Elusorganismi raku üksikasjalik kirjeldus. Inimorganite struktuur
Rakk on kõigi elusorganismide, välja arvatud viiruste, põhiline struktuurne ja funktsionaalne üksus. Sellel on spetsiifiline struktuur, sealhulgas palju komponente, mis täidavad teatud funktsioone.
Mis teadus rakku uurib?
Kõik teavad, et elusorganismide teadus on bioloogia. Raku struktuuri uurib selle haru – tsütoloogia.
Millest rakk koosneb?
See struktuur koosneb membraanist, tsütoplasmast, organellidest või organellidest ja tuumast (prokarüootsetes rakkudes puudub). Erinevatesse klassidesse kuuluvate organismide rakkude struktuur on veidi erinev. Täheldatakse olulisi erinevusi eukarüootsete ja prokarüootsete rakkude struktuuris.
plasmamembraan
Membraan mängib väga oluline roll- see eraldab ja kaitseb raku sisu väliskeskkond. See koosneb kolmest kihist: kahest proteiinist ja keskmisest fosfolipiidist.
raku sein
Teine struktuur, mis kaitseb rakku kokkupuute eest välised tegurid asub plasmamembraani peal. Seda leidub taimede, bakterite ja seente rakkudes. Esimeses koosneb see tselluloosist, teises mureiinist, kolmandas kitiinist. Loomarakkudes paikneb membraani peal glükokalüks, mis koosneb glükoproteiinidest ja polüsahhariididest.
Tsütoplasma
See tähistab kogu raku ruumi, mis on piiratud membraaniga, välja arvatud tuum. Tsütoplasmasse kuuluvad organellid, mis täidavad põhifunktsioone, mis vastutavad raku elu eest.
Organellid ja nende funktsioonid
Elusorganismi raku struktuur hõlmab mitmeid struktuure, millest igaüks täidab teatud funktsiooni. Neid nimetatakse organellideks või organellideks.
Mitokondrid
Neid võib nimetada üheks kõige olulisemaks organelliks. Mitokondrid vastutavad eluks vajaliku energia sünteesi eest. Lisaks osalevad nad teatud hormoonide ja aminohapete sünteesis.
Mitokondrites tekib energia ATP molekulide oksüdeerumisel, mis toimub spetsiaalse ensüümi ATP süntaasi abil. Mitokondrid on ümmargused või vardakujulised struktuurid. Nende arv sisse looma puur, keskmiselt on 150-1500 tükki (see sõltub selle eesmärgist). Need koosnevad kahest membraanist ja maatriksist, poolvedelast massist, mis täidab organelli sisemuse. Kestade põhikomponendiks on valgud ja nende struktuuris on ka fosfolipiidid. Membraanide vaheline ruum täidetakse vedelikuga. Mitokondrite maatriksis on terad, mis akumuleerivad teatud aineid, nagu energia tootmiseks vajalikud magneesiumi- ja kaltsiumioonid ning polüsahhariidid. Samuti on neil organellidel oma valkude biosünteesiaparaat, mis sarnaneb prokarüootide omaga. See koosneb mitokondriaalsest DNA-st, ensüümide komplektist, ribosoomidest ja RNA-st. Prokarüootse raku struktuuril on oma eripärad: selles puuduvad mitokondrid.
Ribosoomid
Need organellid koosnevad ribosomaalsest RNA-st (rRNA) ja valkudest. Tänu neile toimub translatsioon - valgusünteesi protsess mRNA maatriksil (messenger RNA). Üks rakk võib sisaldada kuni kümme tuhat neid organelle. Ribosoomid koosnevad kahest osast: väikesed ja suured, mis ühinevad vahetult mRNA juuresolekul.
Tsütoplasmasse on koondunud ribosoomid, mis osalevad raku enda jaoks vajalike valkude sünteesis. Ja need, mille abil toodetakse valke, mis transporditakse rakust väljapoole, asuvad plasmamembraan.
Golgi kompleks
Seda leidub ainult eukarüootsetes rakkudes. See organell koosneb diktosoomidest, mida on tavaliselt umbes 20, kuid mis võivad ulatuda mitmesajani. Golgi aparaat sisaldub raku struktuuris ainult eukarüootsetes organismides. See asub tuuma lähedal ja täidab teatud ainete, näiteks polüsahhariidide, sünteesimise ja säilitamise funktsiooni. Selles moodustuvad lüsosoomid, mida arutatakse allpool. See organell on samuti osa eritussüsteem rakud. Diktosoomid on lamestatud kettakujuliste tsisternide virnadena. Nende struktuuride servadesse tekivad mullid, kus asuvad ained, mis tuleb rakust eemaldada.
