Struktura, funkce a vlastnosti buňky

Celá galaxie špičkových vědců z minulosti - Robert Hooke,

Vědecké objevy v nich zcela změnily obličej planety a vedly k vypadání klonů, geneticky modifikovaných organismů a umělé inteligence. Náš článek pomůže porozumět základním metodám cytologických experimentů a vyjasnit strukturu a funkce buněk.

Jak studovat buňku

Stejně jako před 500 lety je světelný mikroskop hlavním nástrojem, který pomáhá studovat strukturu a vlastnosti buněk. Jeho vzhled a optické vlastnosti samozřejmě nepředstavují žádné srovnání s prvními mikroskopy vytvořenými otcem a synem Jansensem nebo Robertem Hookem v polovině 16. století. Rozlišení moderních světelných mikroskopů zvyšuje velikost buněčných struktur o 3000krát. Nástroje rastrovaného skenování mohou zachytit snímky submikroskopických objektů, jako jsou bakterie nebo viry, které jsou tak malé, že nejsou dokonce ani buňky. V cytologii se aktivně využívá metoda značených atomů, stejně jako celoživotní studie buněk, pomocí které vyjasňují vlastnosti buněčných procesů.

Centrifugace

Pro rozdělení obsahu buňky do frakcí a prozkoumat vlastnosti a funkce buňky, cytologie je používán centrifugy. Pracuje na stejném principu jako stejný název v pračkách. Vytvoření odstředivé zrychlení zařízení urychluje buněčné suspenze, a jako organely mají různé hustoty, které jsou uloženy ve vrstvách. Níže jsou velké díly, jako jsou jádra, mitochondrií nebo plastidů a horních opravuje mřížky odstředivky trysek, uspořádaných cytoskeletu microfilaments, ribozomy a peroxisomy. Získané vrstvy jsou od sebe odděleny, takže je vhodnější prozkoumat vlastnosti biochemického složení organel.

Buněčná struktura rostlin

Vlastnosti rostlinných buněk jsou v mnoha ohledech podobné funkcím živočišných buněk. Dokonce i školák, když zkoumá fixní přípravky rostlinných, živočišných nebo lidských buněk v okuláru mikroskopu, zjistí rozdíly. Jedná se o geometricky pravidelné obrysy, přítomnost husté celulózové membrány a velké vakuoly, charakteristické pro rostlinné buňky. A ještě jeden rozdíl, který zcela rozděluje rostliny skupině autotrofních organismů, - přítomnost jasně viditelných oválných těl zelené barvy v cytoplazmě. Tyto chloroplasty jsou vizitkou rostlin. Vzhledem k tomu, že jsou schopny zachytit světelné energie, převést na energeticky vztahů ATP energie a tvoří organické sloučeniny: škrob, bílkoviny a tuky. Fotosyntéza tedy určuje autotrofní vlastnosti buňky rostliny.

Vlastní syntéza trofických látek

Podívejme se na proces, díky němuž rostliny hrají kosmickou roli v evoluci podle vynikajícího ruského vědce KA Timiryazova. Na Zemi existuje zhruba 350 tisíc druhů rostlin, od jednobuněčných řas, jako je chlorella nebo chlamydomonády, až po obří stromy, které dosahují výšky 115 metrů. Všichni absorbují oxid uhličitý, přeměňují ho na glukózu, aminokyseliny, glycerin a mastné kyseliny. Tyto látky slouží nejen pro samotnou rostlinu, ale také pro organismy nazývané heterotrofy: houby, zvířata a lidé. Takové vlastnosti rostlinných buněk jako schopnost syntetizovat organické sloučeniny a tvorbu životně důležité látky - kyslíku, potvrzují skutečnost, že autotrofy mají výjimečnou roli v životě na Zemi.

