Wo befindet sich das Zytoplasma in einer Zelle? Der Aufbau tierischer und pflanzlicher Zellen. Liganden-Rezeptor-Interaktionen sind ein Schlüsselelement der interzellulären Kommunikation, ohne die das Leben eines vielzelligen Lebewesens unmöglich ist

Zytoplasma wird als innere Umgebung des Körpers bezeichnet, da es ständig in Bewegung ist und alle Zellbestandteile bewegt. Das Zytoplasma unterliegt ständig Stoffwechselprozessen und enthält alle organischen und anorganischen Substanzen.

Struktur

Zytoplasma besteht aus einem permanenten flüssigen Teil – Hyaloplasma und sich verändernden Elementen – Organellen und Einschlüssen.

Zytoplasmatische Organellen werden in Membran- und Nichtmembranorganellen unterteilt, wobei letztere wiederum Doppelmembran- oder Einzelmembranorganellen sein können.

1. Nichtmembranorganellen: Ribosomen, Vakuolen, Zentrosom, Flagellen.
2. Doppelmembranorganellen: Mitochondrien, Plastiden, Zellkern.
3. Einzelmembranorganellen: Golgi-Apparat, Lysosomen, Vakuolen, endoplasmatisches Retikulum.

Zu den Bestandteilen des Zytoplasmas gehören auch zelluläre Einschlüsse, die in Form von Lipidtröpfchen oder Glykogenkörnern vorliegen.

Die Hauptmerkmale des Zytoplasmas:

• Farblos;
• elastisch;
• schleimig-viskos;
• strukturiert;
• beweglich.

Der flüssige Teil des Zytoplasmas unterscheidet sich in seiner chemischen Zusammensetzung in Zellen unterschiedlicher Spezialisierung. Die Hauptsubstanz besteht zu 70 bis 90 % aus Wasser; außerdem enthält es Proteine, Kohlenhydrate, Phospholipide, Spurenelemente und Salze.

Das Säure-Basen-Gleichgewicht wird bei 7,1–8,5 pH (leicht alkalisch) gehalten.

Zytoplasma ist bei der Untersuchung bei starker Vergrößerung eines Mikroskops kein homogenes Medium. Es gibt zwei Teile – einer befindet sich an der Peripherie im Bereich des Plasmalemmas (Ektoplasma), der andere befindet sich in der Nähe des Kerns (Endoplasma).

Ektoplasma dient als Verbindung zur Umwelt, zur Interzellularflüssigkeit und zu benachbarten Zellen. Endoplasma- Hier befinden sich alle Organellen.

Die Struktur des Zytoplasmas enthält spezielle Elemente – Mikrotubuli und Mikrofilamente.

Mikrotubuli– Nichtmembranorganellen, die für die Bewegung von Organellen innerhalb der Zelle und die Bildung des Zytoskeletts notwendig sind. Das globuläre Protein Tubulin ist der Hauptbaustein für Mikrotubuli. Der Durchmesser eines Tubulinmoleküls überschreitet nicht 5 nm. In diesem Fall können sich die Moleküle miteinander verbinden und gemeinsam eine Kette bilden. 13 solcher Ketten bilden einen Mikrotubulus mit einem Durchmesser von 25 nm.

Tubulinmoleküle sind ständig in Bewegung, um Mikrotubuli zu bilden; wenn die Zelle ungünstigen Faktoren ausgesetzt wird, wird der Prozess gestört. Mikrotubuli sind verkürzt oder vollständig denaturiert. Diese Elemente des Zytoplasmas sind für das Leben von Pflanzen- und Bakterienzellen sehr wichtig, da sie an der Struktur ihrer Membranen beteiligt sind.

Mikrofilamente- Dabei handelt es sich um submikroskopische Nichtmembranorganellen, die das Zytoskelett bilden. Sie sind auch Teil des kontraktilen Apparats der Zelle. Mikrofilamente bestehen aus zwei Arten von Proteinen – Aktin und Myosin. Aktinfasern haben einen Durchmesser von bis zu 5 nm und Myosinfasern einen Durchmesser von bis zu 25 nm. Mikrofilamente sind hauptsächlich im Ektoplasma konzentriert. Es gibt auch spezifische Filamente, die für einen bestimmten Zelltyp charakteristisch sind.

Mikrotubuli und Mikrofilamente bilden zusammen das Zytoskelett der Zelle, das die Verbindung aller Organellen und den intrazellulären Stoffwechsel gewährleistet.

Im Zytoplasma werden auch hochmolekulare Biopolymere isoliert. Sie sind zu Membrankomplexen zusammengefasst, die den gesamten Zellinnenraum durchdringen, den Standort von Organellen bestimmen und das Zytoplasma von der Zellwand abgrenzen.

Die strukturellen Merkmale des Zytoplasmas liegen in der Fähigkeit, seine innere Umgebung zu verändern. Es kann in zwei Zuständen vorliegen: halbflüssig ( Sol) und viskos ( Gel). Abhängig vom Einfluss äußerer Faktoren (Temperatur, Strahlung, chemische Lösungen) geht das Zytoplasma also von einem Zustand in einen anderen über.

Funktionen

• Füllt den intrazellulären Raum;
• verbindet alle Strukturelemente der Zelle miteinander;
• transportiert synthetisierte Substanzen zwischen Organellen und außerhalb der Zelle;
• stellt den Standort von Organellen fest;
• ist ein Medium für physikalische und chemische Reaktionen;
• verantwortlich für den Zellturgor, die Konstanz der inneren Umgebung der Zelle.

Die Funktionen des Zytoplasmas in einer Zelle hängen auch von der Art der Zelle selbst ab: pflanzlich, tierisch, eukaryotisch oder prokaryotisch. Aber in allen lebenden Zellen findet im Zytoplasma ein wichtiges physiologisches Phänomen statt – die Glykolyse. Der Prozess der Glukoseoxidation, der unter aeroben Bedingungen abläuft und mit der Freisetzung von Energie endet.