Lüsosoomid
Need organellid on väikesed vesiikulid, millel on ensüümide komplekt. Nende struktuuril on üks membraan, mille peal on valgukiht. Lüsosoomide ülesanne on ainete rakusisene seedimine. Tänu hüdrolaasi ensüümile lagunevad nende organellide abil rasvad, valgud, süsivesikud ja nukleiinhapped.
Endoplasmaatiline retikulum (võrkkest)
Kõigi eukarüootsete rakkude rakustruktuur viitab ka EPS-i (endoplasmaatilise retikulumi) olemasolule. Endoplasmaatiline retikulum koosneb tuubulitest ja lamestatud õõnsustest, millel on membraan. Seda organoidi on kahte tüüpi: kare ja sile võrk. Esimene erineb selle poolest, et selle membraanile on kinnitatud ribosoomid, teisel sellist tunnust pole. Kare endoplasmaatiline retikulum täidab rakumembraani moodustamiseks või muuks otstarbeks vajalike valkude ja lipiidide sünteesimise funktsiooni. Smooth osaleb rasvade, süsivesikute, hormoonide ja muude ainete, välja arvatud valkude, tootmises. Samuti täidab endoplasmaatiline retikulum ainete transportimise funktsiooni läbi raku.
tsütoskelett
See koosneb mikrotuubulitest ja mikrofilamentidest (aktiin ja vaheühend). Tsütoskeleti komponendid on valkude polümeerid, peamiselt aktiin, tubuliin või keratiin. Mikrotuubulite ülesanne on säilitada raku kuju, need moodustavad liikumisorganid kõige lihtsamates organismides, nagu ripslased, klamüdomoonid, eugleen jne. Aktiini mikrofilamendid täidavad ka karkassi rolli. Lisaks osalevad nad organellide liigutamise protsessis. Vaheühendid erinevates rakkudes on ehitatud erinevatest valkudest. Nad säilitavad raku kuju ning fikseerivad ka tuuma ja muud organellid püsivasse asendisse.
Rakukeskus
Koosneb tsentrioolidest, mis on õõnsa silindri kujulised. Selle seinad koosnevad mikrotuubulitest. See struktuur osaleb jagunemisprotsessis, tagades kromosoomide jaotumise tütarrakkude vahel.
Tuum
Eukarüootsetes rakkudes on see üks tähtsamaid organelle. See salvestab DNA-d, mis kodeerib teavet kogu organismi, selle omaduste, valkude kohta, mida rakk peab sünteesima jne. See koosneb geneetilist materjali kaitsvast kestast, tuumamahlast (maatriksist), kromatiinist ja tuumast. Kest on moodustatud kahest poorsest membraanist, mis asuvad üksteisest teatud kaugusel. Maatriksit esindavad valgud, see moodustab tuuma sees soodsa keskkonna päriliku teabe salvestamiseks. Tuumamahl sisaldab filamentseid valke, mis toimivad toena, ja RNA-d. Siin on ka kromatiin - kromosoomide olemasolu interfaasiline vorm. Rakkude jagunemisel muutub see tükkidest vardakujulisteks struktuurideks.
nucleolus
See on ribosomaalse RNA moodustumise eest vastutav tuuma eraldiseisev osa.
Organellid, mida leidub ainult taimerakkudes
Taimerakkudes on mõned organellid, mis pole enam ühelegi organismile iseloomulikud. Nende hulka kuuluvad vakuoolid ja plastiidid.
Vacuool
See on omamoodi reservuaar, kus hoitakse varutoitaineid, aga ka jääkaineid, mida tiheda rakuseina tõttu välja tuua ei saa. See on tsütoplasmast eraldatud spetsiifilise membraaniga, mida nimetatakse tonoplastiks. Kui rakk toimib, ühinevad üksikud väikesed vakuoolid üheks suureks - keskseks.
plastiidid
Need organellid jagunevad kolme rühma: kloroplastid, leukoplastid ja kromoplastid.
Kloroplastid
Need on kõige olulisemad organellid taimerakk. Tänu neile toimub fotosüntees, mille käigus rakk saab vajalikke toitaineid. toitaineid. Kloroplastidel on kaks membraani: välimine ja sisemine; maatriks – aine, mis täidab siseruumi; oma DNA ja ribosoomid; tärklise terad; terad. Viimased koosnevad membraaniga ümbritsetud klorofülliga tülakoidide virnadest. Just neis toimub fotosünteesi protsess.
