La biologia della cellula in termini generali è nota a tutti dal curriculum scolastico. Ti invitiamo a ricordare ciò che hai studiato una volta, oltre a scoprire qualcosa di nuovo al riguardo. Il nome "cella" fu proposto già nel 1665 dall'inglese R. Hooke. Tuttavia, fu solo nel 19° secolo che iniziò a essere studiato sistematicamente. Gli scienziati erano interessati, tra le altre cose, al ruolo della cellula nel corpo. Possono far parte di molti organi e organismi diversi (uova, batteri, nervi, eritrociti) o essere organismi indipendenti (protozoi). Nonostante tutta la loro diversità, c'è molto in comune nelle loro funzioni e struttura.
Funzioni cellulari
Sono tutti diversi nella forma e spesso nella funzione. Anche le cellule dei tessuti e degli organi di un organismo possono differire abbastanza fortemente. Tuttavia, la biologia della cellula mette in evidenza le funzioni inerenti a tutte le loro varietà. È qui che avviene sempre la sintesi proteica. Questo processo è controllato dall'apparato genetico. Una cellula che non sintetizza le proteine è essenzialmente morta. Una cellula vivente è quella i cui componenti cambiano continuamente. Tuttavia, le principali classi di sostanze rimangonoinvariato.
Tutti i processi nella cellula vengono eseguiti utilizzando energia. Questi sono nutrizione, respirazione, riproduzione, metabolismo. Pertanto, una cellula vivente è caratterizzata dal fatto che in essa avviene continuamente lo scambio di energia. Ognuno di loro ha una proprietà comune più importante: la capacità di immagazzinare energia e spenderla. Altre funzioni includono divisione e irritabilità.
Tutte le cellule viventi possono rispondere a cambiamenti chimici o fisici nel loro ambiente. Questa proprietà è chiamata eccitabilità o irritabilità. Nelle cellule, quando eccitate, il tasso di decadimento delle sostanze e la biosintesi, la temperatura e il consumo di ossigeno cambiano. In questo stato, svolgono le funzioni loro peculiari.
Struttura cellulare
La sua struttura è piuttosto complessa, sebbene sia considerata la forma di vita più semplice in una scienza come la biologia. Le cellule si trovano nella sostanza intercellulare. Fornisce loro respirazione, nutrizione e forza meccanica. Il nucleo e il citoplasma sono i componenti principali di ogni cellula. Ciascuno di essi è ricoperto da una membrana, l'elemento costruttivo per il quale è una molecola. La biologia ha stabilito che la membrana è composta da molte molecole. Sono disposti in più strati. Grazie alla membrana, le sostanze penetrano selettivamente. Nel citoplasma ci sono gli organelli, le strutture più piccole. Questi sono il reticolo endoplasmatico, i mitocondri, i ribosomi, il centro cellulare, il complesso del Golgi, i lisosomi. Avrai un'idea migliore dell'aspetto delle cellule studiando le immagini presentate in questo articolo.
Membrana
Quando esamini una cellula vegetale al microscopio (ad esempio una radice di cipolla), puoi vedere che è circondata da un guscio piuttosto spesso. Il calamaro ha un assone gigante, la cui guaina è di natura completamente diversa. Tuttavia, non decide quali sostanze dovrebbero o non dovrebbero essere consentite nell'assone. La funzione della membrana cellulare è quella di essere un ulteriore mezzo di protezione della membrana cellulare. La membrana è chiamata la "roccaforte della cellula". Tuttavia, questo è vero solo nel senso che protegge e protegge il suo contenuto.
Sia la membrana che il contenuto interno di ciascuna cellula di solito sono costituiti dagli stessi atomi. Questi sono carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto. Questi atomi sono all'inizio della tavola periodica. La membrana è un setaccio molecolare, molto fine (il suo spessore è 10mila volte inferiore allo spessore di un capello). I suoi pori ricordano stretti e lunghi passaggi realizzati nelle mura della fortezza di una città medievale. La loro larghezza e altezza sono 10 volte inferiori alla loro lunghezza. Inoltre, i fori in questo setaccio sono molto rari. In alcune cellule, i pori occupano solo un milionesimo dell'intera area della membrana.
