As células, como os tijolos de uma casa, são material de construção quase todos os organismos vivos. Em que partes eles consistem? Que função desempenham várias estruturas especializadas em uma célula? Você encontrará respostas para essas e muitas outras perguntas em nosso artigo.

O que é uma célula

Uma célula é a menor unidade estrutural e funcional dos organismos vivos. Apesar de seu tamanho relativamente pequeno, forma seu próprio nível de desenvolvimento. Exemplos de organismos unicelulares são as algas verdes Chlamydomonas e Chlorella, os protozoários Euglena, amebas e ciliados. Seus tamanhos são verdadeiramente microscópicos. Contudo, a função da célula corporal de uma determinada unidade sistemática é bastante complexa. São nutrição, respiração, metabolismo, movimento no espaço e reprodução.

Plano geral da estrutura celular

Nem todos os organismos vivos possuem estrutura celular. Por exemplo, os vírus são formados por ácidos nucléicos e um invólucro protéico. Plantas, animais, fungos e bactérias são constituídos por células. Todos eles diferem em características estruturais. No entanto, a sua estrutura geral é a mesma. É representado pelo aparelho superficial, conteúdos internos - citoplasma, organelas e inclusões. As funções das células são determinadas pelas características estruturais desses componentes. Por exemplo, nas plantas, a fotossíntese ocorre na superfície interna de organelas especiais chamadas cloroplastos. Os animais não possuem essas estruturas. A estrutura da célula (a tabela “Estrutura e Funções das Organelas” examina detalhadamente todas as características) determina seu papel na natureza. Mas todos os organismos multicelulares têm em comum o fornecimento de metabolismo e a interligação entre todos os órgãos.

Estrutura celular: tabela "Estrutura e funções das organelas"

Esta tabela irá ajudá-lo a se familiarizar detalhadamente com a estrutura das estruturas celulares.

Como você pode ver, cada organela celular tem seu próprio estrutura complexa. Além disso, a estrutura de cada um deles determina as funções desempenhadas. Somente o trabalho coordenado de todas as organelas permite que exista vida nos níveis celular, tecidual e organismo.

Funções básicas da célula

Célula - estrutura única. Por um lado, cada um dos seus componentes desempenha o seu papel. Por outro lado, as funções da célula estão subordinadas a um único mecanismo operacional coordenado. É neste nível de organização da vida que ocorrem os processos mais importantes. Um deles é a reprodução. É baseado em um processo. Existem duas maneiras principais de fazer isso. Assim, os gametas são divididos por meiose, todos os demais (somáticos) são divididos por mitose.

Devido ao fato da membrana ser semipermeável, diversas substâncias podem entrar na célula na direção oposta. A base para todos processos metabólicosé água. Ao entrar no corpo, os biopolímeros são decompostos em compostos simples. Mas os minerais são encontrados em soluções na forma de íons.

Inclusões celulares

As funções celulares não seriam totalmente realizadas sem a presença de inclusões. Essas substâncias são uma reserva dos organismos para períodos desfavoráveis. Isso pode ser seca, baixa temperatura ou oxigênio insuficiente. As funções de armazenamento de substâncias nas células vegetais são desempenhadas pelo amido. É encontrado no citoplasma na forma de grânulos. Nas células animais, o glicogênio serve como carboidrato de armazenamento.

O que são tecidos

Células semelhantes em estrutura e função são unidas em tecidos. Essa estrutura é especializada. Por exemplo, todas as células do tecido epitelial são pequenas e firmemente adjacentes umas às outras. Sua forma é muito diversificada. Este tecido está praticamente ausente. Esta estrutura lembra um escudo. Graças a isso, o tecido epitelial desempenha uma função protetora. Mas qualquer organismo precisa não apenas de um “escudo”, mas também de uma relação com o meio ambiente. Para cumprir esta função, a camada epitelial possui formações especiais - poros. E nas plantas, uma estrutura semelhante são os estômatos da casca ou as lentilhas da cortiça. Essas estruturas realizam trocas gasosas, transpiração, fotossíntese e termorregulação. E acima de tudo, estes processos são realizados a nível molecular e celular.

