Tsütoplasma funktsioonid. Millised on tsütoplasma funktsioonid

Koos tsütoplasmaga on see raku üks peamisi osi, see ehitusmaterjal mis tahes orgaaniline aine. Tsütoplasmal on raku elus väga oluline roll, see ühendab kõiki rakustruktuure, soodustab nende omavahelist koostoimet. Ka tsütoplasmas on raku tuum ja kõik. Kui rääkida lihtsate sõnadega, siis on tsütoplasma aine, milles asuvad kõik teised raku komponendid.

Tsütoplasma struktuur

Tsütoplasma koostis sisaldab erinevaid keemilisi ühendeid, mis ei ole homogeensed. Keemiline aine, kuid keeruline füüsikalis-keemiline süsteem, see on ka pidevalt muutuv ja arenev ning kõrge veesisaldusega. Tsütoplasma oluline komponent on kolloidses olekus valkude segu koos nukleiinhapped, rasvad ja süsivesikud.

Tsütoplasma jaguneb ka kaheks osaks:

  • endoplasm,
  • eksoplasma.

Endoplasma asub raku keskel ja sellel on vedelam struktuur. Just selles asuvad kõik raku olulisemad organellid. Eksoplasm asub piki raku perimeetrit, kus see piirneb selle membraaniga; see on viskoossem ja konsistentsilt tihedam. See mängib raku ühendamise rolli keskkonnaga.

Tsütoplasma joonistamine.

Tsütoplasma funktsioonid

Mis on tsütoplasma funktsioon? Väga oluline - kõik raku ainevahetuse protsessid toimuvad tsütoplasmas, välja arvatud nukleiinhapete süntees (see toimub raku tuumas). Lisaks sellele, kõige olulisemale funktsioonile, täidab tsütoplasma järgmisi kasulikke rolle:

  • täidab rakuõõne
  • on mobiilsidekomponentide link,
  • määrab organellide asukoha,
  • on füüsikaliste ja keemiliste protsesside juht intratsellulaarsel ja rakkudevahelisel tasandil,
  • hoiab raku siserõhku, selle mahtu, elastsust jne.

Tsütoplasma liikumine

Tsütoplasma liikumisvõime on selle oluline omadus, tänu sellele on tagatud rakuorganellide ühendus. Bioloogias nimetatakse tsütoplasma liikumist tsüklosiks, see on pidev protsess. Tsütoplasma liikumine rakus võib olla juga, võnkuv või ringikujuline.

Tsütoplasma jagunemine

Tsütoplasma teine ​​omadus on selle jagunemine, ilma milleta oleks rakkude jagunemine lihtsalt võimatu. Tsütoplasma jagunemise viib läbi

Tsütoplasma- see on raku sisekeskkond, mida piirab rakumembraan, välja arvatud tuum ja vakuool. Varem öeldi, et rakk koosneb 80% ulatuses veest. Raku tsütoplasma ehituse eripära seisneb selles enamik vee struktuur rakud asuvad tsütoplasmas. Tsütoplasma tahke osa sisaldab valke, süsivesikuid, fosfolipiide, kolesterooli ja muid lämmastikku sisaldavaid orgaanilisi ühendeid, mineraalsooli, glükogeenipiiskade kujul (loomarakkudes) ja muid aineid. Peaaegu kõik rakkude metabolismi protsessid toimuvad tsütoplasmas. Tsütoplasma sisaldab ka varu toitaineid ja ainevahetusprotsesside lahustumatud jääkproduktid.

Tsütoplasma funktsioonid ehk tsütoplasma roll rakus

Tsütoplasma funktsioonid ehk tsütoplasma roll:
1. Ühendage kõik lahtri osad ühtseks tervikuks;
2. Selles toimuvad keemilised protsessid;
3. Vedab aineid;
4. Täidab toetavat funktsiooni.

 

To tsütoplasma struktuursed omadused võib sisaldada järgmist:
1. Värvitu viskoosne aine;
2. On pidevas liikumises;
3. Sisaldab organoide (püsivad struktuurikomponendid ja rakulised inklusioonid ning mittepüsivad struktuurirakud);
4. Lisandid võivad olla tilkade (rasvade) ja teradena (valgud ja süsivesikud).

Kuidas tsütoplasma välja näeb, näete taime- või loomaraku struktuuri näitel.

Tsütoplasma liikumine

Tsütoplasma liikumine rakus on praktiliselt pidev. Tsütoplasma liikumine toimub tsütoskeleti või õigemini tsütoskeleti kuju muutumise tõttu.

Tsütoplasma organoidid

Kõik rakus paiknevad organoidid võib omistada raku tsütoplasma organoididele, kuna need kõik asuvad tsütoplasmas. Kõik tsütoplasmas olevad organoidid on liikuvas olekus ja võivad tsütoskeleti toimel liikuda.

