سیتوپلاسم در سلول گیاهی چه می کند؟ اندامک های سلولی: ساختار و عملکرد آنها عملکرد اندامک های سلولی

سیتوپلاسم- این محیط داخلی سلول است که توسط غشای سلولی محدود می شود، به جز هسته و واکوئل. قبلا گفته می شد که سلول 80 درصد از آب تشکیل شده است. یکی از ویژگی های ساختار سیتوپلاسم سلول این است که بیشتر ساختار آب سلول روی سیتوپلاسم می افتد. بخش جامد سیتوپلاسم شامل پروتئین ها، کربوهیدرات ها، فسفولیپیدها، کلسترول و سایر ترکیبات آلی حاوی نیتروژن، نمک های معدنی، اجزاء به شکل قطرات گلیکوژن (در سلول های حیوانی) و سایر مواد است. تقریباً تمام فرآیندهای متابولیسم سلولی در سیتوپلاسم انجام می شود. سیتوپلاسم همچنین حاوی مواد مغذی ذخیره و مواد زائد نامحلول فرآیندهای متابولیک است.

عملکرد سیتوپلاسم یا نقش سیتوپلاسم در سلول

وظایف سیتوپلاسم یا نقش سیتوپلاسم:
1. تمام قسمت های سلول را به یک کل متصل کنید.
2. فرآیندهای شیمیایی در آن انجام می شود;
3. مواد را حمل می کند.
4. یک عملکرد پشتیبانی را انجام می دهد.

به ویژگی های ساختاری سیتوپلاسمممکن است شامل موارد زیر باشد:
1. ماده چسبناک بی رنگ;
2. در حرکت دائمی است;
3. حاوی ارگانوئیدها (اجزای ساختاری دائمی و اجزای سلولی و سلول های ساختاری غیر دائمی) است.
4. آخال ها می توانند به صورت قطره (چربی) و غلات (پروتئین و کربوهیدرات) باشند.

در مثالی از ساختار یک سلول گیاهی یا سلول حیوانی می توانید ببینید که سیتوپلاسم چگونه است.

حرکت سیتوپلاسم

حرکت سیتوپلاسم در سلول عملاً پیوسته است. خود حرکت سیتوپلاسم به دلیل اسکلت سلولی یا بهتر بگوییم به دلیل تغییر شکل اسکلت سلولی انجام می شود.

ارگانوئیدهای سیتوپلاسم

همه ارگانوئیدهای واقع در سلول را می توان به ارگانوئیدهای سیتوپلاسم سلول نسبت داد، زیرا همه آنها در داخل سیتوپلاسم قرار دارند. تمام ارگانوئیدها در سیتوپلاسم در حالت متحرک هستند و به دلیل اسکلت سلولی می توانند حرکت کنند.

ترکیب سیتوپلاسم

ترکیب سیتوپلاسم شامل:
1. آب تقریباً 80٪;
2. پروتئین حدود 10%;
3. لیپیدها حدود 2%;
4. نمک های آلی حدود 1%;
5. نمک های معدنی 1%;
6. RNA تقریباً 0.7٪;
7. DNA تقریباً 0.4٪.
ترکیب نامگذاری شده سیتوپلاسم برای سلولهای یوکاریوتی معتبر است.

محتویات ژل مانند سلول که توسط یک غشاء محدود شده است، سیتوپلاسم یک سلول زنده نامیده می شود. این مفهوم در سال 1882 توسط گیاه شناس آلمانی ادوارد استراسبورگر معرفی شد.

ساختار

سیتوپلاسم محیط داخلی هر سلول است و مشخصه سلول های باکتریایی، گیاهی، قارچی و حیوانی است.
سیتوپلاسم از اجزای زیر تشکیل شده است:

• هیالوپلاسم ها (سیتوزول ها) - ماده مایع؛
• اجزای سلولی - اجزای اختیاری سلول.
• ارگانوئیدها - اجزای دائمی سلول؛
• اسکلت سلولی - داربست سلولی.

ترکیب شیمیایی سیتوزول شامل مواد زیر است:

• آب - 85٪؛
• پروتئین - 10٪
• ترکیبات آلی - 5٪.

