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As organelas celulares, também conhecidas como organelas, são estruturas especializadas da própria célula, responsáveis ​​por diversas funções importantes e vitais. Afinal, por que “organelas”? Acontece que aqui esses componentes celulares são comparados com os órgãos de um organismo multicelular.

Quais organelas constituem a célula?

Além disso, às vezes organelas significam apenas as estruturas permanentes da célula localizadas nela. Pela mesma razão, o núcleo da célula e seu nucléolo não são chamados de organelas, assim como os cílios e os flagelos não são organelas. Mas as organelas que compõem a célula incluem: complexo, retículo endoplasmático, ribossomos, microtúbulos, microfilamentos, lisossomos. Na verdade, estas são as principais organelas da célula.

Se estamos falando sobre sobre as células animais, suas organelas também incluem centríolos e microfibrilas. Mas o número de organelas de uma célula vegetal ainda inclui apenas plastídios característicos das plantas. Em geral, a composição das organelas nas células pode diferir significativamente dependendo do tipo de célula em si.

Desenho da estrutura de uma célula, incluindo suas organelas.

Organelas celulares de membrana dupla

Também na biologia, existe um fenômeno como organelas celulares de membrana dupla, que incluem mitocôndrias e plastídios. A seguir descreveremos suas funções inerentes, bem como todas as outras organelas principais.

Funções das organelas celulares

Agora vamos descrever brevemente as principais funções das organelas celula animal. Então:

• A membrana plasmática é uma película fina que envolve a célula, composta por lipídios e proteínas. Uma organela muito importante que transporta água, minerais e substâncias orgânicas para dentro da célula, remove resíduos nocivos e protege a célula.
• O citoplasma é o ambiente semilíquido interno da célula. Fornece comunicação entre o núcleo e as organelas.
• O retículo endoplasmático também é uma rede de canais no citoplasma. Participa ativamente na síntese de proteínas, carboidratos e lipídios e está envolvido no transporte de nutrientes.
• As mitocôndrias são organelas nas quais as substâncias orgânicas são oxidadas e as moléculas de ATP são sintetizadas com a participação de enzimas. Essencialmente, as mitocôndrias são uma organela celular que sintetiza energia.
• Plastídios (cloroplastos, leucoplastos, cromoplastos) - como mencionamos acima, são encontrados exclusivamente em células vegetais, em geral sua presença é Característica principal organismo vegetal. Eles desempenham uma função muito importante, por exemplo, os cloroplastos, contendo o pigmento verde clorofila, são os responsáveis ​​pelo fenômeno nas plantas.
• O complexo de Golgi é um sistema de cavidades delimitadas do citoplasma por uma membrana. Realize a síntese de gorduras e carboidratos na membrana.
• Lisossomos são corpos separados do citoplasma por uma membrana. As enzimas especiais que contêm aceleram a quebra de moléculas complexas. O lisossoma também é uma organela que garante a montagem de proteínas nas células.
• - cavidades no citoplasma preenchidas com seiva celular, local de acúmulo de nutrientes de reserva; eles regulam o conteúdo de água na célula.

Em geral, todas as organelas são importantes porque regulam a vida da célula.

Organelas celulares básicas, vídeo

E por fim, um vídeo temático sobre organelas celulares.

No início do desenvolvimento da vida na Terra, todas as formas celulares eram representadas por bactérias. Eles absorveram substâncias orgânicas dissolvidas no oceano primordial através da superfície do corpo.

Com o tempo, algumas bactérias se adaptaram para produzir substâncias orgânicas a partir de substâncias inorgânicas. Para fazer isso, eles usaram a energia da luz solar. Surgiu o primeiro sistema ecológico em que esses organismos eram produtores. Como resultado, o oxigênio liberado por esses organismos apareceu na atmosfera terrestre. Com sua ajuda, você pode obter muito mais energia do mesmo alimento e usar a energia adicional para complicar a estrutura do corpo: dividindo o corpo em partes.

Um de conquistas importantes vida - separação do núcleo e do citoplasma. O núcleo contém informações hereditárias. Uma membrana especial ao redor do núcleo possibilitou a proteção contra danos acidentais. Conforme necessário, o citoplasma recebe comandos do núcleo que direcionam a vida e o desenvolvimento da célula.

Organismos nos quais o núcleo está separado do citoplasma formaram o super-reino nuclear (incluem plantas, fungos e animais).

Assim, a célula - base da organização das plantas e dos animais - surgiu e se desenvolveu no decorrer da evolução biológica.

Mesmo a olho nu, ou melhor ainda, sob uma lupa, você pode ver que a polpa de uma melancia madura consiste em grãos ou grãos muito pequenos. Estas são células - os menores “blocos de construção” que constituem os corpos de todos os organismos vivos, incluindo as plantas.

A vida de uma planta é realizada pela atividade combinada de suas células, criando um todo único. Com a multicelularidade das partes vegetais, ocorre uma diferenciação fisiológica de suas funções, especialização de diversas células dependendo de sua localização no corpo vegetal.

Uma célula vegetal difere de uma célula animal porque possui uma membrana densa que cobre o conteúdo interno por todos os lados. A célula não é plana (como geralmente é representada); provavelmente se parece com uma bolha muito pequena cheia de conteúdo mucoso.

Estrutura e funções de uma célula vegetal

Consideremos uma célula como uma unidade estrutural e funcional de um organismo. A parte externa da célula é coberta por uma parede celular densa, na qual existem seções mais finas chamadas poros. Abaixo dela há uma película muito fina - uma membrana que cobre o conteúdo da célula - o citoplasma. No citoplasma existem cavidades - vacúolos cheios de seiva celular. No centro da célula ou próximo à parede celular existe um corpo denso - um núcleo com nucléolo. O núcleo é separado do citoplasma pelo envelope nuclear. Pequenos corpos chamados plastídios estão distribuídos por todo o citoplasma.