Tsütoplasma koostis

Tsütoplasma koostis sisaldab:
1. Vesi ligikaudu 80%;
2. Valku umbes 10%;
3. Lipiidid umbes 2%;
4. Orgaanilised soolad umbes 1%;
5. Anorgaanilised soolad 1%;
6. RNA ligikaudu 0,7%;
7. DNA ligikaudu 0,4%.
Nimetatud tsütoplasma koostis kehtib eukarüootsete rakkude kohta.

Taimede ja loomade kudesid moodustavad rakud erinevad oluliselt nii kuju, suuruse kui ka sisemine struktuur. Kuid neil kõigil on sarnasusi elutegevuse, ainevahetuse, ärrituvuse, kasvu, arengu ja muutumisvõime põhijoontes.

Rakus toimuvad bioloogilised transformatsioonid on lahutamatult seotud elusraku nende struktuuridega, mis vastutavad ühe või mõne muu funktsiooni täitmise eest. Selliseid struktuure nimetatakse organellideks.

Igat tüüpi rakud sisaldavad kolme peamist, lahutamatult seotud komponenti:

  1. struktuurid, mis moodustavad selle pinna: välimine membraan rakud või rakusein või tsütoplasmaatiline membraan;
  2. tsütoplasma terve spetsialiseeritud struktuuride kompleksiga - organellid (endoplasmaatiline retikulum, ribosoomid, mitokondrid ja plastiidid, Golgi kompleks ja lüsosoomid, rakukeskus), mis rakus pidevalt esinevad, ja ajutised moodustised, mida nimetatakse inklusioonideks;
  3. tuum – on tsütoplasmast eraldatud poorse membraaniga ja sisaldab tuumamahla, kromatiini ja tuuma.

Raku struktuur

Taimede ja loomade raku (tsütoplasmaatilise membraani) pinnaaparaadil on mõned omadused.

Üherakulistes organismides ja leukotsüütides tagab välismembraan ioonide, vee ja muude ainete väikeste molekulide tungimise rakku. Tahkete osakeste rakku tungimise protsessi nimetatakse fagotsütoosiks ja vedelate ainete tilkade sisenemist pinotsütoosiks.

Väline plasmamembraan reguleerib ainete vahetust raku ja väliskeskkonna vahel.

Eukarüootsetes rakkudes on kaksikmembraaniga kaetud organellid - mitokondrid ja plastiidid. Need sisaldavad oma DNA-d ja valke sünteesivat aparaati, paljunevad jagunemise teel, see tähendab, et neil on rakus teatav autonoomia. Lisaks ATP-le sünteesitakse mitokondrites väike kogus valku. Plastiidid on iseloomulikud taimerakkudele ja paljunevad jagunemise teel.

Rakuseina struktuur
Rakkude tüübid Rakumembraani välimise ja sisemise kihi struktuur ja funktsioonid
välimine kiht (keemiline koostis, funktsioonid)

sisemine kiht - plasmamembraan

keemiline koostis funktsioonid
taimerakud Koosneb kiududest. See kiht toimib raku raamistikuna ja täidab kaitsefunktsiooni. Kaks kihti valku, nende vahel - lipiidide kiht Piirab raku sisemist keskkonda välisest ja säilitab need erinevused
loomarakud Välimine kiht (glükokaliks) on väga õhuke ja elastne. Koosneb polüsahhariididest ja valkudest. Täidab kaitsefunktsiooni. Ka Plasmamembraani spetsiaalsed ensüümid reguleerivad paljude ioonide ja molekulide tungimist rakku ja nende väljumist väliskeskkonda.

Ühemembraaniliste organellide hulka kuuluvad endoplasmaatiline retikulum, Golgi kompleks, lüsosoomid, erinevad tüübid vakuoolid.

Kaasaegsed uurimisvahendid on võimaldanud bioloogidel kindlaks teha, et vastavalt raku ehitusele tuleks kõik elusolendid jagada "mittetuumalisteks" - prokarüootideks ja "tuumalisteks" - eukarüootideks.

Prokarüootsetel bakteritel ja sinivetikatel, aga ka viirustel on ainult üks kromosoom, mida esindab DNA molekul (harvemini RNA), mis asub otse raku tsütoplasmas.