Relação entre estrutura e função celular

As funções das células são determinadas pela sua estrutura. Todos os tecidos são um exemplo claro disso. Assim, as miofibrilas são capazes de se contrair. Estas são células do tecido muscular que realizam o movimento de partes individuais e de todo o corpo no espaço. Mas o que conecta tem um princípio estrutural diferente. Este tipo de tecido consiste em células grandes. Eles são a base de todo o organismo. O tecido conjuntivo também contém uma grande quantidade de substância intercelular. Esta estrutura garante seu volume suficiente. Este tipo de tecido é representado por variedades como sangue, cartilagem e tecido ósseo.

Dizem que não foram restaurados... Existem muitas opiniões diferentes sobre este fato. No entanto, ninguém duvida que os neurônios conectam todo o corpo em um único todo. Isto é conseguido por outra característica estrutural. Os neurônios consistem em um corpo e processos - axônios e dendritos. Através deles, a informação flui sequencialmente das terminações nervosas para o cérebro e de lá de volta aos órgãos em funcionamento. Como resultado do trabalho dos neurônios, todo o corpo está conectado por uma única rede.

Portanto, a maioria dos organismos vivos possui uma estrutura celular. Essas estruturas são os blocos de construção de plantas, animais, fungos e bactérias. As funções gerais das células são a capacidade de divisão, percepção de fatores ambiente e metabolismo.

A célula é a principal unidade estrutural maioria dos organismos da Terra. Sua divisão é baseada em dois processos – mitose e meiose.

O que são células somáticas?

Este é o nome dado a todas as células dos organismos vivos, exceto as células reprodutivas. Todos eles possuem um conjunto duplo de cromossomos, em contraste com as mesmas células germinativas, que possuem um único conjunto. Todos os organismos vivos do mundo, com exceção dos vírus, são formados a partir deles. Sua divisão é baseada em um processo chamado mitose.

O que é mitose e qual o seu papel na natureza?

Durante esse processo, duas células-filhas idênticas são formadas a partir de uma célula, com exatamente o mesmo conjunto de cromossomos da mãe. Esta é a única forma de reprodução de todos os eucariotos unicelulares; este processo também está subjacente à regeneração de tecidos de plantas, animais e fungos. A mitose desempenha um papel crucial não só na reprodução assexuada, mas também na reprodução sexuada, garantindo a divisão das células embrionárias. Células de plantas, fungos e animais se dividem exatamente da mesma maneira durante o crescimento do corpo.

O que é meiose?

Esta é a segunda maneira pela qual as células somáticas se dividem. No entanto, é um tanto específico. Durante o processo de meiose, uma célula com um conjunto duplo de cromossomos produz várias células-filhas com um único conjunto. É assim que são produzidas as células sexuais, ou seja, os gametas.

Fases da mitose

A divisão celular somática ocorre em vários estágios, cada um com seu próprio características distintas. Todo o processo dura cerca de três horas. São quatro fases, sem contar a interfase: prófase, anáfase, metáfase e telófase. Primeiras coisas primeiro.

Interfase

Este é o período de tempo entre as divisões celulares durante o qual se prepara para a mitose. Nesta fase, a célula se desenvolve e apresenta seus sinais habituais de atividade vital. Este período não está diretamente incluído no processo de mitose.

Prófase

Esta é a fase mais longa da mitose. Ao longo de seu comprimento, o núcleo da célula aumenta, os cromossomos se formam em espiral. Durante esse período, todos os cromossomos são duas cromátides conectadas por centrômeros - uma espécie de constrição. Essas estruturas se parecem com a letra X. Em seguida, o envelope nuclear e o nucléolo são destruídos e os cromossomos passam para o citoplasma. Os centríolos da célula estão localizados em seus pólos e formam entre si filamentos do fuso, que são então, no final da fase, fixados aos centrômeros.

Metáfase

Este é o próximo passo no processo pelo qual as células somáticas se dividem. Durante esta fase, os cromossomos se alinham ao longo do equador da célula. Desta forma, a placa metafásica é formada. Neste momento, os cromossomos são de tamanho muito pequeno, pois estão fortemente torcidos em espirais. No entanto, eles são claramente visíveis através de um microscópio devido à sua localização clara. Portanto, o estudo dos cromossomos celulares geralmente é realizado nesta fase da mitose.