Leukoplastid
Need struktuurid koosnevad kahest membraanist, maatriksist, DNA-st, ribosoomidest ja tülakoididest, kuid viimased ei sisalda klorofülli. Leukoplastid täidavad varufunktsiooni, kogudes toitaineid. Need sisaldavad spetsiaalseid ensüüme, mis võimaldavad saada tärklist glükoosist, mis tegelikult toimib varuainena.
Kromoplastid
Nendel organellidel on sama struktuur kui ülalkirjeldatutel, kuid need ei sisalda tülakoide, kuid on karotenoide, millel on spetsiifiline värv ja mis asuvad vahetult membraani lähedal. Just tänu nendele struktuuridele värvitakse õie kroonlehed teatud värviga, mis võimaldab neil tolmeldavaid putukaid ligi meelitada.
(tuuma). Prokarüootsed rakud on struktuurilt lihtsamad, ilmselt tekkisid nad evolutsiooniprotsessis varem. Eukarüootsed rakud - keerukamad, tekkisid hiljem. Inimkeha moodustavad rakud on eukarüootsed.
Vaatamata vormide mitmekesisusele allub kõigi elusorganismide rakkude korraldus ühtsetele struktuuripõhimõtetele.
prokarüootne rakk
eukarüootne rakk
Eukarüootse raku struktuur
Loomade rakupinna kompleks
Koosneb glükokalüks, plasmalemma ja selle all olev tsütoplasma kortikaalne kiht. Plasmamembraani nimetatakse ka plasmalemmaks, raku välismembraaniks. See on umbes 10 nanomeetri paksune bioloogiline membraan. Tagab peamiselt piiritleva funktsiooni rakuvälise keskkonna suhtes. Lisaks täidab see transpordifunktsiooni. Rakk ei raiska energiat oma membraani terviklikkuse säilitamisele: molekule hoitakse samal põhimõttel, mille järgi rasvamolekule koos hoitakse – on termodünaamiliselt soodsam, kui molekulide hüdrofoobsed osad paiknevad molekulide vahetus läheduses. üksteist. Glükokalüks koosneb oligosahhariidide, polüsahhariidide, glükoproteiinide ja glükolipiidide molekulidest, mis on "ankurdatud" plasmalemmas. Glükokalüks täidab retseptori ja markeri funktsioone. Loomarakkude plasmamembraan koosneb peamiselt fosfolipiididest ja lipoproteiinidest, mis on segatud valgumolekulidega, eelkõige pinnaantigeenide ja retseptoritega. Tsütoplasma kortikaalses (plasmamembraaniga külgnevas) kihis on tsütoskeleti spetsiifilised elemendid - teatud viisil järjestatud aktiini mikrofilamendid. Kortikaalse kihi (koore) peamine ja kõige olulisem funktsioon on pseudopodiaalsed reaktsioonid: pseudopoodide väljutamine, kinnitumine ja vähendamine. Sellisel juhul paigutatakse mikrokiud ümber, pikendatakse või lühendatakse. Raku kuju (näiteks mikrovilli olemasolu) oleneb ka kortikaalse kihi tsütoskeleti struktuurist.
Tsütoplasma struktuur
Tsütoplasma vedelat komponenti nimetatakse ka tsütosooliks. Valgusmikroskoobi all tundus, et rakk oli täidetud vedela plasma või sooliga, milles tuum ja muud organellid “hõljuvad”. Tegelikult ei ole. Eukarüootse raku siseruum on rangelt korrastatud. Organellide liikumist koordineeritakse spetsiaalsete transpordisüsteemide, nn mikrotuubulite, mis toimivad rakusiseste "teedena", ja spetsiaalsete valkude düneiinide ja kinesiinide abil, mis täidavad "mootorite" rolli. Ka üksikud valgumolekulid ei difundeeru vabalt kogu rakusiseses ruumis, vaid suunatakse nende pinnal olevate spetsiaalsete signaalide abil vajalikesse sektsioonidesse, mis on äratuntavad. transpordisüsteemid rakud.
