وظائف الخلية لفترة وجيزة. التركيب الخلوي للكائنات الحية

خلية -إنها وحدة هيكلية ووظيفية للكائن الحي، قادرة على الانقسام والتبادل مع البيئة. ينقل المعلومات الوراثية من خلال التكاثر الذاتي.

تتنوع الخلايا بشكل كبير من حيث البنية والوظيفة والشكل والحجم (الشكل 1). ويتراوح الأخير من 5 إلى 200 ميكرون. أكبر الخلايا في جسم الإنسان هي البويضة و الخلايا العصبيةوأصغرها هي الخلايا الليمفاوية في الدم. شكل الخلايا كروي، على شكل مغزل، مسطح، مكعب، منشوري، إلخ. يصل طول بعض الخلايا مع العمليات إلى 1.5 متر أو أكثر (على سبيل المثال، الخلايا العصبية).

أرز. 1. أشكال الخلايا:

1 - متوتر؛ 2 - طلائية؛ 3 - موصلات منسوجة 4 - العضلات الملساء؛ 5- كريات الدم الحمراء. 6- الحيوانات المنوية. 7-البويضة

تحتوي كل خلية على بنية معقدة وهي عبارة عن نظام من البوليمرات الحيوية التي تحتوي على نواة وسيتوبلازم وعضيات موجودة فيها (الشكل 2). من بيئة خارجيةيتم تحديد الخلية بواسطة غشاء الخلية - ليما البلازما(سمك 9-10 ملم)، الذي ينقل المواد الضرورية إلى داخل الخلية، وبالعكس، يتفاعل مع الخلايا المجاورة والمواد بين الخلايا. يوجد داخل الخلية جوهر،الذي يحدث فيه تخليق البروتين، يقوم بتخزين المعلومات الوراثية على شكل DNA (الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين). قد يكون للنواة شكل دائري أو بيضاوي، لكنها في الخلايا المسطحة تكون مسطحة إلى حد ما، وفي الكريات البيض تكون على شكل قضيب أو على شكل حبة الفول. وهو غائب في كريات الدم الحمراء والصفائح الدموية. في الأعلى، النواة مغطاة بغلاف نووي، والذي يمثله غشاء خارجي وداخلي. يحتوي جوهر نواة,وهي مادة هلامية تحتوي على الكروماتين والنواة.

أرز. 2.مخطط هيكل الخلية فوق المجهرية

(وفقًا لـ M.R Sapin، G.L. Bilich، 1989):

1 - السيلولما (غشاء البلازما)؛ 2 - الحويصلات بينوسيتوتيك. 3 - الجسيم المركزي (مركز الخلية، المركز الخلوي)؛ 4 - الهيالوبلازم. 5 - الشبكة الإندوبلازمية (س - أغشية الشبكة الإندوبلازمية، ب -الريبوسومات)؛ 6- جوهر؛ 7- اتصال الحيز المحيط بالنواة بتجويف الشبكة الإندوبلازمية. 8 - المسام النووية؛ 9 - نوية؛ 10 - جهاز شبكي داخل الخلايا (مجمع جولجي) ؛ 77-^ فجوات إفرازية; 12- الميتوكوندريا؛ 7J - الليزوزومات؛ 74-ثلاث مراحل متتالية من البلعمة؛ 75 - الاتصالات غشاء الخلية(الخلايا الخلوية) مع أغشية الشبكة الإندوبلازمية

يحيط الأساسية السيتوبلازم،والذي يتضمن الهيالوبلازم والعضيات والادراج.

الهيالوبلازما- هذه هي المادة الرئيسية للسيتوبلازم، وتشارك في عمليات التمثيل الغذائي للخلية، وتحتوي على البروتينات والسكريات والحمض النووي وما إلى ذلك.

تسمى الأجزاء الدائمة من الخلية التي لها بنية محددة وتؤدي وظائف كيميائية حيوية العضيات.وتشمل هذه مركز الخلية، الميتوكوندريا، مجمع جولجي، الشبكة الإندوبلازمية (السيتوبلازمية).

مركز الخليةتقع عادة بالقرب من النواة أو مجمع جولجي، وتتكون من تشكيلتين كثيفتين - المريكزات، والتي تعد جزءًا من مغزل الخلية المتحركة وتشكل الأهداب والسوط.

الميتوكوندريالها شكل حبيبات وخيوط وعصي وتتكون من غشائين - داخلي وخارجي. يتراوح طول الميتوكوندريا من 1 إلى 15 ميكرومتر، وقطرها من 0.2 إلى 1.0 ميكرومتر. يشكل الغشاء الداخلي طيات (أعراف) توجد فيها الإنزيمات. يحدث انهيار الجلوكوز والأحماض الأمينية والأكسدة في الميتوكوندريا الأحماض الدهنيةتكوين ATP (حمض الأدينوزين ثلاثي الفوسفوريك) - مادة الطاقة الرئيسية.

مجمع جولجي (جهاز شبكي داخل الخلايا)له شكل فقاعات وألواح وأنابيب تقع حول النواة. وتتمثل وظيفتها في نقل المواد ومعالجتها كيميائيا وإزالة الفضلات من الخلية خارج الخلية.

