وظائف الخلية باختصار. التركيب الخلوي للكائنات الحية

خلية -إنها وحدة هيكلية ووظيفية للكائن الحي ، قادرة على الانقسام والتبادل مع البيئة. يقوم بنقل المعلومات الوراثية عن طريق التكاثر الذاتي.

تتنوع الخلايا بشكل كبير في التركيب والوظيفة والشكل والحجم (الشكل 1). يتراوح الأخير من 5 إلى 200 ميكرون. أكبر الخلايا في جسم الإنسان هي البويضة والخلية العصبية ، وأصغرها هي الخلايا الليمفاوية في الدم. شكل الخلايا كروي ، مغزلي ، مسطح ، مكعب ، موشوري ، إلخ. تصل بعض الخلايا ، مع العمليات ، إلى طول يصل إلى 1.5 متر أو أكثر (على سبيل المثال ، الخلايا العصبية).

أرز. 1. أشكال الخلايا:

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

كل خلية لها هيكل معقد وهي عبارة عن نظام من البوليمرات الحيوية ، وتحتوي على النواة والسيتوبلازم والعضيات الموجودة فيها (الشكل 2). يتم فصل الخلية عن البيئة الخارجية بواسطة جدار الخلية. بلازما ليما(سمك 9-10 مم) ، الذي ينقل المواد الضرورية إلى الخلية ، والعكس بالعكس ، يتفاعل مع الخلايا المجاورة والمادة بين الخلايا. داخل الخلية جوهر،حيث يحدث تخليق البروتين ، فإنه يخزن المعلومات الجينية في شكل DNA (حمض الديوكسي ريبونوكليك). قد تكون النواة مستديرة أو بيضاوية الشكل ، ولكن في الخلايا المسطحة تكون مسطحة إلى حد ما ، وفي الكريات البيض تكون على شكل قضيب أو على شكل حبة. إنه غائب في كريات الدم الحمراء والصفائح الدموية. من الأعلى النواة مغطاة بغشاء نووي يمثله غشاء خارجي وداخلي. في الصميم النواة ،وهي مادة شبيهة بالهلام وتحتوي على الكروماتين والنواة.

أرز. 2.مخطط هيكل الخلية بالميكروسكوبية

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

1 - الغشاء الخلوي (غشاء البلازما) ؛ 2 - حويصلات بينية. 3 - الجسيم المركزي (مركز الخلية ، المركز الخلوي) ؛ 4 - الهيالوبلازم. 5 - الشبكة الإندوبلازمية (س - أغشية الشبكة الإندوبلازمية ، ب -ري بوزومات) ؛ 6- جوهر؛ 7 - اتصال الفضاء حول النواة مع تجاويف الشبكة الإندوبلازمية ؛ 8 - المسام النووية؛ 9 - نوية؛ 10 - جهاز شبكي داخل الخلايا (مجمع جولجي) ؛ 77- ^ فجوات إفرازية. 12- الميتوكوندريا؛ 7J - الجسيمات الحالة ؛ 74 ثلاث مراحل متتالية من البلعمة ؛ 75 - اتصال غشاء الخلية (السيتوليما) بأغشية الشبكة الإندوبلازمية

جوهر يحيط السيتوبلازم،والتي تشمل الهيالوبلازم والعضيات والشوائب.

الهيالوبلازم- هذه هي المادة الرئيسية للسيتوبلازم ، فهي تشارك في عمليات التمثيل الغذائي للخلية ، وتحتوي على البروتينات ، والسكريات ، والحمض النووي ، إلخ.

تسمى الأجزاء الدائمة للخلية التي لها بنية محددة وتؤدي وظائف كيميائية حيوية العضيات.وتشمل هذه مركز الخلية ، والميتوكوندريا ، ومجمع جولجي ، والشبكة الإندوبلازمية (السيتوبلازمية).

مركز الخليةيقع عادةً بالقرب من النواة أو مجمع جولجي ، ويتكون من تكوينين كثيفين - المريكزات ، والتي تعد جزءًا من مغزل خلية متحركة وتشكل أهداب وسوط.

الميتوكوندريالها شكل حبيبات ، خيوط ، عصي ، تتكون من غشاءين - داخلي وخارجي. يتراوح طول الميتوكوندريا من 1 إلى 15 ميكرون ، وقطرها من 0.2 إلى 1.0 ميكرون. يشكل الغشاء الداخلي طيات (بلورات) توجد فيها الإنزيمات. في الميتوكوندريا ، وانهيار الجلوكوز ، والأحماض الأمينية ، وأكسدة الأحماض الدهنية ، وتشكيل ATP (حمض الأدينوزين ثلاثي الفوسفوريك) - مادة الطاقة الرئيسية.

مجمع جولجي (جهاز شبكي داخل الخلايا)له مظهر الفقاعات والألواح والأنابيب الموجودة حول النواة. وتتمثل مهمتها في نقل المواد ومعالجتها الكيميائية وإزالة منتجات نشاطها الحيوي خارج الخلية.