ترکیبات آلی عبارتند از:

• نمک های معدنی؛
• کربوهیدرات ها؛
• لیپیدها؛
• ترکیبات حاوی نیتروژن؛
• مقدار کمی DNA و RNA؛
• گلیکوژن (ویژگی سلولهای حیوانی).

برنج. 1. ترکیب سیتوپلاسم.

سیتوپلاسم حاوی مواد مغذی (قطره های چربی، دانه های پلی ساکارید) و همچنین مواد زائد نامحلول سلول است.

سیتوپلاسم بی رنگ است و دائماً در حال حرکت است. این شامل تمام اندامک های سلول است و رابطه آنها را انجام می دهد. با حذف جزئی، سیتوپلاسم ترمیم می شود. هنگامی که سیتوپلاسم به طور کامل حذف شد، سلول می میرد.

ساختار سیتوپلاسم ناهمگن است. مشروط تخصیص دهد دو لایه سیتوپلاسم:

4 مقاله برترکه در کنار این مطلب می خوانند

• اکتوپلاسم (پلاسماژل) - یک لایه متراکم بیرونی که حاوی اندامک نیست.
• آندوپلاسم (پلاسمازول) - لایه داخلی بیشتر مایع حاوی اندامک.

تقسیم به اکتوپلاسم و آندوپلاسم در تک یاخته ها تلفظ می شود. اکتوپلاسم به حرکت سلول کمک می کند.

در خارج، سیتوپلاسم توسط یک غشای سیتوپلاسمی یا پلاسمالما احاطه شده است. از سلول در برابر آسیب محافظت می کند، مواد را به طور انتخابی حمل می کند و تحریک پذیری سلول را فراهم می کند. غشا از لیپیدها و پروتئین ها تشکیل شده است.

فعالیت حیاتی

سیتوپلاسم یک ماده حیاتی است که در فرآیندهای اصلی سلول نقش دارد:

• متابولیسم؛
• رشد؛
• تقسیم.

حرکت سیتوپلاسم سیکلوز یا جریان سیتوپلاسمی نامیده می شود. این در سلول های یوکاریوتی از جمله انسان انجام می شود. در طی سیکلوز، سیتوپلاسم موادی را به تمام اندامک های سلولی می رساند و متابولیسم سلولی را انجام می دهد. سیتوپلاسم با مصرف ATP از طریق اسکلت سلولی حرکت می کند.

با افزایش حجم سیتوپلاسم، سلول رشد می کند. فرآیند تقسیم بدن یک سلول یوکاریوتی پس از تقسیم هسته ای (کاریوکینزیس) سیتوکینزیس نامیده می شود. در نتیجه تقسیم بدن، سیتوپلاسم همراه با اندامک ها بین دو سلول دختر توزیع می شود.

برنج. 2. سیتوکینز.

کارکرد

وظایف اصلی سیتوپلاسم در سلول در جدول توضیح داده شده است.

جدا شدن سیتوپلاسم از غشاء با اسمز آب خارج شده به خارج را پلاسمولیز می گویند. فرآیند معکوس - دپلاسمولیز - زمانی رخ می دهد که مقدار کافی آب وارد سلول شود. فرآیندها مشخصه هر سلولی است، به جز حیوان.

میانگین امتیاز: 4.7. مجموع امتیازهای دریافتی: 77.

سیتوپلاسم را محیط داخلی بدن می نامند زیرا دائماً حرکت می کند و تمام اجزای سلولی را به حرکت در می آورد. فرآیندهای متابولیک به طور مداوم در سیتوپلاسم در حال انجام است، تمام مواد آلی و معدنی موجود است.

ساختار

سیتوپلاسم از یک بخش مایع دائمی - هیالوپلاسم و عناصری که تغییر می کنند - اندامک ها و آخال ها تشکیل شده است.

اندامک های سیتوپلاسمی به غشایی و غیر غشایی تقسیم می شوند، دومی به نوبه خود می تواند دو غشایی و تک غشایی باشد.

1. اندامک های غیر غشایی: ریبوزوم، واکوئل، سانتروزوم، تاژک.
2. اندامک های دو غشاییکلمات کلیدی: میتوکندری، پلاستیدها، هسته.
3. اندامک های تک غشایی: دستگاه گلژی، لیزوزوم ها، واکوئل ها، شبکه آندوپلاسمی.