Endoplasmaatiline retikulum
Eukarüootses rakus on üksteisesse sisenevate membraaniosade (torude ja paakide) süsteem, mida nimetatakse endoplasmaatiliseks retikulumiks (või endoplasmaatiliseks retikulumiks, EPR või EPS). Seda ER osa, mille membraanide külge on kinnitatud ribosoomid, nimetatakse granuleeritud(või karm) endoplasmaatilise retikulumi külge, toimub selle membraanidel valgusüntees. Need sektsioonid, mille seintel ei ole ribosoome, klassifitseeritakse järgmiselt sile(või agranulaarne) EPR, mis osaleb lipiidide sünteesis. Sileda ja granuleeritud ER-i siseruumid ei ole isoleeritud, vaid lähevad üksteisesse ja suhtlevad tuumamembraani valendikuga.
golgi aparaat
Tuum
tsütoskelett
Tsentrioolid
Mitokondrid
Pro- ja eukarüootsete rakkude võrdlus
Enamik oluline erinevus eukarüoot prokarüootidest pikka aega arvestati moodustunud tuuma ja membraani organellide olemasolu. Kuid 1970.–1980 sai selgeks, et see oli vaid tsütoskeleti korralduse sügavamate erinevuste tagajärg. Mõnda aega arvati, et tsütoskelett on iseloomulik ainult eukarüootidele, kuid 1990. aastate keskel. eukarüootse tsütoskeleti peamiste valkudega homoloogseid valke on leitud ka bakteritest.
Spetsiaalselt korrastatud tsütoskeleti olemasolu võimaldab eukarüootidel luua liikuvate sisemembraani organellide süsteemi. Lisaks võimaldab tsütoskelett endo- ja eksotsütoosi (eeldatakse, et just endotsütoosi tõttu tekkisid eukarüootsetesse rakkudesse rakusisesed sümbiontid, sealhulgas mitokondrid ja plastiidid). muud oluline funktsioon eukarüootne tsütoskelett - eukarüootse raku tuuma (mitoos ja meioos) ja keha (tsütotoomia) jagunemise tagamine (prokarüootsete rakkude jagunemine on korraldatud lihtsamalt). Tsütoskeleti ehituse erinevused seletavad ka teisi erinevusi pro- ja eukarüootide vahel - näiteks prokarüootsete rakkude vormide püsivust ja lihtsust ning vormi olulist mitmekesisust ja võimet seda muuta eukarüootidel, aga ka suhteliselt suured suurused viimane. Niisiis on prokarüootsete rakkude suurus keskmiselt 0,5–5 mikronit, eukarüootsete rakkude suurus keskmiselt 10–50 mikronit. Lisaks kohtab ainult eukarüootide seas tõeliselt hiiglaslikke rakke, näiteks massiivseid hai- või jaanalindude mune (linnumunas on kogu munakollane üks tohutu muna), suurte imetajate neuroneid, mille tsütoskeleti poolt tugevdatud protsessid võivad jõuda. kümneid sentimeetreid pikk.
Anaplaasia
Rakulise struktuuri hävimist (näiteks pahaloomuliste kasvajate korral) nimetatakse anaplaasiaks.
Rakkude avastamise ajalugu
Esimene inimene, kes rakke nägi, oli inglise teadlane Robert Hooke (meile tuntud tänu Hooke'i seadusele). Püüdes aastal mõista, miks korgipuu nii hästi ujub, hakkas Hooke uurima õhukesi korgilõike enda täiustatud mikroskoobi abil. Ta avastas, et kork oli jagatud paljudeks tillukesteks rakkudeks, mis meenutasid talle kloostrirakke, ja nimetas neid rakke rakkudeks (inglise keeles cell tähendab "rakk, rakk, rakk"). Aastal nägi Hollandi meister Antony van Leeuwenhoek (Anton van Leeuwenhoek, -) esimest korda mikroskoobi abil veetilgas "loomi" - liikuvaid elusorganisme. Nii teadsid teadlased juba 18. sajandi alguseks, et suure suurenduse korral on taimedel rakuline struktuur ja nad nägid mõningaid organisme, mida hiljem hakati nimetama üherakulisteks. Rakuteooria organismide ehitusest kujunes välja aga alles 19. sajandi keskpaigaks, pärast võimsamate mikroskoopide ilmumist ning rakkude fikseerimise ja värvimise meetodite väljatöötamist. Üks selle asutajatest oli Rudolf Virchow, kuid tema ideedes oli mitmeid vigu: näiteks eeldas ta, et rakud on omavahel nõrgalt seotud ja igaüks eksisteerib "iseenesest". Alles hiljem õnnestus tõestada rakusüsteemi terviklikkust.