Estrutura de uma célula vegetal

Estrutura e funções das organelas das células vegetais

Organoide	Desenho	Descrição	Função	Peculiaridades
Parede celular ou membrana de plasma		Incolor, transparente e muito durável	Passa substâncias para dentro e para fora da célula.	A membrana celular é semipermeável
Citoplasma		Substância espessa e viscosa	Todas as outras partes da célula estão localizadas nela	Está em constante movimento
Núcleo (parte importante da célula)		Redondo ou oval	Garante a transferência de propriedades hereditárias para células-filhas durante a divisão	Parte central da célula
		Forma esférica ou irregular	Participa na síntese de proteínas
		Reservatório separado do citoplasma por uma membrana. Contém seiva celular	Nutrientes sobressalentes e produtos residuais que a célula não precisa se acumulam.	À medida que a célula cresce, pequenos vacúolos se fundem em um vacúolo grande (central).
Plastídios		Cloroplastos	Eles usam a energia luminosa do sol e criam orgânicos a partir de inorgânicos	A forma dos discos delimitados do citoplasma por uma membrana dupla
		Cromoplastos	Formado como resultado do acúmulo de carotenóides	Amarelo, laranja ou marrom
		Leucoplastos	Plastídios incolores
Envelope nuclear		Consiste em duas membranas (externa e interna) com poros	Separa o núcleo do citoplasma	Permite a troca entre o núcleo e o citoplasma

A parte viva da célula é um sistema estruturado, ordenado e ligado à membrana de biopolímeros e estruturas de membrana interna envolvidas em um conjunto de processos metabólicos e processos energéticos, realizando a manutenção e reprodução de todo o sistema como um todo.

Uma característica importante é que a célula não possui membranas abertas com extremidades livres. As membranas celulares sempre limitam cavidades ou áreas, fechando-as por todos os lados.

Diagrama generalizado moderno de uma célula vegetal

Plasmalema(membrana celular externa) é um filme ultramicroscópico de 7,5 nm de espessura, composto por proteínas, fosfolipídios e água. Este é um filme muito elástico que é bem umedecido pela água e restaura rapidamente a integridade após danos. Possui uma estrutura universal, ou seja, típico de todas as membranas biológicas. Do lado de fora das células vegetais membrana celular existe uma parede celular forte que cria suporte externo e mantém a forma da célula. Consiste em fibra (celulose), um polissacarídeo insolúvel em água.

Plasmodesmos células vegetais, são túbulos submicroscópicos que penetram nas membranas e são revestidos por uma membrana plasmática, que passa de uma célula para outra sem interrupção. Com a ajuda deles, ocorre a circulação intercelular de soluções contendo nutrientes orgânicos. Eles também transmitem biopotenciais e outras informações.

Porami chamadas aberturas na membrana secundária, onde as células são separadas apenas pela membrana primária e pela lâmina mediana. As áreas da membrana primária e da placa intermediária que separam os poros adjacentes das células adjacentes são chamadas de membrana do poro ou película de fechamento do poro. A película de fechamento do poro é perfurada pelos túbulos plasmodesmais, mas geralmente não se forma um orifício passante nos poros. Os poros facilitam o transporte de água e solutos de célula para célula. Os poros se formam nas paredes das células vizinhas, geralmente um em frente ao outro.

Membrana celular tem uma casca bem definida e relativamente espessa de natureza polissacarídica. A casca de uma célula vegetal é um produto da atividade do citoplasma. O aparelho de Golgi e o retículo endoplasmático participam ativamente de sua formação.

Estrutura da membrana celular

A base do citoplasma é sua matriz, ou hialoplasma, um sistema coloidal complexo, incolor e opticamente transparente, capaz de transições reversíveis do sol para o gel. O papel mais importante do hialoplasma é unir todas as estruturas celulares em sistema unificado e garantindo a interação entre eles nos processos do metabolismo celular.

Hialoplasma(ou matriz citoplasmática) constitui o ambiente interno da célula. É composto por água e diversos biopolímeros (proteínas, ácidos nucléicos, polissacarídeos, lipídios), dos quais a maior parte consiste em proteínas de diversas especificidades químicas e funcionais. O hialoplasma também contém aminoácidos, monossacarídeos, nucleotídeos e outras substâncias de baixo peso molecular.

Os biopolímeros formam um meio coloidal com a água, que, dependendo das condições, pode ser denso (na forma de gel) ou mais líquido (na forma de sol), tanto em todo o citoplasma quanto em suas seções individuais. No hialoplasma, várias organelas e inclusões estão localizadas e interagem entre si e com o ambiente do hialoplasma. Além disso, a sua localização é muitas vezes específica para certos tipos células. Através da membrana bilipídica, o hialoplasma interage com o ambiente extracelular. Consequentemente, o hialoplasma é um ambiente dinâmico e desempenha um papel importante no funcionamento das organelas individuais e na vida das células em geral.

Formações citoplasmáticas - organelas

Organelas (organelas) são componentes estruturais do citoplasma. Eles têm uma certa forma e tamanho e são estruturas citoplasmáticas obrigatórias da célula. Se estiverem ausentes ou danificados, a célula geralmente perde a capacidade de continuar a existir. Muitas das organelas são capazes de divisão e auto-reprodução. Seus tamanhos são tão pequenos que só podem ser vistos com um microscópio eletrônico.

Essencial

O núcleo é a organela mais proeminente e geralmente a maior da célula. Foi explorado em detalhes pela primeira vez por Robert Brown em 1831. O núcleo fornece as funções metabólicas e genéticas mais importantes da célula. Tem formato bastante variável: pode ser esférico, oval, lobado ou em forma de lente.

O núcleo desempenha um papel significativo na vida da célula. Uma célula da qual o núcleo foi removido não secreta mais membrana e para de crescer e sintetizar substâncias. Os produtos de decomposição e destruição se intensificam nele, e como resultado ele morre rapidamente. Não ocorre a formação de um novo núcleo a partir do citoplasma. Novos núcleos são formados apenas pela divisão ou esmagamento do antigo.

O conteúdo interno do núcleo é a cariolinfa (suco nuclear), que preenche o espaço entre as estruturas do núcleo. Contém um ou mais nucléolos, bem como um número significativo de moléculas de DNA ligadas a proteínas específicas - histonas.

Estrutura central

Nucléolo

O nucléolo, assim como o citoplasma, contém predominantemente RNA e proteínas específicas. Sua função mais importante é formar ribossomos, que realizam a síntese de proteínas na célula.