همچنین، اجزای سیتوپلاسم شامل آخال های سلولی است که به صورت قطره های لیپیدی یا گرانول های گلیکوژن ارائه می شود.

ویژگی های اصلی سیتوپلاسم:

• بی رنگ؛
• کشسان؛
• مخاط ویسکوز؛
• ساختار یافته
• سیار.

قسمت مایع سیتوپلاسم در ترکیب شیمیایی آن در سلول های تخصص های مختلف متفاوت است. ماده اصلی آب از 70٪ تا 90٪ است، همچنین حاوی پروتئین ها، کربوهیدرات ها، فسفولیپیدها، عناصر کمیاب، نمک است.

تعادل اسید و باز در pH 7.1-8.5 (قلیایی ضعیف) حفظ می شود.

سیتوپلاسم وقتی با بزرگنمایی زیاد میکروسکوپ مورد مطالعه قرار می گیرد، یک محیط همگن نیست. دو بخش وجود دارد - یکی در حاشیه در منطقه پلاسمالما قرار دارد (اکتوپلاسم)،دیگری نزدیک به هسته است (آندوپلاسم).

اکتوپلاسمبه عنوان پیوندی با محیط، مایع بین سلولی و سلول های مجاور عمل می کند. آندوپلاسممحل همه اندامک ها است.

در ساختار سیتوپلاسم، عناصر ویژه ای متمایز می شوند - میکروتوبول ها و ریز رشته ها.

میکروتوبول ها- اندامک های غیر غشایی لازم برای حرکت اندامک ها در داخل سلول و تشکیل اسکلت سلولی. توبولین پروتئین کروی بلوک اصلی سازنده میکروتوبول ها است. قطر یک مولکول توبولین از 5 نانومتر تجاوز نمی کند. در این حالت، مولکول ها می توانند با یکدیگر ترکیب شوند و با هم یک زنجیره را تشکیل دهند. 13 چنین زنجیره ای یک میکروتوبول با قطر 25 نانومتر را تشکیل می دهند.

مولکول های توبولین در حرکت دائمی برای تشکیل میکروتوبول هستند، اگر سلول تحت تأثیر عوامل نامطلوب قرار گیرد، این روند مختل می شود. میکروتوبول ها کوتاه یا حتی دناتوره می شوند. این عناصر سیتوپلاسم در زندگی سلول های گیاهی و باکتریایی بسیار مهم هستند، زیرا در ساختار غشاء آنها شرکت می کنند.

میکروفیلامنت هااندامک های زیر میکروسکوپی غیر غشایی هستند که اسکلت سلولی را تشکیل می دهند. آنها همچنین بخشی از دستگاه انقباضی سلول هستند. میکروفیلامنت ها از دو نوع پروتئین اکتین و میوزین تشکیل شده اند. الیاف اکتین نازک هستند و تا قطر 5 نانومتر و فیبرهای میوزین ضخیم تا 25 نانومتر هستند. ریز رشته ها عمدتاً در اکتوپلاسم متمرکز هستند. همچنین رشته های خاصی وجود دارد که مشخصه نوع خاصی از سلول است.

میکروتوبول ها و ریز رشته ها با هم اسکلت سلولی را تشکیل می دهند که اتصال همه اندامک ها و متابولیسم داخل سلولی را تضمین می کند.

بیوپلیمرهای با وزن مولکولی بالا نیز در سیتوپلاسم جدا می شوند. آنها به مجتمع های غشایی ترکیب می شوند که در کل فضای داخلی سلول نفوذ می کنند، محل اندامک ها را از قبل تعیین می کنند و سیتوپلاسم را از دیواره سلولی جدا می کنند.

ویژگی های ساختاری سیتوپلاسم در توانایی تغییر محیط داخلی آن نهفته است. می تواند در دو حالت وجود داشته باشد: نیمه مایع ( سل) و چسبناک ( ژل). بنابراین، بسته به تأثیر عوامل خارجی (دما، تابش، محلول های شیمیایی)، سیتوپلاسم از حالتی به حالت دیگر منتقل می شود.