الشبكة الإندوبلازمية (السيتوبلازمية).تتكون من شبكة حبيبية (ناعمة) وحبيبية (حبيبية). تتكون الشبكة الإندوبلازمية اللاحبيبية بشكل رئيسي من صهاريج وأنابيب صغيرة يبلغ قطرها 50-100 نانومتر، والتي تشارك في تبادل الدهون والسكريات. تتكون الشبكة الإندوبلازمية الحبيبية من صفائح وأنابيب وصهاريج تتاخم جدرانها تكوينات صغيرة - الريبوسومات التي تصنع البروتينات.

السيتوبلازملديها أيضا التجمعات الدائمةالمواد الفردية، والتي تسمى شوائب السيتوبلازم وهي ذات طبيعة بروتينية ودهنية وصبغية.

تؤدي الخلية، كجزء من كائن متعدد الخلايا، الوظائف الرئيسية: استيعاب المواد الواردة وتفكيكها بتكوين الطاقة اللازمة للحفاظ على الوظائف الحيوية للكائن الحي. الخلايا لديها أيضا التهيج ( ردود الفعل الحركية) وتكون قادرة على التكاثر بالتقسيم. يمكن أن يكون انقسام الخلايا غير مباشر (الانقسام الفتيلي) أو اختزالي (الانقسام الاختزالي).

الانقسام المتساوي- الشكل الأكثر شيوعا انقسام الخلية. وهو يتألف من عدة مراحل - الطور التمهيدي، الطور الاستوائي، الطور الانفصالي والطور النهائي. انقسام الخلايا البسيط (أو المباشر) - داء الحمى -نادرا ما يحدث في الحالات التي تنقسم فيها الخلية إلى أجزاء متساوية أو غير متساوية. الانقسام الاختزالي -شكل من أشكال الانقسام النووي حيث ينخفض ​​عدد الكروموسومات في الخلية المخصبة إلى النصف ويتم ملاحظة إعادة هيكلة الجهاز الجيني للخلية. وتسمى الفترة من انقسام خلية إلى أخرى دورة حياتها.

بنية الخلية

يتكون جسم الإنسان، مثل أي كائن حي آخر، من خلايا. يلعبون أحد الأدوار الرئيسية في أجسامنا. بمساعدة الخلايا، يحدث النمو والتطور والتكاثر.

الآن دعونا نتذكر تعريف ما يسمى عادة بالخلية في علم الأحياء.

الخلية هي وحدة أولية تشارك في تركيب وعمل جميع الكائنات الحية، باستثناء الفيروسات. لديها عملية التمثيل الغذائي الخاصة بها وهي قادرة ليس فقط على الوجود بشكل مستقل، ولكن أيضًا على التطور والتكاثر الذاتي. باختصار، يمكننا أن نستنتج أن الخلية هي أهم شيء وضروري لأي كائن حي. مواد بناء.

بالطبع، من غير المرجح أن تتمكن من رؤية القفص بالعين المجردة. ولكن بمساعدة التقنيات الحديثةيتمتع الشخص بفرصة ممتازة ليس فقط لفحص الخلية نفسها تحت المجهر الضوئي أو الإلكتروني، ولكن أيضًا لدراسة بنيتها وعزل أنسجتها الفردية وزراعتها، وحتى فك تشفير المعلومات الخلوية الوراثية.

والآن بمساعدة من هذا الرسم، دعونا ننظر بوضوح إلى بنية الخلية:

بنية الخلية

ولكن من المثير للاهتمام أنه تبين أنه ليست كل الخلايا لها نفس البنية. هناك بعض الاختلافات بين خلايا الكائن الحي وخلايا النباتات. بعد كل شيء، تحتوي الخلايا النباتية على البلاستيدات، والغشاء والفجوات مع عصارة الخلية. في الصورة يمكنك إلقاء نظرة على التركيب الخلوي للحيوانات والنباتات ورؤية الفرق بينهما:

أكثر معلومات مفصلةستتعرف على بنية الخلايا النباتية والحيوانية من خلال مشاهدة الفيديو

كما ترون، على الرغم من أن الخلايا مجهرية الحجم، إلا أن بنيتها معقدة للغاية. لذلك، سننتقل الآن إلى دراسة أكثر تفصيلاً لبنية الخلية.

الغشاء البلازمي للخلية

ولإعطاء الشكل وفصل الخلية عن نوعها، يوجد غشاء يحيط بالخلية البشرية.

نظرًا لأن الغشاء يمتلك خاصية السماح جزئيًا للمواد بالمرور عبر نفسه، ونتيجة لذلك، تدخل المواد الضرورية إلى الخلية، ويتم إزالة النفايات منها.

تقليديا، يمكننا أن نقول أن غشاء الخلية هو فيلم متناهية الصغر، والذي يتكون من طبقتين أحادية الجزيئية من البروتين وطبقة ثنائية الجزيئية من الدهون، والتي تقع بين هذه الطبقات.

ومن هذا يمكننا أن نستنتج أن غشاء الخلية يلعب دورا هاما في بنيتها، لأنه يؤدي عددا من الوظائف المحددة. يلعب وظيفة الحماية والحاجز والربط بين الخلايا الأخرى وللتواصل مع البيئة.

الآن دعونا نلقي نظرة على الشكل بمزيد من التفاصيل حول بنية الغشاء:

السيتوبلازم

المكون التالي البيئة الداخليةالخلية هي السيتوبلازم. وهي مادة شبه سائلة تتحرك فيها المواد الأخرى وتذوب. يتكون السيتوبلازم من البروتينات والماء.