Aparelho de Golgi

O aparelho de Golgi é uma organela universalmente distribuída em todos os tipos de células eucarióticas. É um sistema multicamadas de sacos membranosos planos, que engrossam ao longo da periferia e formam processos vesiculares. Na maioria das vezes está localizado próximo ao núcleo.

Aparelho de Golgi

O aparelho de Golgi inclui necessariamente um sistema de pequenas vesículas (vesículas), que se destacam de cisternas espessadas (discos) e estão localizadas ao longo da periferia dessa estrutura. Essas vesículas desempenham o papel de um sistema de transporte intracelular para grânulos de setores específicos e podem servir como fonte de lisossomos celulares.

As funções do aparelho de Golgi também consistem no acúmulo, separação e liberação fora da célula com a ajuda de vesículas de produtos de síntese intracelular, produtos de decomposição e substâncias tóxicas. Produtos da atividade sintética da célula, bem como várias substâncias que entram na célula a partir de ambiente através dos canais do retículo endoplasmático, são transportados para o aparelho de Golgi, acumulam-se nesta organela e depois, na forma de gotículas ou grãos, entram no citoplasma e são utilizados pela própria célula ou excretados para fora. Nas células vegetais, o aparelho de Golgi contém enzimas para a síntese de polissacarídeos e o próprio material polissacarídeo, que é usado para construir a parede celular. Acredita-se que esteja envolvido na formação de vacúolos. O aparelho de Golgi recebeu o nome do cientista italiano Camillo Golgi, que o descobriu pela primeira vez em 1897.

Lisossomos

Os lisossomos são pequenas vesículas delimitadas por uma membrana cuja principal função é realizar a digestão intracelular. A utilização do aparelho lisossomal ocorre durante a germinação da semente da planta (hidrólise dos nutrientes de reserva).

Estrutura de um lisossoma

Microtúbulos

Os microtúbulos são estruturas supramoleculares membranosas que consistem em glóbulos de proteínas dispostos em fileiras espirais ou retas. Os microtúbulos desempenham função predominantemente mecânica (motora), garantindo a mobilidade e contratilidade das organelas celulares. Localizados no citoplasma, conferem à célula um determinado formato e garantem a estabilidade do arranjo espacial das organelas. Os microtúbulos facilitam a movimentação das organelas para locais determinados pelas necessidades fisiológicas da célula. Um número significativo dessas estruturas está localizado no plasmalema, próximo à membrana celular, onde participa da formação e orientação das microfibrilas de celulose das paredes celulares vegetais.

Estrutura dos microtúbulos

Vacúolo

O vacúolo é o componente mais importante das células vegetais. É uma espécie de cavidade (reservatório) na massa do citoplasma, preenchida por uma solução aquosa de sais minerais, aminoácidos, ácidos orgânicos, pigmentos, carboidratos e separada do citoplasma por uma membrana vacuolar - o tonoplasto.

O citoplasma preenche toda a cavidade interna apenas nas células vegetais mais jovens. À medida que a célula cresce, o arranjo espacial da massa inicialmente contínua do citoplasma muda significativamente: aparecem pequenos vacúolos cheios de seiva celular e toda a massa torna-se esponjosa. Com o crescimento celular adicional, os vacúolos individuais se fundem, empurrando as camadas do citoplasma para a periferia, como resultado a célula formada geralmente contém um grande vacúolo, e o citoplasma com todas as organelas está localizado próximo à membrana.

Os compostos orgânicos e minerais solúveis em água dos vacúolos determinam as propriedades osmóticas correspondentes das células vivas. Esta solução de certa concentração é uma espécie de bomba osmótica para penetração controlada na célula e liberação dela de água, íons e moléculas de metabólitos.

Em combinação com a camada citoplasmática e suas membranas, caracterizadas por propriedades semipermeáveis, o vacúolo forma um sistema osmótico eficaz. Determinados osmoticamente são indicadores de células vegetais vivas como potencial osmótico, força de sucção e pressão de turgescência.

Estrutura do vacúolo

Plastídios

Os plastídios são as maiores organelas citoplasmáticas (depois do núcleo), inerentes apenas às células dos organismos vegetais. Eles não são encontrados apenas em cogumelos. Os plastídios desempenham um papel importante no metabolismo. Eles são separados do citoplasma por uma membrana dupla e alguns tipos possuem um sistema de membranas internas bem desenvolvido e ordenado. Todos os plastídios são da mesma origem.

Cloroplastos- os plastídios mais comuns e funcionalmente importantes de organismos fotoautotróficos que realizam processos fotossintéticos, levando em última análise à formação de substâncias orgânicas e à liberação de oxigênio livre. Os cloroplastos de plantas superiores possuem uma estrutura interna complexa.

Estrutura do cloroplasto

Os tamanhos dos cloroplastos em diferentes plantas não são iguais, mas em média seu diâmetro é de 4 a 6 mícrons. Os cloroplastos são capazes de se mover sob a influência do movimento do citoplasma. Além disso, sob a influência da iluminação, observa-se movimento ativo de cloroplastos do tipo amebóide em direção à fonte de luz.

A clorofila é a principal substância dos cloroplastos. Graças à clorofila plantas verdes capaz de usar energia luminosa.

Leucoplastos(plastídios incolores) são corpos citoplasmáticos claramente definidos. Seus tamanhos são um pouco menores que os tamanhos dos cloroplastos. Seu formato também é mais uniforme, aproximando-se do esférico.

Estrutura leucoplástica

Encontrado em células epidérmicas, tubérculos e rizomas. Quando iluminados, eles rapidamente se transformam em cloroplastos com uma mudança correspondente na estrutura interna. Os leucoplastos contêm enzimas com a ajuda das quais o amido é sintetizado a partir do excesso de glicose formado durante a fotossíntese, cuja maior parte é depositada em tecidos ou órgãos de armazenamento (tubérculos, rizomas, sementes) na forma de grãos de amido. Em algumas plantas, as gorduras são depositadas nos leucoplastos. A função de reserva dos leucoplastos manifesta-se ocasionalmente na formação de proteínas de reserva na forma de cristais ou inclusões amorfas.

Cromoplastos na maioria dos casos são derivados de cloroplastos, ocasionalmente - leucoplastos.

