübertragung, Zellnekrose und Zelldifferenzierung. Das Zentrosom (Zellzentrum) besteht aus zwei Zentriolen, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind. Dieses Organell kommt in allen Tieren und Pflanzen vor (mit Ausnahme von Protozoen und niederen Pilzen) und ist für die Bestimmung der Pole während der Mitose verantwortlich. In einer sich teilenden Zelle teilt sich zuerst das Zentrosom. Dabei entsteht eine Achromatin-Spindel, die Richtlinien für die Divergenz der Chromosomen zu den Polen hin vorgibt. Zusätzlich zu den bezeichneten Organellen kann die Zelle auch Organellen enthalten besonderer Zweck, zum Beispiel Zilien und Flagellen. Außerdem kann es in bestimmten Lebensphasen Einschlüsse, also vorübergehende Elemente, enthalten. Zum Beispiel Nährstoffe wie Fetttröpfchen, Proteine, Stärke, Glykogen usw.

Lymphozyten sind die wichtigsten Zellen des Immunsystems

Lymphozyten sind wichtige Zellen der Gruppe der Leukozyten im Blut von Mensch und Tier und an immunologischen Reaktionen beteiligt. Sie werden nach Größe und klassifiziert Strukturmerkmale in drei Untergruppen:

• klein – weniger als 8 Mikrometer Durchmesser;
• mittel – mit einem Durchmesser von 8 bis 11 Mikrometer;
• groß – mit einem Durchmesser von über 11 Mikrometern.

Im Blut von Tieren überwiegen kleine Lymphozyten. Sie haben einen großen runden Kern, der das Volumen des Zytoplasmas dominiert. Das Zytoplasma der Lymphozyten dieser Untergruppe sieht aus wie ein Kernrand oder Halbmond neben einer Seite des Kerns. Die Matrix enthält häufig eine gewisse Menge kleiner azurophiler Körnchen. Mitochondrien, Elemente des Lamellenkomplexes und ER-Tubuli sind nur wenige zahlreich und befinden sich in der Nähe der Kernmulde. Mittlere und große Lymphozyten sind etwas unterschiedlich aufgebaut. Ihre Kerne sind bohnenförmig und enthalten weniger kondensiertes Chromatin. In ihnen ist der Nukleolus leicht zu erkennen. Das Zytoplasma der Lymphozyten der zweiten und dritten Gruppe hat einen breiteren Rand. Es gibt zwei Klassen von Lymphozyten, die sogenannten B- und T-Lymphozyten. Die ersten werden bei Tieren im myeloischen Gewebe des Knochenmarks gebildet. Diese Zellen haben die Fähigkeit, Immunglobuline zu bilden. Mit ihrer Hilfe interagieren B-Lymphozyten mit Antigenen und erkennen diese. T-Lymphozyten werden aus Knochenmarkszellen im Thymus (in seinem kortikalen Teil der Läppchen) gebildet. Ihre Zytoplasmamembran enthält Oberflächenhistokompatibilitätsantigene sowie zahlreiche Rezeptoren, mit deren Hilfe Fremdpartikel erkannt werden. Kleine Lymphozyten werden hauptsächlich durch T-Lymphozyten (mehr als 70 %) repräsentiert, darunter eine große Anzahl langlebiger Zellen. Die überwiegende Mehrheit der B-Lymphozyten lebt nicht lange – von einer Woche bis zu einem Monat.

Wir hoffen, dass unser Artikel hilfreich war und Sie jetzt wissen, was Zytoplasma, Hyaloplasma und Plasmalemma sind. Sie sind sich auch der Funktionen, Struktur und Bedeutung dieser Zellformationen für das Leben des Körpers bewusst.

Zellorganellen, auch Organellen genannt, sind spezialisierte Strukturen der Zelle selbst, die für verschiedene wichtige und lebenswichtige Funktionen verantwortlich sind. Warum überhaupt „Organellen“? Nur werden diese Zellbestandteile hier mit den Organen eines vielzelligen Organismus verglichen.

Aus welchen Organellen besteht die Zelle?

Manchmal bedeuten Organellen auch nur die permanenten Strukturen der Zelle, die sich darin befinden. Aus dem gleichen Grund werden der Zellkern und sein Nukleolus nicht als Organellen bezeichnet, ebenso wie Zilien und Flagellen keine Organellen sind. Aber zu den Organellen, aus denen die Zelle besteht, gehören: komplexes endoplasmatisches Retikulum, Ribosomen, Mikrotubuli, Mikrofilamente, Lysosomen. Tatsächlich sind dies die Hauptorganellen der Zelle.