الشبكة الإندوبلازمية (السيتوبلازمية)يتكون من شبكة حبيبية (ناعمة) وحبيبية (حبيبية). تتكون الشبكة الإندوبلازمية الحبيبية بشكل أساسي من صهاريج وأنابيب صغيرة يبلغ قطرها 50-100 نانومتر ، والتي تشارك في عملية التمثيل الغذائي للدهون والسكريات. تتكون الشبكة الإندوبلازمية الحبيبية من صفائح ، وأنابيب ، وخزانات ، تتجاور جدرانها تكوينات صغيرة - الريبوسومات التي تصنع البروتينات.

السيتوبلازميحتوي أيضًا على تراكمات ثابتة من المواد الفردية ، والتي تسمى شوائب السيتوبلازم ولها طبيعة البروتين والدهون والصباغ.

تؤدي الخلية ، كجزء من كائن حي متعدد الخلايا ، الوظائف الرئيسية: استيعاب المواد الواردة وتقسيمها مع تكوين الطاقة اللازمة للحفاظ على النشاط الحيوي للكائن الحي. تحتوي الخلايا أيضًا على تهيج (تفاعلات حركية) وقادرة على التكاثر عن طريق الانقسام. يمكن أن يكون الانقسام الخلوي غير مباشر (الانقسام) أو الاختزال (الانقسام الاختزالي).

الانقسام المتساويهو الشكل الأكثر شيوعًا لانقسام الخلايا. وهو يتألف من عدة مراحل - الطور ، الطور ، الطور ، الطور البعيدة. انقسام الخلية البسيط (أو المباشر) - amitosis -نادر الحدوث ، 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 ويلاحظ إعادة ترتيب الجهاز الجيني للخلية. الفترة من انقسام خلية إلى أخرى تسمى دورة حياتها.

هيكل 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 بنية وعمل جميع الكائنات الحية ، باستثناء الفيروسات. لديه عملية التمثيل الغذائي الخاصة به وهو قادر ليس فقط على الوجود بشكل مستقل ، ولكن أيضًا على تطوير نفسه وإعادة إنتاجه. باختصار ، يمكننا أن نستنتج أن الخلية هي أهم مادة بناء ضرورية لأي كائن حي.

بالطبع ، بالعين المجردة ، من غير المحتمل أن تتمكن من رؤية القفص. ولكن بمساعدة التقنيات الحديثة ، يتمتع الشخص بفرصة كبيرة ليس فقط لفحص الخلية نفسها تحت ضوء أو مجهر إلكتروني ، ولكن أيضًا لدراسة هيكلها ، وعزل وزراعة أنسجتها الفردية ، وحتى فك تشفير المعلومات الخلوية الجينية.

والآن ، بمساعدة هذا الشكل ، دعونا نفكر بصريًا في بنية الخلية:

هيكل الخلية

لكن من المثير للاهتمام ، اتضح أنه ليس كل الخلايا لها نفس البنية. هناك بعض الاختلاف بين خلايا الكائن الحي وخلايا النباتات. في الواقع ، توجد في الخلايا النباتية بلاستيدات وغشاء وفجوات مع نسغ الخلية. في الصورة يمكنك رؤية التركيب الخلوي للحيوانات والنباتات ومعرفة الفرق بينهما:

لمزيد من المعلومات حول بنية الخلايا النباتية والحيوانية ، ستتعلم من خلال مشاهدة الفيديو

كما ترون ، الخلايا ، على الرغم من أن لها أبعادًا مجهرية ، إلا أن هيكلها معقد للغاية. لذلك ، ننتقل الآن إلى دراسة أكثر تفصيلاً لهيكل الخلية.

غشاء البلازما للخلية

لإعطاء شكل وفصل الخلية عن نوعها ، يوجد غشاء حول الخلية البشرية.

نظرًا لأن الغشاء لديه القدرة على تمرير المواد جزئيًا من خلال نفسه ، ونتيجة لذلك ، تدخل المواد الضرورية إلى الخلية ، ويتم إزالة النفايات منها.

تقليديا ، يمكننا أن نقول أن غشاء الخلية عبارة عن فيلم فائق الدقة ، يتكون من طبقتين أحاديتين من البروتين وطبقة ثنائية الجزيء من الدهون ، والتي تقع بين هذه الطبقات.

من هذا يمكننا أن نستنتج أن غشاء الخلية يلعب دورًا مهمًا في هيكلها ، حيث يؤدي عددًا من الوظائف المحددة. إنه يلعب وظيفة وقائية وحاجز وربط بين الخلايا الأخرى وللتواصل مع البيئة.

والآن دعونا نلقي نظرة على هيكل أكثر تفصيلاً للغشاء في الشكل:

السيتوبلازم

المكون التالي للبيئة الداخلية للخلية هو السيتوبلازم. وهي مادة شبه سائلة تتحرك فيها المواد الأخرى وتذوب. يتكون السيتوبلازم من البروتينات والماء.

