Le cellule che formano i tessuti dei rappresentanti della flora e della fauna presentano differenze significative in termini di dimensioni, forma ed elementi costitutivi. Tuttavia, tutti mostrano somiglianze nelle caratteristiche principali della crescita, del metabolismo, dell'attività vitale, dell'irritabilità, della capacità di cambiamento e dello sviluppo. Successivamente, diamo un'occhiata più da vicino alla struttura di una cellula vegetale (una tabella dei componenti principali verrà fornita alla fine dell'articolo).
Breve antefatto storico
Con l'aiuto dello shock osmotico nel 1925, Grendel e Gorter ottennero gusci di eritrociti vuoti, le loro cosiddette "ombre". Sono stati impilati in una pila, determinando la loro superficie. I lipidi sono stati isolati usando acetone. È stato anche determinato il loro numero per unità di superficie degli eritrociti. Nonostante gli errori nei calcoli, è stato dedotto un risultato casuale e corretto ed è stato scoperto il doppio strato lipidico.
Informazioni generali
La biologia è lo studio dello sviluppo e della crescita degli elementi tissutali dei rappresentanti della flora e della fauna. La struttura di una cellula vegetale è complessatre componenti indissolubilmente legate:
- Il nucleo. È separato dal citoplasma da una membrana porosa. Contiene il nucleolo, la linfa nucleare e la cromatina.
- Citoplasma e un complesso di strutture specializzate - organelli. Questi ultimi, in particolare, comprendono plastidi, mitocondri, lisosomi e il complesso del Golgi, il centro cellulare. Gli organelli sono sempre presenti. Oltre a loro, ci sono anche formazioni temporanee chiamate inclusioni.
- La struttura che forma la superficie è il guscio della cellula vegetale.
Caratteristiche dell'apparato di superficie
Nei leucociti e negli organismi unicellulari, la membrana cellulare fornisce la penetrazione di acqua, ioni, piccole molecole di altri composti. Il processo durante il quale avviene la penetrazione di particelle solide è chiamato fagocitosi. Se cadono gocce di composti liquidi, allora si parla di pinocitosi.
Organoid
Sono presenti nelle cellule eucariotiche. Le trasformazioni biologiche che si verificano nella cellula sono associate agli organelli. Sono ricoperti da una doppia membrana: plastidi e mitocondri. Contengono il proprio DNA e un apparato di sintesi proteica. La riproduzione avviene per divisione. Nei mitocondri, oltre all'ATP, la proteina viene sintetizzata in piccola quantità. I plastidi sono presenti nelle cellule vegetali. La loro riproduzione avviene per divisione.
Membrana
È un errore presumere che lo strato esterno della cellula sia il citoplasma. La membrana è una struttura elastica molecolare. Viene chiamato lo strato esterno della cellulaapparato di superficie, attraverso il quale viene effettuata la separazione del contenuto dall'ambiente esterno. Ci sono diverse funzioni della membrana cellulare. Uno dei compiti principali è garantire l'integrità dell'intero elemento. Al suo interno sono presenti anche strutture che dividono la cellula nei cosiddetti compartimenti. Queste zone chiuse sono chiamate organelli o compartimenti. Al loro interno vengono mantenute determinate condizioni. La funzione della membrana cellulare è di regolare lo scambio tra l'ambiente e la cellula.
Membrana
Qual è la struttura della membrana cellulare? La membrana cellulare è un doppio strato (doppio) di molecole di classe lipidica. La maggior parte di essi sono lipidi di tipo complesso: fosfolipidi. Le molecole contengono parti idrofobiche (coda) e idrofile (testa). Quando si forma la parete cellulare, le code si girano verso l'interno e le teste girano nella direzione opposta. Le membrane sono strutture invariabili. Il guscio di una cellula animale ha molte somiglianze con un elemento di un rappresentante della flora. Lo spessore della membrana è di circa 7-8 nm. Lo strato biologico esterno della cellula comprende vari composti proteici: semiintegrale (a un'estremità immersa nello strato lipidico esterno o interno), integrale (che penetra attraverso), superficiale (adiacente ai lati interni o situata sul lato esterno). Un certo numero di proteine sono i punti di giunzione della membrana e del citoscheletro all'interno della cellula e della parete esterna (se presente). Alcuni composti integrali agiscono come canali ionici, vari recettori e trasportatori.