يحدث داخل الخلية حركة مستمرةالسيتوبلازم، وهو ما يسمى cyclosis. يمكن أن يكون التدوير دائريًا أو شبكيًا.

بالإضافة إلى ذلك، يربط السيتوبلازم أجزاء مختلفة من الخلية. وتقع عضيات الخلية في هذه البيئة.

العضيات هي هياكل خلوية دائمة لها وظائف محددة.

وتشمل هذه العضيات هياكل مثل المصفوفة السيتوبلازمية، والشبكة الإندوبلازمية، والريبوسومات، والميتوكوندريا، وما إلى ذلك.

سنحاول الآن إلقاء نظرة فاحصة على هذه العضيات ومعرفة الوظائف التي تؤديها.

السيتوبلازم

مصفوفة السيتوبلازم

أحد الأجزاء الرئيسية للخلية هو المصفوفة السيتوبلازمية. وبفضله تحدث عمليات التخليق الحيوي في الخلية، وتحتوي مكوناتها على إنزيمات تنتج الطاقة.

مصفوفة السيتوبلازم

الشبكة الأندوبلازمية

في الداخل، تتكون منطقة السيتوبلازم من قنوات صغيرة وتجويفات مختلفة. وتتصل هذه القنوات مع بعضها البعض لتشكل الشبكة الإندوبلازمية. مثل هذه الشبكة غير متجانسة في بنيتها ويمكن أن تكون حبيبية أو ناعمة.


الشبكة الأندوبلازمية

نواة الخلية

الجزء الأكثر أهمية، والذي يوجد في جميع الخلايا تقريبًا، هو نواة الخلية. تسمى هذه الخلايا التي تحتوي على نواة حقيقيات النوى. تحتوي كل نواة خلية على الحمض النووي. وهي مادة وراثية وجميع خصائص الخلية مشفرة فيها.

نواة الخلية

الكروموسومات

إذا نظرت إلى بنية الكروموسوم تحت المجهر، يمكنك أن ترى أنه يتكون من كروماتيدين. كقاعدة عامة، بعد الانقسام النووي، يصبح الكروموسوم أحادي اللون. ولكن مع بداية الانقسام التالي، يظهر كروماتيد آخر على الكروموسوم.

الكروموسومات

مركز الخلية

عند فحص مركز الخلية، يمكنك أن ترى أنه يتكون من مريكزات الأم والابنة. كل مركز من هذا القبيل عبارة عن جسم أسطواني، وتتكون جدرانه من تسعة ثلاثة توائم من الأنابيب، وفي المنتصف توجد مادة متجانسة.

بمساعدة مثل هذا المركز الخلوي، يحدث انقسام الخلايا في الحيوانات والنباتات السفلية.

مركز الخلية

الريبوسومات

الريبوسومات هي عضيات عالمية موجودة في كل من الخلايا الحيوانية والنباتية. هُم الوظيفة الأساسيةهو تخليق البروتين في المركز الوظيفي.

الريبوسومات

الميتوكوندريا

الميتوكوندريا هي أيضًا عضيات مجهرية، ولكن على عكس الريبوسومات لديها بنية غشاء مزدوج، حيث يكون الغشاء الخارجي أملسًا والغشاء الداخلي به أشكال متعددةنتوءات تسمى cristae. تلعب الميتوكوندريا دور مركز التنفس والطاقة

الميتوكوندريا

جهاز جولجي

ولكن بمساعدة جهاز جولجي، يتم تجميع المواد ونقلها. أيضًا، بفضل هذا الجهاز، يتم تكوين الليزوزومات وتخليق الدهون والكربوهيدرات.

من حيث البنية، يشبه جهاز جولجي الأجسام الفردية التي تكون على شكل منجل أو قضيب.

جهاز جولجي

البلاستيدات

لكن البلاستيدات في الخلية النباتية تلعب دور محطة الطاقة. إنهم يميلون إلى التحول من نوع إلى آخر. تنقسم البلاستيدات إلى أنواع مثل البلاستيدات الخضراء، والبلاستيدات الملونة، والبلاستيدات البيضاء.

البلاستيدات

الجسيمات المحللة

تسمى الفجوة الهضمية القادرة على إذابة الإنزيمات بالليزوزوم. وهي عضيات مجهرية أحادية الغشاء لها شكل مستدير. يعتمد عددهم بشكل مباشر على مدى حيوية الخلية وحالتها المادية.

في حالة تدمير غشاء الليزوزوم، تكون الخلية قادرة على هضم نفسها.

الجسيمات المحللة

طرق تغذية الخلية

الآن دعونا نلقي نظرة على طرق تغذية الخلايا:

طريقة تغذية الخلية

وتجدر الإشارة هنا إلى أن البروتينات والسكريات تميل إلى اختراق الخلية عن طريق البلعمة، ولكن قطرات السائل - عن طريق كثرة الخلايا.

طريقة تغذية الخلايا الحيوانية التي تدخل فيها العناصر الغذائية، ويسمى البلعمة. وهذه الطريقة العالمية لتغذية أي خلايا، حيث تدخل العناصر الغذائية إلى الخلية بالفعل في شكل مذاب، تسمى كثرة الخلايا.