داخل الخلية ، هناك حركة مستمرة للسيتوبلازم ، والتي تسمى داء cyclosis. Cyclosis دائري أو شبكي.

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

العضيات هي هياكل خلوية دائمة لها وظائف محددة.

تتضمن هذه العضيات هياكل مثل المصفوفة السيتوبلازمية ، الشبكة الإندوبلازمية ، الريبوسومات ، الميتوكوندريا ، إلخ.

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

السيتوبلازم

المصفوفة السيتوبلازمية

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

المصفوفة السيتوبلازمية

الشبكة الأندوبلازمية

في الداخل ، تتكون المنطقة السيتوبلازمية من قنوات صغيرة وتجاويف مختلفة. هذه القنوات ، التي تتصل ببعضها البعض ، تشكل الشبكة الإندوبلازمية. هذه الشبكة غير متجانسة في هيكلها ويمكن أن تكون حبيبية أو ناعمة.


الشبكة الأندوبلازمية

نواة الخلية

الجزء الأكثر أهمية ، الموجود في جميع الخلايا تقريبًا ، هو نواة الخلية. تسمى الخلايا التي تحتوي على نواة حقيقيات النوى. تحتوي كل نواة خلية على DNA. وهي مادة الوراثة وكل خصائص الخلية مشفرة فيها.

نواة الخلية

الكروموسومات

إذا نظرنا إلى بنية الكروموسوم تحت المجهر ، يمكننا أن نرى أنه يتكون من كروماتيدات. كقاعدة عامة ، بعد الانقسام النووي ، يصبح الكروموسوم كروماتيدًا واحدًا. ولكن في بداية الانقسام التالي ، يظهر كروماتيد آخر على الكروموسوم.

الكروموسومات

مركز الخلية

عند التفكير في مركز الخلية ، يمكن للمرء أن يرى أنه يتكون من مريكزات للأم والبنت. كل مركز من هذا القبيل هو جسم أسطواني ، وتتكون الجدران من تسعة ثلاثة توائم من الأنابيب ، وفي الوسط توجد مادة متجانسة.

بمساعدة مركز الخلية هذا ، يحدث انقسام الخلايا الحيوانية والنباتية السفلية.

مركز الخلية

الريبوسومات

الريبوسومات هي عضيات عالمية في كل من الخلايا الحيوانية والنباتية. وظيفتهم الرئيسية هي تخليق البروتين في المركز الوظيفي.

الريبوسومات

الميتوكوندريا

الميتوكوندريا هي أيضًا عضيات مجهرية ، ولكن على عكس الريبوسومات ، لها هيكل ثنائي الغشاء ، حيث يكون الغشاء الخارجي أملسًا ، وللغشاء الداخلي نواتج متباينة الشكل تسمى cristae. تلعب الميتوكوندريا دور مركز الجهاز التنفسي والطاقة

الميتوكوندريا

جهاز جولجي

ولكن بمساعدة جهاز جولجي ، يحدث تراكم ونقل المواد. أيضًا ، بفضل هذا الجهاز ، يحدث تكوين الجسيمات الحالة وتخليق الدهون والكربوهيدرات.

في الهيكل ، يشبه جهاز جولجي الأجسام الفردية ، التي تكون على شكل هلال أو على شكل قضيب.

جهاز جولجي

البلاستيدات

لكن البلاستيدات للخلية النباتية تلعب دور محطة الطاقة. تميل إلى التغيير من نوع إلى آخر. تنقسم البلاستيدات إلى أنواع مختلفة مثل البلاستيدات الخضراء والبلاستيدات الخضراء والبلاستيدات.

البلاستيدات

الجسيمات المحللة

تسمى الفجوة الهضمية ، القادرة على إذابة الإنزيمات ، باللاحلول. وهي عضيات مجهرية أحادية الغشاء ذات شكل دائري. يعتمد عددهم بشكل مباشر على مدى قابلية الخلية للحياة وما هي حالتها المادية.

في حالة حدوث تدمير لغشاء الليزوزوم ، تكون الخلية في هذه الحالة قادرة على هضم نفسها.

الجسيمات المحللة

طرق تغذية الخلية

الآن دعونا نلقي نظرة على كيفية تغذية الخلايا:

كيف يتم تغذية الخلية

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

تسمى طريقة تغذية الخلايا الحيوانية ، التي تدخل فيها المغذيات ، البلعمة. وتسمى هذه الطريقة العالمية لتغذية أي خلايا ، تدخل فيها المغذيات إلى الخلية بالفعل في شكل مذاب ، كثرة الخلايا.

خلية- الوحدة الأولية لنظام المعيشة. تسمى الهياكل المختلفة للخلية الحية ، المسؤولة عن أداء وظيفة معينة ، العضيات ، مثل أعضاء الكائن الحي بأكمله. يتم توزيع وظائف محددة في الخلية بين العضيات ، والتركيبات داخل الخلايا التي لها شكل معين ، مثل نواة الخلية ، والميتوكوندريا ، إلخ.