Bewegung des Zytoplasmas

Das Zytoplasma ist in ständiger Bewegung; diese Eigenschaft ist für das Leben der Zelle von großer Bedeutung. Dank der Bewegung sind Stoffwechselprozesse innerhalb der Zelle und die Verteilung synthetisierter Elemente zwischen Organellen möglich.

Biologen beobachteten die Bewegung des Zytoplasmas in großen Zellen und überwachten gleichzeitig die Bewegung von Vakuolen. Für die Bewegung des Zytoplasmas sind Mikrofilamente und Mikrotubuli verantwortlich, die in Gegenwart von ATP-Molekülen aktiviert werden.

Die Bewegung des Zytoplasmas zeigt, wie aktiv die Zellen sind und wie überlebensfähig sie sind. Dieser Prozess ist von äußeren Einflüssen abhängig, sodass kleinste Veränderungen der Umweltfaktoren ihn stoppen oder beschleunigen.

Die Rolle des Zytoplasmas bei der Proteinbiosynthese. Die Proteinbiosynthese erfolgt unter Beteiligung von Ribosomen, die sich direkt im Zytoplasma oder auf dem körnigen ER befinden. Außerdem gelangt mRNA durch Kernporen in das Zytoplasma, das von der DNA kopierte Informationen trägt. Das Exoplasma enthält die notwendigen Aminosäuren für die Proteinsynthese und Enzyme, die diese Reaktionen katalysieren.

Übersichtstabelle zur Struktur und Funktion des Zytoplasmas

Strukturelemente	Struktur	Funktionen
Ektoplasma	Dichte Zytoplasmaschicht	Stellt eine Verbindung mit der externen Umgebung her
Endoplasma	Flüssigere Zytoplasmaschicht	Lage der Zellorganellen
Mikrotubuli	Hergestellt aus einem kugelförmigen Protein – Tubulin mit einem Durchmesser von 5 nm, das zur Polymerisation fähig ist	Verantwortlich für den intrazellulären Transport
Mikrofilamente	Bestehend aus Aktin- und Myosinfasern	Bilden Sie das Zytoskelett und halten Sie die Verbindungen zwischen allen Organellen aufrecht

Der Aufbau von Tieren basiert wie bei allen anderen Organismen auf der Zelle. Es handelt sich um ein komplexes System, dessen Komponenten durch verschiedene biochemische Reaktionen miteinander verbunden sind. Die genaue Struktur einer bestimmten Zelle hängt von den Funktionen ab, die sie im Körper ausführt.

Die Zellen von Pflanzen, Tieren und Pilzen (alle Eukaryoten) haben einen allgemeinen Strukturplan. Sie verfügen über eine Zellmembran, einen Zellkern mit Nukleolus, Mitochondrien, Ribosomen, ein endoplasmatisches Retikulum und eine Reihe weiterer Organellen und anderer Strukturen. Trotz ihrer Ähnlichkeiten weisen tierische Zellen jedoch ihre eigenen charakteristischen Merkmale auf, die sie sowohl von Pflanzenzellen als auch von Pilzen unterscheiden.

Es werden nur tierische Zellen abgedeckt Zellmembran. Sie haben weder eine Zellwand aus Zellulose (wie Pflanzen) noch eine Zellwand aus Chitin (wie Pilze). Die Zellwand ist starr. Daher stellt es einerseits eine Art äußeres Skelett (Stütze) für die Zelle dar, andererseits verhindert es jedoch, dass Pflanzen- und Pilzzellen Stoffe durch Einfangen (Phagozytose und Pinozytose) aufnehmen können. Sie saugen sie auf. Tierische Zellen sind zu dieser Ernährungsweise fähig. Die Zellmembran ist elastisch, wodurch es möglich ist, die Form der Zelle bis zu einem gewissen Grad zu verändern.

Tierische Zellen sind im Allgemeinen kleiner als Pflanzen- und Pilzzellen.

Zytoplasma- Dies ist der innere Flüssigkeitsinhalt der Zelle. Es ist viskos, weil es eine Lösung von Stoffen ist. Die ständige Bewegung des Zytoplasmas sorgt für die Bewegung von Stoffen und Zellbestandteilen. Dies fördert das Auftreten verschiedener chemischer Reaktionen.

Den zentralen Platz in der Tierzelle nimmt ein großer ein Kern. Der Kern hat eine eigene Membran (Kernhülle), die seinen Inhalt vom Inhalt des Zytoplasmas trennt. Die Kernmembran verfügt über Poren, durch die der Transport von Stoffen und Zellstrukturen erfolgt. Im Kern befindet sich Kernsaft (seine Zusammensetzung unterscheidet sich etwas vom Zytoplasma), Nukleolus Und Chromosomen. Wenn sich eine Zelle teilt, rollen sich die Chromosomen zusammen und können unter einem Lichtmikroskop gesehen werden. In einer sich nicht teilenden Zelle sind die Chromosomen fadenförmig. Sie sind in „funktionsfähigem Zustand“. Zu diesem Zeitpunkt synthetisieren sie verschiedene Arten von RNA, die anschließend für die Synthese von Proteinen sorgen. Chromosomen speichern genetische Informationen. Hierbei handelt es sich um einen Code, dessen Umsetzung die Lebensaktivität der Zelle bestimmt; er wird auch an Tochterzellen weitergegeben, wenn sich die Elternzelle teilt.