کارکرد

• فضای داخل سلولی را پر می کند.
• تمام عناصر ساختاری سلول را به هم متصل می کند.
• مواد سنتز شده را بین اندامک ها و خارج از سلول حمل می کند.
• مکان اندامک ها را تعیین می کند.
• محیطی برای واکنش های فیزیکی و شیمیایی است.
• مسئول تورگ سلولی، پایداری محیط داخلی سلول است.

عملکرد سیتوپلاسم در یک سلول به نوع خود سلول نیز بستگی دارد: گیاهی، حیوانی، یوکاریوتی یا پروکاریوتی. اما در تمام سلول های زنده در سیتوپلاسم، یک پدیده فیزیولوژیکی مهم رخ می دهد - گلیکولیز. فرآیند اکسیداسیون گلوکز که در شرایط هوازی انجام می شود و با آزاد شدن انرژی به پایان می رسد.

حرکت سیتوپلاسم

سیتوپلاسم در حرکت مداوم است، این ویژگی در زندگی سلول اهمیت زیادی دارد. به دلیل حرکت، فرآیندهای متابولیکی در داخل سلول و توزیع عناصر سنتز شده بین اندامک ها امکان پذیر است.

زیست شناسان حرکت سیتوپلاسم را در سلول های بزرگ مشاهده کردند، در حالی که حرکت واکوئل ها را زیر نظر داشتند. ریز رشته ها و میکروتوبول ها مسئول حرکت سیتوپلاسم هستند که در حضور مولکول های ATP فعال می شوند.

حرکت سیتوپلاسم نشان می‌دهد که سلول‌ها چقدر فعال هستند و چقدر توانایی بقا دارند. این فرآیند به تأثیرات خارجی وابسته است، بنابراین کوچکترین تغییر در عوامل محیطی آن را متوقف یا تسریع می کند.

نقش سیتوپلاسم در بیوسنتز پروتئین. بیوسنتز پروتئین با مشارکت ریبوزوم ها انجام می شود ، آنها همچنین مستقیماً در سیتوپلاسم یا روی ER گرانول قرار دارند. همچنین از طریق منافذ هسته، mRNA وارد سیتوپلاسم می شود که حامل اطلاعات کپی شده از DNA است. اگزوپلاسم حاوی آمینو اسیدهای لازم برای سنتز پروتئین و آنزیم هایی است که این واکنش ها را کاتالیز می کنند.

جدول خلاصه ساختار و عملکرد سیتوپلاسم

اساس ساختار جانوران مانند همه موجودات دیگر یک سلول است. این یک سیستم پیچیده است که اجزای آن از طریق انواع واکنش های بیوشیمیایی به هم مرتبط هستند. ساختار دقیق یک سلول خاص به عملکردهایی که در بدن انجام می دهد بستگی دارد.

سلول های گیاهان، جانوران و قارچ ها (همه یوکاریوت ها) دارای یک طرح ساختاری مشترک هستند. آنها دارای یک غشای سلولی، یک هسته با هسته، میتوکندری، ریبوزوم، شبکه آندوپلاسمی و تعدادی اندامک دیگر و ساختارهای دیگر هستند. با این حال، علی رغم شباهت، سلول های حیوانی ویژگی های خاص خود را دارند که آنها را از سلول های گیاهی و قارچ ها متمایز می کند.

سلول های حیوانی فقط پوشیده شده اند غشای سلولی. آنها نه دیواره سلولی سلولزی دارند (مانند گیاهان) و نه دیواره کیتینی (مانند قارچ ها). دیواره سلولی سفت و سخت است. بنابراین، از یک طرف، همانطور که بود، یک اسکلت خارجی (حمایت) برای سلول فراهم می کند، اما، از سوی دیگر، به سلول های گیاهی و قارچی اجازه نمی دهد که مواد را با گرفتن جذب کنند (فاگوسیتوز و پینوسیتوز). آنها را می مکند. سلول های حیوانی قادر به این روش تغذیه هستند. غشای سلولی خاصیت ارتجاعی دارد که تغییر شکل سلول را تا حدودی ممکن می سازد.

سلول های جانوری معمولا کوچکتر از سلول های گیاهی و قارچی هستند.

سیتوپلاسممحتوای مایع درونی سلول است. چسبناک است، زیرا محلولی از مواد است. حرکت مداوم سیتوپلاسم حرکت مواد و اجزای سلول را تضمین می کند. این به جریان واکنش های شیمیایی مختلف کمک می کند.