هياكل الخلية:

السيتوبلازم. جزء إلزامي من الخلية محاط بغشاء البلازما والنواة. العصارة الخلويةهو محلول مائي لزج من أملاح ومواد عضوية مختلفة ، يتخللها نظام من خيوط البروتين - الهياكل الخلوية. تحدث معظم العمليات الكيميائية والفسيولوجية للخلية في السيتوبلازم. الهيكل: العصارة الخلوية ، الهيكل الخلوي. الوظائف: تشمل العضيات المختلفة ، البيئة الداخلية للخلية
غشاء بلازمي. كل خلية من الحيوانات والنباتات محدودة من البيئة أو الخلايا الأخرى بواسطة غشاء البلازما. سمك هذا الغشاء صغير جدًا (حوالي 10 نانومتر) بحيث لا يمكن رؤيته إلا بالمجهر الإلكتروني.

الدهونتشكل طبقة مزدوجة في الغشاء ، وتخترق البروتينات سماكته بالكامل ، أو تنغمس في أعماق مختلفة في الطبقة الدهنية ، أو تقع على الأسطح الخارجية والداخلية للغشاء. يشبه هيكل أغشية جميع العضيات الأخرى غشاء البلازما. الهيكل: طبقة مزدوجة من الدهون والبروتينات والكربوهيدرات. الوظائف: التقييد ، الحفاظ على شكل الخلية ، الحماية من التلف ، منظم تناول وإزالة المواد.

الجسيمات المحللة. الجسيمات الحالة هي عضيات غشائية. لها شكل بيضاوي ويبلغ قطرها 0.5 ميكرون. تحتوي على مجموعة من الإنزيمات التي تكسر المادة العضوية. غشاء الجسيمات الحالة قوي جدًا ويمنع تغلغل إنزيماته في سيتوبلازم الخلية ، ولكن في حالة تلف الليزوزوم بأي تأثيرات خارجية ، يتم تدمير الخلية بأكملها أو جزء منها.
تم العثور على الجسيمات الحالة في جميع خلايا النباتات والحيوانات والفطريات.

من خلال إجراء عملية هضم الجزيئات العضوية المختلفة ، توفر الجسيمات الحالة "مواد خام" إضافية للعمليات الكيميائية والطاقة في الخلية. أثناء الجوع ، تهضم خلايا الليزوزوم بعض العضيات دون أن تقتل الخلية. يوفر هذا الهضم الجزئي للخلية الحد الأدنى الضروري من العناصر الغذائية لفترة من الوقت. في بعض الأحيان ، تهضم الجسيمات الحالة خلايا كاملة ومجموعات من الخلايا ، والتي تلعب دورًا أساسيًا في عمليات النمو في الحيوانات. مثال على ذلك هو فقدان الذيل أثناء تحول الشرغوف إلى ضفدع. الهيكل: حويصلات بيضاوية الشكل ، غشاء خارجي ، إنزيمات بالداخل. وظائفه: تكسير المواد العضوية ، تدمير العضيات الميتة ، تدمير الخلايا المستنفدة.

مجمع جولجي. تتركز منتجات التخليق الحيوي التي تدخل تجاويف التجاويف والأنابيب في الشبكة الإندوبلازمية ونقلها في جهاز جولجي. يبلغ حجم هذه العضية 5-10 ميكرون.

بناء: تجاويف محاطة بأغشية (حويصلات). الوظائف: التراكم ، التعبئة ، إفراز المواد العضوية ، تكوين الجسيمات الحالة

الشبكة الأندوبلازمية. الشبكة الإندوبلازمية هي نظام لتخليق ونقل المواد العضوية في سيتوبلازم الخلية ، وهي بنية مخرمة من التجاويف المتصلة.
يرتبط عدد كبير من الريبوسومات بأغشية الشبكة الإندوبلازمية - وهي أصغر عضيات الخلية التي تشبه الكرة التي يبلغ قطرها 20 نانومتر. وتتكون من RNA والبروتين. الريبوسومات هي المكان الذي يحدث فيه تخليق البروتين. ثم تدخل البروتينات المصنعة حديثًا إلى نظام التجاويف والأنابيب ، والتي تتحرك من خلالها داخل الخلية. التجاويف ، الأنابيب ، الأنابيب من الأغشية ، على سطح أغشية الريبوسوم. الوظائف: تخليق المواد العضوية بمساعدة الريبوسومات ، نقل المواد.

الريبوسومات. ترتبط الريبوسومات بأغشية الشبكة الإندوبلازمية أو توجد بحرية في السيتوبلازم ، ويتم ترتيبها في مجموعات ، ويتم تصنيع البروتينات عليها. تكوين البروتين ، وظائف الحمض النووي الريبي الريبوزومي: يوفر التركيب الحيوي للبروتين (تجميع جزيء البروتين من).
الميتوكوندريا. الميتوكوندريا هي عضيات طاقة. شكل الميتوكوندريا مختلف ، يمكن أن يكون الباقي ، على شكل قضيب ، خيطي بمتوسط ​​قطر يبلغ 1 ميكرون. و 7 ميكرومتر. يعتمد عدد الميتوكوندريا على النشاط الوظيفي للخلية ويمكن أن يصل إلى عشرات الآلاف في العضلات الطائرة للحشرات. يحد الميتوكوندريا خارجيًا بغشاء خارجي ، تحته يوجد غشاء داخلي يشكل العديد من النتوءات - cristae.