Raku tsütoplasma organellide ehitus ja funktsioonid
Peamised organoidid Struktuur Funktsioonid
Tsütoplasma Peeneteralise struktuuriga sisemine poolvedel sööde. Sisaldab tuuma ja organelle
  1. Pakub vastastikmõju tuuma ja organellide vahel
  2. Reguleerib biokeemiliste protsesside kiirust
  3. Täidab transpordifunktsiooni
EPS - endoplasmaatiline retikulum Tsütoplasma membraanide süsteem, mis moodustab kanaleid ja suuremaid õõnsusi, on ER kahte tüüpi: granuleeritud (kare), millel asuvad paljud ribosoomid, ja sile
  1. Viib läbi valkude, süsivesikute, rasvade sünteesiga seotud reaktsioone
  2. Soodustab toitainete transporti ja ringlust rakus
  3. Valk sünteesitakse granuleeritud ER-l, süsivesikud ja rasvad siledal ER-l
Ribosoomid Väikesed kehad läbimõõduga 15-20 mm Viia läbi valgumolekulide süntees, nende kokkupanek aminohapetest
Mitokondrid Neil on sfäärilised, filiformsed, ovaalsed ja muud kujundid. Mitokondrite sees on voldid (pikkus 0,2-0,7 mikronit). Mitokondrite väliskate koosneb kahest membraanist: välimine on sile ja sisemine moodustab väljakasvud-ristid, millel paiknevad hingamisensüümid.
  1. Andke rakule energiat. Energia vabaneb adenosiintrifosfaadi (ATP) lagunemisel
  2. ATP sünteesi viivad läbi ensüümid mitokondriaalsetel membraanidel
Plastiidid - iseloomulikud ainult taimerakkudele, neid on kolme tüüpi: topeltmembraani rakuorganellid
kloroplastid Need on rohelised, ovaalse kujuga, tsütoplasmast piiratud kahe kolmekihilise membraaniga. Kloroplasti sees on näod, kuhu on koondunud kogu klorofüll Kasutage päikese valgusenergiat ja looge orgaaniline aine anorgaanilisest
kromoplastid Kollane, oranž, punane või pruun, tekkinud karoteeni kuhjumise tulemusena lisatud erinevad osad taimed punased ja kollased
leukoplastid Värvusetud plastiidid (leitud juurtes, mugulates, sibulates) Nad säilitavad varutoitaineid.
Golgi kompleks Võib olla erineva kujuga ja koosneb õõnsustest, mis on piiritletud membraanide ja nendest välja ulatuvate tuubulitega, mille otsas on mullid
  1. Kogub ja eemaldab endoplasmaatilises retikulumis sünteesitud orgaanilised ained
  2. Moodustab lüsosoome
Lüsosoomid Ümmargused kehad läbimõõduga umbes 1 µm. Nende pinnal on membraan (nahk), mille sees on ensüümide kompleks Teostada seedefunktsiooni – seedida toiduosakesi ja eemaldada surnud organellid
Rakkude liikumise organellid
  1. Lipud ja ripsmed, mis on rakkude väljakasvud ja millel on loomadel ja taimedes sama struktuur
  2. Müofibrillid - üle 1 cm pikkused õhukesed niidid läbimõõduga 1 mikron, mis on paigutatud kimpudesse piki lihaskiudu
  3. Pseudopoodia
  1. Täitke liikumise funktsiooni
  2. Need põhjustavad lihaste kokkutõmbumist
  3. Liikumine spetsiifilise kontraktiilse valgu kokkutõmbumise teel
Rakkude kandmised Need on raku mittepüsivad komponendid – süsivesikud, rasvad ja valgud. Raku elus kasutatavad varutoitained
Rakukeskus Koosneb kahest väikesest kehast - tsentrioolidest ja tsentrosfäärist - tsütoplasma tihendatud alast Mängib olulist rolli rakkude jagunemisel

Eukarüootidel on suur hulk organelle, nende tuumad sisaldavad kromosoome nukleoproteiinide kujul (DNA kompleks histooni valguga). Eukarüoote on enamus kaasaegsed taimed ja loomad, nii ühe- kui ka mitmerakulised.

Rakukorraldusel on kaks taset:

  • prokarüootsed - nende organismid on väga lihtsalt paigutatud - nad on üherakulised või koloniaalvormid, mis moodustavad püsside, sinivetikate ja viiruste kuningriigi
  • eukarüootsed - üherakulised koloonia- ja mitmerakulised vormid, algloomadest - risoomid, lipukesed, ripsloomad - kõrgemate taimede ja loomadeni, mis moodustavad taimede kuningriigi, seente kuningriigi, loomade kuningriigi

Rakutuuma ehitus ja funktsioonid
Peamised organellid Struktuur Funktsioonid
köögivilja tuuma ja loomarakk Ümmargune või ovaalne kuju
Tuumaümbris koosneb 2 pooridega membraanist
  1. Eraldab tuuma tsütoplasmast
  2. vahetus tuuma ja tsütoplasma vahel
Tuumamahl (karüoplasma) - poolvedel aine Keskkond, milles paiknevad nukleoolid ja kromosoomid
Tuumad on sfäärilised või ebakorrapärased Nad sünteesivad RNA-d, mis on osa ribosoomist
Kromosoomid on tihedad, piklikud või filamentsed moodustised, mis on nähtavad ainult rakkude jagunemise ajal. Sisaldab DNA-d, mis sisaldab pärilikku teavet põlvest põlve edasi antud

Kõik raku organellid, hoolimata nende struktuuri ja funktsioonide iseärasustest, on omavahel seotud ja "töötavad" rakus, nagu ka ühtne süsteem, milles lüliks on tsütoplasma.