Vaata ka
- Bakterite, taimede ja loomade rakustruktuuri võrdlus
Lingid
- Molecular Biology Of The Cell, 4. väljaanne 2002 – ingliskeelne molekulaarbioloogia õpik
- Tsütoloogia ja geneetika (0564-3783) avaldab autori valikul artikleid vene, ukraina ja inglise keeles, tõlgituna inglise keel (0095-4527)
Wikimedia sihtasutus. 2010 .
Vaadake, mis on "Cell (biology)" teistes sõnaraamatutes:
BIOLOOGIA- BIOLOOGIA. Sisu: I. Bioloogia ajalugu............. 424 Vitalism ja masinavärk. Empiiriliste teaduste tekkimine 16.-18. sajandil Evolutsiooniteooria tekkimine ja areng. Füsioloogia areng XIX sajandil. Rakulise doktriini arendamine. 19. sajandi tulemused... Suur meditsiiniline entsüklopeedia
- (tsellul, tsütus), kõigi elusorganismide peamine struktuurne ja funktsionaalne üksus, elementaarne elusüsteem. Võib eksisteerida kui a organismis (bakterid, algloomad, mõned vetikad ja seened) või hulkraksete loomade kudede osana, ... ... Bioloogia entsüklopeediline sõnastik
Aeroobsete eoseid moodustavate bakterite rakud on pulgakujulised ja võrreldes mittespoore moodustavate bakteritega on tavaliselt rohkem suured suurused. Spoore kandvate bakterite vegetatiivsetel vormidel on aktiivne liikumine nõrgem, kuigi nad ... ... Bioloogiline entsüklopeedia
Sellel terminil on ka teisi tähendusi, vt Cell (tähendused). Inimese vererakud (HEM) ... Wikipedia
Elusorganismide ehitus on teadlastele pikka aega huvi pakkunud, kuid palja silmaga pole palju näha. Seetõttu said bioloogid elusorganismide ehitust üksikasjalikult uurida alles pärast suurendusseadmete leiutamist.
Organismide rakulise struktuuri uurimise ajalugu
Mõned väikesed omadused väline struktuur taimi ja loomi saab vaadata käsiluubiga. Siiski, et uurida üksikasjalikult sisemine struktuur elusorganismid on võimalik ainult mikroskoobi abil (gr. micros - väike ja ulatus - uurin).
Esimene mikroskoop loodi 16. sajandi lõpus. Ja 1665. aastal kasutas inglise loodusteadlane Robert Hooke juba arenenumat mikroskoopi. Sellega uuris ta õhukest lõiku köögiviljakorgist. Teadlane avastas, et kork koosneb pisikestest rakkudest, mis sobivad omavahel tihedalt kokku. Ta nimetas neid ladina keeles cellula - rakk. Need olid esimesed rakud, mida inimene nägi. Nii jõudis teadusesse uus kontseptsioon rakust.
Mikroskoop võimaldas mitte ainult taimede ja loomade kohta rohkem teada saada, vaid ka näha mikroskoopiliste organismide maailma. Esimest korda täheldati eristamatut inimese silm Hollandi loodusteadlase Anthony van Leeuwenhoeki olendid (1675). Ta leiutas 270-kordse suurendusega mikroskoobi.
Pärast 20 aastat rakuteooria täiendati olulise sättega: "iga rakk on rakust", ehk siis emaraku jagunemise tulemusena tekivad uued rakud.
Nüüdseks on kindlaks tehtud, et rakk on elusorganismi väikseim struktuuriüksus. Rakul on väga keeruline struktuur. Kõik selle osad on omavahel tihedalt seotud ja töötavad harmooniliselt. Mitmerakulise organismi osana ühendatakse struktuurilt sarnased rakud kudedeks.
Inimkeha, nagu kõigi hulkraksete organismide keha, koosneb rakkudest. Inimkehas on palju miljardeid rakke - see on selle peamine struktuurne ja funktsionaalne element.
Luud, lihased, nahk – need kõik on ehitatud rakkudest. Rakud reageerivad aktiivselt ärritusele, osalevad ainevahetuses, kasvavad, paljunevad, neil on võime taastuda ja pärilikku teavet edastada.
Meie keha rakud on väga mitmekesised. Need võivad olla lamedad, ümmargused, spindlikujulised, protsessidega. Kuju sõltub rakkude asukohast kehas ja täidetavatest funktsioonidest. Ka rakkude suurused on erinevad: mõnest mikromeetrist (väike leukotsüüt) kuni 200 mikromeetrini (munarakk). Samal ajal on enamikul rakkudel vaatamata sellele mitmekesisusele üks struktuuriplaan: need koosnevad tuumast ja tsütoplasmast, mis on väliselt kaetud rakumembraaniga (kest).