يوجد داخل الميتوكوندريا RNA و DNA و ribosomes. يتم بناء إنزيمات محددة في أغشيتها ، والتي يتم من خلالها تحويل طاقة المواد الغذائية إلى طاقة ATP في الميتوكوندريا ، وهو أمر ضروري لحياة الخلية والكائن الحي ككل.

غشاء ، مصفوفة ، نواتج - كرستاي. الوظائف: تخليق جزيء ATP ، تخليق البروتينات الخاصة به ، الأحماض النووية ، الكربوهيدرات ، الدهون ، تكوين الريبوسومات الخاصة به.

البلاستيدات. فقط في الخلية النباتية: البلاستيدات البيضاء ، البلاستيدات الخضراء ، البلاستيدات الخضراء. الوظائف: تراكم المواد العضوية الاحتياطية ، جذب الحشرات الملقحة ، تخليق ATP والكربوهيدرات. تتشكل البلاستيدات الخضراء على شكل قرص أو كرة بقطر 4-6 ميكرون. بغشاء مزدوج - خارجي وداخلي. يوجد داخل البلاستيدات الخضراء ريبوسومات DNA وهياكل غشائية خاصة - جرانا ، متصلة ببعضها البعض وبالغشاء الداخلي للبلاستيدات الخضراء. تحتوي كل بلاستيدات خضراء على حوالي 50 حبة ، متداخلة لالتقاط أفضل للضوء. تم العثور على الكلوروفيل في الأغشية الحبيبية ، وبفضل ذلك يتم تحويل طاقة ضوء الشمس إلى الطاقة الكيميائية لـ ATP. تُستخدم طاقة ATP في البلاستيدات الخضراء لتخليق المركبات العضوية ، وخاصة الكربوهيدرات.
كروموبلاستس. تعطي الأصباغ الحمراء والصفراء الموجودة في البلاستيدات الملونة أجزاء مختلفة من النبات لونها الأحمر والأصفر. الجزر والفواكه الطماطم.

Leukoplasts هي مكان تراكم العناصر الغذائية الاحتياطية - النشا. يوجد العديد من كريات الدم البيضاء بشكل خاص في خلايا درنات البطاطس. في ضوء ذلك ، يمكن أن تتحول البلاستيدات البيضاء إلى بلاستيدات خضراء (ونتيجة لذلك تتحول خلايا البطاطس إلى اللون الأخضر). في الخريف ، تتحول البلاستيدات الخضراء إلى صانعات صبغية وتتحول الأوراق الخضراء والفواكه إلى اللون الأصفر والأحمر.

مركز الخلية. يتكون من أسطوانتين ، مريكزات ، متعامدة مع بعضها البعض. الوظائف: دعم خيوط المغزل

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

تحتوي الشوائب الكثيفة على شكل حبيبات على مغذيات احتياطية (نشا ، بروتينات ، سكريات ، دهون) أو نفايات الخلايا التي لا يمكن إزالتها بعد. تمتلك جميع البلاستيدات الموجودة في الخلايا النباتية القدرة على تجميع وتجميع العناصر الغذائية الاحتياطية. في الخلايا النباتية ، يحدث تراكم العناصر الغذائية الاحتياطية في الفجوات.

حبوب ، حبيبات ، قطراتالوظائف: التكوينات غير الدائمة التي تخزن المادة العضوية والطاقة

جوهر. غلاف نووي من غشاءين ، عصير نووي ، نواة. الوظائف: تخزين المعلومات الوراثية في الخلية وتكاثرها ، تخليق الحمض النووي الريبي - المعلوماتية ، النقل ، الريبوسوم. توجد الجراثيم في الغشاء النووي ، والتي يتم من خلالها التبادل النشط للمواد بين النواة والسيتوبلازم. تخزن النواة المعلومات الوراثية ليس فقط حول جميع سمات وخصائص خلية معينة ، حول العمليات التي يجب أن تتابعها (على سبيل المثال ، تخليق البروتين) ، ولكن أيضًا حول خصائص الكائن الحي ككل. تُسجَّل المعلومات في جزيئات الحمض النووي ، وهي الجزء الرئيسي من الكروموسومات. تحتوي النواة على نواة. تقوم النواة ، بسبب وجود الكروموسومات التي تحتوي على معلومات وراثية ، بوظائف المركز الذي يتحكم في كل نشاط حيوي وتطور الخلية.

عند دراسة بنية خلية نباتية ، سيكون الرسم مع التعليقات بمثابة ملخص مرئي مفيد لإتقان هذا الموضوع. لكن أولاً ، القليل من التاريخ.