Spetsiaalsed bioloogilised objektid, mis asuvad vahepealsel positsioonil elava ja elutu loodus, on viirused, mille avastas 1892. aastal D.I. Ivanovski, praegu on need eriteaduse – viroloogia – objekt.

Viirused paljunevad ainult taimede, loomade ja inimeste rakkudes, põhjustades erinevaid haigusi. Viirustel on väga lihtne struktuur ja need koosnevad nukleiinhappest (DNA või RNA) ja valgukihist. Väljaspool peremeesrakke ei näita viirusosakesel elutähtsaid funktsioone: ta ei toitu, ei hinga, ei kasva, ei paljune.

Mis on tsütoplasma? Mis on selle struktuur ja koostis? Milliseid funktsioone see täidab? Selles artiklis vastame kõigile neile küsimustele üksikasjalikult. Lisaks käsitleme tsütoplasma struktuurseid iseärasusi ja selle omadusi, samuti räägime rakumembraanide struktuuri jagunemisest ja kõige olulisematest rakuorganellidest.

Raku kõigi kudede ja elundite struktuuriüksused. Nende struktuurse korralduse kahte tüüpi

Teadaolevalt moodustavad rakud kõigi taimede ja loomade kudesid. Need kõigi elusolendite struktuuriüksused võivad erineda kuju, suuruse ja isegi sisemise struktuuri poolest. Kuid samal ajal on neil sarnased põhimõtted eluprotsessides, sealhulgas ainevahetuses, kasvus ja arengus, ärrituvuses ja muutlikkuses. Lihtsamad eluvormid koosnevad ühest rakust ja paljunevad jagunemise teel.
Teadlased on tuvastanud kahte tüüpi rakustruktuuri korraldust:

  • prokarüootne;
  • eukarüootne.

Nende struktuuris on palju erinevusi. Struktuuriliselt kavandatud südamikku pole. Selle ainus kromosoom asub otse tsütoplasmas, see tähendab, et see ei eraldu teistest elementidest kuidagi. See struktuur on iseloomulik bakteritele. Nende tsütoplasma on struktuurilt kehv, kuid sisaldab väikeseid ribosoome. Eukarüootne rakk on palju keerulisem kui prokarüootne rakk. Selle DNA, mis on seotud valguga, asub kromosoomides, mis asuvad eraldi raku organoidis - tuumas. See on eraldatud teistest rakuorganellidest poorse membraaniga ja koosneb sellistest elementidest nagu: kromatiin, tuumamahl ja nukleool. Sellegipoolest on kahe rakulise organisatsiooni tüübi vahel midagi ühist. Nii prokarüootidel kui ka eukarüootidel on kest. Ja nende sisemist sisu esindab spetsiaalne kolloidlahus, milles on erinevad organellid ja ajutised kandmised.

tsütoplasma. Selle koostis ja funktsioonid

Nii et asume oma uurimistöö keskmesse. Mis on tsütoplasma? Vaatame seda rakulist moodustist lähemalt. Tsütoplasma on raku arhiivikomponent, mis asub tuuma ja plasmamembraani vahel. Poolvedel, see on läbi imbunud tuubulitest, mikrotuubulitest, mikrofilamentidest ja filamentidest. Samuti võib tsütoplasma all mõelda kolloidlahust, mida iseloomustab kolloidosakeste ja muude komponentide liikumine. Selles poolvedelas keskkonnas, mis koosneb veest, erinevatest orgaanilistest ja mitte orgaanilised ühendid, paiknevad rakulised struktuurid-organellid, aga ka ajutised kandmised. Tsütoplasma olulisemad funktsioonid on järgmised. See kujundab kõik mobiilsidekomponendid üheks süsteemiks. Tubulite ja mikrotuubulite olemasolu tõttu täidab tsütoplasma rakuskeleti funktsiooni ja loob keskkonna füsioloogiliste ja biokeemiliste protsesside läbiviimiseks. Lisaks võimaldab see kõigi raku organellide funktsioneerimist ja tagab liikumise. Need tsütoplasmaatilise raku funktsioonid on äärmiselt olulised, kuna võimaldavad kõigi elusolendite struktuuriüksusel täita oma tavapärast elutegevust. Nüüd teate, mis on tsütoplasma. Samuti on nad teadlikud sellest, millisel positsioonil see rakus on ja millist "tööd" see teeb. Järgmisena käsitleme üksikasjalikumalt kolloidlahuse koostist ja struktuuri.

Kas taime- ja loomarakkude tsütoplasmas on erinevusi?