Mitochondrien, das endoplasmatische Retikulum (ER) und der Golgi-Komplex verfügen ebenfalls über eine Membranhülle. IN Mitochondrien Es findet eine ATP-Synthese (Adenosintriphosphorsäure) statt. In ihren Verbindungen ist eine große Menge Energie gespeichert. Wenn diese Energie für das Leben der Zelle benötigt wird, wird ATP nach und nach abgebaut, um Energie freizusetzen. An EPS werden oft gefunden Ribosomen Auf ihnen findet die Proteinsynthese statt. Durch die EPS-Kanäle erfolgt ein Abfluss von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten Golgi-Komplex Dort reichern sich diese Stoffe an und werden bei Bedarf in Form von von einer Membran umgebenen Tröpfchen freigesetzt.

Ribosomen haben keine Membranen. Ribosomen sind einer der ältesten Bestandteile der Zelle, da Bakterien über sie verfügen. Im Gegensatz zu Eukaryoten verfügen Bakterienzellen nicht über echte Membranstrukturen.

In einer Tierzelle gibt es Lysosomen, die Substanzen enthalten, die von der Zelle aufgenommene organische Stoffe abbauen.

Im Gegensatz zu einer Pflanzenzelle besitzt eine tierische Zelle keine Plastiden, einschließlich Chloroplasten. Dadurch ist die tierische Zelle nicht zur autotrophen Ernährung fähig, sondern ernährt sich heterotroph.

In einer tierischen Zelle gibt es Zentriolen (Zellzentrum), die bei der Zellteilung für die Bildung der Spindel und die Divergenz der Chromosomen sorgen. Eine Pflanzenzelle verfügt nicht über eine solche Zellstruktur.

κύτος „Zelle“ und πλάσμα Gebäude „Inhalt“) – die innere Umgebung einer lebenden oder toten Zelle, mit Ausnahme des Zellkerns und der Vakuole, begrenzt durch die Plasmamembran. Es umfasst Hyaloplasma – die wichtigste transparente Substanz des Zytoplasmas, die darin enthaltenen wesentlichen Zellbestandteile – Organellen sowie verschiedene instabile Strukturen – Einschlüsse.

Das Zytoplasma umfasst alle Arten organischer und anorganischer Substanzen. Es enthält außerdem unlösliche Stoffwechselabfälle und Reservenährstoffe. Die Hauptsubstanz des Zytoplasmas ist Wasser.

Das Zytoplasma ist ständig in Bewegung, fließt in eine lebende Zelle und bewegt mit ihm verschiedene Substanzen, Einschlüsse und Organellen. Diese Bewegung wird Zyklose genannt. In ihm finden alle Stoffwechselprozesse statt.

Das Zytoplasma ist wachstums- und reproduktionsfähig und kann bei teilweiser Entfernung wiederhergestellt werden. Allerdings funktioniert das Zytoplasma nur dann normal, wenn der Zellkern vorhanden ist. Ohne sie kann das Zytoplasma nicht lange existieren, ebenso wie der Zellkern ohne Zytoplasma.

Die wichtigste Aufgabe des Zytoplasmas besteht darin, alle zellulären Strukturen (Komponenten) zu vereinen und deren chemische Wechselwirkung sicherzustellen. Das Zytoplasma hält auch den Turgor (Volumen) der Zelle und die Temperatur aufrecht.

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Synonyme:

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ZYTOPLASMA, die geleeartige Substanz in einer ZELLE, die den KERN umgibt. Das Zytoplasma hat eine komplexe Zusammensetzung und enthält verschiedene Körper, sogenannte Organellen, die bestimmte Funktionen im Stoffwechselprozess erfüllen. Proteine ​​werden im Zytoplasma produziert... Wissenschaftliches und technisches Enzyklopädisches Wörterbuch

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- (aus Zyto... und Plasma) der extranukleäre Teil des Protoplasmas tierischer und pflanzlicher Zellen. Besteht aus Hyaloplasma, das Organellen und andere Einschlüsse enthält... Großes enzyklopädisches Wörterbuch

- (von Zyto... und Plasma), ein obligatorischer Teil der Zelle, eingeschlossen zwischen dem Plasma. Membran und Kern; ein hochgeordnetes mehrphasiges kolloidales System aus Hyaloplasma mit darin befindlichen Organellen. Manchmal rief C. an. nur Hyaloplasma. Für Ts.... ... Biologisches enzyklopädisches Wörterbuch

Der von Stasberger vorgeschlagene Name zur Bezeichnung des Protoplasmas der Zelle, im Gegensatz zum Protoplasma des Zellkerns oder Nukleoplasmas ... Enzyklopädie von Brockhaus und Efron

Zytoplasma- Kolloidaler Bestandteil einer Zelle, der Organellen und Einschlüsse enthält. Biotechnologie-Themen EN Zytoplasma ... Leitfaden für technische Übersetzer

Zytoplasma- (von Zyto... und Plasma geformt, geformt), der innere Inhalt der Zelle (mit Ausnahme des Zellkerns), umgeben von einer Membran. Es besteht aus Hyaloplasma (einer komplexen kolloidalen Lösung) und verschiedenen darin eingebetteten Strukturen (Organellen). Im Zytoplasma... ... Illustriertes enzyklopädisches Wörterbuch

Zytoplasma- *Zytoplasma* Zytoplasma ist das Protoplasma einer Zelle ohne Zellkern, in dem die meisten zellulären Prozesse ablaufen. Die Zelle besteht aus dem endoplasmatischen Retikulum (siehe) und einer Reihe anderer Organellen (siehe), die sich in der Hauptinnenumgebung der Zelle befinden,... ... Genetik. Enzyklopädisches Wörterbuch

Y; Und. Biol. Der extranukleäre Teil des Protoplasmas tierischer und pflanzlicher Organismen. ◁ Zytoplasmatisch, oh, oh. * * * Zytoplasma (von Zyto... und Plasma), der extranukleäre Teil des Protoplasmas tierischer und pflanzlicher Zellen. Besteht aus Hyaloplasma, in dem... ... Enzyklopädisches Wörterbuch

Zu Beginn der Entwicklung des Lebens auf der Erde wurden alle Zellformen durch Bakterien repräsentiert. Sie nahmen organische Substanzen, die im Urmeer gelöst waren, über die Körperoberfläche auf.