يرتبط تاريخ اكتشاف الخلية ودراستها باسم المخترع الإنجليزي روبرت هوك. في القرن السابع عشر ، اكتشف R.

تم تقديم المعلومات الأساسية عن الخلية في وقت لاحق من قبل العالم الألماني T. Schwann في نظرية الخلية التي تمت صياغتها في عام 1838. النقاط الرئيسية في هذه الرسالة هي:

• تتكون كل أشكال الحياة على الأرض من وحدات هيكلية - خلايا ؛
• في الهيكل والوظيفة ، كل الخلايا لها سمات مشتركة. هذه الجسيمات الأولية قادرة على التكاثر ، وهو أمر ممكن بسبب انقسام الخلية الأم ؛
• في الكائنات متعددة الخلايا ، يمكن للخلايا أن تتحد على أساس الوظائف المشتركة والتنظيم البنيوي الكيميائي في الأنسجة.

الخلية النباتية

تتميز الخلية النباتية ، جنبًا إلى جنب مع السمات المشتركة والتشابه في التركيب مع الحيوان ، بسماتها المميزة التي تنفرد بها:

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

هيكل الخلية النباتية

يوضح الشكل تخطيطيًا نموذجًا لخلية نباتية ، ومكوناتها ، وما هي أسماء أجزائها الرئيسية.

سيتم مناقشة كل منهم بالتفصيل أدناه.

عضيات الخلية ووظائفها - جدول وصفي

يحتوي الجدول على معلومات مهمة حول عضيات الخلية. سيساعد الطالب على تخطيط القصة وفقًا للرسم.

التكوينات السيتوبلازمية - عضيات الخلية

دعنا نتحدث أكثر عن مكونات الخلية النباتية.

جوهر

تقوم النواة بتخزين المعلومات الوراثية وتنفيذ المعلومات الموروثة.مكان التخزين هو جزيئات الحمض النووي. في الوقت نفسه ، توجد إنزيمات الإصلاح في النواة ، والتي تكون قادرة على التحكم في التلف التلقائي لجزيئات الحمض النووي والقضاء عليه.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن جزيئات الحمض النووي نفسها في النواة عرضة لمضاعفة (مضاعفة). في هذه الحالة ، تتلقى الخلايا المتكونة أثناء تقسيم الأصل نفس القدر من المعلومات الجينية من الناحيتين النوعية والكمية.

الشبكة الإندوبلازمية (ER)

هناك نوعان: خشن وسلس. النوع الأول يصنع البروتينات للتصدير وأغشية الخلايا. النوع الثاني قادر على إزالة السموم من المنتجات الأيضية الضارة.

جهاز جولجي

اكتشفه باحث من إيطاليا ك.غولجي عام 1898. في الخلايا ، يقع بالقرب من النواة. هذه العضيات عبارة عن هياكل غشائية مكدسة معًا. تسمى منطقة التراكم هذه بالقشرة.

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

الجسيمات المحللة

إنها ليست هياكل مستقلة. إنها نتيجة نشاط الشبكة الإندوبلازمية وجهاز جولجي. هدفهم الرئيسي هو المشاركة في عمليات الانقسام داخل الخلية.

يوجد في الجسيمات الحالة حوالي أربعين إنزيمات تدمر معظم المركبات العضوية. في الوقت نفسه ، فإن غشاء الليزوزوم نفسه مقاوم لعمل مثل هذه الإنزيمات.

الميتوكوندريا

عضيات غشاء مزدوج. في كل خلية ، قد يختلف عددها وحجمها. إنها محاطة بغشاءين متخصصين للغاية. بينهما هو الفضاء بين الغشاء.

الغشاء الداخلي قادر على تشكيل طيات - كرستاي. بسبب وجود كرستاي ، فإن الغشاء الداخلي أكبر بخمس مرات من الغشاء الخارجي.

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

يختلف كلا غشاء الميتوكوندريا في خصائصهما الفسيولوجية. مع زيادة الضغط الاسموزي أو انخفاضه ، يكون الغشاء الداخلي قادرًا على التجعد أو التمدد. يتميز الغشاء الخارجي فقط بالتمدد الذي لا رجعة فيه ، والذي يمكن أن يؤدي إلى التمزق. يسمى مجمع الميتوكوندريا الكامل الذي يملأ الخلية بـ chondrion.

البلاستيدات

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

• مسؤولة عن اللون الأخضر للنباتات - البلاستيدات الخضراء ؛
• مسؤول عن ألوان الخريف - البرتقالي والأحمر والأصفر والمغرة - chromoplasts ؛
• عدم تلطيخ ، leucoplasts عديم اللون.

لا تساوي شيئا:لقد ثبت أن نوعًا واحدًا فقط من أنواع البلاستيدات يمكن أن يوجد في الخلايا في نفس الوقت.