Tuum on igas rakus peale punaste vereliblede. See kannab pärilikku teavet ja reguleerib valkude moodustumist. Pärilikku teavet organismi kõigi tunnuste kohta säilitatakse desoksüribonukleiinhappe (DNA) molekulides.
DNA on kromosoomide põhikomponent. Inimestel on igas mittesoolises (somaatilises) rakus 46 kromosoomi ja sugurakus 23 kromosoomi. Kromosoomid on selgelt nähtavad ainult rakkude jagunemise ajal. Kui rakk jaguneb, kandub pärilik informatsioon tütarrakkudele võrdsetes kogustes.
Väljaspool on tuum ümbritsetud tuumamembraaniga ja selle sees on üks või mitu tuuma, milles moodustuvad ribosoomid - organellid, mis tagavad rakuvalkude kokkupaneku.
Tuum on sukeldatud tsütoplasmasse, mis koosneb hüaloplasmast (kreeka keelest "hyalinos" - läbipaistev) ning selles sisalduvatest organellidest ja lisanditest. Hüaloplasma moodustub sisekeskkond rakk, see ühendab kõik raku osad üksteisega, tagab nende vastasmõju.
Rakuorganellid on püsivad rakustruktuurid, mis täidavad spetsiifilisi funktsioone. Teeme mõnega neist tuttavaks.
Endoplasmaatiline retikulum meenutab keerulist labürinti, mille moodustavad paljud pisikesed torukesed, vesiikulid, kotikesed (tsistern). Mõnes piirkonnas paiknevad ribosoomid selle membraanidel, sellist võrgustikku nimetatakse granulaarseks (granulaarseks). Endoplasmaatiline retikulum osaleb ainete transpordis rakus. Graanulises endoplasmaatilises retikulumis moodustuvad valgud ning siledas (ilma ribosoomideta) loomne tärklis (glükogeen) ja rasvad.
Golgi kompleks on lamedate kottide (tsistern) ja arvukate vesiikulite süsteem. Ta osaleb teistes organellides moodustunud ainete kogunemises ja transpordis. Siin sünteesitakse ka komplekssüsivesikuid.
Mitokondrid on organellid, mille põhiülesanne on orgaaniliste ühendite oksüdeerimine, millega kaasneb energia vabanemine. See energia läheb adenosiintrifosforhappe (ATP) molekulide sünteesiks, mis toimib omamoodi universaalse raku akuna. LTP-s sisalduvat energiat kasutavad rakud seejärel oma elutegevuse erinevateks protsessideks: soojuse tekitamiseks, ülekandmiseks närviimpulsid, lihaste kokkutõmbed ja palju muud.
Lüsosoomid, väikesed kerakujulised struktuurid, sisaldavad aineid, mis hävitavad raku mittevajalikke, kadunud või kahjustatud osi ning osalevad ka rakusiseses seedimises.
Väljaspool on rakk kaetud õhukese (umbes 0,002 mikronit) rakumembraaniga, mis piirab raku sisu alates keskkond. Membraani põhiülesanne on kaitsev, kuid see tajub ka väliskeskkonna mõju rakule. Membraan ei ole pidev, see on poolläbilaskev, mõned ained läbivad seda vabalt, st täidab ka transpordifunktsiooni. Läbi membraani toimub ka side naaberrakkudega.
Näete, et organellide funktsioonid on keerulised ja mitmekesised. Nad täidavad raku jaoks sama rolli nagu elundid kogu organismi jaoks.
Meie keha rakkude eluiga on erinev. Niisiis, mõned naharakud elavad 7 päeva, punased verelibled - kuni 4 kuud, kuid luurakud - 10 kuni 30 aastat.
Rakk on inimkeha struktuurne ja funktsionaalne üksus, organellid on püsivad rakustruktuurid, mis täidavad teatud funktsioone.
Raku struktuur
Kas teadsite, et selline mikroskoopiline rakk sisaldab mitu tuhat ainet, mis pealegi osalevad ka erinevates keemilistes protsessides.
Kui võtta kõik 109 elementi, mis on Mendelejevi perioodilises süsteemis, siis enamik neist leidub rakkudes.