خلية– الوحدة الأساسية للنظام الحي. تسمى الهياكل المختلفة للخلية الحية المسؤولة عن أداء وظيفة معينة بالعضيات، مثل أعضاء الكائن الحي بأكمله. يتم توزيع وظائف محددة في الخلية بين العضيات، والهياكل داخل الخلايا التي لها شكل معين، مثل نواة الخلية، والميتوكوندريا، وما إلى ذلك.

الهياكل الخلوية:

السيتوبلازم. جزء أساسي من الخلية، محصور بين الغشاء البلازمي والنواة. السيتوسول- إنه لزج المحلول المائيأملاح ومواد عضوية مختلفة، يتخللها نظام من الخيوط البروتينية - الهياكل الخلوية. تتم معظم العمليات الكيميائية والفسيولوجية للخلية في السيتوبلازم. الهيكل: السيتوسول، الهيكل الخلوي. الوظائف: تشمل العضيات المختلفة، وبيئة الخلايا الداخلية
غشاء بلازمي. كل خلية من الحيوانات والنباتات محدودة من بيئةأو غيرها من الخلايا غشاء البلازما. سمك هذا الغشاء صغير جدًا (حوالي 10 نانومتر) بحيث لا يمكن رؤيته إلا بالمجهر الإلكتروني.

الدهونفهي تشكل طبقة مزدوجة في الغشاء، وتخترق البروتينات سمكه بالكامل، وتنغمس في أعماق مختلفة في الطبقة الدهنية أو تقع على الأسطح الخارجية والداخلية للغشاء. هيكل أغشية جميع العضيات الأخرى يشبه غشاء البلازما. الهيكل: طبقة مزدوجة من الدهون والبروتينات والكربوهيدرات. الوظائف: تقييد، الحفاظ على شكل الخلية، الحماية من التلف، تنظيم تناول وإزالة المواد.

الجسيمات المحللة. الليزوزومات هي عضيات مرتبطة بالغشاء. لديهم شكل بيضاوي وقطرها 0.5 ميكرون. أنها تحتوي على مجموعة من الإنزيمات التي تدمر المواد العضوية. غشاء الليزوزوم قوي جدًا ويمنع تغلغل الإنزيمات الخاصة به في سيتوبلازم الخلية، ولكن إذا تعرض الليزوزوم للتلف بأي شيء تأثيرات خارجية، ثم يتم تدمير الخلية بأكملها أو جزء منها.
توجد الليزوزومات في جميع خلايا النباتات والحيوانات والفطريات.

من خلال هضم الجزيئات العضوية المختلفة، توفر الليزوزومات "مواد خام" إضافية للعمليات الكيميائية وعمليات الطاقة في الخلية. عندما يتم تجويع الخلايا، تقوم الليزوزومات بهضم بعض العضيات دون قتل الخلية. هذا الهضم الجزئي يزود الخلية ب الحد الأدنى المطلوبالعناصر الغذائية. في بعض الأحيان تهضم الليزوزومات خلايا كاملة ومجموعات من الخلايا، مما يلعب دورًا مهمًا في عمليات النمو لدى الحيوانات. ومن الأمثلة على ذلك فقدان الذيل عندما يتحول الشرغوف إلى ضفدع. البنية: حويصلات بيضاوية، غشاء من الخارج، إنزيمات من الداخل. الوظائف: تحلل المواد العضوية، تدمير العضيات الميتة، تدمير الخلايا المستهلكة.

مجمع جولجي. يتم تركيز المنتجات الاصطناعية الحيوية التي تدخل تجاويف وأنابيب الشبكة الإندوبلازمية ونقلها في جهاز جولجي. يبلغ حجم هذه العضية 5-10 ميكرومتر.

بناء: تجاويف (فقاعات) محاطة بالأغشية. الوظائف: التراكم والتعبئة وإفراز المواد العضوية وتكوين الليزوزومات

الشبكة الأندوبلازمية. الشبكة الإندوبلازمية هي نظام لتخليق ونقل المواد العضوية في سيتوبلازم الخلية، وهو عبارة عن بنية مخرمة من تجاويف متصلة.
يلتصق بأغشية الشبكة الإندوبلازمية عدد كبير من الريبوسومات - أصغر عضيات الخلية، على شكل كرات يبلغ قطرها 20 نانومتر. ويتكون من الحمض النووي الريبي (RNA) والبروتين. يحدث تخليق البروتين على الريبوسومات. ثم تدخل البروتينات المركبة حديثًا إلى نظام التجاويف والأنابيب التي تتحرك من خلالها داخل الخلية. التجاويف والأنابيب والأنابيب من الأغشية والريبوسومات على سطح الأغشية. الوظائف: تخليق المواد العضوية باستخدام الريبوسومات، ونقل المواد.

الريبوسومات. ترتبط الريبوسومات بأغشية الشبكة الإندوبلازمية أو تكون حرة في السيتوبلازم، وتقع في مجموعات، ويتم تصنيع البروتينات عليها. تكوين البروتين، وظائف الحمض النووي الريبوزي الريباسي: يضمن التخليق الحيوي للبروتين (تجميع جزيء البروتين من).
الميتوكوندريا. الميتوكوندريا هي عضيات الطاقة. يختلف شكل الميتوكوندريا، فيمكن أن تكون أخرى، على شكل قضيب، خيطية بمتوسط ​​قطر 1 ميكرون. وطولها 7 ميكرون ويعتمد عدد الميتوكوندريا على النشاط الوظيفي للخلية ويمكن أن يصل إلى عشرات الآلاف في عضلات طيران الحشرات. يحد الميتوكوندريا من الخارج غشاء خارجي يوجد تحته غشاء داخلي يشكل نتوءات عديدة - أعراف.

