Biologija ćelije u opštem smislu je svima poznata iz školskog programa. Pozivamo vas da se prisjetite onoga što ste nekada proučavali, kao i da otkrijete nešto novo o tome. Naziv "ćelija" predložio je još 1665. godine Englez R. Hooke. Međutim, tek u 19. veku počelo se sistematski proučavati. Naučnike je, između ostalog, zanimala i uloga ćelije u tijelu. Mogu biti dio mnogih različitih organa i organizama (jaja, bakterije, živci, eritrociti) ili biti nezavisni organizmi (protozoe). Bez obzira na svu njihovu raznolikost, postoji mnogo zajedničkog u njihovim funkcijama i strukturi.
Funkcije ćelije
Svi su različiti po formi i često u funkciji. Ćelije tkiva i organa jednog organizma također se mogu prilično jako razlikovati. Međutim, biologija ćelije ističe funkcije koje su svojstvene svim njihovim varijantama. Tu se uvijek odvija sinteza proteina. Ovaj proces kontroliše genetski aparat. Ćelija koja ne sintetiše proteine je u suštini mrtva. Živa ćelija je ona čije se komponente stalno menjaju. Međutim, glavne klase supstanci ostajunepromijenjeno.
Svi procesi u ćeliji se odvijaju upotrebom energije. To su prehrana, disanje, reprodukcija, metabolizam. Dakle, živu ćeliju karakterizira činjenica da se u njoj stalno odvija razmjena energije. Svaki od njih ima zajedničko najvažnije svojstvo - sposobnost skladištenja i trošenja energije. Ostale funkcije uključuju podijeljenost i razdražljivost.
Sve žive ćelije mogu reagovati na hemijske ili fizičke promene u svom okruženju. Ovo svojstvo se naziva ekscitabilnost ili razdražljivost. U stanicama, kada su pobuđene, mijenjaju se brzina raspada tvari i biosinteze, temperatura i potrošnja kisika. U ovom stanju, oni obavljaju funkcije koje su im svojstvene.
Struktura ćelije
Njegova struktura je prilično složena, iako se smatra najjednostavnijim oblikom života u nauci kao što je biologija. Ćelije se nalaze u međućelijskoj tvari. Pruža im disanje, ishranu i mehaničku snagu. Jezgro i citoplazma su glavne komponente svake ćelije. Svaki od njih je prekriven membranom, čiji je građevinski element molekul. Biologija je utvrdila da se membrana sastoji od mnogo molekula. Raspoređeni su u nekoliko slojeva. Zahvaljujući membrani, supstance prodiru selektivno. U citoplazmi se nalaze organele - najmanje strukture. To su endoplazmatski retikulum, mitohondrije, ribozomi, ćelijski centar, Golgijev kompleks, lizozomi. Dobićete bolju predstavu o tome kako ćelije izgledaju proučavajući slike predstavljene u ovom članku.
Membrana
Kada pregledate biljnu ćeliju pod mikroskopom (na primjer, korijen luka), možete vidjeti da je okružena prilično debelom ljuskom. Lignja ima divovski akson čija je ovojnica potpuno drugačije prirode. Međutim, on ne odlučuje koje supstance treba ili ne bi trebalo da budu dozvoljene u akson. Funkcija stanične membrane je da je dodatno sredstvo zaštite stanične membrane. Membrana se naziva "uporište ćelije". Međutim, ovo je tačno samo u smislu da štiti i štiti njegov sadržaj.
I membrana i unutrašnji sadržaj svake ćelije obično se sastoje od istih atoma. To su ugljik, vodonik, kisik i dušik. Ovi atomi se nalaze na početku periodnog sistema. Membrana je molekularno sito, vrlo fino (njena debljina je 10 hiljada puta manja od debljine dlake). Njegove pore liče na uske dugačke prolaze napravljene u zidu tvrđave nekog srednjovjekovnog grada. Njihova širina i visina su 10 puta manje od dužine. Osim toga, rupe u ovom situ su vrlo rijetke. U nekim ćelijama, pore zauzimaju samo milioniti deo ukupne površine membrane.