Compito difensivo
La struttura della membrana cellulare determina in gran parte la sua attività. In particolare, la membrana ha permeabilità selettiva. Ciò significa che il grado di permeabilità delle molecole attraverso la membrana dipende dalle loro dimensioni, proprietà chimiche e carica elettrica. La funzione principale che svolge lo strato esterno della cellula è chiamata barriera. Grazie a ciò, è garantito uno scambio selettivo, regolato, attivo e passivo di composti con l'ambiente. Ad esempio, la membrana dei perossisomi protegge il citoplasma dai pericolosi perossidi.
Trasporti
Attraverso lo strato esterno della cellula c'è una transizione di sostanze. Grazie al trasporto, è assicurata la consegna dei componenti nutrizionali, l'eliminazione dei prodotti finali del processo metabolico, la secrezione di varie sostanze e la formazione di ingredienti ionici. Inoltre, nella cellula vengono mantenuti il pH ottimale e la concentrazione di ioni necessari per il funzionamento degli enzimi. Se per qualche motivo le particelle necessarie non riescono a passare attraverso il doppio strato fosfolipidico, ad esempio per proprietà idrofile, poiché la membrana è idrofobica all'interno, o per le loro grandi dimensioni, possono attraversare la membrana attraverso appositi trasportatori (proteine trasportatrici), mediante endocitosi o da canali proteici. Nel processo di trasporto passivo, i composti attraversano lo strato esterno della cellula senza costi energetici per diffusione lungo il gradiente di concentrazione. L'implementazione leggera è considerata una delle opzioni per questo processo. In questo caso, una specifica molecola aiuta la sostanza ad attraversare lo strato esterno della cellula. Lei puòesiste un canale in grado di far passare sostanze di solo tipo 1. Il trasporto attivo richiede energia. Ciò è dovuto al fatto che il movimento in questo caso avviene inversamente al gradiente di concentrazione. In questo caso, la membrana contiene speciali proteine di pompaggio, tra cui l'ATPasi, che pompa abbastanza attivamente ioni potassio nella cellula ed espelle ioni sodio.
Altre attività
Lo strato esterno della cella svolge una funzione di matrice. Ciò garantisce una certa disposizione e orientamento reciproci dei composti proteici di membrana, nonché la loro interazione ottimale. Grazie alla funzione meccanica, è assicurata l'autonomia della cellula e delle strutture interne, nonché il collegamento con le altre cellule. In questo caso, le pareti delle strutture sono di grande importanza nei rappresentanti della flora. Negli animali, la prestazione della funzione meccanica dipende dalla sostanza intercellulare. Le membrane svolgono anche compiti energetici. Nel processo di fotosintesi nei cloroplasti e di respirazione cellulare nei mitocondri, i sistemi di trasferimento di energia vengono attivati nelle loro pareti. In essi, come in molti altri casi, prendono parte le proteine. Uno dei più importanti è la funzione del recettore. Alcune proteine che si trovano nella membrana sono recettori. Grazie a queste molecole, la cellula può percepire determinati segnali. Ad esempio, gli steroidi che circolano nel sangue colpiscono solo quelle cellule bersaglio che hanno recettori corrispondenti a determinati ormoni. Ci sono anche neurotrasmettitori. Questi prodotti chimicile connessioni forniscono la trasmissione degli impulsi. Hanno anche un'associazione con proteine bersaglio specifiche. I componenti della membrana sono spesso enzimi. Da qui la funzione enzimatica della membrana cellulare. I composti digestivi sono presenti nelle membrane plasmatiche degli elementi epiteliali intestinali. I biopotenziali sono generati e condotti nello strato esterno della cellula.
Concentrazione di ioni
Con l'aiuto della membrana, il contenuto interno dello ione K+ viene mantenuto a un livello superiore rispetto a quello esterno. Allo stesso tempo, la concentrazione di Na+ è significativamente inferiore rispetto all'esterno. Questo è di particolare importanza perché fornisce una potenziale differenza attraverso la parete e la generazione di un impulso nervoso.
Segnalazione
Ci sono antigeni sulla membrana che agiscono come una sorta di "etichette". La marcatura permette di identificare la cella. Le glicoproteine - proteine con catene laterali ramificate di oligosaccaridi attaccate ad esse - svolgono il ruolo di "antenne". Poiché esistono innumerevoli configurazioni di catene laterali, è possibile creare un marker per ciascun gruppo di celle. Con il loro aiuto, alcuni elementi vengono riconosciuti da altri, il che, a sua volta, consente loro di agire di concerto. Ciò accade, ad esempio, durante la formazione di tessuti e organi. Secondo lo stesso meccanismo, il sistema immunitario lavora per riconoscere gli antigeni estranei.