هيكل ووظائف البلاستيدات الخضراء

يقومون بعمليات التمثيل الضوئي. الكلوروفيل موجود (يعطي اللون الأخضر). الشكل عبارة عن عدسة ثنائية الوجه. الكمية في الخلية - 40-50. له غشاء مزدوج. يشكل الغشاء الداخلي حويصلات مسطحة - ثايلاكويدات ، معبأة في أكوام - جرانا.

كروموبلاستس

بسبب الأصباغ الزاهية ، فإنها تعطي ألوانًا زاهية لأعضاء النبات: بتلات الزهور متعددة الألوان ، والفواكه الناضجة ، وأوراق الخريف وبعض المحاصيل الجذرية (الجزر).

لا تحتوي البلاستيدات الملونة على نظام غشاء داخلي. يمكن أن تتراكم الأصباغ في شكل بلوري ، مما يعطي البلاستيدات مجموعة متنوعة من الأشكال (صفيحة ، دالتون ، مثلث).

وظائف هذا النوع من البلاستيدات ليست مفهومة بالكامل بعد. ولكن وفقًا للمعلومات المتاحة ، فهذه عبارة عن بلاستيدات خضراء متقادمة مع الكلوروفيل المدمر.

Leucoplasts

متأصل في تلك الأجزاء من النباتات التي لا تسقط عليها أشعة الشمس. على سبيل المثال ، الدرنات والبذور والمصابيح والجذور. نظام الأغشية الداخلي أقل تطوراً منه في البلاستيدات الخضراء.

مسؤول عن التغذية ، وتراكم العناصر الغذائية ، والمشاركة في التوليف.في وجود الضوء ، يمكن للبلاستيدات البيضاء أن تتدهور إلى البلاستيدات الخضراء.

الريبوسومات

حبيبات صغيرة تتكون من الحمض النووي الريبي والبروتينات. الهياكل الوحيدة غير الغشائية. يمكن أن توجد منفردة أو كجزء من مجموعة (polysomes).

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

أنابيب مجهرية

هذه أسطوانات طويلة ، يوجد في جدرانها بروتين التوبولين. هذا العضوي عبارة عن بنية ديناميكية (يمكن أن تتراكم وتتحلل). يقومون بدور نشط في عملية انقسام الخلايا.

فراغ - الهيكل والوظائف

تم تمييزه باللون الأزرق في الشكل. يتكون من غشاء (تونوبلاست) وبيئة داخلية (نسغ الخلية).

تحتل معظم الزنزانة ، الجزء المركزي منها.

يخزن الماء والمغذيات وكذلك منتجات الاضمحلال.

على الرغم من وجود تنظيم هيكلي واحد في بنية العضيات الرئيسية ، إلا أن هناك تنوعًا هائلاً في الأنواع في عالم النبات.

يحتاج أي تلميذ ، وحتى أي شخص بالغ ، إلى فهم ومعرفة الأجزاء الأساسية للخلية النباتية وكيف يبدو نموذجها ، والدور الذي تلعبه ، وما هي أسماء العضيات المسؤولة عن تلوين أجزاء النبات.

الخلايا ، مثل اللبنات الأساسية للمنزل ، هي اللبنات الأساسية لجميع الكائنات الحية تقريبًا. ما الأجزاء التي تتكون منها؟ ما هي وظيفة مختلف الهياكل المتخصصة في الخلية؟ ستجد إجابات لهذه الأسئلة والعديد من الأسئلة الأخرى في مقالتنا.

ما هي الخلية

الخلية هي أصغر وحدة هيكلية ووظيفية للكائنات الحية. على الرغم من صغر حجمها نسبيًا ، إلا أنها تشكل مستوى تطورها الخاص. أمثلة الكائنات أحادية الخلية هي الطحالب الخضراء الكلاميوموناس والكلوريلا ، البروتوزوا الأوجلينا ، الأميبا والأهداب. أحجامها مجهرية حقًا. ومع ذلك ، فإن وظيفة خلية كائن حي لوحدة منهجية معينة معقدة للغاية. هذه هي التغذية ، والتنفس ، والتمثيل الغذائي ، والحركة في الفضاء والتكاثر.

الخطة العامة لهيكل الخلية

ليست كل الكائنات الحية لها بنية خلوية. على سبيل المثال ، تتكون الفيروسات من أحماض نووية وغطاء بروتيني. تتكون النباتات والحيوانات والفطريات والبكتيريا من خلايا. كل منهم يختلف في السمات الهيكلية. ومع ذلك ، فإن هيكلها العام هو نفسه. يتم تمثيله بجهاز سطحي ومحتويات داخلية - السيتوبلازم والعضيات والشوائب. ترجع وظائف الخلايا إلى السمات الهيكلية لهذه المكونات. على سبيل المثال ، في النباتات ، يتم إجراء التمثيل الضوئي على السطح الداخلي لعضيات خاصة تسمى البلاستيدات الخضراء. الحيوانات لا تملك هذه الهياكل. يحدد هيكل الخلية (جدول "هيكل ووظائف العضيات" بالتفصيل جميع السمات) دورها في الطبيعة. ولكن بالنسبة لجميع الكائنات متعددة الخلايا ، فإن الشيء المشترك هو ضمان التمثيل الغذائي والعلاقة بين جميع الأعضاء.