Core
Biologija ćelije je takođe zanimljiva sa stanovišta jezgra. Ovo je najveći organoid, prvi koji je privukao pažnju naučnika. 1981. jezgro ćelije otkrio je Robert Brown, škotski naučnik. Ovaj organoid je svojevrsni kibernetički sistem u kojem se informacije pohranjuju, obrađuju i potom prenose u citoplazmu, čija je zapremina vrlo velika. Srž je veoma važna u procesunasljednost, u kojoj igra glavnu ulogu. Osim toga, obavlja funkciju regeneracije, odnosno u stanju je obnoviti integritet cijelog ćelijskog tijela. Ovaj organoid reguliše sve najvažnije funkcije ćelije. Što se tiče oblika jezgra, najčešće je sfernog, kao i jajolikog. Hromatin je najvažnija komponenta ove organele. Ovo je supstanca koja se dobro boji specijalnim nuklearnim bojama.
Dvostruka membrana odvaja jezgro od citoplazme. Ova membrana je povezana s Golgijevim kompleksom i endoplazmatskim retikulumom. Nuklearna membrana ima pore kroz koje neke tvari lako prolaze, dok je drugima to teže. Dakle, njegova propusnost je selektivna.
Nuklearni sok je unutrašnji sadržaj jezgre. Ispunjava prostor između svojih struktura. Obavezno u jezgru postoje nukleoli (jedna ili više). Oni formiraju ribozome. Postoji direktna veza između veličine nukleola i aktivnosti ćelije: što su jezgre veće, to se aktivnije odvija biosinteza proteina; i obrnuto, u ćelijama sa ograničenom sintezom, one su ili potpuno odsutne ili male.
Hromozomi su u jezgru. To su posebne filamentne formacije. Pored polnih hromozoma, u jezgru ćelije u ljudskom telu postoji 46 hromozoma. Sadrže informacije o nasljednim sklonostima tijela, koje se prenose na potomstvo.
Ćelije obično imaju jedno jezgro, ali postoje i višejezgrene ćelije (u mišićima, jetri, itd.). Ako se jezgra uklone, preostali dijelovi ćelije će postati neodrživi.
Cytoplasm
Citoplazma je bezbojna sluzava polutečna masa. Sadrži oko 75-85% vode, otprilike 10-12% aminokiselina i proteina, 4-6% ugljikohidrata, 2 do 3% lipida i masti, kao i 1% anorganskih i nekih drugih supstanci.
Sadržaj ćelije, koji se nalazi u citoplazmi, može da se kreće. Zbog toga su organele postavljene optimalno, a biohemijske reakcije se bolje odvijaju, kao i proces izlučivanja metaboličkih produkata. U sloju citoplazme predstavljene su različite formacije: površinske izrasline, flagele, cilije. Citoplazma je prožeta mrežastim sistemom (vakuolarnim), koji se sastoji od spljoštenih vrećica, vezikula, tubula koji međusobno komuniciraju. Spojeni su na vanjsku plazma membranu.
Endoplazmatski retikulum
Ova organela je tako nazvana jer se nalazi u centralnom dijelu citoplazme (sa grčkog, riječ "endon" se prevodi kao "unutrašnjost"). EPS je veoma razgranat sistem vezikula, tubula, tubula različitih oblika i veličina. Oni su odvojeni od citoplazme ćelije membranama.
Postoje dvije vrste EPS-a. Prvi je granularni, koji se sastoji od rezervoara i tubula, čija je površina prošarana granulama (zrncima). Druga vrsta EPS-a je agranularna, odnosno glatka. Bake su ribozomi. Zanimljivo je da se granularni EPS uglavnom uočava u ćelijama životinjskih embrija, dok je kod odraslih oblika obično agranularni. Poznato je da su ribosomi mjesto sinteze proteina u citoplazmi. Na osnovu ovoga može se pretpostaviti da se granularni EPS javlja uglavnom u ćelijama u kojima se odvija aktivna sinteza proteina. Vjeruje se da je agranularna mreža zastupljena uglavnom u onim stanicama gdje se odvija aktivna sinteza lipida, odnosno masti i raznih supstanci sličnih mastima.
Obje vrste EPS-a nisu uključene samo u sintezu organskih supstanci. Ovdje se ove tvari akumuliraju i također se transportuju do potrebnih mjesta. EPS takođe reguliše metabolizam koji se dešava između okoline i ćelije.