Im Laufe der Zeit haben sich einige Bakterien daran angepasst, aus anorganischen Substanzen organische Substanzen herzustellen. Dazu nutzten sie die Energie des Sonnenlichts. Es entstand das erste Ökosystem, in dem diese Organismen als Produzenten fungierten. Dadurch gelangte der von diesen Organismen freigesetzte Sauerstoff in die Erdatmosphäre. Mit seiner Hilfe können Sie aus derselben Nahrung viel mehr Energie gewinnen und die zusätzliche Energie nutzen, um die Struktur des Körpers zu komplizieren: den Körper in Teile zu teilen.

Eine der wichtigsten Errungenschaften des Lebens ist die Trennung von Zellkern und Zytoplasma. Der Zellkern enthält Erbinformationen. Eine spezielle Membran um den Kern ermöglichte den Schutz vor unbeabsichtigter Beschädigung. Bei Bedarf erhält das Zytoplasma vom Zellkern Befehle, die das Leben und die Entwicklung der Zelle steuern.

Organismen, bei denen der Zellkern vom Zytoplasma getrennt ist, haben das nukleare Superreich gebildet (dazu gehören Pflanzen, Pilze und Tiere).

So entstand und entwickelte sich die Zelle – die Grundlage der Organisation von Pflanzen und Tieren – im Laufe der biologischen Evolution.

Schon mit bloßem Auge, oder noch besser unter einer Lupe, kann man erkennen, dass das Fruchtfleisch einer reifen Wassermelone aus sehr kleinen Körnern bzw. Körnern besteht. Dies sind Zellen – die kleinsten „Bausteine“, aus denen der Körper aller lebenden Organismen, einschließlich Pflanzen, besteht.

Das Leben einer Pflanze erfolgt durch die gemeinsame Aktivität ihrer Zellen, wodurch ein einziges Ganzes entsteht. Wenn Teile einer Pflanze mehrzellig sind, kommt es zu einer physiologischen Differenzierung ihrer Funktionen und einer Spezialisierung verschiedener Zellen je nach ihrer Lage im Pflanzenkörper.

Eine Pflanzenzelle unterscheidet sich von einer tierischen Zelle dadurch, dass sie eine dichte Membran hat, die den inneren Inhalt von allen Seiten bedeckt. Die Zelle ist nicht flach (wie es normalerweise dargestellt wird), sondern sieht höchstwahrscheinlich wie eine sehr kleine Blase aus, die mit schleimigem Inhalt gefüllt ist.

Struktur und Funktionen einer Pflanzenzelle

Betrachten wir eine Zelle als strukturelle und funktionelle Einheit eines Organismus. Die Außenseite der Zelle ist mit einer dichten Zellwand bedeckt, in der sich dünnere Abschnitte, sogenannte Poren, befinden. Darunter befindet sich ein sehr dünner Film – eine Membran, die den Zellinhalt – das Zytoplasma – bedeckt. Im Zytoplasma gibt es Hohlräume – mit Zellsaft gefüllte Vakuolen. In der Mitte der Zelle oder in der Nähe der Zellwand befindet sich ein dichter Körper – ein Zellkern mit einem Nukleolus. Der Kern ist durch die Kernhülle vom Zytoplasma getrennt. Kleine Körper, sogenannte Plastiden, sind im Zytoplasma verteilt.

Struktur einer Pflanzenzelle

Struktur und Funktionen pflanzlicher Zellorganellen

Organoid	Zeichnung	Beschreibung	Funktion	Besonderheiten
Zellwand oder Plasmamembran		Farblos, transparent und sehr langlebig	Leitet Substanzen in die Zelle hinein und aus ihr heraus.	Die Zellmembran ist semipermeabel
Zytoplasma		Dickflüssige Substanz	Alle anderen Teile der Zelle befinden sich darin	Ist in ständiger Bewegung
Zellkern (wichtiger Teil der Zelle)		Rund oder oval	Sorgt für die Übertragung erblicher Eigenschaften auf Tochterzellen während der Teilung	Zentraler Teil der Zelle
		Kugelförmige oder unregelmäßige Form	Beteiligt sich an der Proteinsynthese
		Ein durch eine Membran vom Zytoplasma getrenntes Reservoir. Enthält Zellsaft	Überschüssige Nährstoffe und Abfallprodukte, die die Zelle nicht benötigt, sammeln sich an.	Während die Zelle wächst, verschmelzen kleine Vakuolen zu einer großen (zentralen) Vakuole
Plastiden		Chloroplasten	Sie nutzen die Lichtenergie der Sonne und erzeugen aus Anorganischem Organisches	Die Form von Scheiben, die durch eine Doppelmembran vom Zytoplasma abgegrenzt sind
		Chromoplasten	Entsteht durch die Ansammlung von Carotinoiden	Gelb, Orange oder Braun
		Leukoplasten	Farblose Plastiden
Atomhülle		Besteht aus zwei Membranen (äußere und innere) mit Poren	Trennt den Zellkern vom Zytoplasma	Ermöglicht den Austausch zwischen Zellkern und Zytoplasma

Der lebende Teil einer Zelle ist ein membrangebundenes, geordnetes, strukturiertes System aus Biopolymeren und inneren Membranstrukturen, die an einer Reihe von Stoffwechsel- und Energieprozessen beteiligt sind, die das gesamte System als Ganzes aufrechterhalten und reproduzieren.

Ein wichtiges Merkmal ist, dass die Zelle keine offenen Membranen mit freien Enden hat. Zellmembranen begrenzen Hohlräume oder Bereiche immer und verschließen sie nach allen Seiten.