Kolloidlahuses olevateks membraaniorganellideks loetakse endoplasmaatilist retikulumit, mitokondreid, lüsosoome, plastiide ja tsütoplasma välismembraani. Loomade ja taimede rakkudes on poolvedela keskkonna koostis erinev. Tsütoplasmas on spetsiaalsed organellid - plastiidid. Need on spetsiifilised valgukehad, mis erinevad funktsiooni, kuju poolest ja on värvitud erinevat värvi pigmentidega. Plastiidid asuvad tsütoplasmas ja on võimelised koos sellega liikuma. Nad kasvavad, paljunevad ja toodavad ensüüme sisaldavaid orgaanilisi ühendeid. Taimeraku tsütoplasmas on kolme tüüpi plastiide. Kollakaid või oranže nimetatakse kromoplastideks, rohelisi kloroplastideks ja värvituid leukoplastideks. Üks on veel silmapaistev omadus- Golgi kompleksi esindavad diktüosoomid, mis on hajutatud tsütoplasmas. Loomarakkudel on erinevalt taimerakkudest kaks tsütoplasma kihti. Välist nimetatakse ektoplasmaks ja sisemist endoplasmaks. Esimene kiht külgneb rakumembraaniga ja teine ​​asub selle ja poorse tuumamembraani vahel. Ektoplasma sisaldab suur hulk mikrofilament - globulaarsete aktiinivalgu molekulide kiud. Endoplasma sisaldab erinevaid organelle, graanuleid ja seda iseloomustab madalam viskoossus.

Hüaloplasma eukarüootses rakus

Eukarüootide tsütoplasma aluseks on nn hüaloplasma. See on limane, värvitu, heterogeenne lahus, milles toimuvad pidevalt ainevahetusprotsessid. Hüaloplasma (teisisõnu maatriks) on keerulise struktuuriga. See sisaldab lahustuvat RNA-d ja valke, lipiide ja polüsahhariide. Hüaloplasma sisaldab ka märkimisväärses koguses nukleotiide, aminohappeid ja ioone anorgaanilised ühendid tüüp Na - või Ca 2+ .

Maatriksil ei ole homogeenset struktuuri. Seda on kahel kujul, mida nimetatakse geeliks (tahkeks) ja sooliks (vedelaks). Nende vahel on üleminekud. Vedelas faasis on kõige õhemate valgufilamentide süsteem, mida nimetatakse mikrotrabekulideks. Nad seovad kõik rakus olevad struktuurid. Ja nende ristumiskohtades on ribosoomide rühmad. Mikrotrabekulaadid koos mikrotuubulite ja mikrofilamentidega moodustavad tsütoplasmaatilise skeleti. See määrab ja korraldab kõigi rakuorganellide asukoha.

Orgaanilised ja anorgaanilised ained raku kolloidlahuses

Mõelgem, milline on tsütoplasma keemiline koostis? Rakus sisalduvad ained võib jagada kahte rühma – orgaanilised ja anorgaanilised. Esimest esindavad valgud, süsivesikud, rasvad ja nukleiinhapped. Tsütoplasmas olevaid süsivesikuid esindavad mono-, di- ja polüsahhariidid. Monosahhariidid, värvitud kristalsed ained, mis on tavaliselt magusa maitsega, hõlmavad fruktoosi, glükoosi, riboosi jne. Suured polüsahhariidimolekulid koosnevad monosahhariididest. Rakus esindavad neid tärklis, glükogeen ja tselluloos. Lipiidid ehk rasvamolekulid moodustuvad glütserooli ja rasvhapete jääkidest. Tsütoplasma struktuur: anorgaanilised ained neid esindab peamiselt vesi, mis moodustab reeglina kuni 90% massist. See täidab tsütoplasmas olulisi funktsioone.

Vesi on universaalne lahusti, annab elastsust, osaleb otseselt ainete liikumises nii rakkude sees kui ka rakkude vahel. Mis puudutab biopolümeeride aluseks olevaid makroelemente, siis enam kui 98% tsütoplasma kogu koostisest on hapniku, vesiniku, süsiniku ja lämmastiku poolt hõivatud. Lisaks neile sisaldab rakk naatriumi, kaltsiumi, väävlit, magneesiumi, kloori jne Mineraalsoolad on anioonide ja katioonide kujul, kusjuures nende vahekord määrab keskkonna happesuse.

Kolloidlahuse omadused rakus

Mõelge edasi, millised on tsütoplasma peamised omadused. Esiteks on see pidev tsüklos. See tähistab tsütoplasma rakusisest liikumist. Esmakordselt registreeris ja kirjeldas seda 18. sajandil Itaalia teadlane Corti. Tsükloos esineb kogu protoplasmas, sealhulgas ahelates, mis ühendavad tsütoplasmat tuumaga. Kui liikumine mingil põhjusel peatub, eukarüootne rakk sureb. Tsütoplasma on tingimata pidevas tsükloosis, mis tuvastatakse organellide liikumisega. Maatriksi liikumise kiirus sõltub erinevatest teguritest, sealhulgas valgusest ja temperatuurist. Näiteks sibulasoomuste epidermises on tsükloosi kiirus umbes 6 m/s. Tsütoplasma liikumine taimeorganismis avaldab tohutut mõju selle kasvule ja arengule, hõlbustades ainete transporti rakkude vahel. Teine oluline omadus on kolloidlahuse viskoossus. See varieerub suuresti sõltuvalt organismi tüübist. Mõnel elusolendil võib tsütoplasma viskoossus olla väga veidi kõrgem kui teistel, vastupidi, see võib ulatuda glütserooli viskoossuseni. Arvatakse, et see sõltub ainevahetusest. Mida intensiivsem on vahetus, seda madalamaks muutub kolloidlahuse viskoossus.