Ribosome
Ovo su ćelijske nemembranske organele. Sastoje se od proteina i ribonukleinske kiseline. Ovi dijelovi ćelije još uvijek nisu u potpunosti shvaćeni u smislu unutrašnje strukture. U elektronskom mikroskopu ribozomi izgledaju kao granule u obliku gljive ili zaobljene. Svaki od njih je podijeljen na male i velike dijelove (podjedinice) pomoću utora. Nekoliko ribozoma je često međusobno povezano lancem posebne RNK (ribonukleinske kiseline) koja se zove i-RNA (glasnik). Zahvaljujući ovim organelama, proteinski molekuli se sintetiziraju iz aminokiselina.
Golgi kompleks
Produkti biosinteze ulaze u lumen tubula i šupljina EPS-a. Ovdje su koncentrisani u poseban aparat koji se zove Golgijev kompleks (označen kao Golgijev kompleks na gornjoj slici). Ovaj aparat se nalazi u blizini nukleusa. Sudjeluje u prijenosu biosintetskih proizvoda koji se isporučuju na površinu stanice. Takođe, Golgijev kompleks je uključen u njihovo uklanjanje iz ćelije, u formiranjelizozomi, itd.
Ovu organelu je otkrio Camilio Golgi, italijanski citolog (život - 1844-1926). Njemu u čast 1898. godine nazvan je aparatom (kompleksom) Golgija. Proteini proizvedeni u ribosomima ulaze u ovu organelu. Kada ih zatreba neki drugi organoid, odvaja se dio Golgijevog aparata. Tako se protein transportuje na traženo mesto.
Lizozomi
Kada govorimo o tome kako ćelije izgledaju i koje organele su uključene u njihov sastav, potrebno je spomenuti lizozome. Imaju ovalni oblik, okruženi su jednoslojnom membranom. Lizozomi sadrže skup enzima koji razgrađuju proteine, lipide i ugljikohidrate. Ako je lizozomalna membrana oštećena, enzimi se razgrađuju i uništavaju sadržaj unutar ćelije. Kao rezultat toga, ona umire.
Cell center
Nalazi se u ćelijama koje su sposobne za podjelu. Ćelijski centar se sastoji od dva centriola (tijela u obliku štapa). Nalazeći se u blizini Golgijevog kompleksa i jezgra, učestvuje u formiranju vretena diobe, u procesu diobe ćelije.
Mitohondrije
Energetske organele uključuju mitohondrije (na slici iznad) i hloroplaste. Mitohondrije su izvorne elektrane svake ćelije. U njima se energija izvlači iz nutrijenata. Mitohondrije imaju promjenjiv oblik, ali najčešće su to granule ili filamenti. Njihov broj i veličina nisu konstantni. Zavisi od toga koja je funkcionalna aktivnost određene ćelije.
Ako uzmemo u obzir elektronski mikrograf,Može se vidjeti da mitohondrije imaju dvije membrane: unutrašnju i vanjsku. Unutrašnji formira izrasline (kriste) prekrivene enzimima. Zbog prisustva krista povećava se ukupna površina mitohondrija. Ovo je važno da bi se aktivnost enzima odvijala aktivno.
U mitohondrijama, naučnici su otkrili specifične ribozome i DNK. Ovo omogućava ovim organelama da se sami razmnožavaju tokom ćelijske diobe.
Hloroplasti
Što se tiče hloroplasta, to je u obliku diska ili lopte, sa dvostrukom ljuskom (unutrašnjom i vanjskom). Unutar ovog organoida nalaze se i ribozomi, DNK i grana - posebne membranske formacije povezane kako s unutarnjom membranom tako i jedna s drugom. Klorofil se nalazi u membranama grana. Zahvaljujući njemu, energija sunčeve svetlosti se pretvara u hemijsku energiju adenozin trifosfata (ATP). U hloroplastima se koristi za sintezu ugljikohidrata (nastalih od vode i ugljičnog dioksida).
Slažem se, gore navedene informacije je neophodno znati ne samo da biste položili test iz biologije. Ćelija je građevinski materijal koji čini naše tijelo. A sva živa priroda je složen skup ćelija. Kao što vidite, imaju mnogo komponenti. Na prvi pogled može izgledati da proučavanje strukture ćelije nije lak zadatak. Međutim, ako pogledate, ova tema i nije tako komplikovana. Neophodno je to poznavati da biste bili dobro upućeni u nauku kao što je biologija. Sastav ćelije je jedna od njenih osnovnih tema.