Modernes verallgemeinertes Diagramm einer Pflanzenzelle

Plasmalemma(äußere Zellmembran) ist ein ultramikroskopischer Film mit einer Dicke von 7,5 nm, der aus Proteinen, Phospholipiden und Wasser besteht. Dabei handelt es sich um einen sehr elastischen Film, der von Wasser gut benetzt wird und nach einer Beschädigung schnell seine Integrität wiederherstellt. Es hat eine universelle Struktur, d. h. typisch für alle biologischen Membranen. In Pflanzenzellen gibt es außerhalb der Zellmembran eine starke Zellwand, die für äußere Unterstützung sorgt und die Form der Zelle beibehält. Es besteht aus Ballaststoffen (Cellulose), einem wasserunlöslichen Polysaccharid.

Plasmodesmen Pflanzenzellen sind submikroskopisch kleine Röhrchen, die die Membranen durchdringen und mit einer Plasmamembran ausgekleidet sind, die so ohne Unterbrechung von einer Zelle zur anderen gelangt. Mit ihrer Hilfe kommt es zu einer interzellulären Zirkulation von Lösungen, die organische Nährstoffe enthalten. Sie übertragen auch Biopotentiale und andere Informationen.

Porami sogenannte Öffnungen in der Sekundärmembran, wo die Zellen nur durch die Primärmembran und die mittlere Lamina getrennt sind. Die Bereiche der Primärmembran und der Mittelplatte, die die benachbarten Poren benachbarter Zellen trennen, werden Porenmembran oder Verschlussfilm der Pore genannt. Der Verschlussfilm der Pore wird von plasmodesmalen Tubuli durchstoßen, in den Poren bildet sich jedoch meist kein Durchgangsloch. Poren erleichtern den Transport von Wasser und gelösten Stoffen von Zelle zu Zelle. Poren bilden sich in den Wänden benachbarter Zellen, meist einander gegenüber.

Zellmembran hat eine gut definierte, relativ dicke Schale aus Polysacchariden. Die Hülle einer Pflanzenzelle ist ein Produkt der Aktivität des Zytoplasmas. An seiner Entstehung sind der Golgi-Apparat und das endoplasmatische Retikulum aktiv beteiligt.

Struktur der Zellmembran

Die Basis des Zytoplasmas ist seine Matrix oder Hyaloplasma, ein komplexes farbloses, optisch transparentes kolloidales System, das zu reversiblen Übergängen vom Sol zum Gel fähig ist. Die wichtigste Aufgabe des Hyaloplasmas besteht darin, alle Zellstrukturen in einem einzigen System zu vereinen und die Interaktion zwischen ihnen in den Prozessen des Zellstoffwechsels sicherzustellen.

Hyaloplasma(oder zytoplasmatische Matrix) bildet die innere Umgebung der Zelle. Es besteht aus Wasser und verschiedenen Biopolymeren (Proteine, Nukleinsäuren, Polysaccharide, Lipide), von denen der Hauptteil aus Proteinen unterschiedlicher chemischer und funktioneller Spezifität besteht. Das Hyaloplasma enthält außerdem Aminosäuren, Monosaccharide, Nukleotide und andere niedermolekulare Substanzen.

Biopolymere bilden mit Wasser ein kolloidales Medium, das je nach Bedingungen sowohl im gesamten Zytoplasma als auch in seinen einzelnen Abschnitten dicht (in Form eines Gels) oder flüssiger (in Form eines Sols) sein kann. Im Hyaloplasma sind verschiedene Organellen und Einschlüsse lokalisiert und interagieren miteinander und mit der Hyaloplasmaumgebung. Darüber hinaus ist ihr Standort meist spezifisch für bestimmte Zelltypen. Über die Bilipidmembran interagiert das Hyaloplasma mit der extrazellulären Umgebung. Folglich ist Hyaloplasma eine dynamische Umgebung und spielt eine wichtige Rolle für die Funktion einzelner Organellen und das Leben von Zellen im Allgemeinen.

Zytoplasmatische Formationen - Organellen

Organellen (Organellen) sind strukturelle Bestandteile des Zytoplasmas. Sie haben eine bestimmte Form und Größe und sind obligatorische zytoplasmatische Strukturen der Zelle. Fehlen sie oder sind sie beschädigt, verliert die Zelle meist ihre Überlebensfähigkeit. Viele der Organellen sind zur Teilung und Selbstreproduktion fähig. Ihre Größe ist so klein, dass sie nur mit einem Elektronenmikroskop sichtbar sind.

Kern

Der Zellkern ist das prominenteste und meist größte Organell der Zelle. Es wurde erstmals 1831 von Robert Brown im Detail erforscht. Der Zellkern stellt die wichtigsten Stoffwechsel- und genetischen Funktionen der Zelle bereit. Die Form ist sehr unterschiedlich: Sie kann kugelförmig, oval, gelappt oder linsenförmig sein.

Der Zellkern spielt eine wichtige Rolle im Leben der Zelle. Eine Zelle, deren Kern entfernt wurde, scheidet keine Membran mehr aus und hört auf zu wachsen und Substanzen zu synthetisieren. Die Zerfalls- und Zerstörungsprodukte verstärken sich darin, wodurch es schnell stirbt. Die Bildung eines neuen Zellkerns aus dem Zytoplasma findet nicht statt. Neue Kerne entstehen nur durch Teilung oder Zerkleinerung des alten.

Der innere Inhalt des Kerns ist Karyolymphe (Kernsaft), der den Raum zwischen den Strukturen des Kerns ausfüllt. Es enthält einen oder mehrere Nukleolen sowie eine beträchtliche Anzahl von DNA-Molekülen, die mit bestimmten Proteinen – Histone – verbunden sind.

Kernstruktur

Nukleolus

Der Nukleolus enthält wie das Zytoplasma überwiegend RNA und spezifische Proteine. Seine wichtigste Funktion besteht darin, dass es Ribosomen bildet, die in der Zelle die Synthese von Proteinen durchführen.