Rakkude elutähtsad omadused:
Ainevahetus – ärrituvus – liikumine
Kõik elusolendid ja organismid ei koosne rakkudest: taimed, seened, bakterid, loomad, inimesed. Vaatamata minimaalsele suurusele täidab rakk kõiki kogu organismi funktsioone. Sees voolab keerulised protsessid millest sõltub keha elujõud ja tema organite töö.
Kokkupuutel
Struktuursed omadused
Teadlased uurivad raku struktuurilised omadused ja selle töö põhimõtted. Raku struktuuri iseärasusi on võimalik üksikasjalikult uurida ainult võimsa mikroskoobi abil.
Kõik meie koed - nahk, luud, siseorganid koosnevad rakkudest, mis on ehitusmaterjal, seal on erinevad vormid ja suurus, iga sort täidab teatud funktsiooni, kuid nende struktuuri põhijooned on sarnased.
Kõigepealt uurime välja, mis selle aluseks on rakkude struktuurne korraldus. Uurimistöö käigus on teadlased leidnud, et rakuline vundament on membraani põhimõte. Selgub, et kõik rakud on moodustatud membraanidest, mis koosnevad kahekordsest fosfolipiidide kihist, kus väljastpoolt ja sees sukeldatud valgu molekulid.
Milline omadus on iseloomulik igat tüüpi rakkudele: sama struktuur, samuti funktsionaalsus - ainevahetusprotsessi reguleerimine, oma geneetilise materjali kasutamine (olemasolu ja RNA), energia tootmine ja tarbimine.
Lahtri struktuurilise korralduse põhjal eristatakse järgmisi elemente, mis täidavad teatud funktsiooni:
- membraan — raku sein koosneb rasvadest ja valkudest. Selle peamine ülesanne on eraldada sees olevad ained väliskeskkonnast. Struktuur on poolläbilaskev: see on võimeline läbima süsinikmonooksiidi;
- tuum- keskpiirkond ja põhikomponent, mis on teistest elementidest eraldatud membraaniga. See on tuuma sees, kus asub teave kasvu ja arengu kohta, geneetiline materjal, mis on esitatud DNA molekulide kujul, mis moodustavad;
- tsütoplasma- see on vedel aine, mis moodustab sisekeskkonna, kus toimuvad erinevad elutähtsad protsessid, sisaldab palju olulisi komponente.
Millest koosneb raku sisu, millised on tsütoplasma ja selle põhikomponentide funktsioonid:
- Ribosoom- kõige olulisem organell, mis on vajalik valkude biosünteesi protsesside jaoks aminohapetest, valgud täidavad suur summa elutähtsad ülesanded.
- Mitokondrid- teine komponent, mis asub tsütoplasmas. Seda saab kirjeldada ühe lausega – energiaallikas. Nende ülesanne on varustada komponente energiaga edasiseks energiatootmiseks.
- golgi aparaat koosneb 5-8 kotist, mis on omavahel ühendatud. Selle aparaadi põhiülesanne on valkude ülekandmine raku teistesse osadesse, et pakkuda energiapotentsiaali.
- Kahjustatud elementide puhastamine toimub lüsosoomid.
- Tegeleb transpordiga endoplasmaatiline retikulum, mille kaudu valgud liigutavad kasulike ainete molekule.
- Tsentrioolid reprodutseerimise eest vastutav.
Tuum
Kuna tegemist on rakukeskusega, tuleks sellele anda oma struktuur ja funktsioonid. Erilist tähelepanu. See komponent on oluline element kõigi rakkude jaoks: sisaldab pärilikud tunnused. Ilma tuumata muutuksid paljunemis- ja edasikandmisprotsessid võimatuks. geneetiline teave. Vaata pilti, mis kujutab tuuma struktuuri.
- Lillaga esile tõstetud tuumamembraan laseb sisse vajalikud ained ja vabastab need läbi pooride – väikeste aukude – tagasi.
- Plasma on viskoosne aine, see sisaldab kõiki teisi tuumakomponente.
- tuum asub päris keskel, on kerakujuline. Selle peamine ülesanne on uute ribosoomide moodustamine.
- Kui arvestada keskosa Sektsioonis olevaid rakke näete peent sinist kudumist - kromatiini, põhiainet, mis koosneb valkude kompleksist ja pikkadest DNA ahelatest, mis kannavad vajalikku teavet.
rakumembraan
Vaatame lähemalt selle komponendi tööd, struktuuri ja funktsioone. Allpool on tabel, mis näitab selgelt väliskesta tähtsust.