Anáfase

Este é o estágio mais curto da divisão celular através da mitose. Durante este período, os fios do fuso formados pelos centríolos começam a puxar os centrômeros do cromossomo em direções opostas, resultando em sua divisão em duas cromátides separadas. Agora, em cada pólo da célula existem conjuntos idênticos de cromátides.

Telófase

Esse estágio final mitose Durante seu curso, observam-se processos opostos aos ocorridos nas três fases anteriores. A saber: as espirais dos cromossomos se desenrolam, as membranas nucleares e os nucléolos são formados novamente. Também nesta fase, a própria divisão ocorre diretamente: o citoplasma é dividido e cada célula filha recebe seu próprio conjunto de organelas. Nas plantas, uma parede de celulose também se forma ao redor da membrana de duas estruturas recém-formadas.

Meiose

Outro processo pelo qual as células somáticas se dividem. Envolve a formação de gametas, ou seja, células sexuais com um único conjunto de cromossomos. As células somáticas se dividem duas vezes consecutivas durante esse processo. Assim, a meiose I e a meiose II são diferenciadas. Cada um deles consiste em fases com os mesmos nomes da mitose. Vamos dar uma olhada mais de perto nos processos que ocorrem na célula durante os vários estágios da meiose.

Meiose I

Durante este processo, a célula se divide de tal forma que duas células-filhas são formadas com um conjunto de cromossomos dividido pela metade:

1. Prófase. Nesta fase acontece processo muito interessante– atravessando. Está no fato de que as cromátides se entrelaçam e trocam seções individuais de DNA. Como resultado, ocorre uma recombinação da informação genética da célula, o que garante a diversidade de organismos da mesma espécie. Em seguida, as cromátides são separadas e acontece o mesmo que na prófase da mitose: a membrana nuclear e o nucléolo desaparecem e o fuso é formado.
2. Metáfase. Neste momento, os cromossomos se alinham ao longo do equador da célula, com os cromossomos homólogos dispostos em pares.
3. Anáfase. Nesta fase, os cromossomos se movem para diferentes pólos da célula. Ou seja, cada par de estruturas homólogas é dividido, um dos cromossomos fica de um lado e o outro do outro.
4. Telófase. Aqui, as membranas nucleares e os nucléolos são reformados, o citoplasma e as organelas são separados e duas células-filhas com um único conjunto de cromossomos são formadas.

Meiose II

Imediatamente após a primeira meiose, começa a segunda. Prófase muito curto. Seguindo ela vem anáfase, durante o qual os cromossomos ocupam uma posição ao longo do equador, os fios do fuso estão ligados a eles. Na anáfase, as metades individuais dos cromossomos movem-se em direção aos pólos. EM telófase quatro células com um único conjunto de informações genéticas são formadas. Juntas, a meiose I e a meiose II são chamadas de gametogênese.

Diversidade celular

As células somáticas de vertebrados e outros organismos são divididas em grupos, dependendo de sua finalidade, do papel e das funções dos tecidos que as compõem. A este respeito, eles têm estruturas ligeiramente diferentes.

Tipos de tecidos e características de suas células

Entre os tecidos animais, distinguem-se os seguintes tipos: tegumentar, conjuntivo, nervoso, muscular, sanguíneo, linfático. Todos eles consistem em células somáticas, mas com estrutura ligeiramente diferente:

Estrutura e funções do núcleo

Normalmente, uma célula eucariótica tem um essencial, mas existem células binucleadas (ciliadas) e multinucleadas (opalinas). Algumas células altamente especializadas perdem seu núcleo pela segunda vez (eritrócitos de mamíferos, tubos crivados de angiospermas).

A forma do núcleo é esférica, elipsóide, menos frequentemente lobada, em forma de feijão, etc. O diâmetro do núcleo é geralmente de 3 a 10 mícrons.

Estrutura central:
1 - membrana externa; 2 - membrana interna; 3 - poros; 4 - nucléolo; 5 - heterocromatina; 6 - eucromatina.

O núcleo é delimitado do citoplasma por duas membranas (cada uma delas com uma estrutura típica). Entre as membranas existe uma lacuna estreita preenchida com uma substância semilíquida. Em alguns locais, as membranas se fundem, formando poros (3), por onde ocorre a troca de substâncias entre o núcleo e o citoplasma. A membrana nuclear externa (1) do lado voltado para o citoplasma é coberta por ribossomos, o que lhe confere rugosidade, a membrana interna (2) é lisa. As membranas nucleares fazem parte do sistema de membrana celular: extensões da membrana nuclear externa conectam-se a canais retículo endoplasmático, formando sistema unificado canais de comunicação.