Wenn wir reden über Zu den Organellen tierischer Zellen zählen auch Zentriolen und Mikrofibrillen. Die Zahl der Organellen einer Pflanzenzelle umfasst jedoch immer noch nur für Pflanzen charakteristische Plastiden. Im Allgemeinen kann sich die Zusammensetzung der Organellen in Zellen je nach Zelltyp erheblich unterscheiden.

Zeichnung der Struktur einer Zelle, einschließlich ihrer Organellen.

Doppelmembran-Zellorganellen

Auch in der Biologie gibt es ein Phänomen wie Doppelmembran-Zellorganellen, dazu gehören Mitochondrien und Plastiden. Im Folgenden beschreiben wir ihre inhärenten Funktionen sowie alle anderen Hauptorganellen.

Funktionen von Zellorganellen

Lassen Sie uns nun kurz die Hauptfunktionen tierischer Zellorganellen beschreiben. Also:

• Die Plasmamembran ist ein dünner Film um die Zelle herum, der aus Lipiden und Proteinen besteht. Ein sehr wichtiges Organell, das Wasser, Mineralien und organische Substanzen in die Zelle transportiert, schädliche Abfallprodukte entfernt und die Zelle schützt.
• Zytoplasma ist die innere halbflüssige Umgebung der Zelle. Sorgt für die Kommunikation zwischen Kern und Organellen.
• Das endoplasmatische Retikulum ist ebenfalls ein Netzwerk von Kanälen im Zytoplasma. Nimmt aktiv an der Synthese von Proteinen, Kohlenhydraten und Lipiden teil und ist am Transport von Nährstoffen beteiligt.
• Mitochondrien sind Organellen, in denen unter Beteiligung von Enzymen organische Substanzen oxidiert und ATP-Moleküle synthetisiert werden. Mitochondrien sind im Wesentlichen Zellorganellen, die Energie synthetisieren.
• Plastiden (Chloroplasten, Leukoplasten, Chromoplasten) kommen, wie oben erwähnt, ausschließlich in Pflanzenzellen vor, im Allgemeinen sind sie vorhanden Hauptmerkmal Pflanzenorganismus. Sie spielen eine sehr wichtige Funktion, zum Beispiel sind Chloroplasten, die den grünen Farbstoff Chlorophyll enthalten, für das Phänomen bei Pflanzen verantwortlich.
• Der Golgi-Komplex ist ein System von Hohlräumen, die durch eine Membran vom Zytoplasma abgegrenzt sind. Führen Sie die Synthese von Fetten und Kohlenhydraten auf der Membran durch.
• Lysosomen sind Körper, die durch eine Membran vom Zytoplasma getrennt sind. Die darin enthaltenen speziellen Enzyme beschleunigen den Abbau komplexer Moleküle. Das Lysosom ist auch ein Organell, das für den Proteinaufbau in Zellen sorgt.
• - mit Zellsaft gefüllte Hohlräume im Zytoplasma, ein Ort der Ansammlung von Reservenährstoffen; Sie regulieren den Wassergehalt in der Zelle.

Generell sind alle Organellen wichtig, denn sie regulieren das Leben der Zelle.

Grundlegende Zellorganellen, Video

Und zum Schluss noch ein thematisches Video über Zellorganellen.

Entsprechend ihrer Struktur lassen sich die Zellen aller lebenden Organismen in zwei große Abschnitte einteilen: nichtnukleare und nukleare Organismen.

Um den Aufbau pflanzlicher und tierischer Zellen zu vergleichen, sollte gesagt werden, dass beide Strukturen zum Superreich der Eukaryoten gehören, das heißt, sie enthalten eine Membranmembran, einen morphologisch geformten Zellkern und Organellen für verschiedene Zwecke.