Kloroplastid
See on veel üks väga oluline komponent. Aga miks kloroplasti varem ei mainitud, küsite. Jah, sest seda komponenti leidub ainult taimerakkudes. Peamine erinevus loomade ja taimede vahel seisneb toitumisviisis: loomadel on see heterotroofne, taimedes aga autotroofne. See tähendab, et loomad ei suuda luua, st sünteesida anorgaanilistest orgaanilisi aineid - nad toituvad valmistoodetest. orgaaniline aine. Taimed, vastupidi, on võimelised läbi viima fotosünteesi protsessi ja sisaldavad spetsiaalseid komponente - kloroplaste. Need on rohelised plastiidid, mis sisaldavad klorofülli. Selle osalusel muundatakse valguse energia orgaaniliste ainete keemiliste sidemete energiaks.
Huvitav! Kloroplastid on suurtes kogustes koondunud peamiselt taimede õhust osadesse – rohelistesse viljadesse ja lehtedesse.
Kui teilt küsitakse: nimi oluline omadus raku orgaaniliste ühendite struktuuri, saab vastuse anda järgmiselt.
- paljud neist sisaldavad süsinikuaatomeid, millel on erinevad keemilised ja füüsikalised omadused ja suudavad ka omavahel ühendust luua;
- on kandjad, aktiivsed osalejad erinevates organismides toimuvates protsessides või on nende saadused. See viitab hormoonidele, erinevatele ensüümidele, vitamiinidele;
- võib moodustada kette ja rõngaid, mis pakub mitmesuguseid ühendusi;
- hävivad kuumutamisel ja hapnikuga suhtlemisel;
- molekulide koostises olevad aatomid ühinevad omavahel kovalentsete sidemete abil, ei lagune ioonideks ja interakteeruvad seetõttu aeglaselt, ainetevahelised reaktsioonid kestavad väga kaua - mitu tundi ja isegi päevi.
Kloroplasti struktuur
kangad
Rakud võivad eksisteerida ükshaaval, nagu ka üherakulistes organismides, kuid enamasti on nad ühendatud omalaadseteks rühmadeks ja moodustavad erinevaid koestruktuure, millest keha koosneb. Inimkehas on mitut tüüpi kudesid:
- epiteel- keskendunud pinnale nahka, organid, elemendid seedetrakt ja hingamissüsteem;
- lihaseline- liigume tänu oma keha lihaste kokkutõmbumisele, teeme erinevaid liigutusi: alates lihtsaimast väikese sõrme liigutusest kuni kiire jooksmiseni. Muide, südamelöögid tekivad ka lihaskoe kokkutõmbumise tõttu;
- sidekoe moodustab kuni 80 protsenti kõigi elundite massist ning mängib kaitsvat ja toetavat rolli;
- närviline- vormid närvikiud. Tänu sellele läbivad keha mitmesugused impulsid.
paljunemisprotsess
Kogu organismi eluea jooksul toimub mitoos - see on jagunemisprotsessi nimi, koosneb neljast etapist:
- Profaas. Raku kaks tsentriooli jagunevad ja liiguvad vastassuundades. Samal ajal moodustavad kromosoomid paarid ja tuuma kest hakkab lagunema.
- Teist etappi nimetatakse metafaas. Kromosoomid paiknevad tsentrioolide vahel, järk-järgult kaob tuuma väliskest täielikult.
- Anafaas on kolmas etapp, mille käigus jätkub tsentrioolide liikumine üksteisest vastupidises suunas ning ka üksikud kromosoomid järgivad tsentrioole ja eemalduvad üksteisest. Tsütoplasma ja kogu rakk hakkavad kahanema.
- Telofaas- viimane etapp. Tsütoplasma kahaneb, kuni ilmuvad kaks identset uut rakku. Kromosoomide ümber moodustub uus membraan ja igasse uude rakku ilmub üks paar tsentrioole.
Huvitav! Epiteelirakud jagunevad kiiremini kui luukoe. Kõik sõltub kangaste tihedusest ja muudest omadustest. Keskmine kestus elu põhiline struktuuriüksused on 10 päeva.
Raku struktuur. Raku struktuur ja funktsioonid. Raku elu.
Järeldus
Sa õppisid, milline raku struktuur on keha kõige olulisem komponent. Miljardid rakud moodustavad hämmastavalt targalt organiseeritud süsteemi, mis tagab kõigi looma- ja taimemaailma esindajate efektiivsuse ja elujõu.