يوجد داخل الميتوكوندريا الحمض النووي الريبي (RNA) والحمض النووي (DNA) والريبوسومات. يتم بناء إنزيمات محددة في أغشيتها، والتي يتم من خلالها تحويل طاقة العناصر الغذائية إلى طاقة ATP في الميتوكوندريا، وهو أمر ضروري لحياة الخلية والكائن الحي ككل.

الغشاء، المصفوفة، النواتج - الأعراف. الوظائف: تخليق جزيء ATP، تخليق البروتينات الخاصة به، والأحماض النووية، والكربوهيدرات، والدهون، وتكوين الريبوسومات الخاصة به.

البلاستيدات. فقط في الخلايا النباتية: البلاستيدات البيضاء، البلاستيدات الخضراء، البلاستيدات الخضراء. الوظائف: تراكم المواد العضوية الاحتياطية، وجذب الحشرات الملقحة، وتخليق ATP والكربوهيدرات. تتشكل البلاستيدات الخضراء على شكل قرص أو كرة يبلغ قطرها 4-6 ميكرون. بغشاء مزدوج - خارجي وداخلي. يوجد داخل البلاستيدات الخضراء DNA الريبوسوم وهياكل غشائية خاصة - جرانا، متصلة ببعضها البعض وبالغشاء الداخلي للبلاستيدات الخضراء. تحتوي كل بلاستيدات خضراء على حوالي 50 حبة، مرتبة في نمط رقعة الشطرنج لالتقاط الضوء بشكل أفضل. تحتوي أغشية الحبيبات على الكلوروفيل، الذي يتم من خلاله تحويل الطاقة ضوء الشمسفي الطاقة الكيميائية للATP. يتم استخدام طاقة ATP في البلاستيدات الخضراء للتوليف مركبات العضوية، الكربوهيدرات في المقام الأول.
البلاستيدات الملونة. أصباغ حمراء و اللون الأصفر، الموجودة في البلاستيدات الملونة، تعطي أجزاء مختلفةالنباتات حمراء وصفراء اللون. الجزر، ثمار الطماطم.

الكريات البيض هي موقع تراكم المغذيات الاحتياطية – النشا. يوجد بشكل خاص عدد كبير من الكريات البيض في خلايا درنات البطاطس. في الضوء، يمكن أن تتحول البلاستيدات البيضاء إلى البلاستيدات الخضراء (ونتيجة لذلك تتحول خلايا البطاطس إلى اللون الأخضر). في الخريف، تتحول البلاستيدات الخضراء إلى بلاستيدات ملونة وتتحول الأوراق الخضراء والفواكه إلى اللون الأصفر والأحمر.

مركز الخلية. يتكون من أسطوانتين مركزيتين متعامدتين مع بعضهما البعض. الوظائف: دعم خيوط المغزل

تظهر الشوائب الخلوية إما في السيتوبلازم أو تختفي أثناء حياة الخلية.

تحتوي الشوائب الحبيبية الكثيفة على عناصر غذائية احتياطية (النشا والبروتينات والسكريات والدهون) أو منتجات نفايات الخلايا التي لا يمكن إزالتها بعد. تتمتع جميع بلاستيدات الخلايا النباتية بالقدرة على تصنيع وتجميع العناصر الغذائية الاحتياطية. في زرع الخلايايحدث تراكم العناصر الغذائية الاحتياطية في الفجوات.

الحبوب والحبيبات والقطراتالوظائف: تكوينات غير دائمة تخزن المواد العضوية والطاقة

جوهر. غلاف نووي مكون من غشائين، عصير نووي، نواة. الوظائف: تخزين المعلومات الوراثية في الخلية وتكاثرها، تخليق الحمض النووي الريبي (RNA) - المعلوماتي، النقل، الريبوسوم. يحتوي الغشاء النووي على جراثيم، والتي من خلالها يحدث التبادل النشط للمواد بين النواة والسيتوبلازم. تقوم النواة بتخزين المعلومات الوراثية ليس فقط حول جميع خصائص وخصائص خلية معينة، وحول العمليات التي يجب أن تحدث فيها (على سبيل المثال، تخليق البروتين)، ولكن أيضًا حول خصائص الكائن الحي ككل. يتم تسجيل المعلومات في جزيئات الحمض النووي، والتي هي الجزء الرئيسي من الكروموسومات. تحتوي النواة على نواة. النواة، وذلك بسبب وجود الكروموسومات التي تحتوي عليها معلومات وراثيةيؤدي وظائف المركز الذي يتحكم في جميع أنشطة الحياة وتطور الخلية.

عند دراسة بنية الخلية النباتية، سيكون الرسم مع التسميات التوضيحية بمثابة ملخص مرئي مفيد لإتقان هذا الموضوع. ولكن أولا، القليل من التاريخ.