Merkmale der Struktur einer Pflanzenzelle:

Merkmale der Struktur einer tierischen Zelle:

Kurzer Vergleich pflanzlicher und tierischer Zellen

Was daraus folgt

1. Die grundlegende Ähnlichkeit der Strukturmerkmale und der molekularen Zusammensetzung pflanzlicher und tierischer Zellen weist auf die Verwandtschaft und Einheit ihrer Herkunft hin, höchstwahrscheinlich aus einzelligen Wasserorganismen.
2. Beide Typen enthalten viele Elemente Periodensystem, die hauptsächlich in Form komplexer Verbindungen anorganischer und organischer Natur vorliegen.
3. Der Unterschied besteht jedoch darin, dass sich diese beiden Zelltypen im Laufe der Evolution weit voneinander entfernt haben, weil vor diversen widrigen Umwelteinflüssen sind sie absolut geschützt verschiedene Wege Schutz und haben auch unterschiedliche Fütterungsmethoden voneinander.
4. Eine Pflanzenzelle unterscheidet sich von einer tierischen Zelle vor allem durch ihre robuste Hülle, die aus Zellulose besteht; spezielle Organellen - Chloroplasten mit Chlorophyllmolekülen in ihrer Zusammensetzung, mit deren Hilfe wir Photosynthese durchführen; und gut entwickelte Vakuolen mit Nährstoffversorgung.

Zytoplasma wird als innere Umgebung des Körpers bezeichnet, da es ständig in Bewegung ist und alle Zellbestandteile bewegt. Im Zytoplasma wandern sie ständig metabolische Prozesse, enthält alle organischen und anorganischen Stoffe.

Struktur

Zytoplasma besteht aus einem permanenten flüssigen Teil – Hyaloplasma und sich verändernden Elementen – Organellen und Einschlüssen.

Organellen des Zytoplasmas werden in Membran- und Nichtmembranorganellen unterteilt, wobei letztere wiederum Doppelmembran- und Einzelmembranorganellen sein können.

1. Nichtmembranorganellen: Ribosomen, Vakuolen, Zentrosom, Flagellen.
2. Doppelmembranorganellen: Mitochondrien, Plastiden, Zellkern.
3. Einzelmembranorganellen: Golgi-Apparat, Lysosomen, Vakuolen, endoplasmatisches Retikulum.

Zu den Bestandteilen des Zytoplasmas gehören auch zelluläre Einschlüsse, die in Form von Lipidtröpfchen oder Glykogenkörnchen vorliegen.

Die Hauptmerkmale des Zytoplasmas:

• Farblos;
• elastisch;
• schleimig-viskos;
• strukturiert;
• beweglich.

Der flüssige Teil des Zytoplasmas unterscheidet sich in seiner chemischen Zusammensetzung in Zellen unterschiedlicher Spezialisierung. Die Hauptsubstanz besteht zu 70 bis 90 % aus Wasser; außerdem enthält es Proteine, Kohlenhydrate, Phospholipide, Spurenelemente und Salze.

Das Säure-Basen-Gleichgewicht wird bei 7,1–8,5 pH (leicht alkalisch) gehalten.

Zytoplasma ist bei der Untersuchung bei hoher Vergrößerung eines Mikroskops kein homogenes Medium. Es gibt zwei Teile – einer befindet sich an der Peripherie im Bereich des Plasmalemmas (Ektoplasma), der andere befindet sich in der Nähe des Kerns (Endoplasma).

Ektoplasma dient als Link mit Umfeld, Interzellularflüssigkeit und benachbarte Zellen. Endoplasma- Hier befinden sich alle Organellen.

Die Struktur des Zytoplasmas enthält spezielle Elemente – Mikrotubuli und Mikrofilamente.

Mikrotubuli– Nichtmembranorganellen, die für die Bewegung von Organellen innerhalb der Zelle und die Bildung des Zytoskeletts notwendig sind. Das globuläre Protein Tubulin ist der Hauptbaustein für Mikrotubuli. Ein Tubulinmolekül hat einen Durchmesser von maximal 5 nm. In diesem Fall können sich die Moleküle miteinander verbinden und gemeinsam eine Kette bilden. 13 solcher Ketten bilden einen Mikrotubulus mit einem Durchmesser von 25 nm.

Tubulinmoleküle sind ständig in Bewegung, um Mikrotubuli zu bilden; wenn die Zelle ungünstigen Faktoren ausgesetzt wird, wird der Prozess gestört. Mikrotubuli sind verkürzt oder vollständig denaturiert. Diese Elemente des Zytoplasmas sind für das Leben von Pflanzen- und Bakterienzellen sehr wichtig, da sie an der Struktur ihrer Membranen beteiligt sind.

