Strukturat e një qelize të gjallë. Struktura e qelizave eukariote

11.07.2019

Të gjithë organizmat e gjallë kanë shumë ngjashmëri struktura qelizore. Sidoqoftë, qelizat nga mbretëritë e ndryshme të jetës kanë karakteristikat e tyre. Kështu, qelizat bakteriale nuk kanë bërthama, por qelizat bimore kanë një mur qelizor të ngurtë celuloze dhe kloroplaste. Struktura e qelizave shtazore gjithashtu ka veçoritë e veta karakteristike.

Më shpesh, qelizat shtazore janë më të vogla se qelizat bimore. Ato janë shumë të ndryshme në formë. Forma dhe struktura qelizë shtazore varet nga funksionet që kryen. Kafshët komplekse kanë trupa të përbërë nga shumë inde. Çdo ind përbëhet nga qelizat e veta, të cilat kanë veçoritë e tyre karakteristike strukturore. Por pavarësisht nga gjithë diversiteti, është e mundur të identifikohen tipare të përbashkëta në strukturën e të gjitha qelizave shtazore.

Përmbajtja e një qelize shtazore është e kufizuar vetëm nga mjedisi i jashtëm membranë qelizore. Është elastike, kështu që shumë qeliza kanë një formë të çrregullt dhe mund ta ndryshojnë pak atë. Membrana ka strukturë komplekse, ka dy shtresa në të. Membrana qelizore është përgjegjëse për transportin selektiv të substancave brenda dhe jashtë qelizës.

Brenda një qelize shtazore ka citoplazmë, një bërthamë, organele, ribozome, përfshirje të ndryshme etj. Citoplazmaështë një lëng viskoz në lëvizje të vazhdueshme. Lëvizja e citoplazmës kontribuon në shfaqjen e reaksioneve të ndryshme kimike në qelizë, domethënë metabolizmit.

Një qelizë bimore e rritur ka një vakuolë të madhe qendrore. Nuk ka një vakuol të tillë në një qelizë shtazore. Megjithatë, në qelizat shtazore të vogla vakuolat. Ato mund të përmbajnë lëndë ushqyese për qelizën ose produkte të mbeturinave që duhen hequr.

Struktura e një qelize shtazore ndryshon nga një qelizë bimore në atë që në një qelizë shtazore ka një qelizë mjaft të madhe bërthamë zakonisht ndodhet në qendër (dhe në bimë zhvendoset për shkak të pranisë së një vakuole të madhe qendrore). Brenda bërthamës përmban lëng bërthamor, dhe gjithashtu përmban nukleolus Dhe kromozomet. Kromozomet përmbajnë informacion të trashëguar që, kur ndahet, kalohet në qelizat bija. Ata gjithashtu kontrollojnë vetë funksionimin e qelizave.

Bërthama ka membranën e saj që ndan përmbajtjen e saj nga citoplazma. Përveç bërthamës, citoplazma e qelizës përmban struktura të tjera që kanë membranat e tyre. Këto struktura quhen organele qelizore, ose, me fjalë të tjera, organele qelizore. Në një qelizë normale shtazore, përveç bërthamës, ekzistojnë edhe këto organele: mitokondri, rrjeti endoplazmatik (ER), aparati Golgi, lizozomet.

Mitokondria- këto janë stacionet energjetike të qelizës. Në to formohet ATP - një substancë organike, dhe më pas, kur prishet, lëshohet shumë energji, e cila siguron rrjedhën e proceseve jetësore në qelizë. Brenda mitokondrive ka shumë palosje - cristae.

Retikulumin endoplazmatik përbëhet nga shumë kanale përmes të cilave transportohen proteinat e sintetizuara në qelizë, si dhe substanca të tjera. Nëpërmjet kanaleve EPS, substancat hyjnë në Aparat Golgi, e cila është më e theksuar në qelizat shtazore sesa në qelizat bimore. Në aparatin Golgi, i cili është një kompleks tubash, substancat grumbullohen. Më tej, sipas nevojës, ato do të përdoren në kafaz. Përveç kësaj, sinteza e yndyrave dhe karbohidrateve ndodh në membranën e aparatit Golgi për të ndërtuar të gjitha membranat qelizore.

NË lizozomet përmban substanca që shpërbëjnë proteinat, yndyrat dhe karbohidratet e panevojshme dhe të dëmshme për qelizën.

Përveç organeleve të rrethuara nga një membranë, qelizat e kafshëve kanë struktura jo membranore: ribozomet dhe qendrën qelizore. Ribozomet gjenden në qelizat e të gjithë organizmave, jo vetëm të kafshëve. Por bimët nuk kanë një qendër qelizore.

Ribozomet te vendosura ne grupe ne rrjetin endoplazmatik. EPS i mbuluar me ribozome quhet i përafërt. Pa ribozome, ER quhet e lëmuar. Sinteza e proteinave ndodh në ribozome.

Qendra e qelizave përbëhet nga një palë trupa cilindrikë. Në një fazë të caktuar, këta trupa krijojnë një lloj boshti të ndarjes, i cili kontribuon në ndarjen e saktë të kromozomeve gjatë ndarjes së qelizave.

Qelizore përfshirjes janë pika dhe kokrra të ndryshme të përbëra nga proteina, yndyra dhe karbohidrate. Ato janë vazhdimisht të pranishme në citoplazmën e qelizës dhe marrin pjesë në metabolizëm.

Qeliza -është një njësi strukturore dhe funksionale e një organizmi të gjallë, e aftë për ndarje dhe shkëmbim me mjedisin. Ai transmeton informacionin gjenetik përmes vetë-riprodhimit.