Carioplasma (suco nuclear, nucleoplasma)- o conteúdo interno do núcleo, no qual estão localizadas a cromatina e um ou mais nucléolos. O suco nuclear contém várias proteínas(incluindo enzimas nucleares), nucleotídeos livres.

Nucléolo(4) é um corpo redondo e denso imerso em suco nuclear. O número de nucléolos depende do estado funcional do núcleo e varia de 1 a 7 ou mais. Os nucléolos são encontrados apenas em núcleos que não se dividem; O nucléolo é formado em certas seções dos cromossomos que carregam informações sobre a estrutura do rRNA. Essas regiões são chamadas de organizadores nucleolares e contêm numerosas cópias de genes que codificam rRNA. As subunidades ribossômicas são formadas a partir de rRNA e proteínas provenientes do citoplasma. Assim, o nucléolo é um acúmulo de rRNA e subunidades ribossômicas em estágios diferentes sua formação.

Cromatina- estruturas nucleoproteicas internas do núcleo, coradas com certos corantes e com formato diferente do nucléolo. A cromatina tem a forma de aglomerados, grânulos e fios. Composição química cromatina: 1) DNA (30–45%), 2) proteínas histonas (30–50%), 3) proteínas não histonas (4–33%), portanto, a cromatina é um complexo de desoxirribonucleoproteína (DNP). Dependendo do estado funcional da cromatina, existem: heterocromatina(5) e eucromatina(6). A eucromatina é geneticamente ativa, a heterocromatina são regiões geneticamente inativas da cromatina. A eucromatina não é distinguível à microscopia óptica, é fracamente corada e representa seções descondensadas (desspiralizadas, sem torção) da cromatina. Ao microscópio óptico, a heterocromatina tem a aparência de aglomerados ou grânulos, é intensamente corada e representa áreas condensadas (espiralizadas, compactadas) de cromatina. A cromatina é a forma de existência do material genético nas células em interfase. Durante a divisão celular (mitose, meiose), a cromatina é convertida em cromossomos.

Funções do kernel: 1) armazenamento de informações hereditárias e sua transmissão às células filhas durante a divisão, 2) regulação da atividade celular regulando a síntese de várias proteínas, 3) local de formação das subunidades ribossômicas.

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Cromossomos

Cromossomos- são estruturas citológicas em forma de bastonete que representam a cromatina condensada e aparecem na célula durante a mitose ou meiose. Os cromossomos e a cromatina são diferentes formas de organização espacial do complexo desoxirribonucleoproteico, correspondendo a diferentes fases do ciclo de vida celular. A composição química dos cromossomos é a mesma da cromatina: 1) DNA (30–45%), 2) proteínas histonas (30–50%), 3) proteínas não histonas (4–33%).

A base de um cromossomo é uma molécula contínua de DNA de fita dupla; O comprimento do DNA de um cromossomo pode atingir vários centímetros. É claro que uma molécula desse comprimento não pode ser localizada de forma alongada em uma célula, mas sofre dobramento, adquirindo uma certa estrutura ou conformação tridimensional. Os seguintes níveis de dobramento espacial de DNA e DNP podem ser distinguidos: 1) nucleossômico (enrolamento de DNA em glóbulos de proteína), 2) nucleomérico, 3) cromomérico, 4) cromonemeral, 5) cromossômico.

No processo de conversão da cromatina em cromossomos, o DNP forma não apenas hélices e superhélices, mas também loops e superloops. Portanto, o processo de formação dos cromossomos, que ocorre na prófase da mitose ou na prófase 1 da meiose, é melhor chamado não de espiralização, mas de condensação cromossômica.

Cromossomos: 1 - metacêntrico; 2 - submetacêntrico; 3, 4 - acrocêntrico. Estrutura cromossômica: 5 - centrômero; 6 - constrição secundária; 7 - satélite; 8 - cromátides; 9 - telômeros.