مکان مرکزی در سلول حیوانی توسط یک بزرگ اشغال شده است هسته. هسته دارای غشای خاص خود است (پوشش هسته ای) که محتویات آن را از محتویات سیتوپلاسم جدا می کند. غشای هسته دارای منافذی است که از طریق آنها حمل و نقل مواد و ساختارهای سلولی انجام می شود. در داخل هسته آب هسته وجود دارد (ترکیب آن تا حدودی با سیتوپلاسم متفاوت است) هستهو کروموزوم ها. هنگامی که یک سلول تقسیم می شود، کروموزوم ها جمع می شوند و در زیر میکروسکوپ نوری دیده می شوند. در یک سلول غیرقابل تقسیم، کروموزوم ها رشته ای هستند. آنها در "حالت کاری" هستند. در این زمان، سنتز انواع مختلفی از RNA روی آنها اتفاق می افتد که باعث سنتز پروتئین ها می شود. کروموزوم ها اطلاعات ژنتیکی را ذخیره می کنند. این کدی است که اجرای آن طول عمر سلول را مشخص می کند و در هنگام تقسیم والد به سلول های فرزند نیز منتقل می شود.

میتوکندری، شبکه آندوپلاسمی (ER)، مجموعه گلژی نیز دارای غلاف غشایی هستند. که در میتوکندری ATP (آدنوزین تری فسفریک اسید) سنتز می شود. در اتصالات او مقدار زیادی انرژی ذخیره می شود. هنگامی که این انرژی برای زندگی سلول مورد نیاز باشد، ATP به تدریج با آزاد شدن انرژی تجزیه می شود. بر EPSاغلب یافت می شود ریبوزوم هاجایی که پروتئین ها سنتز می شوند. از طریق کانال های ER، جریان خروجی پروتئین ها، چربی ها و کربوهیدرات ها به داخل وجود دارد مجموعه گلژی، جایی که این مواد جمع می شوند و سپس در صورت نیاز به شکل قطراتی که توسط یک غشاء احاطه شده اند جدا می شوند.

ریبوزوم ها غشا ندارند. ریبوزوم ها یکی از قدیمی ترین اجزای سلول هستند، زیرا باکتری ها آنها را دارند. برخلاف یوکاریوت ها، باکتری ها ساختار غشایی واقعی ندارند.

سلول حیوانی دارد لیزوزوم هاکه حاوی موادی هستند که مواد آلی جذب شده توسط سلول را تجزیه می کنند.

بر خلاف سلول های گیاهی، حیوان دارای پلاستید از جمله کلروپلاست نیست. در نتیجه، سلول حیوانی قادر به تغذیه اتوتروف نیست، اما به صورت هتروتروف تغذیه می شود.

در سلول حیوانی سانتریول ها (مرکز سلول) وجود دارد که تشکیل دوک تقسیم و واگرایی کروموزوم ها را در فرآیند تقسیم سلولی تضمین می کند. یک سلول گیاهی چنین ساختار سلولی ندارد.

سلول - کوچکترین ساختار کل جهان گیاهی و جانوری - مرموزترین پدیده طبیعت است. سلول حتی در سطح خود بسیار پیچیده است و دارای ساختارهای بسیاری است که عملکردهای خاصی را انجام می دهند. در بدن، ترکیبی از سلول های خاص، بافت ها، بافت ها - اندام ها، و آن ها - سیستم های اندام را تشکیل می دهند. ساختار حیوان از بسیاری جهات مشابه است، اما در عین حال تفاوت های اساسی دارد. به عنوان مثال، ترکیب شیمیایی سلول ها مشابه است، اصول ساختار و فعالیت زندگی مشابه است، اما هیچ سانتریول در سلول های گیاهی (به جز جلبک ها) وجود ندارد و نشاسته به عنوان یک پایه ذخیره غذایی عمل می کند.