Çdo qelizë ka një strukturë komplekse dhe është një sistem biopolimerësh, që përmban një bërthamë, citoplazmë dhe organele të vendosura në të. Qeliza është e ndarë nga mjedisi i jashtëm nga membrana qelizore - plazmalema(trashësia 9-10 mm), e cila transporton substancat e nevojshme në qelizë, dhe anasjelltas, ndërvepron me qelizat fqinje dhe substancën ndërqelizore. Brenda qelisë është bërthamë, në të cilën ndodh sinteza e proteinave, ajo ruan informacionin gjenetik në formën e ADN-së (acidi deoksiribonukleik). Bërthama mund të jetë në formë të rrumbullakët ose vezake, por qeliza të sheshtaështë disi e rrafshuar dhe në leukocite është në formë shufre ose fasule. Ai mungon në eritrocite dhe trombocitet. Në krye, bërthama është e mbuluar me një zarf bërthamor, i cili përfaqësohet nga një membranë e jashtme dhe e brendshme. Bërthama përmban nukleokazma, e cila është një substancë e ngjashme me xhel dhe përmban kromatinë dhe një bërthamë.

Rrethon bërthama citoplazmë, e cila përfshin hialoplazmën, organelet dhe përfshirjet. Hialoplazma- kjo është substanca kryesore e citoplazmës, ajo është e përfshirë proceset metabolike qeliza, përmban proteina, polisaharide, acid nukleik etj.

Quhen pjesët e përhershme të qelizës që kanë një strukturë specifike dhe kryejnë funksione biokimike organele. Këto përfshijnë qendrën qelizore, mitokondritë, kompleksin Golgi, retikulin endoplazmatik (citoplazmatik).

Qendra e qelizave zakonisht i vendosur afër bërthamës ose kompleksit Golgi, ai përbëhet nga dy formacione të dendura - centriole, të cilat janë pjesë e gishtit të një qelize lëvizëse dhe formojnë cilia dhe flagjela.

Mitokondria Ato kanë formën e kokrrave, fijeve, shkopinjve dhe formohen nga dy membrana - të brendshme dhe të jashtme. Gjatësia e mitokondrionit varion nga 1 në 15 μm, diametri - nga 0,2 në 1,0 μm. Membrana e brendshme formon palosje (kristae) në të cilat ndodhen enzimat. Zbërthimi i glukozës, aminoacideve dhe oksidimi ndodh në mitokondri Acidet yndyrore, formimi i ATP (acidi trifosforik adenozine) - materiali kryesor i energjisë.

Kompleksi Golgi (aparati retikular ndërqelizor) ka formën e flluskave, pllakave, tubave të vendosura rreth bërthamës. Funksioni i tij është të transportojë substanca, t'i përpunojë ato kimikisht dhe të largojë produktet e mbeturinave nga qeliza jashtë qelizës.

Retikulumi endoplazmatik (citoplazmatik). i formuar nga një rrjet agranular (i lëmuar) dhe grimcuar (granular). Retikulumi endoplazmatik agranular formohet kryesisht nga cisterna të vogla dhe tubula me diametër 50-100 nm, të cilat përfshihen në shkëmbimin e lipideve dhe polisaharideve. Retikulumi endoplazmatik i grimcuar përbëhet nga pllaka, tuba, cisterna, muret e të cilave janë ngjitur me formacione të vogla - ribozome që sintetizojnë proteinat.

Citoplazma gjithashtu ka grupime të përhershme substanca individuale, të cilat quhen përfshirje citoplazmike dhe janë të natyrës proteinike, yndyrore dhe pigmentore.

Qeliza, si pjesë e një organizmi shumëqelizor, kryen funksionet kryesore: asimilimin e substancave hyrëse dhe zbërthimin e tyre me formimin e energjisë së nevojshme për të ruajtur funksionet jetësore të organizmit. Qelizat gjithashtu kanë nervozizëm (reaksione motorike) dhe janë në gjendje të shumohen me ndarje. Ndarja e qelizave mund të jetë indirekte (mitoza) ose reduktuese (mejoza).

Mitoza- forma më e zakonshme ndarjen e qelizave. Ai përbëhet nga disa faza - profazë, metafazë, anafazë dhe telofazë. Ndarja e thjeshtë (ose e drejtpërdrejtë) e qelizave - amitoza - ndodh rrallë në rastet kur qeliza ndahet në pjesë të barabarta ose të pabarabarta. Mejoza - një formë e ndarjes bërthamore në të cilën numri i kromozomeve në një qelizë të fekonduar përgjysmohet dhe vërehet një ristrukturim i aparatit gjenik të qelizës. Periudha nga një ndarje qelizore në tjetrën quhet cikli i saj jetësor.

Në agimin e zhvillimit të jetës në Tokë, të gjitha format qelizore përfaqësoheshin nga bakteret. Ata thithnin substanca organike të tretura në oqeanin primordial përmes sipërfaqes së trupit.

Me kalimin e kohës, disa baktere janë përshtatur për të prodhuar substanca organike nga ato inorganike. Për ta bërë këtë ata përdorën energji rrezet e diellit. U ngrit sistemi i parë ekologjik në të cilin këta organizma ishin prodhues. Si rezultat, oksigjeni i lëshuar nga këta organizma u shfaq në atmosferën e Tokës. Me ndihmën e tij, ju mund të merrni shumë më shumë energji nga i njëjti ushqim dhe të përdorni energjinë shtesë për të komplikuar strukturën e trupit: ndarjen e trupit në pjesë.

Një nga arritjet e rëndësishme të jetës është ndarja e bërthamës dhe citoplazmës. Bërthama përmban informacione trashëgimore. Një membranë e veçantë rreth bërthamës bëri të mundur mbrojtjen nga dëmtimet aksidentale. Sipas nevojës, citoplazma merr komanda nga bërthama që drejtojnë jetën dhe zhvillimin e qelizës.

Organizmat në të cilët bërthama është e ndarë nga citoplazma kanë formuar supermbretërinë bërthamore (këto përfshijnë bimët, kërpudhat dhe kafshët).

Kështu, qeliza - baza e organizimit të bimëve dhe kafshëve - u ngrit dhe u zhvillua në rrjedhën e evolucionit biologjik.

Edhe me sy të lirë, ose akoma më mirë nën një xham zmadhues, mund të shihni se mishi i një shalqini të pjekur përbëhet nga kokrra, ose kokrra shumë të vogla. Këto janë qeliza - "blloqet ndërtuese" më të vogla që përbëjnë trupat e të gjithë organizmave të gjallë, përfshirë bimët.