يرتبط تاريخ اكتشاف الخلايا ودراستها باسم المخترع الإنجليزي روبرت هوك. في القرن السابع عشر، اكتشف ر. هوك على جزء من سدادة نبات تم فحصه تحت المجهر خلايا، والتي سميت فيما بعد بالخلايا.

تم تقديم المعلومات الأساسية حول الخلية لاحقًا من قبل العالم الألماني ت. شوان نظرية الخلية، وضعت في عام 1838. تنص الأحكام الرئيسية لهذه الرسالة على ما يلي:

• تتكون كل الحياة على الأرض من الوحدات الهيكلية- الخلايا؛
• في البنية والوظيفة، جميع الخلايا لها السمات المشتركة. هؤلاء الجسيمات الأوليةقادرة على التكاثر، وهو أمر ممكن بسبب انقسام الخلية الأم؛
• في الكائنات متعددة الخلايا، تكون الخلايا قادرة على الاتحاد بناءً على الوظائف المشتركة والتنظيم الهيكلي والكيميائي في الأنسجة.

الخلية النباتية

الخلية النباتية مع السمات المشتركةوالتشابه في البنية مع الحيوانات له خصائصه الخاصة السمات المميزةفريدة لها:

• وجود جدار الخلية (قذيفة) ؛
• وجود البلاستيدات.
• وجود فجوة.

هيكل الخلية النباتية

يوضح الشكل بشكل تخطيطي نموذجًا للخلية النباتية ومما تتكون وما تسمى أجزائها الرئيسية.

سيتم مناقشة كل واحد منهم بالتفصيل أدناه.

عضيات الخلية ووظائفها - جدول وصفي

يحتوي الجدول معلومات مهمةحول عضيات الخلية. سوف تساعد الطالب في إنشاء خطة قصة بناءً على الرسم.

التكوينات السيتوبلازمية - عضيات الخلية

دعونا نتحدث بمزيد من التفصيل عن مكونات الخلية النباتية.

جوهر

يقوم القلب بتخزين المعلومات الوراثية وتنفيذ المعلومات الموروثة.موقع التخزين هو جزيئات الحمض النووي. وفي الوقت نفسه، توجد إنزيمات الإصلاح في النواة، وهي قادرة على التحكم في الضرر التلقائي لجزيئات الحمض النووي والقضاء عليه.

بالإضافة إلى ذلك، فإن جزيئات الحمض النووي نفسها الموجودة في النواة تخضع للتضاعف (المضاعفة). وفي هذه الحالة، تتلقى الخلايا المتكونة عن طريق تقسيم الخلية الأصلية نفس القدر من المعلومات الوراثية بنسب نوعية وكمية.

الشبكة الإندوبلازمية (ER)

هناك نوعان: خشن وناعم. النوع الأول يقوم بتصنيع البروتينات للتصدير وأغشية الخلايا. النوع الثاني قادر على إزالة السموم المنتجات الضارةتبادل.

جهاز جولجي

اكتشفه الباحث الإيطالي سي. جولجي عام 1898. في الخلايا يقع بالقرب من النواة. هذه العضيات عبارة عن هياكل غشائية معبأة معًا. منطقة التراكم هذه تسمى dictyosome.

إنهم يشاركون في تراكم المنتجات التي يتم تصنيعها في الشبكة الإندوبلازمية وهي مصدر الليزوزومات الخلوية.

الجسيمات المحللة

فهي ليست هياكل مستقلة. وهي نتيجة لنشاط الشبكة الإندوبلازمية وجهاز جولجي. والغرض الرئيسي منها هو المشاركة في عمليات الانهيار داخل الخلية.

يوجد حوالي أربعين إنزيمًا في الليزوزومات التي تدمر معظم المركبات العضوية. علاوة على ذلك، فإن غشاء الليزوزوم نفسه مقاوم لعمل هذه الإنزيمات.

الميتوكوندريا

عضيات ذات غشاء مزدوج. في كل خلية قد يختلف عددها وحجمها. وهي محاطة بغشاءين متخصصين للغاية. بينهما هناك مساحة بين الغشاء.

الغشاء الداخلي قادر على تكوين طيات - أعراف. بسبب وجود الأعراف، يكون الغشاء الداخلي أكبر بخمس مرات من مساحة الغشاء الخارجي.

ترجع زيادة النشاط الوظيفي للخلية إلى زيادة عدد الميتوكوندريا وعدد كبير من الأعراف فيها، بينما في ظل ظروف الخمول البدني يتغير عدد الأعراف في الميتوكوندريا وعدد الميتوكوندريا بشكل حاد وسريع.

يختلف كلا أغشية الميتوكوندريا في خصائصهما الفسيولوجية. مع زيادة أو نقصان الضغط الاسموزييمكن أن يتقلص الغشاء الداخلي أو يتمدد. يتميز الغشاء الخارجي فقط بتمدد لا رجعة فيه، مما قد يؤدي إلى التمزق. يُطلق على مجمع الميتوكوندريا بأكمله الذي يملأ الخلية اسم الغضروف.

البلاستيدات

من حيث الحجم، تأتي هذه العضيات في المرتبة الثانية بعد النواة. هناك ثلاثة أنواع من البلاستيدات:

• المسؤولة عن اللون الأخضر للنباتات - البلاستيدات الخضراء.
• مسؤولة عن ألوان الخريف - البرتقالي والأحمر والأصفر والمغرة - البلاستيدات الملونة.
• الكريات البيض عديمة اللون ولا تؤثر على التلوين.