O cromossomo metáfase (cromossomos estudados durante a metáfase da mitose) consiste em duas cromátides (8). Qualquer cromossomo tem constrição primária (centrômero)(5), que divide o cromossomo em braços. Alguns cromossomos possuem constrição secundária(6) e satélite(7). Satélite - uma seção de um braço curto separada por uma constrição secundária. Os cromossomos que possuem um satélite são chamados de satélite (3). As extremidades dos cromossomos são chamadas telômeros(9). Dependendo da posição do centrômero, existem: a) metacêntrico(ombro igual) (1), b) submetacêntrico(ombros moderadamente desiguais) (2), c) acrocêntrico cromossomos (acentuadamente desiguais) (3, 4).

As células somáticas contêm diplóide(duplo - 2n) conjunto de cromossomos, células sexuais - haplóide(único - n). O conjunto diplóide de lombrigas é 2, moscas-das-frutas - 8, chimpanzés - 48, lagostins - 196. Os cromossomos do conjunto diplóide são divididos em pares; cromossomos de um par têm a mesma estrutura, tamanho, conjunto de genes e são chamados homólogo.

Cariótipo- um conjunto de informações sobre o número, tamanho e estrutura dos cromossomos em metáfase. Idiograma - imagem gráfica cariótipo. Representantes tipos diferentes Os cariótipos são diferentes, mas os da mesma espécie são iguais. Autossomos- cromossomos iguais para cariótipos masculino e feminino. Cromossomos sexuais- cromossomos nos quais o cariótipo masculino difere do feminino.

O conjunto de cromossomos humanos (2n = 46, n = 23) contém 22 pares de autossomos e 1 par de cromossomos sexuais. Os autossomos são divididos em grupos e numerados:

Os cromossomos sexuais não pertencem a nenhum grupo e não possuem número. Os cromossomos sexuais da mulher são XX e os do homem são XY. O cromossomo X é submetacêntrico médio, o cromossomo Y é acrocêntrico pequeno.

Na área de constrições secundárias dos cromossomos dos grupos D e G existem cópias de genes que carregam informações sobre a estrutura do rRNA, por isso os cromossomos dos grupos D e G são chamados formador de nucléolo.

Funções dos cromossomos: 1) armazenamento de informações hereditárias, 2) transferência de material genético da célula-mãe para as células-filhas.

Palestra nº 9.
A estrutura de uma célula procariótica. Vírus

Os procariontes incluem arqueobactérias, bactérias e algas verde-azuladas. Procariontes- organismos unicelulares que não possuem núcleo estruturalmente formado, organelas de membrana e mitose.

Membrana celular. Gaiola (Fig. 1.1) como sistema vivo precisa manter certas condições internas: a concentração de várias substâncias, a temperatura dentro da célula, etc. Alguns desses parâmetros são mantidos em um nível constante, pois sua alteração levará à morte da célula, outros são de menor importância para a preservação sua atividade vital.

Arroz. 1.1.

Membrana celular deve garantir a separação do conteúdo celular do meio ambiente para manter a concentração necessária de substâncias dentro da célula, ao mesmo tempo que deve ser permeável para a troca constante de substâncias entre a célula e o meio ambiente (Fig. 1.2). As membranas também limitam as estruturas internas da célula - organoides (organelas) - do citoplasma. Contudo, estas não são apenas barreiras divisórias. As próprias membranas celulares são o órgão mais importante da célula, fornecendo não apenas sua estrutura, mas também muitas funções. Além de separar as células umas das outras e do ambiente externo, as membranas unem as células em tecidos, regulam a troca entre a célula e o ambiente externo, são elas próprias o local de muitas reações bioquímicas e servem como transmissores de informações entre as células. .

Arroz. 1.2.

De acordo com dados modernos, as membranas plasmáticas são estruturas lipoproteicas (as lipoproteínas são compostos de moléculas de proteínas e gorduras). Os lipídios (gorduras) formam espontaneamente uma camada dupla e as proteínas da membrana “flutuam” nela, como ilhas no oceano. As membranas contêm vários milhares de proteínas diferentes: estruturais, transportadoras, enzimas, etc. Além disso, existem poros entre as moléculas de proteínas através dos quais algumas substâncias podem passar. Grupos glicosil especiais estão ligados à superfície da membrana, que estão envolvidos no processo de reconhecimento celular durante a formação do tecido.