Estrutura cromoplástica

O amadurecimento da roseira brava, do pimentão e do tomate é acompanhado pela transformação dos cloro ou leucoplastos das células da polpa em plastos caratinóides. Estes últimos contêm pigmentos plastidiais predominantemente amarelos - carotenóides, que, quando maduros, são intensamente sintetizados neles, formando gotículas lipídicas coloridas, glóbulos sólidos ou cristais. Neste caso, a clorofila é destruída.

Mitocôndria

As mitocôndrias são organelas características da maioria das células vegetais. Eles têm uma forma variável de palitos, grãos e fios. Descoberto em 1894 por R. Altman em microscópio óptico, e a estrutura interna foi estudada posteriormente em microscópio eletrônico.

A estrutura das mitocôndrias

As mitocôndrias têm uma estrutura de membrana dupla. A membrana externa é lisa, a interna forma várias formas as conseqüências são tubos nas células vegetais. O espaço dentro da mitocôndria é preenchido com conteúdo semilíquido (matriz), que inclui enzimas, proteínas, lipídios, sais de cálcio e magnésio, vitaminas, além de RNA, DNA e ribossomos. O complexo enzimático das mitocôndrias acelera o mecanismo complexo e interligado de reações bioquímicas que resultam na formação de ATP. Nessas organelas, as células recebem energia - a energia das ligações químicas dos nutrientes é convertida em ligações de ATP de alta energia no processo de respiração celular. É nas mitocôndrias que ocorre a quebra enzimática de carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos com a liberação de energia e sua posterior conversão em energia ATP. A energia acumulada é gasta em processos de crescimento, em novas sínteses, etc. As mitocôndrias se multiplicam por divisão e vivem cerca de 10 dias, após os quais são destruídas.

Retículo endoplasmático

O retículo endoplasmático é uma rede de canais, tubos, vesículas e cisternas localizadas dentro do citoplasma. Descoberto em 1945 pelo cientista inglês K. Porter, é um sistema de membranas com estrutura ultramicroscópica.

Estrutura do retículo endoplasmático

Toda a rede está unida em um único todo com a membrana celular externa do envelope nuclear. Existem RE lisos e ásperos, que transportam ribossomos. Nas membranas do RE liso existem sistemas enzimáticos envolvidos no metabolismo de gorduras e carboidratos. Este tipo de membrana predomina nas células-semente ricas em substâncias de armazenamento (proteínas, carboidratos, óleos); os ribossomos estão ligados à membrana EPS granulado, e durante a síntese de uma molécula de proteína, a cadeia polipeptídica com ribossomos fica imersa no canal ER. As funções do retículo endoplasmático são muito diversas: transporte de substâncias tanto dentro da célula como entre células vizinhas; divisão de uma célula em seções separadas nas quais ocorrem simultaneamente vários processos fisiológicos e reações químicas.

Ribossomos

Ribossomos são organelas celulares não membranares. Cada ribossomo consiste em duas partículas que não são idênticas em tamanho e podem ser divididas em dois fragmentos, que continuam a reter a capacidade de sintetizar proteínas após se combinarem em um ribossomo inteiro.

Estrutura do ribossomo

Os ribossomos são sintetizados no núcleo e depois saem dele, passando para o citoplasma, onde se fixam na superfície externa das membranas do retículo endoplasmático ou se localizam livremente. Dependendo do tipo de proteína sintetizada, os ribossomos podem funcionar sozinhos ou ser combinados em complexos - polirribossomos.

A ciência que estuda a estrutura e função das células é chamada citologia.

Célula- uma unidade estrutural e funcional elementar dos seres vivos.

As células, apesar do seu pequeno tamanho, são muito complexas. O conteúdo semilíquido interno da célula é chamado citoplasma.

Núcleo celular

O núcleo da célula é a parte mais importante da célula.
O núcleo é separado do citoplasma por uma concha composta por duas membranas. A membrana nuclear possui numerosos poros para que várias substâncias possam entrar no núcleo a partir do citoplasma e vice-versa.
O conteúdo interno do kernel é chamado carioplasma ou suco nuclear. Localizado no suco nuclear cromatina E nucléolo.
Cromatinaé uma fita de DNA. Se a célula começar a se dividir, os fios da cromatina serão enrolados em espiral em torno de proteínas especiais, como fios de um carretel. Essas formações densas são claramente visíveis ao microscópio e são chamadas cromossomos.

Essencial contém informações genéticas e controla a vida da célula.

Nucléoloé um corpo redondo denso dentro do núcleo. Normalmente, existem de um a sete nucléolos no núcleo da célula. Eles são claramente visíveis entre as divisões celulares e durante a divisão são destruídos.

A função dos nucléolos é a síntese de RNA e proteínas, a partir dos quais são formadas organelas especiais - ribossomos.
Ribossomos participar da biossíntese de proteínas. No citoplasma, os ribossomos estão mais frequentemente localizados em retículo endoplasmatico rugoso. Menos comumente, eles ficam livremente suspensos no citoplasma da célula.

Retículo endoplasmático (RE) participa da síntese de proteínas celulares e do transporte de substâncias dentro da célula.

Uma parte significativa das substâncias sintetizadas pela célula (proteínas, gorduras, carboidratos) não é consumida imediatamente, mas através dos canais EPS entra para armazenamento em cavidades especiais dispostas em pilhas peculiares, “cisternas”, e delimitadas do citoplasma por uma membrana . Essas cavidades são chamadas Aparelho de Golgi (complexo). Na maioria das vezes, as cisternas do aparelho de Golgi estão localizadas próximas ao núcleo da célula.
Aparelho de Golgi participa da transformação de proteínas celulares e sintetiza lisossomos- organelas digestivas da célula.
Lisossomos São enzimas digestivas, “acondicionadas” em vesículas membranares, brotadas e distribuídas por todo o citoplasma.
O complexo de Golgi também acumula substâncias que a célula sintetiza para as necessidades de todo o organismo e que são retiradas da célula para o exterior.

Mitocôndria- organelas energéticas das células. Eles convertem nutrientes em energia (ATP) e participam da respiração celular.

As mitocôndrias são cobertas por duas membranas: a membrana externa é lisa e a interna possui numerosas dobras e projeções - cristas.