هيكل الخلية: جدول "هيكل ووظائف العضيات"

سيساعدك هذا الجدول في التعرف على بنية الهياكل الخلوية بالتفصيل.

كما ترون ، كل عضية خلية لها هيكلها المعقد. علاوة على ذلك ، يحدد هيكل كل منهم الوظائف التي يتم إجراؤها. فقط العمل المنسق لجميع العضيات يسمح للحياة بالوجود على المستويات الخلوية والأنسجة والعضوية.

الوظائف الأساسية للخلية

الخلية هي بنية فريدة من نوعها. من ناحية أخرى ، يلعب كل عنصر من مكوناته دوره. من ناحية أخرى ، تخضع وظائف الخلية لآلية عمل منسقة واحدة. في هذا المستوى من تنظيم الحياة ، تتم أهم العمليات. واحد منهم هو التكاثر. إنه يعتمد على العملية ، وهناك طريقتان رئيسيتان للقيام بذلك. لذلك ، يتم تقسيم الأمشاج عن طريق الانقسام الاختزالي ، والباقي (جسدي) - عن طريق الانقسام.

نظرًا لحقيقة أن الغشاء شبه منفذ ، فمن الممكن أن تدخل مواد مختلفة الخلية وفي الاتجاه المعاكس. أساس جميع عمليات التمثيل الغذائي هو الماء. عند دخول الجسم ، يتم تقسيم البوليمرات الحيوية إلى مركبات بسيطة. لكن المعادن في محاليل في شكل أيونات.

شوائب الخلية

لن يتم تنفيذ وظائف الخلايا بالكامل بدون وجود شوائب. هذه المواد هي احتياطي الكائنات الحية لفترة غير مواتية. يمكن أن يكون الجفاف وانخفاض درجة الحرارة وكمية غير كافية من الأكسجين. يتم تنفيذ وظائف تخزين المواد في الخلية النباتية بواسطة النشا. يوجد في السيتوبلازم على شكل حبيبات. الجليكوجين هو الكربوهيدرات المخزنة في الخلايا الحيوانية.

ما هي الأقمشة

في الخلايا المتشابهة في التركيب والوظيفة ، تتحد لتشكل الأنسجة. هذا الهيكل متخصص. على سبيل المثال ، تكون جميع خلايا النسيج الظهاري صغيرة ومتجاورة بإحكام مع بعضها البعض. شكلهم متنوع للغاية. هذا النسيج غائب عمليًا ، مثل هذا الهيكل يشبه الدرع. نتيجة لهذا ، يؤدي النسيج الظهاري وظيفة وقائية. لكن أي كائن حي لا يحتاج إلى "درع" فحسب ، بل يحتاج أيضًا إلى العلاقة مع البيئة. للقيام بهذه الوظيفة ، هناك تكوينات خاصة في الظهارة - المسام. وفي النباتات ، تعمل ثغور الجلد أو عدس الفلين كهيكل مشابه. تقوم هذه الهياكل بتبادل الغازات ، والنتح ، والتمثيل الضوئي ، والتنظيم الحراري. وفوق كل ذلك ، يتم تنفيذ هذه العمليات على المستوى الجزيئي والخلوي.

العلاقة بين هيكل ووظائف الخلايا

يتم تحديد وظائف الخلايا من خلال هيكلها. جميع الأقمشة هي خير مثال على ذلك. لذا ، فإن اللييفات العضلية قادرة على الانكماش. هذه هي خلايا الأنسجة العضلية التي تقوم بحركة الأجزاء الفردية والجسم كله في الفضاء. لكن الوصلة لها مبدأ هيكل مختلف. يتكون هذا النوع من الأنسجة من خلايا كبيرة. هم أساس الكائن الحي كله. يحتوي النسيج الضام أيضًا على كمية كبيرة من المادة بين الخلايا. يوفر هذا الهيكل حجمه الكافي. يتم تمثيل هذا النوع من الأنسجة بأنواع مثل الدم والغضاريف وأنسجة العظام.

يقولون إنهم لا يتعافون ... هناك آراء 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 أخرى للهيكل. تتكون الخلايا العصبية من الجسم والعمليات - المحاور والتشعبات. وفقًا لهم ، تتدفق المعلومات بالتتابع من النهايات العصبية إلى الدماغ ، ومن هناك إلى الأعضاء العاملة. نتيجة لعمل الخلايا العصبية ، فإن الجسم كله متصل بشبكة واحدة.

لذلك ، فإن معظم الكائنات الحية لها بنية خلوية. هذه الهياكل هي اللبنات الأساسية للنباتات والحيوانات والفطريات والبكتيريا. الوظائف العامة للخلايا هي القدرة على الانقسام ، وإدراك العوامل البيئية والتمثيل الغذائي.