Jeta e një bime kryhet nga aktiviteti i kombinuar i qelizave të saj, duke krijuar një tërësi të vetme. Kur pjesët e bimëve janë shumëqelizore, ka një diferencim fiziologjik të funksioneve të tyre, specializim qeliza të ndryshme në varësi të vendndodhjes së tyre në trupin e bimës.

Një qelizë bimore ndryshon nga një qelizë shtazore në atë që ka një membranë të dendur që mbulon përmbajtjen e brendshme nga të gjitha anët. Qeliza nuk është e sheshtë (siç përshkruhet zakonisht), ka shumë të ngjarë të duket si një shumë flluskë e vogël, e mbushur me përmbajtje mukoze.

Struktura dhe funksionet e një qelize bimore

Le ta konsiderojmë një qelizë si një njësi strukturore dhe funksionale të një organizmi. Pjesa e jashtme e qelizës është e mbuluar me një mur të dendur qelizor, në të cilin ka seksione më të holla të quajtura pore. Nën të ka një film shumë të hollë - një membranë që mbulon përmbajtjen e qelizës - citoplazmën. Në citoplazmë ka kavitete - vakuola të mbushura me lëng qelizor. Në qendër të qelizës ose afër murit qelizor ka një trup të dendur - një bërthamë me një bërthamë. Bërthama është e ndarë nga citoplazma me mbështjellës bërthamor. Trupat e vegjël të quajtur plastide shpërndahen në të gjithë citoplazmën.

Struktura qelizë bimore

Struktura dhe funksionet e organeleve të qelizave bimore

Organoid	Vizatim	Përshkrim	Funksioni	Veçoritë
Muri qelizor ose membrana plazmatike		Pa ngjyrë, transparente dhe shumë e qëndrueshme	Kalon substanca brenda dhe jashtë qelizës.	Membrana qelizore është gjysmë e përshkueshme
Citoplazma		Substancë e trashë viskoze	Të gjitha pjesët e tjera të qelizës janë të vendosura në të	Është në lëvizje të vazhdueshme
Bërthama (pjesë e rëndësishme e qelizës)		Rrumbullakët ose ovale	Siguron transferimin e vetive trashëgimore tek qelizat bija gjatë ndarjes	Pjesa qendrore e qelizës
		Sferike ose formë të çrregullt	Merr pjesë në sintezën e proteinave
		Një rezervuar i ndarë nga citoplazma me një membranë. Përmban lëng qelizash	Grumbullohen lëndët ushqyese dhe mbeturinat që qeliza nuk i duhen.	Ndërsa qeliza rritet, vakuola të vogla bashkohen në një vakuolë të madhe (qendrore).
Plastida		Kloroplastet	Ata përdorin energjinë e dritës së diellit dhe krijojnë organike nga inorganike	Forma e disqeve të kufizuara nga citoplazma me një membranë të dyfishtë
		Kromoplastet	Formohet si rezultat i akumulimit të karotenoideve	E verdhë, portokalli ose kafe
		Leukoplastet	Plastide pa ngjyrë
Zarf bërthamor		Përbëhet nga dy membrana (të jashtme dhe të brendshme) me pore	Ndan bërthamën nga citoplazma	Lejon shkëmbimin midis bërthamës dhe citoplazmës

Pjesa e gjallë e një qelize është një sistem i strukturuar, i lidhur me membranë, i renditur dhe i strukturuar i biopolimerëve dhe strukturave të brendshme të membranës të përfshira në një sërë procesesh metabolike dhe energjetike që ruajnë dhe riprodhojnë të gjithë sistemin në tërësi.

Një tipar i rëndësishëm është se qeliza nuk ka membrana të hapura me skaje të lira. Membranat qelizore kufizojnë gjithmonë kavitetet ose zonat, duke i mbyllur ato nga të gjitha anët.

Diagrami modern i përgjithësuar i një qelize bimore

Plazmalema(membrana e jashtme qelizore) është një film ultramikroskopik 7,5 nm i trashë, i përbërë nga proteina, fosfolipide dhe ujë. Ky është një film shumë elastik që laget mirë nga uji dhe rikthen shpejt integritetin pas dëmtimit. Ka një strukturë universale, pra tipike për të gjitha membranat biologjike. Në qelizat bimore, jashtë membranës qelizore ka një mur të fortë qelizor që krijon mbështetje të jashtme dhe ruan formën e qelizës. Ai përbëhet nga fibra (celulozë), një polisaharid i patretshëm në ujë.

Plazmodesmata qelizat bimore, jane tubula nenmikroskopike qe depertojne ne membrana dhe jane te veshura me nje cipe plazmatike, e cila keshtu kalon pa nderprerje nga njera qelize ne tjetrën. Me ndihmën e tyre, ndodh qarkullimi ndërqelizor i solucioneve që përmbajnë lëndë ushqyese organike. Ata gjithashtu transmetojnë biopotenciale dhe informacione të tjera.

Porami të quajtura hapje në membranën dytësore, ku qelizat ndahen vetëm nga membrana primare dhe lamina mesatare. Zonat e membranës parësore dhe pllakës së mesme që ndan poret ngjitur të qelizave ngjitur quhen membrana e poreve ose filmi mbyllës i poreve. Filmi mbyllës i poreve shpohet nga tubulat plazmodezmale, por zakonisht nuk krijohet një vrimë e brendshme në pore. Poret lehtësojnë transportin e ujit dhe substancave të treta nga qeliza në qelizë. Poret formohen në muret e qelizave fqinje, zakonisht njëra përballë tjetrës.

Membranë qelizore ka një guaskë të mirëpërcaktuar, relativisht të trashë të një natyre polisakaride. Predha e një qelize bimore është produkt i aktivitetit të citoplazmës. Në formimin e tij marrin pjesë aktive aparati Golgi dhe rrjeti endoplazmatik.

Struktura e membranës qelizore

Baza e citoplazmës është matrica e saj, ose hialoplazma, një sistem kompleks koloidal pa ngjyrë, optikisht transparent, i aftë për kalime të kthyeshme nga sol në xhel. Roli më i rëndësishëm i hialoplazmës është të bashkojë të gjithë strukturat qelizore në një sistem të vetëm dhe sigurimin e ndërveprimit ndërmjet tyre në proceset e metabolizmit qelizor.