Teine oluline omadus on poolläbilaskvus. Selle koostises oleval tsütoplasmal on piirmembraanid. Oma erilise struktuuri tõttu on neil võime teatud ainete molekule selektiivselt läbida ja teisi mitte. Tsütoplasmal on eluprotsessis oluline roll. See ei ole kogu elu jooksul konstantne, muutub vanusega ja suureneb taimeorganismides valguse intensiivsuse ja temperatuuri tõusuga. Tsütoplasma tähtsust on raske üle hinnata. See osaleb energia metabolismis, toitainete transpordis ja eksotoksiinide eemaldamises. Samuti peetakse maatriksit osmootseks barjääriks ja see on seotud arengu, kasvu ja rakkude jagunemise protsesside reguleerimisega. sealhulgas tsütoplasma suur roll DNA replikatsiooni ajal.

Rakkude paljunemise tunnused

Kõik taime- ja loomarakud paljunevad jagunemise teel. Tuntud on kolme tüüpi – kaudne, otsene ja redutseeriv. Esimest nimetatakse muidu amitoosiks. Kaudne paljunemine toimub järgmiselt. Esialgu on tuum "pitsitud" ja seejärel toimub tsütoplasma jagunemine. Selle tulemusena moodustuvad kaks rakku, mis kasvavad järk-järgult ema suuruseks. Seda tüüpi jagunemine loomadel on äärmiselt haruldane. Reeglina on neil kaudne jagunemine, see tähendab mitoos. See on palju keerulisem kui amitoos ja seda iseloomustab asjaolu, et tuumas suureneb süntees ja DNA kogus kahekordistub. Mitoosil on neli faasi, mida nimetatakse profaasiks, metafaasiks, anafaasiks ja telofaasiks.

  • Esimest faasi iseloomustab kromatiini niitide kere moodustumine tuuma asemele ja seejärel kromosoomid "juuksenõelade" kujul. Sel perioodil lahknevad tsentrioolid poolustele ja moodustub akromatiini jaotusvõll.
  • Mitoosi teist etappi iseloomustab asjaolu, et kromosoomid, saavutades maksimaalse spiraliseerumise, hakkavad raku ekvaatoril korrapäraselt asetuma.
  • Kolmandas faasis jaguneb kromosoom kaheks kromatiidiks. Sel juhul tõmbuvad spindli keermed kokku ja tõmbavad tütarkromosoomid vastaspoolustele.
  • Mitoosi neljandas faasis toimub kromosoomide disspiraliseerumine, samuti tuumaümbrise moodustumine nende ümber. Samal ajal toimub tsütoplasma jagunemine. Tütarrakkudel on diploidne kromosoomide komplekt.

Redutseeriv jagunemine on iseloomulik eranditult sugurakkudele. Seda tüüpi rakkude paljunemise korral tekivad kromosoomidest paarismoodustised. Erandiks on üks paaritu kromosoom. Kahe tütarraku redutseerimise tulemusena saadakse poolkromosoomikomplekt. Sidumata asub ainult ühes lapselahtris. Sugurakke, millel on pool komplekti kromosoome, küpsed ja viljastumisvõimelised, nimetatakse nais- ja meessugurakkudeks.

Tsütoplasmaatilise membraani mõiste

Kõigil loomarakkudel, taimedel ja isegi kõige lihtsamatel bakteritel on spetsiaalne pinnaaparaat, mis piirab ja kaitseb maatriksit väliskeskkond. tsütoplasmaatiline membraan (plasmalemma) rakumembraan, plasmamembraan) on selektiivselt läbilaskev molekulide (valgud, fosfolipiidid) kiht, mis katab tsütoplasmat. See sisaldab kolme alamsüsteemi:

  • plasmamembraan;
  • supramembraanne kompleks;
  • hüaloplasma submembraanne lihas-skeleti aparaat.

Tsütoplasmaatilise membraani struktuur on järgmine: see sisaldab kahte kihti lipiidimolekule (kakskihti), samal ajal kui igal sellisel molekulil on saba ja pea. Sabad on vastamisi. Need on hüdrofoobsed. Pead on hüdrofiilsed ja jäävad rakku sisse ja välja. Valgu molekulid sisalduvad kaksikkihis. Pealegi on see asümmeetriline ja monokihtides paiknevad erinevad lipiidid. Näiteks eukarüootses rakus paiknevad kolesterooli molekulid membraani sisemises pooles tsütoplasma kõrval. Glükolipiidid asuvad eranditult väliskihis ja nende süsivesikute ahelad on alati suunatud väljapoole. Tsütoplasmaatiline membraan täidab kõige olulisemaid funktsioone, sealhulgas piirab raku sisemist sisu väliskeskkonnast, võimaldades teatud ainetel (glükoos, aminohapped) tungida rakku. Plasmalemma teostab ainete ülekandmist rakku, samuti nende väljutamist väljapoole, see tähendab eritumist. Vesi, ioonid ja väikesed ainete molekulid tungivad läbi pooride ning suured tahked osakesed transporditakse rakku fagotsütoosi teel. Membraan moodustab pinnal mikrovillid, eendid ja väljaulatuvad osad, mis võimaldab mitte ainult tõhusalt absorbeerida ja vabastada aineid, vaid ka ühenduda teiste rakkudega. Membraan annab võimaluse kinnitada erinevatele pindadele "kõikide elusolendite ühikut" ja soodustab liikumist.