Diferentes tipos de membranas diferem em espessura (geralmente varia de 5 a 10 nm). A consistência das membranas lembra o azeite. A propriedade mais importante da membrana celular é semi-permeabilidade, aqueles. a capacidade de passar apenas certas substâncias. Passagem de diversas substâncias através membrana de plasma necessário para entrega nutrientes e oxigênio na célula, removendo resíduos tóxicos, criando uma diferença na concentração de microelementos individuais para manter a atividade nervosa e muscular. Mecanismos de transporte de substâncias através da membrana.

• difusão - gases, moléculas solúveis em gordura penetram diretamente na membrana plasmática, incluindo difusão facilitada, quando uma substância solúvel em água passa pela membrana através de um canal especial;
• osmose - difusão da água através de membranas semipermeáveis ​​em direção a uma menor concentração de íons;
• transporte ativo - transferência de moléculas de uma área de menor concentração para uma área de maior concentração usando proteínas de transporte especiais;
• endocitose – transferência de moléculas por meio de vesículas (vacúolos) formadas pela retração da membrana; distinguir entre fagocitose (absorção de partículas sólidas) e pinocitose (absorção de líquidos) (Fig. 1.3);

Arroz. 1.3.

A exocitose é o processo reverso da endocitose; através dele, partículas sólidas e secreções líquidas podem ser removidas das células (Fig. 1.4).

Arroz. 1.4.

A difusão e a osmose não requerem energia adicional; o transporte ativo, a endocitose e a exocitose precisam receber energia, que a célula recebe quando os nutrientes que absorveu são descongelados.

A regulação da passagem de diversas substâncias através da membrana plasmática é uma de suas funções mais importantes. Dependendo das condições externas, a estrutura da membrana pode mudar: pode tornar-se mais líquida, ativa e permeável. O regulador da permeabilidade da membrana é a substância semelhante à gordura, o colesterol.

A estrutura externa da célula é sustentada por uma estrutura mais densa - membrana celular. A membrana celular pode ter uma estrutura muito diferente (ser elástica, ter estrutura rígida, cerdas, antenas, etc.) e desempenhar funções bastante complexas.

Essencial presente em todas as células corpo humano, com exceção dos glóbulos vermelhos. Via de regra, uma célula contém apenas um núcleo, mas há exceções - por exemplo, as células musculares estriadas contêm muitos núcleos. O núcleo tem formato esférico, suas dimensões variam de 10 a 20 μm (Fig. 1.5).

O núcleo é separado do citoplasma membrana nuclear, consistindo em duas membranas - externa e interna, semelhantes à membrana celular, e uma estreita lacuna entre elas contendo um meio semilíquido; através dos poros da membrana nuclear, ocorre intensa troca de substâncias entre o núcleo e o citoplasma. Na membrana externa da casca existem muitos ribossomos - organelas que sintetizam proteínas.

Arroz. 1.5.

Sob o envelope nuclear está carioplasma (suco nuclear), que recebe substâncias do citoplasma. Carioplasma contém cromossomos (estruturas oblongas contendo DNA, nas quais são “registradas” informações sobre a estrutura das proteínas específicas de uma determinada célula - informações hereditárias ou genéticas) e nucléolos (estruturas arredondadas dentro do núcleo nas quais os ribossomos são formados).

O conjunto de cromossomos contidos no núcleo é denominado conjunto de cromossomos. Número de cromossomos em células somáticas par – diplóide (em humanos existem 44 autossomos e 2 cromossomos sexuais que determinam o sexo), as células germinativas envolvidas na fertilização carregam metade do conjunto (em humanos existem 22 autossomos e 1 cromossomo sexual) (Fig. 1.6).

A função mais importante do núcleo é a transferência de informação genética para as células filhas: quando uma célula se divide, o núcleo é dividido em dois e o DNA nele contido é copiado (replicação do DNA) - isso permite que cada célula filha tenha informação completa, obtido da célula original (mãe) (ver. Reprodução celular).

Citoplasma(citosol) é uma substância gelatinosa contendo cerca de 90% de água, na qual estão localizadas todas as organelas, estão contidas soluções verdadeiras e coloidais de nutrientes e resíduos insolúveis de processos metabólicos, ocorrem processos bioquímicos: glicólise, síntese de ácidos graxos, ácidos nucléicos e outras substâncias. Organelas no citoplasma se movem, o próprio citoplasma também sofre movimentos ativos periódicos - o ciclo de Oz.