Hialoplazma(ose matrica citoplazmike) përbën mjedisin e brendshëm të qelizës. Ai përbëhet nga uji dhe biopolimere të ndryshme (proteina, acide nukleike, polisaharide, lipide), pjesa kryesore e të cilave përbëhet nga proteina me specifika kimike dhe funksionale të ndryshme. Hyaloplazma gjithashtu përmban aminoacide, monosakaride, nukleotide dhe substanca të tjera me peshë molekulare të ulët.

Biopolimerët formojnë një mjedis koloidal me ujin, i cili, në varësi të kushteve, mund të jetë i dendur (në formën e një xheli) ose më i lëngshëm (në formën e një sol), si në të gjithë citoplazmën ashtu edhe në seksionet e saj individuale. Në hialoplazmë, organele dhe përfshirje të ndryshme lokalizohen dhe ndërveprojnë me njëra-tjetrën dhe mjedisin e hialoplazmës. Për më tepër, vendndodhja e tyre është më shpesh specifike për disa lloje të qelizave. Nëpërmjet membranës bilipide, hialoplazma ndërvepron me mjedisin jashtëqelizor. Prandaj, hialoplazma është një medium dinamik dhe luan rol i rendesishem në funksionimin e organeleve individuale dhe në jetën e qelizave në tërësi.

Formacionet citoplazmike - organele

Organelet (organelet) janë përbërës strukturorë të citoplazmës. Ata kanë një formë dhe madhësi të caktuar dhe janë struktura të detyrueshme citoplazmike të qelizës. Nëse ato mungojnë ose dëmtohen, qeliza zakonisht humbet aftësinë e saj për të vazhduar të ekzistojë. Shumë nga organelet janë të afta për ndarje dhe vetë-riprodhim. Madhësitë e tyre janë aq të vogla sa mund të shihen vetëm me një mikroskop elektronik.

Bërthamë

Bërthama është organeli më i spikatur dhe zakonisht më i madhi i qelizës. Ai u eksplorua për herë të parë në detaje nga Robert Brown në 1831. Bërthama siguron metabolike thelbësore dhe funksionet gjenetike qelizat. Është mjaft e ndryshueshme në formë: mund të jetë sferike, ovale, me lobe ose në formë lente.

Bërthama po luan rol të rëndësishëm në jetën e një qelize. Një qelizë nga e cila është hequr bërthama nuk sekreton më një membranë dhe ndalon rritjen dhe sintetizimin e substancave. Produktet e kalbjes dhe shkatërrimit intensifikohen në të, si rezultat i të cilave ai vdes shpejt. Formimi i një bërthame të re nga citoplazma nuk ndodh. Bërthamat e reja formohen vetëm duke ndarë ose shtypur të vjetrën.

Përmbajtja e brendshme e bërthamës është kariolimf (lëng bërthamor), i cili mbush hapësirën midis strukturave të bërthamës. Ai përmban një ose më shumë nukleola, si dhe një numër të konsiderueshëm të molekulave të ADN-së të lidhura me proteina specifike - histone.

Struktura kryesore

Bërthamë

Bërthama, si citoplazma, përmban kryesisht ARN dhe proteina specifike. Funksioni i tij më i rëndësishëm është se formon ribozome, të cilat kryejnë sintezën e proteinave në qelizë.

Aparat Golgi

Aparati Golgi është një organelë që shpërndahet në mënyrë universale në të gjitha llojet e qelizave eukariote. Është një sistem me shumë nivele qeskash membranore të sheshta, të cilat trashen përgjatë periferisë dhe formojnë procese vezikulare. Më së shpeshti ndodhet pranë bërthamës.

Aparat Golgi

Aparati Golgi përfshin domosdoshmërisht një sistem fshikëzash të vogla (fshikëza), të cilat shkëputen nga cisternat (disqet) të trashur dhe ndodhen përgjatë periferisë së kësaj strukture. Këto fshikëza luajnë rolin e një sistemi transporti ndërqelizor për granula sektori specifik dhe mund të shërbejnë si burim i lizozomeve qelizore.

Funksionet e aparatit Golgi konsistojnë gjithashtu në akumulimin, ndarjen dhe çlirimin jashtë qelizës me ndihmën e vezikulave të produkteve të sintezës ndërqelizore, produkteve të zbërthimit, substancave toksike. Produktet e aktivitetit sintetik të qelizës, si dhe substanca të ndryshme që hyjnë në qelizë nga mjedisi përmes kanaleve të rrjetës endoplazmatike, transportohen në aparatin Golgi, grumbullohen në këtë organelë dhe më pas në formë pikash ose kokrrizash hyjnë në citoplazmë dhe ose përdoren nga vetë qeliza ose ekskretohen jashtë. Në qelizat bimore, aparati Golgi përmban enzima për sintezën e polisaharideve dhe vetë materialin polisakarid, i cili përdoret për ndërtimin e murit qelizor. Besohet se është i përfshirë në formimin e vakuolave. Aparati Golgi mori emrin e shkencëtarit italian Camillo Golgi, i cili e zbuloi për herë të parë në 1897.

Lizozomet

Lizozomet janë vezikula të vogla të kufizuara nga një membranë, funksioni kryesor i së cilës është të kryejë tretjen ndërqelizore. Përdorimi i aparatit lizozomik ndodh gjatë mbirjes së farës së bimës (hidroliza e lëndëve ushqyese rezervë).

Struktura e lizozomit

Mikrotubulat

Mikrotubulat janë struktura membranore, mbimolekulare të përbëra nga globula proteinash të vendosura në rreshta spirale ose të drejta. Mikrotubulat kryejnë një funksion kryesisht mekanik (motor), duke siguruar lëvizshmërinë dhe kontraktueshmërinë e organeleve qelizore. Të vendosura në citoplazmë, ato i japin qelizës një formë të caktuar dhe sigurojnë qëndrueshmërinë e rregullimit hapësinor të organeleve. Mikrotubulat nxisin lëvizjen e organeleve në vendet e përcaktuara nevojat fiziologjike qelizat. Një numër i konsiderueshëm i këtyre strukturave ndodhen në plazmalemë, pranë membranës qelizore, ku marrin pjesë në formimin dhe orientimin e mikrofibrileve celuloze të mureve qelizore bimore.