Mikrofilamente- Dabei handelt es sich um submikroskopische Nichtmembranorganellen, die das Zytoskelett bilden. Sie sind auch Teil des kontraktilen Apparats der Zelle. Mikrofilamente bestehen aus zwei Arten von Proteinen – Aktin und Myosin. Aktinfasern haben einen Durchmesser von bis zu 5 nm und Myosinfasern einen Durchmesser von bis zu 25 nm. Mikrofilamente sind hauptsächlich im Ektoplasma konzentriert. Es gibt auch spezifische Filamente, die für einen bestimmten Zelltyp charakteristisch sind.

Mikrotubuli und Mikrofilamente bilden zusammen das Zytoskelett der Zelle, das die Verbindung aller Organellen und den intrazellulären Stoffwechsel gewährleistet.

Im Zytoplasma werden auch hochmolekulare Biopolymere isoliert. Sie sind zu Membrankomplexen zusammengefasst, die den gesamten Zellinnenraum durchdringen, den Standort von Organellen bestimmen und das Zytoplasma von der Zellwand abgrenzen.

Die strukturellen Merkmale des Zytoplasmas liegen in der Fähigkeit, seine innere Umgebung zu verändern. Es kann in zwei Zuständen vorliegen: halbflüssig ( Sol) und viskos ( Gel). Abhängig vom Einfluss äußerer Faktoren (Temperatur, Strahlung, chemische Lösungen) geht das Zytoplasma also von einem Zustand in einen anderen über.

Funktionen

• Füllt den intrazellulären Raum;
• verbindet alles Strukturelemente Zellen;
• transportiert synthetisierte Substanzen zwischen Organellen und außerhalb der Zelle;
• stellt den Standort von Organellen fest;
• ist ein Medium für physikalische und chemische Reaktionen;
• verantwortlich für den Zellturgor, die Konstanz der inneren Umgebung der Zelle.

Die Funktionen des Zytoplasmas in einer Zelle hängen auch von der Art der Zelle selbst ab: pflanzlich, tierisch, eukaryotisch oder prokaryotisch. Aber in allen lebenden Zellen findet im Zytoplasma ein wichtiges physiologisches Phänomen statt – die Glykolyse. Der Prozess der Glukoseoxidation, der unter aeroben Bedingungen abläuft und mit der Freisetzung von Energie endet.

Bewegung des Zytoplasmas

Das Zytoplasma ist in ständiger Bewegung; diese Eigenschaft ist für das Leben der Zelle von großer Bedeutung. Dank der Bewegung sind Stoffwechselprozesse innerhalb der Zelle und die Verteilung synthetisierter Elemente zwischen Organellen möglich.

Biologen beobachteten die Bewegung des Zytoplasmas in großen Zellen und überwachten gleichzeitig die Bewegung von Vakuolen. Für die Bewegung des Zytoplasmas sind Mikrofilamente und Mikrotubuli verantwortlich, die in Gegenwart von ATP-Molekülen aktiviert werden.

Die Bewegung des Zytoplasmas zeigt, wie aktiv die Zellen sind und wie überlebensfähig sie sind. Dieser Prozess ist von äußeren Einflüssen abhängig, sodass kleinste Veränderungen der Umweltfaktoren ihn stoppen oder beschleunigen.

Die Rolle des Zytoplasmas bei der Proteinbiosynthese. Die Proteinbiosynthese erfolgt unter Beteiligung von Ribosomen, die sich direkt im Zytoplasma oder darauf befinden körniges EPS. Außerdem gelangt mRNA durch Kernporen in das Zytoplasma, das von der DNA kopierte Informationen trägt. Das Exoplasma enthält die notwendigen Aminosäuren für die Proteinsynthese und Enzyme, die diese Reaktionen katalysieren.

Übersichtstabelle zur Struktur und Funktion des Zytoplasmas

Die Zelle ist die kleinste Struktur der gesamten Pflanzen- und Tierwelt – das geheimnisvollste Phänomen der Natur. Selbst auf ihrer eigenen Ebene ist die Zelle äußerst komplex und enthält viele Strukturen, die bestimmte Funktionen erfüllen. Im Körper bildet eine Ansammlung bestimmter Zellen Gewebe, Gewebe bilden Organe und diese bilden Organsysteme. Der Aufbau des Tieres ist in vielerlei Hinsicht ähnlich, weist aber gleichzeitig grundlegende Unterschiede auf. Beispielsweise ist die chemische Zusammensetzung der Zellen ähnlich, die Prinzipien der Struktur und Lebenstätigkeit sind ähnlich, aber in Pflanzenzellen gibt es keine Zentriolen (außer bei Algen) und Stärke dient als Nahrungsreservebasis.