این حیوان بر اساس سه جزء اصلی است - هسته، سیتوپلاسم و دیواره سلولی. سیتوپلاسم همراه با هسته، پروتوپلاسم را تشکیل می دهد. غشای سلولی یک غشای بیولوژیکی (پارتیشن) است که سلول را از محیط خارجی جدا می کند، به عنوان پوسته ای برای اندامک های سلولی و هسته عمل می کند و بخش های سیتوپلاسمی را تشکیل می دهد. اگر آماده سازی را زیر میکروسکوپ قرار دهید، ساختار سلول حیوانی به راحتی قابل مشاهده است. دیواره سلولی شامل سه لایه است. لایه بیرونی و درونی پروتئین و لایه میانی لیپید است. در این مورد، لایه چربی به دو لایه دیگر تقسیم می شود - یک لایه مولکول های آبگریز و یک لایه مولکول های آبدوست، که به ترتیب خاصی مرتب شده اند. بر روی سطح غشای سلولی ساختار خاصی وجود دارد - گلیکوکالیکس، که توانایی انتخابی غشاء را فراهم می کند. پوسته مواد لازم را از خود عبور می دهد و مواد مضر را به تاخیر می اندازد. هدف ساختار سلول حیوانی ارائه یک عملکرد محافظتی در این سطح است. نفوذ مواد از طریق غشاء با مشارکت مستقیم غشای سیتوپلاسمی اتفاق می افتد. سطح این غشاء به دلیل خمیدگی، برآمدگی، چین خوردگی و پرزها کاملاً قابل توجه است. غشای سیتوپلاسمی از کوچکترین ذرات و ذرات بزرگتر عبور می کند.

ساختار یک سلول حیوانی با حضور سیتوپلاسم مشخص می شود که عمدتاً از آب تشکیل شده است. سیتوپلاسم ظرفی برای اندامک ها و آخال ها است. علاوه بر این، سیتوپلاسم همچنین حاوی اسکلت سلولی است - رشته های پروتئینی که در این فرآیند دخیل هستند فضای داخل سلولی را محدود می کنند و شکل سلولی را حفظ می کنند و توانایی انقباض را حفظ می کنند. یکی از اجزای مهم سیتوپلاسم هیالوپلاسم است که ویسکوزیته و خاصیت ارتجاعی ساختار سلول را تعیین می کند. بسته به عوامل خارجی و داخلی، هیالوپلاسم می تواند ویسکوزیته خود را تغییر دهد - مایع یا ژل مانند شود.

با مطالعه ساختار یک سلول حیوانی، نمی توان به دستگاه سلولی - اندامک هایی که در سلول هستند، توجه کرد. همه اندامک ها ساختار خاص خود را دارند که توسط عملکردهای انجام شده تعیین می شود. هسته واحد مرکزی سلولی است که حاوی اطلاعات ارثی است و در متابولیسم در خود سلول نقش دارد. اندامک‌های سلولی شامل شبکه آندوپلاسمی، مرکز سلول، میتوکندری، ریبوزوم، کمپلکس گلژی، پلاستیدها، لیزوزوم‌ها و واکوئل‌ها هستند. اندامک های مشابهی در هر سلولی وجود دارد، اما بسته به عملکرد، ساختار یک سلول حیوانی ممکن است در حضور ساختارهای خاص متفاوت باشد.

ارگانوئیدها:

میتوکندری اکسیده می شود و انرژی شیمیایی را ذخیره می کند.

به دلیل وجود آنزیم های خاص، چربی ها و کربوهیدرات ها را سنتز می کند، کانال های آن به انتقال مواد در داخل سلول کمک می کند.

ریبوزوم ها پروتئین را سنتز می کنند.

مجموعه گلژی پروتئین را غلیظ می کند، چربی های سنتز شده، پلی ساکاریدها را فشرده می کند، لیزوزوم ها را تشکیل می دهد و موادی را برای حذف آنها از سلول یا استفاده مستقیم در داخل آن آماده می کند.

لیزوزوم ها کربوهیدرات ها، پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک و چربی ها را تجزیه می کنند و اساسا مواد مغذی وارد شده به سلول را هضم می کنند.

مرکز سلولی در فرآیند تقسیم سلولی نقش دارد.

واکوئل ها به دلیل محتویات شیره سلولی، تورگ سلولی (فشار داخلی) را حفظ می کنند.

ساختار یک سلول زنده بسیار پیچیده است - در سطح سلولی، بسیاری از فرآیندهای بیوشیمیایی انجام می شود که با هم فعالیت حیاتی ارگانیسم را تضمین می کند.