Estruturas celulares(organoides , ou organelas) são " órgãos internos"células (Tabela 1.1). Garantem os processos vitais da célula, a produção de certas substâncias pela célula (secreções, hormônios, enzimas); a atividade geral dos tecidos do corpo e a capacidade de desempenhar funções específicas de um determinado tecido dependem de sua atividade vital. As estruturas celulares, como a própria célula, passam sua. ciclos de vida: nascem (criados através da reprodução), funcionam ativamente, envelhecem e entram em colapso. A maioria das células do corpo é capaz de se recuperar no nível subcelular devido à reprodução e renovação das organelas incluídas em sua estrutura.

Arroz. 1.6.

Tabela 1.1

Organelas celulares, sua estrutura e funções

Reprodução Celular

Todas as células são formadas por divisão. O ciclo de vida celular inclui duas fases: interfase e mitose. Durante interfase a massa celular aumenta (a célula “cresce”). Algumas células (por exemplo, células do tecido nervoso) permanecem neste estágio sem passar para o próximo, em outras (células da maioria dos tecidos capazes de crescimento e regeneração), com aumento de massa durante a interfase, o DNA cromossômico duplica e a célula; entra no estágio de mitose ( Fig. 1.7).

Mitose dividido em prófase (a membrana nuclear é destruída, os cromossomos são separados e conectados a microtúbulos especiais, que direcionarão seu movimento para os pólos da célula em divisão - centríolos); metáfase (os cromossomos se alinham ao longo do equador da célula em divisão e finalmente se desacoplam); anáfase (os cromossomos se deslocam para os pólos da célula); telófase (a célula se divide em duas no plano equatorial, os filamentos do fuso são destruídos e as membranas nucleares se formam ao redor dos cromossomos). A mitose é chamada de divisão assexuada ou clonagem: cada célula filha recebe um conjunto idêntico de cromossomos e pode novamente continuar o crescimento e o desenvolvimento - entrar no estágio de interfase. Esse processo geralmente leva cerca de uma hora.

Outro tipo de reprodução - sexual - é chamada meiose. Este tipo de divisão celular permite, a partir de duas divisões sucessivas, que em seu mecanismo se aproximam dos processos de mitose, formar gametas – células sexuais com metade do conjunto de cromossomos (um cromossomo de cada par). Quando dois gametas parentais se fundem zigoto (fertilização) as informações hereditárias recebidas de dois pais são combinadas e formam a base para o desenvolvimento do futuro organismo. A natureza aleatória dos processos de divergência cromossômica durante a divisão celular e a união dos cromossomos dos gametas masculinos e femininos leva ao surgimento de novas combinações de genes e proporciona variabilidade em diversas características de uma espécie biológica. Posteriormente, o zigoto se divide por mitose e se desenvolve em um organismo independente, apresentando as características de ambos os pais na forma manifestada ou não.

1. Quais são as formas das células? Do que isso depende?

A forma das células do nosso corpo é muito diversa: planas, redondas, fusiformes, enroladas, possuem um ou mais processos ou flagelos, o que depende da localização das células no corpo e das funções desempenhadas por essas células.

2. Nomeie a função do kernel; citoplasma; membrana celular.

Papel do kernel, veja a pergunta 3

O citoplasma é o conteúdo vivo da célula e consiste em organelas, inclusões e hialoplasma. O hialoplasma forma o ambiente interno da célula e garante a interação de todas as partes da célula entre si; a composição do hialoplasma determina as propriedades osmóticas da célula. Organelas (retículo endoplasmático, complexo de Golgi, mitocôndrias, lisossomos) garantem o funcionamento normal das células em particular e do corpo como um todo (ver questões 7,8,9,10).

A membrana celular serve como estrutura externa da célula e limita a célula do ambiente externo; funções principais: protetora e de transporte, a membrana também proporciona comunicação entre as células, está envolvida na percepção dos sinais do meio ambiente e na transmissão deles para a célula (receptor), participa da construção de estruturas celulares especiais (flagelos, processos, etc.). )

3. Quais são as funções do kernel? Quais células humanas não o contêm?

O núcleo é responsável por armazenar e transmitir informações hereditárias na forma de uma estrutura de DNA inalterada; regulação de todos os processos vitais através do sistema de síntese de proteínas. A maioria das células humanas tem um núcleo; também existem células multinucleadas;

4. Quantos cromossomos existem nas células germinativas e somáticas humanas?

Nos humanos, as células somáticas contêm um conjunto duplo de cromossomos - 23 pares (46 cromossomos); nos sexos - únicos (23 cromossomos).