لا تساوي شيئا:لقد ثبت أنه يمكن وجود نوع واحد فقط من البلاستيدات في الخلايا في المرة الواحدة.

هيكل ووظائف البلاستيدات الخضراء

يقومون بعمليات التمثيل الضوئي. وجود الكلوروفيل (يعطيه اللون الأخضر). الشكل: عدسة ثنائية التحدب. العدد الموجود في القفص هو 40-50. لديه غشاء مزدوج. يشكل الغشاء الداخلي حويصلات مسطحة - الثايلاكويدات، المعبأة في أكوام - الجرانا.

البلاستيدات الملونة

بسبب الصبغات الساطعة التي تنقلها إلى أعضاء النبات الوان براقة: بتلات الزهور الملونة والفواكه الناضجة وأوراق الخريف وبعض الخضروات الجذرية (الجزر).

لا تحتوي البلاستيدات الملونة على نظام غشاء داخلي. يمكن أن تتراكم الأصباغ في شكل بلوري، مما يعطي البلاستيدات أشكالًا مختلفة (لوحة، معين، مثلث).

لم يتم بعد دراسة وظائف هذا النوع من البلاستيد بشكل كامل. ولكن وفقا للمعلومات المتاحة، فهذه هي البلاستيدات الخضراء القديمة مع الكلوروفيل المدمر.

الكريات البيض

متأصلة في تلك الأجزاء من النباتات التي أشعة الشمسلا تضرب. على سبيل المثال، الدرنات والبذور والمصابيح والجذور. النظام الداخليالأغشية أقل تطوراً من أغشية البلاستيدات الخضراء.

إنهم مسؤولون عن التغذية، وتجميع العناصر الغذائية، والمشاركة في عملية التوليف.في وجود الضوء، يمكن أن تتحول البلاستيدات البيضاء إلى البلاستيدات الخضراء.

الريبوسومات

حبيبات صغيرة تتكون من RNA والبروتينات. الهياكل الوحيدة التي لا تحتوي على غشاء. ويمكن أن تكون موجودة منفردة أو كجزء من مجموعة (الجسيمات المتعددة).

يتكون الريبوسوم من وحدة فرعية كبيرة وصغيرة متصلة بأيونات المغنيسيوم. الوظيفة: تخليق البروتين.

أنابيب مجهرية

هذه عبارة عن أسطوانات طويلة يوجد في جدرانها بروتين توبولين. هذه العضية عبارة عن بنية ديناميكية (يمكن أن يحدث نموها واضمحلالها). يقومون بدور نشط في عملية انقسام الخلايا.

فجوة - الهيكل والوظائف

يظهر الشكل أزرق. وهو يتألف من غشاء (تونوبلاست) وبيئة داخلية (عصارة الخلية).

تحتل معظمالخلايا، الجزء المركزي منها.

يخزن الماء والمواد المغذية، وكذلك منتجات الاضمحلال.

بالرغم من المفردة التنظيم الهيكلييوجد في بنية العضيات الرئيسية تنوع كبير في الأنواع في عالم النبات.

يحتاج أي تلميذ، وخاصة شخص بالغ، إلى فهم ومعرفة الأجزاء الأساسية التي تحتوي عليها الخلية النباتية وكيف يبدو نموذجها، وما هو الدور الذي تلعبه، وما تسمى أسماء العضيات المسؤولة عن تلوين أجزاء النبات.

الخلايا، مثل طوب المنزل، هي مادة البناء لجميع الكائنات الحية تقريبًا. ما هي الأجزاء التي تتكون منها؟ ما الوظيفة التي تؤديها الهياكل المتخصصة المختلفة في الخلية؟ ستجد إجابات لهذه الأسئلة والعديد من الأسئلة الأخرى في مقالتنا.

ما هي الخلية

الخلية هي أصغر وحدة هيكلية ووظيفية في الكائنات الحية. على الرغم نسبيا أحجام صغيرة، فهو يشكل مستوى التطور الخاص به. ومن أمثلة الكائنات وحيدة الخلية الطحالب الخضراء Chlamydomonas وChlorella، والأوليات Euglena، والأميبا، والأهداب. أحجامها مجهرية حقًا. ومع ذلك، فإن وظيفة خلية الجسم لوحدة نظامية معينة معقدة للغاية. هذه هي التغذية والتنفس والتمثيل الغذائي والحركة في الفضاء والتكاثر.

المخطط العام لبنية الخلية

البنية الخلويةليس كل الكائنات الحية لديها. على سبيل المثال، يتم تشكيل الفيروسات احماض نوويةوقشرة البروتين. تتكون النباتات والحيوانات والفطريات والبكتيريا من الخلايا. كلهم يختلفون في السمات الهيكلية. ومع ذلك، فإن هيكلها العام هو نفسه. ويمثلها الجهاز السطحي والمحتويات الداخلية - السيتوبلازم والعضيات والشوائب. يتم تحديد وظائف الخلايا من خلال السمات الهيكلية لهذه المكونات. على سبيل المثال، في النباتات، يحدث التمثيل الضوئي على السطح الداخلي لعضيات خاصة تسمى البلاستيدات الخضراء. الحيوانات ليس لديها هذه الهياكل. يحدد هيكل الخلية (جدول "بنية ووظائف العضيات" جميع الميزات بالتفصيل) دورها في الطبيعة. لكن جميع الكائنات متعددة الخلايا تشترك في توفير التمثيل الغذائي والترابط بين جميع الأعضاء.