Organellid tsütoplasmas. Endoplasmaatiline retikulum ja ribosoomid

Lisaks hüaloplasmale sisaldab tsütoplasma ka palju mikroskoopilisi organelle, mis erinevad struktuuri poolest. Nende olemasolu taime- ja loomarakkudes näitab, et nad kõik täidavad kõige olulisemaid funktsioone ja on elutähtsad. Mingil määral on need morfoloogilised moodustised võrreldavad inimese või looma keha organitega, mis võimaldas neid nimetada organellideks. Tsütoplasmas eristatakse valgusmikroskoobiga nähtavaid organelle - lamellkompleks, mitokondrid ja tsentrosoom. Elektronmikroskoobi abil leitakse maatriksist mikrotuubulid, lüsosoomid, ribosoomid ja plasma retikulum. Raku tsütoplasma on läbi imbunud erinevaid kanaleid, mida nimetatakse "endoplasmaatiliseks retikulumiks". Nende membraani seinad on kontaktis kõigi teiste organellidega ja moodustavad ühtse süsteemi, mis teostab energia metabolism, samuti ainete liikumist rakus. Nende kanalite seintes on ribosoomid, mis näevad välja nagu väikesed graanulid. Need võivad asuda üksikult või rühmadena. Ribosoomid koosnevad peaaegu võrdsetest kogustest ribonukleiinhape ja valgud. Magneesium sisaldub ka nende koostises. Ribosoomid ei saa paikneda mitte ainult EPS-i kanalites, vaid paikneda vabalt ka tsütoplasmas ning esineda ka tuumas, kus need moodustuvad. Ribosoome sisaldavate kanalite kogumit nimetatakse granulaarseks endoplasmaatiliseks retikulumiks. Lisaks ribosoomidele sisaldavad need ensüüme, mis soodustavad süsivesikute ja rasvade sünteesi. Kanalite sisemistes õõnsustes on raku jääkproduktid. Mõnikord tekivad vakuoolid EPS-i pikendustes - ja neid piirab membraan. Need organellid säilitavad turgori rõhku. Lüsosoomid on väikesed ovaalse kujuga moodustised. Need on hajutatud kogu tsütoplasmas. Lüsosoomid moodustuvad EPS-is või Golgi kompleksis, kus need täidetakse hüdrolüütiliste ensüümidega. Lüsosoomid on loodud fagotsütoosi tõttu rakku sattunud osakeste seedimiseks.

Tsütoplasma: selle organellide struktuur ja funktsioonid. Golgi lamellkompleks, mitokondrid ja tsentrosoom

Golgi kompleksi esindavad taimerakkudes eraldi kehad, mis on kaunistatud membraanidega, ja loomadel - tuubulite, vesiikulite ja tsisternidega. See organell on mõeldud keemiline muutus rakusekretsiooni saaduste tihendamine ja sellele järgnev vabanemine tsütoplasmasse. Samuti teostab see polüsahhariidide sünteesi ja glükoproteiinide moodustumist. Mitokondrid on vardakujulised, niitjad või granuleeritud kehad. Need on piiratud kahe membraaniga, mis koosnevad kahekordsetest fosfolipiidide ja valkude kihtidest. Nende organellide sisemistelt membraanidelt ulatuvad kristallid, mille seintel on ensüümid. Nende abiga sünteesitakse adenosiintrifosfaat (ATP). Mitokondreid nimetatakse mõnikord "rakulisteks jõujaamadeks", kuna need annavad märkimisväärse osa adenosiintrifosfaadist. Seda kasutab rakk allikana keemiline energia. Lisaks täidavad mitokondrid muid funktsioone, sealhulgas: signaalimine, rakkude nekroos, rakkude diferentseerumine. Tsentrosoom (rakukeskus) koosneb kahest tsentrioolist, mis asuvad üksteise suhtes nurga all. See organoid esineb kõigis loomades ja taimedes (välja arvatud algloomad ja madalamad seened) ning vastutab pooluste määramise eest mitoosi ajal. Jagunevas rakus jaguneb kõigepealt tsentrosoom. Sel juhul moodustub akromatiini spindel, mis seab kromosoomide orientiirid pooluste suunas. Lisaks näidatud organellidele võib rakus leida ka organelle. eriotstarbeline nagu ripsmed ja lipud. Samuti võib see teatud eluetappidel sisaldada kandmisi, st ajutisi elemente. Näiteks toitained nagu rasvatilgad, valgud, tärklis, glükogeen jne.