Nucleo
La biologia cellulare è interessante anche dal punto di vista del nucleo. Questo è il più grande organoide, il primo ad attirare l'attenzione degli scienziati. Nel 1981, il nucleo cellulare fu scoperto da Robert Brown, uno scienziato scozzese. Questo organoide è una specie di sistema cibernetico in cui le informazioni vengono archiviate, elaborate e quindi trasferite al citoplasma, il cui volume è molto grande. Il nucleo è molto importante nel processoereditarietà, in cui gioca un ruolo importante. Inoltre, svolge la funzione di rigenerazione, ovvero è in grado di ripristinare l'integrità dell'intero corpo cellulare. Questo organoide regola tutte le funzioni più importanti della cellula. Per quanto riguarda la forma del nucleo, molto spesso è sferica, oltre che ovoidale. La cromatina è il componente più importante di questo organello. Questa è una sostanza che si colora bene con speciali coloranti nucleari.
Una doppia membrana separa il nucleo dal citoplasma. Questa membrana è associata al complesso del Golgi e al reticolo endoplasmatico. La membrana nucleare ha pori attraverso i quali alcune sostanze passano facilmente, mentre altre sono più difficili da farlo. Pertanto, la sua permeabilità è selettiva.
Il succo nucleare è il contenuto interno del nocciolo. Riempie lo spazio tra le sue strutture. Necessariamente nel nucleo sono presenti nucleoli (uno o più). Formano ribosomi. Esiste una relazione diretta tra la dimensione dei nucleoli e l'attività della cellula: più grandi sono i nucleoli, più si verifica attivamente la biosintesi proteica; e, al contrario, nelle cellule con sintesi limitata, sono completamente assenti o piccole.
I cromosomi sono nel nucleo. Queste sono formazioni filamentose speciali. Oltre ai cromosomi sessuali, ci sono 46 cromosomi nel nucleo di una cellula del corpo umano. Contengono informazioni sulle inclinazioni ereditarie del corpo, che vengono trasmesse alla prole.
Le cellule di solito hanno un nucleo, ma ci sono anche cellule multinucleate (nei muscoli, nel fegato, ecc.). Se i nuclei vengono rimossi, le parti rimanenti della cellula diventeranno non vitali.
Citoplasma
Il citoplasma è una massa semiliquida mucosa incolore. Contiene circa il 75-85% di acqua, circa il 10-12% di aminoacidi e proteine, il 4-6% di carboidrati, dal 2 al 3% di lipidi e grassi, nonché l'1% inorganico e alcune altre sostanze.
Il contenuto della cellula, situata nel citoplasma, è in grado di muoversi. A causa di ciò, gli organelli sono posizionati in modo ottimale e le reazioni biochimiche procedono meglio, così come il processo di escrezione dei prodotti metabolici. Diverse formazioni sono presentate nello strato del citoplasma: escrescenze superficiali, flagelli, ciglia. Il citoplasma è permeato da un sistema a maglie (vacuolare), costituito da sacche appiattite, vescicole, tubuli che comunicano tra loro. Sono collegati alla membrana plasmatica esterna.
Reticolo endoplasmatico
Questo organello è stato chiamato così perché si trova nella parte centrale del citoplasma (dal greco, la parola "endon" è tradotta come "dentro"). L'EPS è un sistema molto ramificato di vescicole, tubuli, tubuli di varie forme e dimensioni. Sono separati dal citoplasma della cellula da membrane.
Ci sono due tipi di EPS. Il primo è granulare, costituito da serbatoi e tubuli, la cui superficie è costellata di granuli (grani). Il secondo tipo di EPS è agranulare, cioè liscio. Le nonne sono ribosomi. Curiosamente, l'EPS granulare si osserva principalmente nelle cellule degli embrioni animali, mentre nelle forme adulte è solitamente agranulare. I ribosomi sono noti per essere il sito di sintesi proteica nel citoplasma. Sulla base di ciò, si può presumere che l'EPS granulare si trovi principalmente nelle cellule in cui si verifica la sintesi proteica attiva. Si ritiene che la rete agranulare sia rappresentata principalmente in quelle cellule in cui avviene la sintesi attiva dei lipidi, cioè grassi e varie sostanze simili ai grassi.
Entrambi i tipi di EPS non sono coinvolti solo nella sintesi di sostanze organiche. Qui queste sostanze si accumulano e vengono anche trasportate nei luoghi necessari. L'EPS regola anche il metabolismo che si verifica tra l'ambiente e la cellula.