5. Qual é o citoplasma? Qual é o seu papel na célula?

Veja a pergunta 2.

6. Explique o significado para uma célula de uma propriedade de membrana como semipermeabilidade?

Semipermeabilidade é a capacidade das células vivas de permitir a passagem de algumas substâncias e não de outras. A água com algumas substâncias dissolvidas necessárias para nutrir as células penetra na célula ao longo de um gradiente de concentração, e os resíduos são removidos, o que garante a manutenção da constância da composição iônica e molecular da célula.

7. Conte-nos sobre a estrutura e o papel do retículo endoplasmático na célula.

O retículo endoplasmático (RE) é uma espécie de labirinto de muitos pequenos túbulos, vesículas e sacos várias formas e dimensões, cujas paredes são formadas por elementos elementares membranas biológicas. Existem 2 tipos de retículo endoplasmático: agranular (liso) e granular (granular, contendo ribossomos na superfície de canais e cavidades). O EPS garante a divisão do citoplasma celular em compartimentos que impedem a mistura dos processos químicos que neles ocorrem; garante o transporte de substâncias dentro da célula e entre células vizinhas. O RE granular acumula, isola para maturação e transporta proteínas sintetizadas pelos ribossomos em sua superfície, sintetiza membranas celulares; O RE liso sintetiza e transporta lipídios, carboidratos complexos e hormônios esteróides e remove substâncias tóxicas da célula.

8. Quais funções o complexo de Golgi desempenha? Como é construído?

O complexo de Golgi (CG) é um sistema de sacos planos (cisternas), dos quais brotam vesículas, e um sistema de túbulos membranares que conectam o complexo aos canais e cavidades do RE liso. Nos tanques CG, acumulam-se produtos de síntese, decomposição e substâncias que entram na célula, bem como substâncias que são removidas da célula. As substâncias acumuladas são embaladas em vesículas e entram no citoplasma, que são então usadas para nutrir a célula ou removidas para fora.

9. Por que as mitocôndrias são chamadas de “bateria” da célula?

A principal função das mitocôndrias é a oxidação de substâncias orgânicas, acompanhada pela liberação de energia, que vai para a formação das moléculas de ATP, que funcionam como bateria celular universal.

10. Quais organelas participam da destruição e dissolução de partes da célula que perderam seu significado?

Essas organelas são lisossomos.

11. Crie e desenhe um diagrama da “Estrutura de uma célula animal”.

12. Lembre-se de como uma célula humana difere de uma célula vegetal; cogumelo; bactérias.

Ao contrário das células vegetais, as células animais e humanas não possuem parede celular, cloroplastos ou grandes vacúolos. O carboidrato de armazenamento das células vegetais é o amido, e o das células animais é o glicogênio. O método de nutrição das células vegetais é autotrófico e o das células animais é heterotrófico.

As células fúngicas possuem uma parede celular feita de quitina e grandes vacúolos. A maioria das células fúngicas são multinucleadas, ao contrário das células animais, onde a maioria das células é mononucleada.

As células bacterianas, ao contrário das células humanas, não possuem núcleo e nucléolos formados, mas possuem mesossomos, que substituem outras organelas de membrana por bactérias. A casca de algumas bactérias contém uma cápsula mucosa, que não é encontrada nas células humanas. Nas células flagelares humanas (espermatozóides), os flagelos possuem uma estrutura complexa e contêm microtúbulos; nas bactérias, os flagelos possuem uma estrutura simples; Nas bactérias, as células são divididas por fissão binária, raramente por brotamento e conjugação em humanos, por mitose, meiose e amitose;

13. Por que a célula é considerada um elemento estrutural e funcional do corpo?

O corpo é construído a partir grande quantidade células, cada uma das quais desempenha sua função especial, mas juntas garantem o funcionamento unificado do corpo como um todo. Cada célula do corpo possui as propriedades básicas dos organismos vivos como um todo: autorrenovação, autorregulação e autorreprodução.