Struktura e mikrotubulave

Vakuola

Vakuola është më e rëndësishmja komponent qelizat bimore. Është një lloj kaviteti (rezervuari) në masën e citoplazmës, i mbushur tretësirë ujore kripërat minerale, aminoacide, acide organike, pigmente, karbohidrate dhe të ndara nga citoplazma nga një membranë vakuolare - tonoplast.

Citoplazma mbush të gjithë zgavrën e brendshme vetëm në qelizat më të reja bimore. Ndërsa qeliza rritet, rregullimi hapësinor i masës fillimisht të vazhdueshme të citoplazmës ndryshon ndjeshëm: shfaqen vakuola të vogla të mbushura me lëng qelizor dhe e gjithë masa bëhet sfungjer. Me rritjen e mëtejshme të qelizave, vakuolat individuale bashkohen, duke shtyrë shtresat e citoplazmës në periferi, si rezultat i së cilës qeliza e formuar zakonisht përmban një vakuolë të madhe, dhe citoplazma me të gjitha organelet ndodhet afër membranës.

Komponimet organike dhe minerale të tretshme në ujë të vakuolave përcaktojnë vetitë përkatëse osmotike të qelizave të gjalla. Kjo zgjidhje e një përqendrimi të caktuar është një lloj pompe osmotike për depërtimin e kontrolluar në qelizë dhe çlirimin e ujit, joneve dhe molekulave të metabolitit prej saj.

Në kombinim me shtresën e citoplazmës dhe membranat e saj, të karakterizuara nga veti gjysmë të përshkueshme, vakuola formon një sistem osmotik efektiv. Përcaktohen osmotikisht tregues të tillë të qelizave bimore të gjalla si potenciali osmotik, forca e thithjes dhe presioni turgor.

Struktura e vakuolës

Plastida

Plastidet janë organelet më të mëdha (pas bërthamës) citoplazmike të qenësishme vetëm për qelizat organizmat bimore. Ato nuk gjenden vetëm te kërpudhat. Plastidet luajnë një rol të rëndësishëm në metabolizëm. Ato ndahen nga citoplazma me një guaskë të dyfishtë të membranës dhe disa lloje kanë një sistem membranash të brendshme të zhvilluar dhe të rregulluar mirë. Të gjitha plastidet janë të së njëjtës origjinë.

Kloroplastet- plastidet më të zakonshme dhe më të rëndësishme nga ana funksionale të organizmave fotoautotrofikë që kryejnë procese fotosintetike që çojnë përfundimisht në formimin çështje organike dhe çlirimin e oksigjenit të lirë. Kloroplastet e bimëve më të larta kanë një kompleks strukturën e brendshme.

Struktura e kloroplastit

Madhësitë e kloroplasteve në bimë të ndryshme nuk janë të njëjta, por mesatarisht diametri i tyre është 4-6 mikron. Kloroplastet janë në gjendje të lëvizin nën ndikimin e lëvizjes së citoplazmës. Përveç kësaj, nën ndikimin e ndriçimit, vërehet lëvizje aktive e kloroplasteve të tipit amoeboid drejt burimit të dritës.

Klorofili është substanca kryesore e kloroplasteve. Falë klorofilit, bimët e gjelbra janë në gjendje të përdorin energjinë e dritës.

Leukoplastet(plastide pa ngjyrë) janë trupa citoplazmatikë të përcaktuar qartë. Madhësitë e tyre janë disi më të vogla se përmasat e kloroplasteve. Forma e tyre është gjithashtu më uniforme, duke u afruar sferike.

Struktura leukoplastike

Gjendet në qelizat epidermale, zhardhokët dhe rizomat. Kur ndriçohen, ato shumë shpejt shndërrohen në kloroplaste me një ndryshim përkatës strukturën e brendshme. Leukoplastet përmbajnë enzima me ndihmën e të cilave niseshteja sintetizohet nga glukoza e tepërt e formuar gjatë fotosintezës, pjesa më e madhe e së cilës depozitohet në indet ose organet e ruajtjes (zhardhokët, rizomat, farat) në formën e kokrrave të niseshtës. Në disa bimë, yndyrat depozitohen në leukoplaste. Funksioni i rezervës leukoplastet herë pas here manifestohen në formimin e proteinave ruajtëse në formën e kristaleve ose përfshirjeve amorfe.

Kromoplastet në shumicën e rasteve janë derivate të kloroplasteve, herë pas here - leukoplasteve.

Struktura e kromoplastit

Pjekja e kofshëve të trëndafilit, specave dhe domateve shoqërohet me shndërrimin e kloro- ose leukoplasteve të qelizave të pulpës në plastikë karatinoide. Këto të fundit përmbajnë kryesisht pigmente plastide të verdha - karotenoide, të cilat, kur piqen, sintetizohen intensivisht në to, duke formuar pika lipide me ngjyrë, rruzull të ngurtë ose kristale. Në këtë rast, klorofili shkatërrohet.

Mitokondria

Mitokondritë janë organele karakteristike për shumicën e qelizave bimore. Ata kanë një formë të ndryshueshme të shkopinjve, kokrrave dhe fijeve. Zbuluar në 1894 nga R. Altman duke përdorur një mikroskop drite, dhe struktura e brendshme u studiua më vonë duke përdorur një mikroskop elektronik.

Struktura e mitokondrive

Mitokondritë kanë një strukturë me membranë të dyfishtë. Membrana e jashtme është e lëmuar, ajo e brendshme formohet forma të ndryshme daljet janë tuba në qelizat bimore. Hapësira brenda mitokondrionit është e mbushur me përmbajtje gjysmë të lëngshme (matricë), e cila përfshin enzima, proteina, lipide, kripëra të kalciumit dhe magnezit, vitamina, si dhe ARN, ADN dhe ribozome. Kompleksi enzimatik i mitokondrive përshpejton mekanizmin kompleks dhe të ndërlidhur të reaksioneve biokimike që rezultojnë në formimin e ATP. Në këto organele, energjia u sigurohet qelizave - energjia e lidhjeve kimike të lëndëve ushqyese shndërrohet në lidhje me energji të lartë të ATP në procesin e frymëmarrjes qelizore. Është në mitokondri që shpërbërja enzimatike e karbohidrateve, acideve yndyrore dhe aminoacideve ndodh me çlirimin e energjisë dhe shndërrimin e saj të mëvonshëm në energji ATP. Energjia e grumbulluar shpenzohet në proceset e rritjes, në sinteza të reja etj. Mitokondritë shumohen me ndarje dhe jetojnë për rreth 10 ditë, pas së cilës ato shkatërrohen.