Klasifikace plastidů

Je obtížné zůstat lhostejní a uvažovat o extravaganci barev květin růžových nebo podzimních lesů. Barvení rostlin je způsobeno speciálními organely - plastidy, které jsou charakteristické pouze pro rostlinné buňky. Lze tvrdit, že existence speciálních pigmentů v jejich složení ovlivňuje funkci chloroplasty chromoplastů a leucoplasts v metabolismu. Organelles obsahující zelený pigment chlorofyl, způsobují důležité vlastnosti buňky a jsou zodpovědné za proces fotosyntézy. Mohou se také obrátit na chromoplasty. Tento fenomén pozorujeme například na podzim, kdy se zelené listy stromů stávají zlatými, fialovými nebo fialovými. Leukoplasty mohou být přeměněny na chromoplasty, například zralé rajčata zralé do oranžové nebo červené barvy. Jsou schopni přejít do chloroplastů, například vzhled zelené barvy na pokožce bramborových hlíz vzniká při jejich dlouhém skladování ve světle.

Mechanismus tvorby rostlinných tkání

Jedním z charakteristických rysů buněk vyšších rostlin je přítomnost pevné a trvanlivé skořápky. Obvykle obsahuje makromolekuly celulózy, ligninu nebo pektinu. Stabilita a odolnost proti stlačování a jiným mechanickým deformacím se vylučují rostlinných tkání ve skupině nejtvrdších přírodních struktur schopných odolat těžkým nákladům (připomeňme například vlastnosti dřeva). Mezi jejími buňkami existuje mnoho cytoplazmatických vláken, které procházejí otvory ve skořápkách, které je stejně jako elastické nitě šité dohromady. Proto je pevnost a tvrdost hlavními vlastnostmi buňky rostlinného organismu.

Plasmolýza a deplasmolýza

Přítomnost děrovaných stěn zodpovědných za pohyb vody, minerálních solí a fytohormonů může být zjištěna kvůli fenoménu plasmolýzy. Rostlinku jsme umístili v hypertonickém roztoku obyčejné soli. Voda z její cytoplazmy bude difuze ven a v mikroskopu uvidíme proces oddělení parietální vrstvy hyaloplazmy. Buňka se zmenšuje, její objem se snižuje, tj. existuje plazmolýza. Původní tvar můžete obnovit přidáním několika kapek vody do podložky a vytvořením koncentrace roztoku nižší než v cytoplazma buňky. Molekuly H₂O bude procházet póry ve skořápce, čímž se zvýší objem a intracelulární tlak buněk. Tento proces se nazýval deplasmolýza.

Specifičnost struktury a funkcí živočišných buněk

Nepřítomnost chloroplastů v cytoplazmě, tenká membrána, postrádající vnější membránu, malé vakuoly působící především trávicí nebo vylučovací funkce - to vše se vztahuje na buňkách zvířat i lidí. Jejich různorodý vzhled a heterotrofický způsob výživy je dalším zvláštním rysem.

Mnoho buněk, které jsou oddělenými organismy nebo jsou součástí tkání, jsou schopné aktivního pohybu. Jedná se o fagocyty .. a savčí spermie, améby, nálevníci papuče atd. Kombinace živočišných buněk v tkáni se provádí pomocí komplexních nadmembrannomu - glykokalyx. Skládá se z glykolipidů a proteinů spojených s sacharidů a podporuje adhezi - přilnavost mezi několika buněčných membrán, což vede k tvorbě tkáně. Také v glykokalýze dochází k extracelulárnímu trávení. Heterotrofní metoda určuje přítomnost potravy v buňkách arzenálu trávicích enzymů, koncentruje se ve specifických organel - lysozomy, které jsou vytvořeny v Golgiho aparátu - vázací odnomembrannoy cytoplazmatickou strukturu.

V živočišných buňkách je tato organela reprezentována společnou sítí kanálů a cisteren a v rostlinách se objevuje řada nesoustředěných strukturních jednotek. Jak rostlinné, tak i zvířecí somatické buňky jsou děleny mitózou a gamety jsou meióza.

Takže jsme zjistili, že vlastnosti mikroskopické struktury a funkcí organel bude záviset na tom, jaké vlastnosti mají buňky různých skupin živých organismů.