Membrana de plasma

Para que uma célula seja um sistema único, é necessário que todas as suas partes (citoplasma, núcleo, organelas) sejam mantidas juntas. Para tanto, no processo de evolução, desenvolveu membrana de plasma, que, circundando cada célula, a separa do ambiente externo. A membrana externa protege o conteúdo interno da célula - o citoplasma e o núcleo - de danos, mantém a forma constante da célula, garante a comunicação entre as células, permite seletivamente a entrada de substâncias necessárias na célula e remove produtos metabólicos da célula.

A estrutura da membrana é a mesma em todas as células. A base da membrana é uma camada dupla de moléculas lipídicas, nas quais estão localizadas numerosas moléculas de proteínas. Algumas proteínas estão localizadas na superfície da camada lipídica, outras penetram em ambas as camadas lipídicas.

Forma de proteínas especiais os melhores canais, através do qual íons de potássio, sódio, cálcio e alguns outros íons de pequeno diâmetro podem entrar ou sair da célula. No entanto, partículas maiores (moléculas de nutrientes - proteínas, carboidratos, lipídios) não conseguem passar pelos canais da membrana e entrar na célula usando fagocitose ou pinocitose:

• No ponto em que a partícula alimentar toca a membrana externa da célula, forma-se uma invaginação e a partícula entra na célula, rodeada por uma membrana. Este processo é chamado fagocitose (as células vegetais são cobertas por uma densa camada de fibra (membrana celular) no topo da membrana celular externa e não podem capturar substâncias por fagocitose).
• Pinocitose difere da fagocitose apenas porque, neste caso, a invaginação da membrana externa captura não partículas sólidas, mas gotículas de líquido com substâncias nela dissolvidas. Este é um dos principais mecanismos de penetração de substâncias na célula.

O que é citoplasma? Qual é a sua estrutura e composição? Quais funções ele desempenha? Neste artigo responderemos detalhadamente a todas essas perguntas. Além disso, consideraremos as características estruturais do citoplasma e suas propriedades, e também falaremos sobre a divisão, estrutura das membranas celulares e as organelas celulares mais importantes.

Unidades estruturais de todos os tecidos e órgãos da célula. Dois tipos de sua organização estrutural

Sabe-se que as células formam os tecidos de todas as plantas e animais. Estas unidades estruturais de todos os seres vivos podem variar em forma, tamanho e até mesmo estrutura interna. Mas, ao mesmo tempo, têm princípios semelhantes nos processos vitais, incluindo metabolismo, crescimento e desenvolvimento, irritabilidade e variabilidade. As formas de vida mais simples consistem em uma única célula e se reproduzem por divisão.
Os cientistas identificaram dois tipos de organização da estrutura celular:

• procariótico;
• eucariótico.

Eles têm muitas diferenças em sua estrutura. Não há núcleo estruturalmente formado. Seu único cromossomo está localizado diretamente no citoplasma, ou seja, não está de forma alguma separado dos demais elementos. Essa estrutura é característica das bactérias. Seu citoplasma é pobre em composição estrutural, mas contém pequenos ribossomos. Uma célula eucariótica é muito mais complexa que uma célula procariótica. Seu DNA, ligado à proteína, está localizado em cromossomos localizados em uma organela celular separada - o núcleo. É separado de outras organelas celulares por uma membrana porosa e consiste em elementos como cromatina, seiva nuclear e nucléolo. Contudo, os dois tipos de organização celular também têm algo em comum. Tanto os procariontes quanto os eucariontes possuem um envelope. E seu conteúdo interno é representado por uma solução coloidal especial, que contém diversas organelas e inclusões temporárias.

citoplasma. Sua composição e funções

Então, vamos passar à essência de nossa pesquisa. O que é citoplasma? Vamos dar uma olhada mais de perto nessa formação celular. O citoplasma é um componente essencial da célula, localizado entre o núcleo e a membrana plasmática. Semilíquido, é permeado por túbulos, microtúbulos, microfilamentos e filamentos. Além disso, o citoplasma pode ser entendido como uma solução coloidal, caracterizada pelo movimento de partículas coloidais e outros componentes. Neste meio semilíquido, constituído por água, localizam-se diversos compostos orgânicos e inorgânicos, estruturas celulares-organelas, bem como inclusões temporárias. As funções mais importantes do citoplasma são as seguintes. Ele organiza todos os componentes celulares em um único sistema. Devido à presença de túbulos e microtúbulos, o citoplasma funciona como um esqueleto celular e fornece um ambiente para processos fisiológicos e bioquímicos. Além disso, possibilita o funcionamento de todas as organelas celulares e garante o movimento. Essas funções do citoplasma celular são extremamente importantes, pois permitem unidade estrutural de todos os seres vivos para realizar suas atividades normais de vida. Agora você sabe o que é citoplasma. Eles também estão cientes da posição que ocupa na célula e do “trabalho” que realiza. A seguir veremos mais detalhadamente a composição e estrutura da solução coloidal.

Existem diferenças no citoplasma das células vegetais e animais?

As organelas da membrana localizadas em uma solução coloidal são o retículo endoplasmático, as mitocôndrias, os lisossomos, os plastídios e a membrana citoplasmática externa. Nas células animais e vegetais, a composição do meio semilíquido é diferente. O citoplasma possui organelas especiais - plastídios. São corpos proteicos específicos que diferem em função, forma e são coloridos com pigmentos de cores diferentes. Os plastídios estão localizados no citoplasma e são capazes de se mover com ele. Eles crescem, multiplicam-se e produzem compostos orgânicos contendo enzimas. O citoplasma de uma célula vegetal possui três tipos de plastídios. Os amarelados ou alaranjados são chamados de cromoplastos, os verdes são cloroplastos e os incolores são chamados de leucoplastos. Há mais um característica- o complexo de Golgi é representado por dictiossomas espalhados pelo citoplasma. As células animais, ao contrário das células vegetais, possuem duas camadas de citoplasma. O externo é chamado de ectoplasma e o interno é chamado de endoplasma. A primeira camada é adjacente à membrana celular e a segunda está localizada entre ela e a membrana nuclear porosa. O ectoplasma contém um grande número de microfilamento - fios de moléculas da proteína globular actina. O endoplasma contém várias organelas, grânulos e é caracterizado por menor viscosidade.