Retikulumin endoplazmatik

Retikulumi endoplazmatik është një rrjet kanalesh, tubash, vezikulash dhe cisternash të vendosura brenda citoplazmës. E zbuluar në vitin 1945 nga shkencëtari anglez K. Porter, është një sistem membranash me strukturë ultramikroskopike.

Struktura e rrjetës endoplazmatike

I gjithë rrjeti është i bashkuar në një tërësi të vetme me membranën qelizore të jashtme të mbështjellësit bërthamor. Ka ER të lëmuara dhe të përafërta, të cilat mbartin ribozome. Në membranat e ER të lëmuar ka sisteme enzimë të përfshirë në yndyrë dhe metabolizmin e karbohidrateve. Kjo lloj membrane mbizotëron në qelizat e farës të pasura me substanca ruajtëse (proteinat, karbohidratet, vajrat janë ngjitur në membranën e grimcuar të ER dhe gjatë sintezës së një molekule proteine, zinxhiri polipeptid me ribozome zhytet në kanalin ER); Funksionet e rrjetës endoplazmatike janë shumë të ndryshme: transporti i substancave si brenda qelizës ashtu edhe ndërmjet qelizave fqinje; ndarja e qelizës në seksione të veçanta në të cilat të ndryshme proceset fiziologjike dhe reaksionet kimike.

Ribozomet

Ribozomet janë organele qelizore jo membranore. Çdo ribozom përbëhet nga dy grimca që nuk janë identike në madhësi dhe mund të ndahen në dy fragmente, të cilat vazhdojnë të ruajnë aftësinë për të sintetizuar proteinat pasi të kombinohen në një ribozom të tërë.

Struktura e ribozomit

Ribozomet sintetizohen në bërthamë, pastaj e lënë atë, duke lëvizur në citoplazmë, ku ngjiten në sipërfaqen e jashtme të membranave të rrjetës endoplazmatike ose vendosen lirshëm. Në varësi të llojit të proteinës që sintetizohet, ribozomet mund të funksionojnë vetëm ose të kombinohen në komplekse - poliribozome.

Kjo veçori u humb në të kaluarën e largët nga organizmat njëqelizorë që krijuan. Shumica e qelizave, si shtazore ashtu edhe bimore, variojnë në madhësi nga 1 deri në 100 µm (mikrometra) dhe për këtë arsye janë të dukshme vetëm me mikroskop.

Dëshmitë më të hershme fosile të kafshëve datojnë nga periudha Vendian (650-454 milion vjet më parë). E para përfundoi me këtë periudhë, por gjatë periudhës pasuese, një shpërthim i formave të reja të jetës shkaktoi shumë nga grupet kryesore faunale të njohura sot. Ka dëshmi se kafshët u shfaqën para fillimit (505-438 milion vjet më parë).

Struktura e qelizave shtazore

Diagrami i strukturës së qelizave shtazore

- organele vetë-përsëritëse që përbëhen nga nëntë tufa mikrotubulash dhe gjenden vetëm në qelizat shtazore. Ato ndihmojnë në organizimin e ndarjes së qelizave, por nuk janë thelbësore për këtë proces.
- e nevojshme për lëvizjen e qelizave. Në organizmat shumëqelizorë, ciliat funksionojnë për të lëvizur lëngun ose substancat rreth një qelize të palëvizshme, ose për ose grupe qelizash.
- një rrjet qeskash që prodhon, përpunon dhe transporton komponimet kimike brenda dhe jashtë qelisë. Ai shoqërohet me një mbështjellës bërthamor me dy shtresa, duke siguruar një tubacion midis bërthamës dhe.
Endosomet janë vezikula të lidhura me membranë të formuara nga një grup kompleks procesesh të njohura si endosome dhe gjenden në citoplazmën e pothuajse çdo qelize shtazore. Mekanizmi bazë i endocitozës është i kundërt i asaj që ndodh gjatë ose sekretimit qelizor.
- departamenti i shpërndarjes dhe dërgesës substancave kimike qelizat. Ai modifikon proteinat dhe yndyrnat e ngulitura në rrjetin endoplazmatik dhe gjithashtu i përgatit ato për eksport jashtë qelizës.
Filamentet e ndërmjetme janë një klasë e gjerë e proteinave fibroze që luajnë role të rëndësishme si nga ana strukturore dhe elementet funksionale. Ato funksionojnë si elementë që ndihmojnë në ruajtjen e formës dhe ngurtësisë së qelizës.
- kryej funksionet e tretjes, riciklimi i mbetjeve qelizore.
Mikrofilamentet janë filamente të proteinave globulare të quajtura aktinë. Këto filamente janë kryesisht strukturore në funksionin e tyre dhe janë një komponent i rëndësishëm i citoskeletit.
Mikrotubulat janë cilindra të drejtë dhe të zbrazët të pranishëm në citoplazmën e të gjitha qelizave eukariote (prokariotët nuk i kanë ato) dhe funksione të ndryshme, nga transporti tek mbështetja strukturore.
- organele të zgjatura që gjenden në citoplazmën e çdo qelize eukariote. Në qelizat shtazore, ato janë gjeneruesit kryesorë të energjisë, duke shndërruar oksigjenin dhe lëndët ushqyese në energji.

Fakulteti i Mjekësisë Veterinare dhe Teknologjisë së Blegtorisë

Departamenti i Shkencave të Përgjithshme të Kafshëve

Udhëzimet

për ekzekutim punë laboratorike sipas disiplinës "Genetika e Përgjithshme"

për studentët e Fakultetit të Mjekësisë Veterinare dhe Teknologjisë së Blegtorisë formulari i korrespondencës trajnimi, studentët në drejtim

111900 (36.03.01) – Ekzaminimi veterinar sanitar

Voronezh - 2015

Përpiluar nga: Aristov A.V., Kudinova N.A., Yakusheva T.N.