Golgi-Apparat

Der Golgi-Apparat ist ein Organell, das in allen Arten eukaryontischer Zellen universell verbreitet ist. Es handelt sich um ein mehrschichtiges System flacher Membransäcke, die sich entlang der Peripherie verdicken und Blasenfortsätze bilden. Es befindet sich am häufigsten in der Nähe des Kerns.

Golgi-Apparat

Der Golgi-Apparat umfasst notwendigerweise ein System kleiner Vesikel (Vesikel), die von verdickten Zisternen (Scheiben) abgelöst werden und sich entlang der Peripherie dieser Struktur befinden. Diese Vesikel spielen die Rolle eines intrazellulären Transportsystems für bestimmte Sektorgranula und können als Quelle für zelluläre Lysosomen dienen.

Zu den Funktionen des Golgi-Apparats gehört auch die Ansammlung, Trennung und Freisetzung außerhalb der Zelle mit Hilfe von Vesikeln intrazellulärer Syntheseprodukte, Zerfallsprodukte und toxischer Substanzen. Produkte der synthetischen Aktivität der Zelle sowie verschiedene Substanzen, die aus der Umgebung über die Kanäle des endoplasmatischen Retikulums in die Zelle gelangen, werden zum Golgi-Apparat transportiert, sammeln sich in diesem Organell an und gelangen dann in Form von Tröpfchen oder Körnern in das Zytoplasma und werden entweder von der Zelle selbst genutzt oder nach außen ausgeschieden. In Pflanzenzellen enthält der Golgi-Apparat Enzyme für die Synthese von Polysacchariden und das Polysaccharidmaterial selbst, das zum Aufbau der Zellwand verwendet wird. Es wird angenommen, dass es an der Bildung von Vakuolen beteiligt ist. Der Golgi-Apparat wurde nach dem italienischen Wissenschaftler Camillo Golgi benannt, der ihn 1897 erstmals entdeckte.

Lysosomen

Lysosomen sind kleine, von einer Membran begrenzte Vesikel, deren Hauptfunktion darin besteht, die intrazelluläre Verdauung durchzuführen. Die Nutzung des lysosomalen Apparats erfolgt während der Keimung eines Pflanzensamens (Hydrolyse von Reservenährstoffen).

Struktur eines Lysosoms

Mikrotubuli

Mikrotubuli sind membranöse, supramolekulare Strukturen, die aus spiralförmig oder geraden Reihen angeordneten Proteinkügelchen bestehen. Mikrotubuli erfüllen überwiegend eine mechanische (motorische) Funktion und sorgen für die Beweglichkeit und Kontraktilität der Zellorganellen. Sie befinden sich im Zytoplasma, geben der Zelle eine bestimmte Form und sorgen für die Stabilität der räumlichen Anordnung der Organellen. Mikrotubuli erleichtern die Bewegung von Organellen an Orte, die durch die physiologischen Bedürfnisse der Zelle bestimmt werden. Eine beträchtliche Anzahl dieser Strukturen befindet sich im Plasmalemma, in der Nähe der Zellmembran, wo sie an der Bildung und Ausrichtung von Cellulose-Mikrofibrillen pflanzlicher Zellwände beteiligt sind.

Mikrotubuli-Struktur

Vakuole

Die Vakuole ist der wichtigste Bestandteil pflanzlicher Zellen. Es handelt sich um eine Art Hohlraum (Reservoir) in der Masse des Zytoplasmas, gefüllt mit einer wässrigen Lösung aus Mineralsalzen, Aminosäuren, organischen Säuren, Pigmenten, Kohlenhydraten und vom Zytoplasma durch eine Vakuolenmembran – den Tonoplasten – getrennt.

Nur in den jüngsten Pflanzenzellen füllt Zytoplasma den gesamten inneren Hohlraum aus. Während die Zelle wächst, verändert sich die räumliche Anordnung der zunächst zusammenhängenden Zytoplasmamasse deutlich: Es entstehen kleine, mit Zellsaft gefüllte Vakuolen und die gesamte Masse wird schwammig. Bei weiterem Zellwachstum verschmelzen einzelne Vakuolen und drängen die Zytoplasmaschichten an die Peripherie, wodurch die gebildete Zelle meist eine große Vakuole enthält und sich das Zytoplasma mit allen Organellen in der Nähe der Membran befindet.

Wasserlösliche organische und mineralische Verbindungen der Vakuolen bestimmen die entsprechenden osmotischen Eigenschaften lebender Zellen. Diese Lösung einer bestimmten Konzentration ist eine Art osmotische Pumpe für das kontrollierte Eindringen in die Zelle und die Freisetzung von Wasser, Ionen und Metabolitenmolekülen aus dieser.

In Kombination mit der Zytoplasmaschicht und ihren Membranen, die sich durch semipermeable Eigenschaften auszeichnen, bildet die Vakuole ein wirksames osmotisches System. Osmotisch bestimmt werden Indikatoren lebender Pflanzenzellen wie osmotisches Potenzial, Saugkraft und Turgordruck.

Struktur der Vakuole

Plastiden

Plastiden sind (nach dem Zellkern) die größten zytoplasmatischen Organellen, die nur den Zellen pflanzlicher Organismen innewohnen. Sie kommen nicht nur in Pilzen vor. Plastiden spielen eine wichtige Rolle im Stoffwechsel. Sie sind durch eine doppelte Membranhülle vom Zytoplasma getrennt und einige Arten verfügen über ein gut entwickeltes und geordnetes System innerer Membranen. Alle Plastiden sind vom gleichen Ursprung.

Chloroplasten- die häufigsten und funktionell wichtigsten Plastiden photoautotropher Organismen, die photosynthetische Prozesse durchführen, die letztendlich zur Bildung organischer Substanzen und der Freisetzung von freiem Sauerstoff führen. Chloroplasten höherer Pflanzen haben eine komplexe innere Struktur.