بنية الخلية: جدول "بنية ووظائف العضيات"

سيساعدك هذا الجدول على التعرف بالتفصيل على بنية الهياكل الخلوية.

كما ترون، كل عضية خلوية لها هيكلها المعقد الخاص. علاوة على ذلك، فإن هيكل كل واحد منهم يحدد الوظائف المنجزة. فقط العمل المنسق لجميع العضيات هو الذي يسمح للحياة بالوجود على المستويات الخلوية والأنسجة والكائنات الحية.

الوظائف الأساسية للخلية

الخلية هي بنية فريدة من نوعها. فمن ناحية، يلعب كل مكون من مكوناته دوره. ومن ناحية أخرى، تخضع وظائف الخلية لآلية تشغيل واحدة منسقة. وعلى هذا المستوى يتم تنظيم الحياة العمليات الحرجة. واحد منهم هو التكاثر. إنه يعتمد على عملية ما، وهناك طريقتان رئيسيتان للقيام بذلك. لذلك، يتم تقسيم الأمشاج عن طريق الانقسام الاختزالي، ويتم تقسيم جميع الأمشاج الأخرى (الجسدية) عن طريق الانقسام الفتيلي.

نظرًا لأن الغشاء شبه منفذ، فمن الممكن دخول الخلية في الاتجاه المعاكس. مواد مختلفة. الأساس للجميع العمليات الأيضيةهو الماء. عند دخولها الجسم، يتم تقسيم البوليمرات الحيوية إلى مركبات بسيطة. لكن المعادن توجد في المحاليل على شكل أيونات.

الادراج الخلوية

لن تتحقق وظائف الخلية بشكل كامل دون وجود شوائب. هذه المواد هي احتياطي للكائنات الحية فترة غير مواتية. قد يكون هذا الجفاف أو انخفاض درجة الحرارة أو نقص الأكسجين. يتم تنفيذ وظائف تخزين المواد في الخلايا النباتية بواسطة النشا. ويوجد في السيتوبلازم على شكل حبيبات. في الخلايا الحيوانية، يعمل الجليكوجين كمخزن للكربوهيدرات.

ما هي الأقمشة

تتحد الخلايا المتشابهة في البنية والوظيفة في الأنسجة. هذا الهيكل متخصص. على سبيل المثال، جميع خلايا الأنسجة الظهارية صغيرة ومتاخمة بإحكام لبعضها البعض. شكلها متنوع للغاية. هذا النسيج غائب عمليا، وهذا الهيكل يشبه الدرع. وبذلك الأنسجة الظهاريةيؤدي وظيفة وقائية. لكن أي كائن حي لا يحتاج إلى "درع" فحسب، بل يحتاج أيضًا إلى علاقة مع البيئة. للقيام بهذه الوظيفة، تحتوي على الخلية الظهارية التعليم الخاص- المسام. وفي النباتات، بنية مماثلة هي ثغور الجلد أو عدس الفلين. تقوم هذه الهياكل بتبادل الغازات والنتح والتمثيل الضوئي والتنظيم الحراري. وقبل كل شيء، يتم تنفيذ هذه العمليات على المستوى الجزيئي والخلوي.

العلاقة بين بنية الخلية ووظيفتها

يتم تحديد وظائف الخلايا من خلال بنيتها. جميع الأقمشة هي مثال واضح على ذلك. وبالتالي، فإن اللييفات العضلية قادرة على الانكماش. هذه خلايا الأنسجة العضليةالتي تقوم بحركة الأجزاء الفردية والجسم كله في الفضاء. لكن الرابط له مبدأ هيكلي مختلف. هذا النوعيتكون النسيج من خلايا كبيرة. هم أساس الكائن الحي بأكمله. النسيج الضاميحتوي أيضا عدد كبير منمادة بين الخلايا. يضمن هذا الهيكل حجمه الكافي. يتم تمثيل هذا النوع من الأنسجة بأصناف مثل الدم والغضاريف والأنسجة العظمية.

يقولون أنهم لم يتم استعادتهم... هناك وجهات نظر مختلفة حول هذه الحقيقة. ومع ذلك، لا أحد يشك في أن الخلايا العصبية تربط الجسم بأكمله في كل واحد. يتم تحقيق ذلك من خلال ميزة هيكلية أخرى. تتكون الخلايا العصبية من الجسم والعمليات - المحاور والتشعبات. المعلومات المتعلقة بهم تأتي بالتسلسل من النهايات العصبيةإلى الدماغ، ومن هناك يعود إلى الأعضاء العاملة. ونتيجة لعمل الخلايا العصبية، يرتبط الجسم بأكمله بشبكة واحدة.

لذلك، فإن معظم الكائنات الحية لديها بنية خلوية. هذه الهياكل هي اللبنات الأساسية للنباتات والحيوانات والفطريات والبكتيريا. الملامح العامةالخلايا هي القدرة على الانقسام وإدراك العوامل البيئية والتمثيل الغذائي.