Hialoplasma em uma célula eucariótica

A base do citoplasma dos eucariotos é o chamado hialoplasma. É uma solução mucosa, incolor e heterogênea na qual ocorrem constantemente processos metabólicos. O hialoplasma (em outras palavras, a matriz) possui uma estrutura complexa. Sua composição inclui RNA solúvel e proteínas, lipídios e polissacarídeos. O hialoplasma também contém uma quantidade significativa de nucleotídeos, aminoácidos, bem como íons de compostos inorgânicos como Na - ou Ca 2+.

A matriz não possui uma estrutura homogênea. Ele vem em duas formas chamadas gel (sólido) e sol (líquido). Existem transições mútuas entre eles. Na fase líquida existe um sistema de finos fios proteicos chamados microtrabéculas. Eles conectam todas as estruturas dentro da célula. E nos locais onde eles se cruzam existem grupos de ribossomos. As microtrabéculas, juntamente com os microtúbulos e microfilamentos, formam o esqueleto citoplasmático. Determina e organiza a localização de todas as organelas celulares.

Substâncias orgânicas e inorgânicas em uma solução celular coloidal

Vejamos o que composição química citoplasma? As substâncias contidas na célula podem ser classificadas em dois grupos – orgânicas e inorgânicas. O primeiro é representado por proteínas, carboidratos, gorduras e ácidos nucléicos. Os carboidratos no citoplasma são representados por mono-, di- e polissacarídeos. Monossacarídeos, substâncias cristalinas incolores que geralmente têm sabor doce, incluem frutose, glicose, ribose, etc. Grandes moléculas de polissacarídeos consistem em monossacarídeos. Na célula são representados por amido, glicogênio e celulose. Os lipídios, ou seja, as moléculas de gordura, são formados por resíduos de glicerol e ácidos graxos. A estrutura do citoplasma: as substâncias inorgânicas são representadas principalmente pela água, que, via de regra, representa até 90% da massa. Desempenha funções importantes no citoplasma.

A água é um solvente universal, confere elasticidade e está diretamente envolvida no movimento de substâncias dentro e entre as células. Quanto aos macroelementos que formam a base dos biopolímeros, mais de 98% da composição total do citoplasma é ocupada por oxigênio, hidrogênio, carbono e nitrogênio. Além deles, a célula contém sódio, cálcio, enxofre, magnésio, cloro, etc. Os sais minerais são encontrados na forma de ânions e cátions, e sua proporção determina a acidez do ambiente.

Propriedades da solução coloidal em uma célula

Consideremos a seguir quais são as principais propriedades do citoplasma. Em primeiro lugar, esta é uma ciclose constante. Representa o movimento intracelular do citoplasma. Foi registrado e descrito pela primeira vez no século 18 pelo cientista italiano Corti. A ciclose ocorre em todo o protoplasma, inclusive nos cordões que conectam o citoplasma ao núcleo. Se o movimento parar por qualquer motivo, a célula eucariótica morre. O citoplasma está necessariamente em constante ciclose, o que é detectado pelo movimento das organelas. A velocidade do movimento da matriz depende de vários fatores, incluindo luz e temperatura. Por exemplo, na epiderme das escamas da cebola, a velocidade da ciclose é de cerca de 6 m/s. A movimentação do citoplasma em um organismo vegetal tem grande impacto no seu crescimento e desenvolvimento, facilitando o transporte de substâncias entre as células. A segunda propriedade importante é a viscosidade da solução coloidal. Varia muito dependendo do tipo de organismo. Em alguns seres vivos, a viscosidade do citoplasma pode ser ligeiramente superior à de outros; pelo contrário, pode atingir a viscosidade do glicerol. Acredita-se que depende do metabolismo. Quanto mais intensa ocorre a troca, menor se torna a viscosidade da solução coloidal.

Outra propriedade importante é a semipermeabilidade. O citoplasma contém membranas limites. Graças à sua estrutura especial, eles têm a capacidade de permitir seletivamente a passagem de moléculas de algumas substâncias e não de outras. o citoplasma desempenha um papel vital no processo da vida. Não é constante ao longo da vida, muda com a idade e aumenta nos organismos vegetais com o aumento da intensidade da luz e da temperatura. É difícil superestimar a importância do citoplasma. Está envolvido no metabolismo energético, transporte de nutrientes e remoção de exotoxinas. A matriz também é considerada uma barreira osmótica e está envolvida na regulação do desenvolvimento, crescimento e divisão celular. Incluir o citoplasma desempenha um papel importante na replicação do DNA.

Características de reprodução celular

Todas as células vegetais e animais se reproduzem por divisão. São conhecidos três tipos - indireto, direto e redutor. A primeira também é chamada de amitose. A reprodução indireta ocorre da seguinte forma. Inicialmente, o núcleo é “ligado” e então o citoplasma se divide. Como resultado, formam-se duas células, que crescem gradualmente até o tamanho da mãe. Este tipo de divisão em animais é extremamente raro. Via de regra, sofrem divisão indireta, ou seja, mitose. É muito mais complexo que a amitose e é caracterizado por um aumento na síntese no núcleo e uma duplicação da quantidade de DNA. A mitose tem quatro fases chamadas prófase, metáfase, anáfase e telófase.

• A primeira fase é caracterizada pela formação de uma bola de fios de cromatina no lugar do núcleo e, posteriormente, cromossomos em forma de “grampos”. Nesse período, os centríolos divergem para os pólos e ocorre a formação de um fuso acromático.
• O segundo estágio da mitose difere porque os cromossomos, tendo atingido a espiralização máxima, passam a se localizar ordenadamente no equador da célula.
• Na terceira fase, o cromossomo se divide em duas cromátides. Nesse caso, os fios do fuso se contraem e puxam os cromossomos filhos para pólos opostos.
• Na quarta fase da mitose, os cromossomos são despiralizados, bem como a formação de um envelope nuclear ao seu redor. Ao mesmo tempo, ocorre a divisão do citoplasma. As células-filhas têm um conjunto diplóide de cromossomos.