Composizione e struttura
Come accennato in precedenza, le membrane cellulari sono composte da fosfolipidi. Tuttavia, oltre a loro, la struttura contienecolesterolo e glicolipidi. Questi ultimi sono lipidi con annessi carboidrati. Glico- e fosfolipidi, che formano principalmente le membrane cellulari, sono costituiti da 2 lunghe "code" di carboidrati idrofobici. Sono associati a una "testa" idrofila e carica. A causa della presenza di colesterolo, la membrana ha il livello di rigidità necessario. Il composto occupa lo spazio libero tra le code lipidiche idrofobiche, impedendone così la flessione. A questo proposito, quelle membrane in cui c'è meno colesterolo sono più flessibili e morbide, e dove ce n'è di più, al contrario, c'è più rigidità e fragilità nelle pareti. Inoltre, il composto agisce come un tappo che impedisce il movimento delle molecole polari da cellula a cellula. Di particolare importanza sono le proteine che penetrano nella membrana e sono responsabili delle sue diverse proprietà. L'uno o l' altro guscio di una cellula vegetale ha proteine definite nella composizione e nell'orientamento.
Lipidi anulari
Questi composti si trovano accanto alle proteine. Tuttavia, i lipidi anulari sono più ordinati e meno mobili. Contengono acidi grassi con una saturazione maggiore. I lipidi lasciano le membrane insieme al composto proteico. Senza elementi anulari, le proteine di membrana non funzioneranno. Spesso i gusci sono asimmetrici. In altre parole, ciò significa che gli strati hanno diverse composizioni lipidiche. L'esterno contiene principalmente glicolipidi, sfingomieline, fosfatidilcolina, fosfatidil nositolo. Lo strato interno contiene fosfatidil nositolo,fosfatidiletanolammina e fosfatidilserina. Il passaggio da un livello a un' altra specifica molecola è alquanto difficile. Tuttavia, può benissimo accadere spontaneamente. Questo accade circa una volta ogni sei mesi. La transizione può essere effettuata anche con l'aiuto delle proteine flippase e scramblase. Quando il fosfatidilserile appare nello strato esterno, i macrofagi prendono una posizione difensiva e dirigono la loro attività per distruggere la cellula.
Organelli
Queste aree possono essere singole e chiuse o collegate tra loro, separate da membrane dall'ialoplasma. Perixomi, vacuoli, lisosomi, l'apparato di Golgi e il reticolo endoplasmatico sono considerati organelli a membrana singola. Le doppie membrane includono plastidi, mitocondri e nucleo. Per quanto riguarda la struttura delle membrane, le pareti dei diversi organelli differiscono nella composizione di proteine e lipidi.
Permeabilità selettiva
Attraverso le membrane cellulari si diffondono lentamente grassi e amminoacidi, ioni e glicerolo, glucosio. Allo stesso tempo, le pareti stesse regolano attivamente questo processo, passandone alcune e trattenendo altre sostanze. Esistono quattro meccanismi principali per l'ingresso di un composto in una cellula. Questi includono endo o esocitosi, trasporto attivo, osmosi e diffusione. Gli ultimi due sono di natura passiva e non richiedono costi energetici. Ma i primi due sono attivi. Hanno bisogno di energia. Con il trasporto passivo, la permeabilità selettiva è determinata da proteine integrali - canali speciali. La membrana è permeata attraverso di loro. Questi canali formano una specie di passaggio. Ci sono proprie proteine per gli elementiCl, Na, K. Per quanto riguarda il gradiente di concentrazione, le molecole degli elementi si spostano nella cellula da esso. Sullo sfondo dell'irritazione, i canali ionici di sodio si aprono. A loro volta, iniziano a entrare bruscamente nella cella. Questo è accompagnato da uno squilibrio nel potenziale di membrana. Tuttavia, dopo si riprende. I canali del potassio rimangono sempre aperti. Gli ioni entrano lentamente nella cellula attraverso di essi.
In conclusione
I compiti e la struttura di una cellula vegetale sono brevemente presentati di seguito. La tabella contiene anche informazioni sulla composizione dell'elemento biologico.
| Tipi di elementi | Composizione e funzioni |
| Cellule vegetali | Realizzato in fibra. Fornisce impalcature e protezione. |
| Bioelementi | Strato molto sottile ed elastico - il glicocalice contiene proteine e polisaccaridi. Fornisce protezione. |