Ribosoma
Questi sono organelli cellulari non di membrana. Sono costituiti da proteine e acido ribonucleico. Queste parti della cellula non sono ancora completamente comprese in termini di struttura interna. Al microscopio elettronico, i ribosomi sembrano granuli a forma di fungo o arrotondati. Ciascuno di essi è diviso in parti piccole e grandi (subunità) utilizzando un solco. Diversi ribosomi sono spesso collegati tra loro da un filamento di uno speciale RNA (acido ribonucleico) chiamato i-RNA (messaggero). Grazie a questi organelli, le molecole proteiche vengono sintetizzate dagli amminoacidi.
Complesso del Golgi
I prodotti della biosintesi entrano nel lume dei tubuli e nelle cavità dell'EPS. Qui sono concentrati in uno speciale apparato chiamato complesso del Golgi (indicato come complesso del golgi nella figura sopra). Questo apparato si trova vicino al nucleo. Partecipa al trasferimento dei prodotti biosintetici che vengono consegnati alla superficie cellulare. Inoltre, il complesso del Golgi è coinvolto nella loro rimozione dalla cellula, nella formazionelisosomi, ecc.
Questo organello è stato scoperto da Camilio Golgi, un citologo italiano (vita - 1844-1926). In suo onore, nel 1898, fu nominato l'apparato (complesso) del Golgi. Le proteine prodotte nei ribosomi entrano in questo organello. Quando qualche altro organoide ne ha bisogno, parte dell'apparato del Golgi viene separato. Pertanto, la proteina viene trasportata nel luogo richiesto.
Lisosomi
Quando si parla di come appaiono le cellule e quali organelli sono inclusi nella loro composizione, è necessario menzionare i lisosomi. Hanno una forma ovale, sono circondati da una membrana a strato singolo. I lisosomi contengono una serie di enzimi che scompongono proteine, lipidi e carboidrati. Se la membrana lisosomiale è danneggiata, gli enzimi si rompono e distruggono il contenuto all'interno della cellula. Di conseguenza, muore.
Centro cellulare
Si trova nelle cellule capaci di dividersi. Il centro cellulare è costituito da due centrioli (corpi a forma di bastoncello). Essendo vicino al complesso del Golgi e al nucleo, partecipa alla formazione del fuso di divisione, nel processo di divisione cellulare.
Mitocondri
Gli organelli energetici includono i mitocondri (nella foto sopra) e i cloroplasti. I mitocondri sono le centrali elettriche originali di ogni cellula. È in loro che l'energia viene estratta dai nutrienti. I mitocondri hanno una forma variabile, ma il più delle volte sono granuli o filamenti. Il loro numero e dimensione non sono costanti. Dipende da qual è l'attività funzionale di una particolare cellula.
Se consideriamo una micrografia elettronica,Si può vedere che i mitocondri hanno due membrane: interna ed esterna. Quello interno forma escrescenze (creste) ricoperte di enzimi. A causa della presenza di creste, la superficie totale dei mitocondri aumenta. Questo è importante affinché l'attività degli enzimi proceda attivamente.
Nei mitocondri, gli scienziati hanno scoperto ribosomi e DNA specifici. Ciò consente a questi organelli di riprodursi da soli durante la divisione cellulare.
Cloroplasti
Per quanto riguarda i cloroplasti, si tratta di un disco o di una palla a forma di doppio guscio (interno ed esterno). All'interno di questo organoide sono presenti anche ribosomi, DNA e grana - speciali formazioni di membrana associate sia alla membrana interna che tra loro. La clorofilla si trova nelle membrane del gran. Grazie a lui, l'energia della luce solare viene convertita nell'energia chimica dell'adenosina trifosfato (ATP). Nei cloroplasti è usato per sintetizzare i carboidrati (formati da acqua e anidride carbonica).
Accetto, le informazioni presentate sopra sono necessarie non solo per superare un test di biologia. La cellula è il materiale da costruzione che compone il nostro corpo. E tutta la natura vivente è un insieme complesso di cellule. Come puoi vedere, hanno molti componenti. A prima vista, può sembrare che studiare la struttura di una cellula non sia un compito facile. Tuttavia, se guardi, questo argomento non è così complicato. È necessario conoscerlo per essere ben versati in una scienza come la biologia. La composizione della cellula è uno dei suoi temi fondamentali.