A divisão redutora é característica exclusivamente das células germinativas. Com esse tipo de reprodução celular, formações pareadas são formadas a partir dos cromossomos. A exceção é um cromossomo não pareado. Como resultado da divisão reducional, um conjunto de meio cromossomo é obtido em duas células-filhas. A célula não pareada é encontrada em apenas uma célula filha. As células sexuais que possuem metade do conjunto de cromossomos, são maduras e capazes de fertilização, são chamadas de gametas femininos e masculinos.

O conceito de membrana citoplasmática

Todas as células de animais, plantas e até mesmo as bactérias mais simples possuem um aparato de superfície especial que limita e protege a matriz do ambiente externo. A membrana citoplasmática (plasmalema, membrana celular, membrana plasmática) é uma camada seletivamente permeável de moléculas (proteínas, fosfolipídios) que cobre o citoplasma. Inclui três subsistemas:

• membrana de plasma;
• complexo supramembrana;
• aparelho contrátil de suporte submembranar do hialoplasma.

A estrutura da membrana citoplasmática é a seguinte: ela contém duas camadas de moléculas lipídicas (bicamada), sendo que cada molécula possui uma cauda e uma cabeça. As caudas estão voltadas uma para a outra. Eles são hidrofóbicos. As cabeças são hidrofílicas e ficam voltadas para dentro e para fora da célula. A bicamada contém moléculas de proteína. Além disso, é assimétrico e diferentes lipídios estão localizados em monocamadas. Por exemplo, em uma célula eucariótica, as moléculas de colesterol estão localizadas na metade interna da membrana adjacente ao citoplasma. Os glicolipídios estão localizados exclusivamente na camada externa e suas cadeias de carboidratos estão sempre direcionadas para fora. A membrana citoplasmática desempenha funções essenciais, incluindo limitar o conteúdo interno da célula do ambiente externo e permitir que certas substâncias (glicose, aminoácidos) penetrem na célula. O plasmalema realiza a transferência de substâncias para dentro da célula, bem como sua remoção para o exterior, ou seja, a excreção. Água, íons e pequenas moléculas de substâncias penetram pelos poros, e grandes partículas sólidas são transportadas para dentro da célula por meio de fagocitose. Na superfície, a membrana forma microvilosidades, invaginações e saliências, o que permite não só a efetiva absorção e liberação de substâncias, mas também a conexão com outras células. A membrana fornece a capacidade de fixar a “unidade de todos os seres vivos” a várias superfícies e promove o movimento.

Organelas dentro do citoplasma. Retículo endoplasmático e ribossomos

Além do hialoplasma, o citoplasma também contém muitas organelas microscópicas que diferem em estrutura. A sua presença nas células vegetais e animais indica que todas desempenham funções essenciais e são vitais. Até certo ponto, essas formações morfológicas são comparáveis ​​aos órgãos do corpo humano ou animal, o que permitiu chamá-las de organelas. No citoplasma, distinguem-se organelas visíveis ao microscópio óptico - o complexo lamelar, as mitocôndrias e o centrossoma. Usando um microscópio eletrônico, microtúbulos, lisossomos, ribossomos e o retículo plasmático são detectados na matriz. O citoplasma celular é penetrado por vários canais, chamados de “retículo endoplasmático”. Suas paredes de membrana estão em contato com todas as outras organelas e formam um único sistema que realiza a troca de energia, bem como a movimentação de substâncias dentro da célula. As paredes desses canais contêm ribossomos, que se parecem com minúsculos grânulos. Eles podem estar localizados individualmente ou em grupos. Os ribossomos consistem em quantidades quase iguais de ácido ribonucleico e proteínas. Eles também contêm magnésio. Os ribossomos podem não apenas estar localizados nos canais EPS, mas também ficar livremente no citoplasma e também podem ser encontrados no núcleo, onde são formados. A coleção de canais contendo ribossomos é chamada de retículo endoplasmático granular. Além dos ribossomos, contêm enzimas que promovem a síntese de carboidratos e gorduras. As cavidades internas dos canais contêm os resíduos da célula. Às vezes, vacúolos são formados nas expansões do EPS - e são limitados pela membrana. Essas organelas mantêm a pressão do turgor. Os lisossomos são pequenas estruturas de formato oval. Eles estão espalhados por todo o citoplasma. Os lisossomos são formados no RE ou complexo de Golgi, onde são preenchidos com enzimas hidrolíticas. Os lisossomos são projetados para digerir partículas que entram na célula devido à fagocitose.

Citoplasma: estrutura e funções de suas organelas. Complexo lamelar de Golgi, mitocôndrias e centrossoma

O complexo de Golgi é representado nas células vegetais por corpos individuais formados por membranas, e nos animais por túbulos, vesículas e cisternas. Esta organela é projetada para alteração química, compactação e posterior liberação de produtos de secreção celular no citoplasma. Também realiza a síntese de polissacarídeos e a formação de glicoproteínas. As mitocôndrias são corpos em forma de bastonete, semelhantes a fios ou granulares. Eles são delimitados por duas membranas, que consistem em bicamadas de fosfolipídios e proteínas. As cristas estendem-se das membranas internas dessas organelas, em cujas paredes existem enzimas. Com a ajuda deles, o ácido adenosina trifosfórico (ATP) é sintetizado. As mitocôndrias são às vezes chamadas de “potências celulares” porque fornecem uma porção significativa de trifosfato de adenosina. É usado pela célula como fonte de energia química. Além disso, as mitocôndrias desempenham outras funções, incluindo: transdução de sinal, necrose celular, diferenciação celular. O centrossoma (centro celular) consiste em dois centríolos, localizados em ângulo um com o outro. Essa organela está presente em todos os animais e plantas (exceto protozoários e fungos inferiores) e é responsável pela determinação dos pólos durante a mitose. Em uma célula em divisão, o centrossomo se divide primeiro. Nesse caso, forma-se um fuso de acromatina, que define as diretrizes para os cromossomos que divergem em direção aos pólos. Além das organelas designadas, a célula também pode conter organelas propósito especial, por exemplo, cílios e flagelos. Além disso, em determinadas fases da vida, pode conter inclusões, ou seja, elementos temporários. Por exemplo, nutrientes como gotículas de gordura, proteínas, amido, glicogênio, etc.