Ein Tier besteht aus drei Hauptkomponenten – Zellkern, Zytoplasma und Zellmembran. Zusammen mit dem Zellkern bildet das Zytoplasma Protoplasma. Die Zellmembran ist biologische Membran(Septum), das die Zelle von der äußeren Umgebung trennt, als Hülle für Zellorganellen und den Zellkern dient und zytoplasmatische Kompartimente bildet. Legt man das Präparat unter das Mikroskop, erkennt man gut den Aufbau einer tierischen Zelle. Die Zellmembran besteht aus drei Schichten. Die äußere und innere Schicht besteht aus Proteinen und die Zwischenschicht besteht aus Lipiden. In diesem Fall ist die Lipidschicht in zwei weitere Schichten unterteilt – eine Schicht aus hydrophoben Molekülen und eine Schicht aus hydrophilen Molekülen, die in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet sind. Auf einer Oberfläche Zellmembran Es gibt eine besondere Struktur – die Glykokalyx, die für die selektive Fähigkeit der Membran sorgt. Die Hülle lässt notwendige Substanzen durch und hält diejenigen zurück, die Schaden verursachen. Der Aufbau einer tierischen Zelle dient der Bereitstellung Schutzfunktion schon auf diesem Niveau. Das Eindringen von Substanzen durch die Membran erfolgt unter direkter Beteiligung der Zytoplasmamembran. Die Oberfläche dieser Membran ist aufgrund von Biegungen, Auswüchsen, Falten und Zotten recht bedeutend. Die Zytoplasmamembran ermöglicht beides winzige Partikel und größere.

Die Struktur einer tierischen Zelle ist durch das Vorhandensein von Zytoplasma gekennzeichnet, das größtenteils aus Wasser besteht. Zytoplasma ist ein Behälter für Organellen und Einschlüsse. Darüber hinaus enthält das Zytoplasma auch ein Zytoskelett – Proteinfäden, die an der Abgrenzung des intrazellulären Raums und der Aufrechterhaltung der Zellform und der Kontraktionsfähigkeit beteiligt sind. Ein wichtiger Bestandteil des Zytoplasmas ist das Hyaloplasma, das die Viskosität und Elastizität der Zellstruktur bestimmt. Abhängig von äußeren und inneren Faktoren kann Hyaloplasma seine Viskosität verändern – flüssig oder gelartig werden.

Bei der Untersuchung der Struktur einer tierischen Zelle kann man nicht umhin, auf den Zellapparat zu achten – die Organellen, die sich in der Zelle befinden. Alle Organellen haben ihre eigene spezifische Struktur, die durch die von ihnen ausgeführten Funktionen bestimmt wird. Der Zellkern ist die zentrale Zelleinheit, die Erbinformationen enthält und am Stoffwechsel in der Zelle selbst beteiligt ist. Zu den Zellorganellen gehören das endoplasmatische Retikulum, das Zellzentrum, Mitochondrien, Ribosomen, der Golgi-Komplex, Plastiden, Lysosomen und Vakuolen. Ähnliche Organellen kommen in jeder Zelle vor, aber je nach Funktion kann sich die Struktur einer tierischen Zelle durch das Vorhandensein spezifischer Strukturen unterscheiden.

Organoide:

Mitochondrien oxidieren und sammeln chemische Energie;

Dank der Anwesenheit spezieller Enzyme synthetisiert es Fette und Kohlenhydrate; seine Kanäle erleichtern den Stofftransport innerhalb der Zelle;

Ribosomen synthetisieren Protein;

Der Golgi-Komplex konzentriert Proteine, verdichtet synthetisierte Fette und Polysaccharide, bildet Lysosomen und bereitet Substanzen für deren Entfernung aus der Zelle oder die direkte Verwendung in der Zelle vor;

Lysosomen zersetzen Kohlenhydrate, Proteine, Nukleinsäuren und Fette und verdauen im Wesentlichen die in die Zelle gelangenden Nährstoffe.

Das Zellzentrum ist am Prozess der Zellteilung beteiligt;

Vakuolen halten aufgrund des Zellsaftgehalts den Zellturgor (Innendruck) aufrecht.

Der Aufbau einer lebenden Zelle ist äußerst komplex – auf zellulärer Ebene laufen viele biochemische Prozesse ab, die gemeinsam die lebenswichtigen Funktionen des Organismus sicherstellen.