Recensent: Savrasov D.A., Profesor i Asociuar i Departamentit të Terapisë dhe Farmakologjisë

Seksioni 1

Baza citologjike e trashëgimisë

Citologjia - shkenca e strukturës dhe funksioneve të qelizave, organizimi i gjallesave në nivel qelizor.

Citogjenetika - një degë e gjenetikës që studion strukturën e një qelize dhe organeleve të saj dhe se si ato ndryshojnë kur ndodhin mutacione.

Tema 1

Struktura dhe funksionet e një qelize shtazore

Detyra 1.1 Studioni strukturën e një qelize shtazore dhe funksionet e elementeve strukturorë të saj individualë.

Qelizë (Celulë) është njësia më e vogël elementare strukturore dhe funksionale e organizmave të gjallë, që zotëron të gjitha vetitë themelore të gjallesave dhe e aftë për vetë-rinovim, vetërregullim dhe vetëriprodhim.

Një qelizë është një sistem biopolimerësh të ndërlidhur, të specializuar, të kufizuar nga një membranë qelizore bilipide që ka përshkueshmëri selektive. Në eukariotët, biopolimerët formojnë bërthamën dhe citoplazmën, kjo e fundit siguron tërësinë proceset metabolike dhe të ruajë strukturën dhe funksionin e pjesëve të tij individuale dhe të riprodhojë të gjithë sistemin në tërësi.

Pjesët kryesore të një qelize eukariote janë aparati i saj sipërfaqësor, citoplazma ( citoplazma) dhe thelbi ( bërthama).

Përveç kësaj, qeliza përbëhet nga ndarje me përbërje dhe funksione të ndryshme, të ndara nga njëra-tjetra me membrana. Këto përfshijnë hialoplazmën, karioplazmën, hapësirën perinukleare, rrjetën endoplazmatike të grimcuar dhe të lëmuar, kompleksin Golgi, lizozomet, peroksizomet, mitokondritë, përfshirjet, duke përfshirë vezikulat transportuese dhe sekretore (Fig. 1).

Membranë qelizore(citolema, plazmalemma) formohet nga dy shtresa lipidesh me proteina të integruara në to. Kryen një funksion pengues (ndan mjedisin e brendshëm të qelizës nga substanca ose mjedisi ndërqelizor); funksioni i transportit (këmbimi i vazhdueshëm me mjedisi i jashtëm, transferimi transmembranor i substancave); funksioni i receptorit (perceptimi i hormoneve specifike, membranat e qelizave fqinje, molekulat ngjitëse të substancës ndërqelizore) dhe funksioni ngjitës (ngjitja dhe grumbullimi - ngjitja e qelizave në struktura të ngjashme dhe ndërqelizore dhe ndërveprimi i qelizave).

Bërthamë përbëhet nga një membranë bërthamore (karyolemma) dhe nga përmbajtja (karioplazma). Karioplazma përmban bërthamën, matricën dhe kromatinë. Karyolemma përfaqësohet nga dy membrana të depërtuara nga poret bërthamore. Bërthama është depo e informacionit të trashëguar mbi kromozomet; i nënshtrohet replikimit dhe riparimit të ADN-së, sintezës së ARN-së në një shabllon të ADN-së (transkriptimit) dhe në bërthamë sintezës së rARN-së dhe nënnjësive ribozomale.

E grimcuar(i përafërt) retikulumin endoplazmatik(EPS) është një sistem cisternash, tubulash dhe vezikulash transporti të rrafshuara. Ato formohen nga një membranë në sipërfaqen e së cilës janë ngjitur ribozomet. Rrjeti endoplazmatik granular transporton proteinat e sintetizuara në ribozome.

I qetë(agranulare) retikulumin endoplazmatik(EPS) përbëhet nga një rrjet kompleks tubujsh, cisterna të sheshta dhe të zgjeruara (vakuola) dhe fshikëza transportuese. Retikulumi i lëmuar endoplazmatik është i përfshirë në sintezën e lipideve dhe metabolizmin e glikogjenit dhe hormoneve steroide.

Ribozomet, grimca të dendura të formuara nga kompleksi i ribonukleoproteinave, i përbërë nga dy nëngrimca - të mëdha dhe të vogla.

Ka ribozome citoplazmike dhe mitokondriale. Funksioni i tyre kryesor është sinteza e proteinave (përkthimi nga mARN në proteinë).

Mitokondria përbëhet nga një matricë, një membranë e brendshme që formon krista (invaginimet në matricë), një hapësirë perimitokondriale dhe një membranë e jashtme.

Matrica mitokondriale përmban enzima, ADN rrethore me një zinxhir, ARN mitokondriale dhe ribozome mitokondriale. Fosforilimi oksidativ (frymëmarrja qelizore) dhe transferimi i elektroneve ndodhin në enzimat e përfshira në ciklin e Krebsit dhe oksidimi i acideve yndyrore vepron në matricë.

Kompleksi Golgi(kompleks lamelar), një pirg qeskash membranore të rrafshuara - cisterna. Në njërin skaj të pirgut formohen vazhdimisht çanta dhe në anën tjetër ngjiten në formën e flluskave. Kompleksi Golgi është i përfshirë në transportin e substancave në citoplazmë dhe mjedisin jashtëqelizor, sintezën e yndyrave dhe karbohidrateve, rritjen dhe rinovimin e membranës plazmatike dhe formimin e lizozomeve.

Lizozomi, një qese e thjeshtë membranore sferike (një membranë) e mbushur me enzima hidrolitike (tretëse). Lizozomet përfshihen në tretjen ndërqelizore (shkatërrimi i strukturave të vjetra, të ndryshuara qelizore).

Për të studiuar strukturën e qelizave, përdoren preparate të përhershme ose të përkohshme kur vëzhgohen nën një mikroskop me dritë. Në këtë rast, qelizat ose strukturat e tyre ngjyrosen me ngjyra të veçanta ose studiohen të panjollosura.

Detyra 1.2 Studioni strukturën e kromozomeve, format e tyre kryesore dhe llojet e satelitëve të kromozomeve.