Os linfócitos são as células mais importantes do sistema imunológico

Os linfócitos são células importantes pertencentes ao grupo dos leucócitos do sangue de humanos e animais e envolvidas em reações imunológicas. Eles são classificados de acordo com o tamanho e características estruturais em três subgrupos:

• pequeno - menos de 8 mícrons de diâmetro;
• médio - com diâmetro de 8 a 11 mícrons;
• grande - com diâmetro superior a 11 mícrons.

Pequenos linfócitos predominam no sangue dos animais. Possuem um grande núcleo arredondado, dominando o volume do citoplasma. O citoplasma dos linfócitos deste subgrupo se parece com uma borda nuclear ou crescente adjacente a um lado do núcleo. A matriz contém frequentemente uma certa quantidade de pequenos grânulos azurófilos. As mitocôndrias, os elementos do complexo lamelar e os túbulos RE são poucos e estão localizados próximos ao recesso nuclear. Os linfócitos médios e grandes são estruturados de maneira um pouco diferente. Seus núcleos têm formato de feijão e contêm cromatina menos condensada. É fácil distinguir o nucléolo neles. O citoplasma dos linfócitos do segundo e terceiro grupos possui uma borda mais larga. Existem duas classes de linfócitos, os chamados linfócitos B e T. Os primeiros são formados em animais no tecido mieloide da medula óssea. Essas células têm a capacidade de formar imunoglobulinas. Com a ajuda deles, os linfócitos B interagem com os antígenos, reconhecendo estes últimos. Os linfócitos T são formados a partir de células da medula óssea no timo (na parte cortical dos lóbulos). Sua membrana citoplasmática contém antígenos de histocompatibilidade de superfície, bem como numerosos receptores com a ajuda dos quais partículas estranhas são reconhecidas. Os linfócitos pequenos são representados principalmente pelos linfócitos T (mais de 70%), entre os quais há um grande número de células de vida longa. A grande maioria dos linfócitos B não vive muito - de uma semana a um mês.

Esperamos que nosso artigo tenha sido útil e agora você saiba o que são citoplasma, hialoplasma e plasmalema. Eles também estão cientes das funções, da estrutura e do significado dessas formações celulares para a vida do corpo.

A célula é a menor estrutura de todo o mundo vegetal e animal - o fenômeno mais misterioso da natureza. Mesmo em seu próprio nível, a célula é extremamente complexa e contém muitas estruturas que desempenham funções específicas. No corpo, um conjunto de certas células forma tecidos, os tecidos formam órgãos e estes formam sistemas de órgãos. A estrutura do animal é semelhante em muitos aspectos, mas ao mesmo tempo apresenta diferenças fundamentais. Por exemplo, a composição química das células é semelhante, os princípios de estrutura e atividade vital são semelhantes, mas nas células vegetais não existem centríolos (exceto nas algas) e o amido serve como base de reserva nutricional.

Um animal é baseado em três componentes principais - núcleo, citoplasma e membrana celular. Juntamente com o núcleo, o citoplasma forma o protoplasma. A membrana celular é membrana biológica(septo), que separa a célula do ambiente externo, serve como concha para as organelas celulares e o núcleo e forma compartimentos citoplasmáticos. Se você colocar a preparação sob um microscópio, poderá ver facilmente a estrutura de uma célula animal. A membrana celular contém três camadas. As camadas externa e interna são proteínas e a camada intermediária é lipídica. Nesse caso, a camada lipídica é dividida em mais duas camadas - uma camada de moléculas hidrofóbicas e uma camada de moléculas hidrofílicas, que estão dispostas em uma determinada ordem. Na superfície da membrana celular existe uma estrutura especial - o glicocálice, que proporciona a capacidade seletiva da membrana. A casca permite a passagem das substâncias necessárias e retém aquelas que causam danos. A estrutura de uma célula animal visa fornecer função protetora já neste nível. A penetração de substâncias através da membrana ocorre com a participação direta da membrana citoplasmática. A superfície desta membrana é bastante significativa devido a curvas, protuberâncias, dobras e vilosidades. A membrana citoplasmática permite tanto Micro-particulas, e maiores.

A estrutura de uma célula animal é caracterizada pela presença de citoplasma, maioritariamente constituído por água. O citoplasma é um recipiente para organelas e inclusões. Além disso, o citoplasma também contém um citoesqueleto - fios proteicos que participam do processo de delimitação do espaço intracelular e manutenção da forma celular e da capacidade de contração. Um componente importante do citoplasma é o hialoplasma, que determina a viscosidade e elasticidade da estrutura celular. Dependendo de fatores externos e internos, o hialoplasma pode alterar sua viscosidade - tornar-se líquido ou gelatinoso.

Ao estudar a estrutura de uma célula animal, não se pode deixar de prestar atenção ao aparelho celular - as organelas que estão localizadas na célula. Todas as organelas possuem uma estrutura específica própria, que é determinada pelas funções que desempenham. O núcleo é a unidade celular central, que contém informações hereditárias e está envolvida no metabolismo da própria célula. As organelas celulares incluem o retículo endoplasmático, centro celular, mitocôndrias, ribossomos, complexo de Golgi, plastídios, lisossomos, vacúolos. Organelas semelhantes são encontradas em qualquer célula, mas, dependendo da função, a estrutura de uma célula animal pode diferir na presença de estruturas específicas.

Organoides:

As mitocôndrias oxidam e acumulam energia química;

Graças à presença de enzimas especiais, sintetiza gorduras e carboidratos, seus canais facilitam o transporte de substâncias dentro da célula;

Os ribossomos sintetizam proteínas;

O complexo de Golgi concentra proteínas, compacta gorduras sintetizadas, polissacarídeos, forma lisossomos e prepara substâncias para sua retirada da célula ou uso direto em seu interior;

Os lisossomos decompõem carboidratos, proteínas, ácidos nucléicos e gorduras, essencialmente digerindo os nutrientes que entram na célula;

O centro celular está envolvido no processo de divisão celular;

Os vacúolos, devido ao conteúdo da seiva celular, mantêm o turgor celular (pressão interna).

A estrutura de uma célula viva é extremamente complexa - muitos processos bioquímicos ocorrem no nível celular, que juntos garantem as funções vitais do organismo.