Chloroplastenstruktur

Die Größe der Chloroplasten in verschiedenen Pflanzen ist nicht gleich, aber im Durchschnitt beträgt ihr Durchmesser 4–6 Mikrometer. Chloroplasten können sich unter dem Einfluss der Bewegung des Zytoplasmas bewegen. Darüber hinaus wird unter dem Einfluss von Licht eine aktive Bewegung von Chloroplasten vom Amöbentyp in Richtung der Lichtquelle beobachtet.

Chlorophyll ist der Hauptstoff der Chloroplasten. Dank Chlorophyll können grüne Pflanzen Lichtenergie nutzen.

Leukoplasten(farblose Plastiden) sind klar definierte zytoplasmatische Körper. Ihre Größe ist etwas kleiner als die Größe von Chloroplasten. Ihre Form ist auch gleichmäßiger und nähert sich der Kugelform.

Leukoplast-Struktur

Kommt in Epidermiszellen, Knollen und Rhizomen vor. Bei Beleuchtung verwandeln sie sich sehr schnell in Chloroplasten mit entsprechender Veränderung der inneren Struktur. Leukoplasten enthalten Enzyme, mit deren Hilfe aus überschüssiger Glukose, die bei der Photosynthese entsteht, Stärke synthetisiert wird, deren Großteil sich in Form von Stärkekörnern in Speichergeweben oder Organen (Knollen, Rhizome, Samen) ablagert. Bei einigen Pflanzen lagern sich Fette in Leukoplasten ab. Die Reservefunktion von Leukoplasten äußert sich gelegentlich in der Bildung von Reserveproteinen in Form von Kristallen oder amorphen Einschlüssen.

Chromoplasten In den meisten Fällen handelt es sich um Derivate von Chloroplasten, gelegentlich auch von Leukoplasten.

Chromoplast-Struktur

Die Reifung von Hagebutten, Paprika und Tomaten geht mit der Umwandlung von Chloro- oder Leukoplasten der Pulpazellen in Caratinoidplasten einher. Letztere enthalten überwiegend gelbe Plastidenpigmente – Carotinoide, die im reifen Zustand darin intensiv synthetisiert werden und farbige Lipidtröpfchen, feste Kügelchen oder Kristalle bilden. In diesem Fall wird Chlorophyll zerstört.

Mitochondrien

Mitochondrien sind für die meisten Pflanzenzellen charakteristische Organellen. Sie haben eine variable Form von Stäbchen, Körnern und Fäden. 1894 von R. Altman mit einem Lichtmikroskop entdeckt und die innere Struktur später mit einem Elektronenmikroskop untersucht.

Die Struktur der Mitochondrien

Mitochondrien haben eine Doppelmembranstruktur. Die äußere Membran ist glatt, die innere bildet Auswüchse unterschiedlicher Form – Röhren in Pflanzenzellen. Der Raum im Mitochondrium ist mit halbflüssigem Inhalt (Matrix) gefüllt, der Enzyme, Proteine, Lipide, Kalzium- und Magnesiumsalze, Vitamine sowie RNA, DNA und Ribosomen umfasst. Der enzymatische Komplex der Mitochondrien beschleunigt den komplexen und miteinander verbundenen Mechanismus biochemischer Reaktionen, die zur Bildung von ATP führen. In diesen Organellen wird den Zellen Energie zugeführt – die Energie chemischer Nährstoffbindungen wird im Prozess der Zellatmung in hochenergetische ATP-Bindungen umgewandelt. In den Mitochondrien erfolgt der enzymatische Abbau von Kohlenhydraten, Fettsäuren und Aminosäuren unter Freisetzung von Energie und deren anschließender Umwandlung in ATP-Energie. Die angesammelte Energie wird für Wachstumsprozesse, für neue Synthesen etc. aufgewendet. Mitochondrien vermehren sich durch Teilung und leben etwa 10 Tage, danach werden sie zerstört.

Endoplasmatisches Retikulum

Das endoplasmatische Retikulum ist ein Netzwerk aus Kanälen, Röhren, Vesikeln und Zisternen, die sich im Zytoplasma befinden. Es wurde 1945 vom englischen Wissenschaftler K. Porter entdeckt und ist ein Membransystem mit ultramikroskopischer Struktur.

Struktur des endoplasmatischen Retikulums

Das gesamte Netzwerk ist mit der äußeren Zellmembran der Kernhülle zu einem Ganzen verbunden. Es gibt glatte und raue ER, die Ribosomen tragen. Auf den Membranen des glatten ER befinden sich Enzymsysteme, die am Fett- und Kohlenhydratstoffwechsel beteiligt sind. Dieser Membrantyp überwiegt in Samenzellen, die reich an Speichersubstanzen (Proteine, Kohlenhydrate, Öle) sind; Ribosomen werden an die körnige ER-Membran gebunden, und während der Synthese eines Proteinmoleküls wird die Polypeptidkette mit Ribosomen in den ER-Kanal eingetaucht. Die Funktionen des endoplasmatischen Retikulums sind sehr vielfältig: Stofftransport sowohl innerhalb der Zelle als auch zwischen benachbarten Zellen; Aufteilung einer Zelle in separate Abschnitte, in denen verschiedene physiologische Prozesse und chemische Reaktionen gleichzeitig ablaufen.

Ribosomen

Ribosomen sind zelluläre Organellen ohne Membran. Jedes Ribosom besteht aus zwei Partikeln, deren Größe nicht identisch ist und die in zwei Fragmente geteilt werden können, die nach der Vereinigung zu einem ganzen Ribosom weiterhin die Fähigkeit zur Proteinsynthese behalten.