Kromozomi- një përbërës i përhershëm i bërthamës, i karakterizuar nga një strukturë, funksion dhe aftësi e veçantë për t'u vetë-riprodhuar, e cila siguron vazhdimësinë e tyre, dhe në këtë mënyrë transferimin e informacionit trashëgues nga një brez i organizmave bimorë dhe shtazorë në tjetrin.

Kromozomet e kafshëve dhe bimëve janë struktura në formë shufre me gjatësi të ndryshme me një trashësi mjaft konstante. Pjesa e jashtme e kromozomeve është e mbuluar me një predhë proteine të bërë nga histone.

Kromozomi i një qelize ndarëse përbëhet nga dy kromatid të lidhura me njëri-tjetrin nga një shtrëngim që ndan kromozomin në dy krahë. Secila prej kromatideve, nga ana tjetër, përbëhet nga dy gjysma - hemikromatide ose kromonema.

Shtrëngimi parësorështë një seksion i zhveshur i ADN-së. Në zonën e shtrëngimit primar ka centromeri. Disa kromozome kanë shtrëngim sekondar. Shtrëngimet dytësore mund të jenë në krahun e gjatë të disa kromozomeve, dhe në krahun e shkurtër nga të tjerët.

Skajet e një kromozomi quhen telomeret. E veçanta e tyre është se nuk janë në gjendje të lidhen me pjesë të tjera të kromozomeve.

Disa kromozome kanë satelitë- këto janë segmente kromozomale, më së shpeshti heterokromatike, të vendosura distale nga shtrëngimi sekondar.

Sipas përcaktimeve klasike, një satelit është një trup sferik me diametër të barabartë ose më të vogël se diametri i kromozomit, i cili lidhet me kromozomin me një fije të hollë.

Shtrëngimi sekondar që lidh satelitin me trupin e kromozomit është i aftë të marrë pjesë në procesin e formimit dhe montimit të bërthamave. Prandaj quhet edhe kjo shtrëngim dytësor organizator nukleolar.

Sateliti së bashku me belin dytësor përbëjnë zonë satelitore.

Figura 2. Diagrami i strukturës së kromozomit

Kromatinë, përbërësi kryesor i bërthamës qelizore është një kompleks i acideve deoksiribonukleike me proteina, ku ADN-ja gjendet në shkallë të ndryshme kondensimi Mesatarisht, 40% e kromatinës është ADN dhe rreth 60% janë proteina.

Në bazë të densitetit optik të elektroneve dhe dritës, dallohen heterokromatina e dendur, me ngjyrë të përafërt dhe eukromatina me ngjyrë më delikate, më pak e dendur.

Heterokromatina– rajone gjenetikisht joaktive të kromozomeve që janë vazhdimisht në gjendje të kondensuar. Në mikroskopi elektronik formon gunga të errëta me formë të çrregullt. Heterokromatina, në varësi të vendndodhjes së saj, ndahet në parietale, matrice dhe perinukleare.

Eukromatinë- ky është i gjithë materiali gjenetik i bërthamës ndërfazore - një rajon me ADN të kondensuar dobët. ME acidet nukleike Në eukromatinë shoqërohen kryesisht proteinat johistone.

Morfologjia e një kromozomi përcaktohet kryesisht nga pozicioni i centromerit. Në përputhje me vendndodhjen e centromerit, dallohen format kryesore të kromozomeve (Fig. 3):

· metacentrike,

· submetacentrike,

· akrocentrike.

Figura 3. Llojet e kromozomeve:

1 – metacentrike; 2 – nënmetacentrike; 3 - akrocentrike.

Metacentrike kromozomet ndryshojnë në atë që krahët e tyre janë të njëjtë ose pothuajse të njëjtën gjatësi.

Nënmetacentrike kromozomet kanë krahë me gjatësi të ndryshme. U akrocentrike Centromeri i kromozomit ndodhet afër njërit prej telomereve.

Kur karakterizojnë morfologjinë e kromozomeve, ato marrin parasysh shenjat e mëposhtme: gjatësia e krahëve, pozicioni i centromerit, prania e shtrëngimit dytësor ose satelitit.

Satelitët kromozome të ndryshme ndryshojnë në formë, madhësi dhe gjatësi të fillit që i lidh me trupin kryesor. Dallohen pesë llojet e mëposhtme të satelitëve (Fig. 4):

1. mikrosatelitët– në formë sferoide, satelitë të vegjël me diametër gjysmë ose edhe më pak se diametri i kromozomit;

2. makrosatelitët- forma mjaft të mëdha satelitësh me një diametër që tejkalon gjysmën e diametrit të kromozomit;

3. satelitë linearë– satelitë që kanë formën e një segmenti të gjatë kromozomik. Shtrëngimi dytësor hiqet ndjeshëm nga fundi i terminalit;

4. satelitët terminalë– satelitë të lokalizuar në fund të kromozomit;

5. satelitë ndërkalorë– satelitë të lokalizuar ndërmjet dy shtrëngimeve dytësore.

Figura 4. Llojet e satelitëve të kromozomeve:

1 – mikrosatelit; 2 – makrosatelit; 3 – satelit linear; 4 – satelit interkalar; 5 - satelit terminal.

Madhësitë e kromozomeve organizma të ndryshëm ndryshojne shume. Gjatësia e kromozomeve mund të variojë nga 0.2 deri në 50 mikron. Gjatësia normale e çdo kromozomi dhe gjatësia totale e të gjitha kromozomeve të kariotipit janë konstante.

Aktualisht, për çdo grup kromozomesh rekomandohet të përcaktohen dy parametra: madhësia totale, shpatulla dhe indeksi centrometal.

Madhësia e përgjithshme llogaritet duke mbledhur gjatësitë e dy krahëve. Gjatësia absolute e kromozomit shprehet në mikronë.

Indeksi i shpatullaveështë raporti i gjatësisë sup i gjatë kromozome në gjatësinë e krahut të shkurtër, të shprehur në përqindje.

Indeksi i qendrës- ky është raporti i gjatësisë së njërit prej krahëve me gjatësinë e të gjithë kromozomit, i shprehur në përqindje.