Ribosomenstruktur

Ribosomen werden im Zellkern synthetisiert, verlassen ihn dann und wandern in das Zytoplasma, wo sie an der Außenfläche der Membranen des endoplasmatischen Retikulums befestigt werden oder sich frei befinden. Abhängig von der Art des zu synthetisierenden Proteins können Ribosomen einzeln funktionieren oder zu Komplexen – Polyribosomen – zusammengefasst sein.

Alle lebenden Organismen haben einen weitgehend ähnlichen Zellaufbau. Allerdings haben Zellen aus verschiedenen Lebensreichen ihre eigenen Eigenschaften. So haben Bakterienzellen keinen Kern, Pflanzenzellen hingegen eine starre Zellulosezellwand und Chloroplasten. Auch der Aufbau tierischer Zellen weist seine eigenen charakteristischen Merkmale auf.

Am häufigsten sind tierische Zellen kleiner als pflanzliche Zellen. Sie sind in ihrer Form sehr unterschiedlich. Die Form und Struktur einer tierischen Zelle hängt von den Funktionen ab, die sie erfüllt. Komplexe Tiere haben einen Körper, der aus vielen Geweben besteht. Jedes Gewebe besteht aus eigenen Zellen, die ihre eigenen charakteristischen Strukturmerkmale aufweisen. Doch trotz aller Vielfalt lassen sich Gemeinsamkeiten im Aufbau aller tierischen Zellen erkennen.

Der Inhalt einer tierischen Zelle ist nur durch die äußere Umgebung begrenzt Zellmembran. Es ist elastisch, daher haben viele Zellen eine unregelmäßige Form und können diese leicht verändern. Die Membran hat eine komplexe Struktur; sie besteht aus zwei Schichten. Die Zellmembran ist für den selektiven Transport von Stoffen in die Zelle hinein und aus ihr heraus verantwortlich.

Im Inneren einer tierischen Zelle befinden sich Zytoplasma, ein Zellkern, Organellen, Ribosomen, verschiedene Einschlüsse usw. Zytoplasma ist eine viskose Flüssigkeit in ständiger Bewegung. Die Bewegung des Zytoplasmas trägt zum Ablauf verschiedener chemischer Reaktionen in der Zelle bei, d.h. Stoffwechsel.

Eine erwachsene Pflanzenzelle hat eine große zentrale Vakuole. In einer tierischen Zelle gibt es keine solche Vakuole. In tierischen Zellen sind sie jedoch klein Vakuolen. Sie können Nährstoffe für die Zelle oder Abfallprodukte enthalten, die entfernt werden müssen.

Die Struktur einer tierischen Zelle unterscheidet sich von einer pflanzlichen Zelle dadurch, dass in einer tierischen Zelle eine ziemlich große Zelle vorhanden ist Kern befindet sich normalerweise in der Mitte (und ist bei Pflanzen aufgrund des Vorhandenseins einer großen zentralen Vakuole verdrängt). Im Inneren des Kerns befindet sich Kernsaft und enthält auch Nukleolus Und Chromosomen. Chromosomen enthalten Erbinformationen, die bei der Teilung an Tochterzellen weitergegeben werden. Sie steuern auch die Funktion der Zellen selbst.

Der Kern hat eine eigene Membran, die seinen Inhalt vom Zytoplasma trennt. Neben dem Zellkern enthält das Zytoplasma der Zelle weitere Strukturen, die über eigene Membranen verfügen. Diese Strukturen werden Zellorganellen oder mit anderen Worten Zellorganellen genannt. In einer normalen tierischen Zelle gibt es neben dem Zellkern folgende Organellen: Mitochondrien, endoplasmatisches Retikulum (ER), Golgi-Apparat, Lysosomen.

Mitochondrien- das sind die Energiestationen der Zelle. In ihnen entsteht ATP – eine organische Substanz, und anschließend wird beim Abbau viel Energie freigesetzt, die den Ablauf lebenswichtiger Prozesse in der Zelle sicherstellt. Im Inneren der Mitochondrien gibt es viele Falten – Cristae.

Endoplasmatisches Retikulum besteht aus vielen Kanälen, durch die in der Zelle synthetisierte Proteine ​​​​und andere Substanzen transportiert werden. Durch die EPS-Kanäle gelangen Stoffe in die Golgi-Apparat, die in tierischen Zellen stärker ausgeprägt ist als in pflanzlichen Zellen. Im Golgi-Apparat, einem Komplex aus Tubuli, sammeln sich Substanzen an. Darüber hinaus werden sie je nach Bedarf im Käfig verwendet. Darüber hinaus findet auf der Membran des Golgi-Apparats die Synthese von Fetten und Kohlenhydraten statt, um alle Zellmembranen aufzubauen.

IN Lysosomen enthält Substanzen, die für die Zelle unnötige und schädliche Proteine, Fette und Kohlenhydrate abbauen.

Zusätzlich zu den von einer Membran umgebenen Organellen verfügen tierische Zellen über Nichtmembranstrukturen: Ribosomen und das Zellzentrum. Ribosomen kommen in den Zellen aller Organismen vor, nicht nur in Tieren. Aber Pflanzen haben kein Zellzentrum.

Ribosomen liegen in Gruppen am endoplasmatischen Retikulum. Mit Ribosomen bedecktes EPS wird als rau bezeichnet. Ohne Ribosomen wird das ER als glatt bezeichnet. Die Proteinsynthese findet an Ribosomen statt.

Zellzentrum besteht aus einem Paar zylindrischer Körper. In einem bestimmten Stadium bilden diese Körper eine Art Spaltspindel, die zur korrekten Trennung der Chromosomen während der Zellteilung beiträgt.

Mobilfunk Aufnahme sind verschiedene Tropfen und Körner, die aus Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten bestehen. Sie sind ständig im Zytoplasma der Zelle vorhanden und am Stoffwechsel beteiligt.