Lümfotsüüdid on immuunsüsteemi kõige olulisemad rakud

Lümfotsüüdid on olulised rakud, mis kuuluvad inimese ja looma vere leukotsüütide rühma ning osalevad immunoloogilistes reaktsioonides. Need jagunevad suuruse ja struktuuriomaduste järgi kolme alarühma:

  • väike - läbimõõduga alla 8 mikroni;
  • keskmine - läbimõõduga 8 kuni 11 mikronit;
  • suur - läbimõõduga üle 11 mikroni.

Loomade veres domineerivad väikesed lümfotsüüdid. Neil on suur ümar tuum, mis domineerib tsütoplasma mahust. Selle alarühma lümfotsüütide tsütoplasma näeb välja nagu tuuma velg või sirp, mis külgneb tuuma mõlemal küljel. Sageli sisaldab maatriks mõningaid väikeseid asurofiilseid graanuleid. Mitokondrid, lamellkompleksi elemendid ja ER-tuubulid ei ole arvukad ja asuvad tuuma depressiooni lähedal. Keskmised ja suured lümfotsüüdid on paigutatud mõnevõrra erinevalt. Nende tuumad on oakujulised, sisaldavad väiksemas koguses kondenseerunud kromatiini. Nendes olevat tuuma on lihtne eristada. Teise ja kolmanda rühma lümfotsüütide tsütoplasmal on laiem serv. Lümfotsüüte on kahte klassi, nn B- ja T-lümfotsüüdid. Esimesed moodustuvad loomadel luuüdi müeloidkoes. Nendel rakkudel on võime moodustada immunoglobuliine. Nende abiga interakteeruvad B-lümfotsüüdid antigeenidega, tunnustades viimaseid. T-lümfotsüüdid moodustuvad tüümuse luuüdi rakkudest (sagarikute kortikaalses osas). Nende tsütoplasmaatilises membraanis on pinna histo-sobivusantigeenid, aga ka arvukalt retseptoreid, mille abil võõrosakesed ära tuntakse. Väikesi lümfotsüüte esindavad peamiselt T-lümfotsüüdid (üle 70%), mille hulgas on suur hulk pikaealisi rakke. Valdav enamus B-lümfotsüüte ei ela kaua – nädalast kuuni.

Loodame, et meie artikkel oli kasulik ja nüüd teate, mis on tsütoplasma, hüaloplasma ja plasmalemma. Samuti on nad teadlikud nende rakuliste moodustiste funktsioonidest, struktuurist ja tähtsusest organismi eluks.

Tsütoplasma struktuur

Raku sisemus jaguneb tsütoplasmaks ja tuumaks. Tsütoplasma moodustab suurema osa rakust.

Definitsioon 1

Tsütoplasma- see on raku väliskeskkonnast rakumembraaniga eraldatud sisemine poolvedel kolloidne keskkond, milles paiknevad tuum, kõik membraani organellid ja mittemembraanne struktuur.

Kogu ruum organellide vahel rakus on täidetud tsütoplasma lahustuva sisuga ( tsütosool). Koondamisseisund tsütoplasma võib olla erinev: haruldane - sol ja viskoosne geel. Kõrval keemiline koostis tsütoplasma on üsna keeruline. See on poolvedel limane värvitu keerulise füüsikalis-keemilise struktuuriga mass (bioloogiline kolloid).

Loomarakud ja väga noored taimerakud on täielikult tsütoplasmaga täidetud. Taimerakkudes tekivad diferentseerumise käigus väikesed vakuoolid, mille ühinemise käigus moodustub tsentraalne vakuool ning tsütoplasma liigub membraanile ja vooderdab selle pideva kihiga.

Tsütoplasma sisaldab:

  • sool (1%),
  • suhkur (4-6%),
  • aminohapped ja valgud (10-12%),
  • rasvad ja lipiidid (2-3%) ensüümid,
  • kuni 80% vett.

Kõik need ained moodustavad kolloidse lahuse, mis ei segune vee ega vaakumisisaldusega.

Tsütoplasma sisaldab:

  • maatriks (hüaloplasma),
  • tsütoskelett,
  • organellid,
  • kandmised.

Hüaloplasma- raku kolloidne värvitu struktuur. See koosneb lahustuvatest valkudest, RNA-st, polüsahhariididest, lipiididest ja teatud viisil paigutatud rakustruktuuridest: membraanidest, organellidest, inklusioonidest.

tsütoskelett, ehk rakusisene skelett, - valgumoodustiste - mikrotuubulite ja mikrofilamentide süsteem - täidab rakus toetavat funktsiooni, osaleb raku kuju muutmises ja liikumises, tagab rakus teatud ensüümide paigutuse.

Organellid- need on stabiilsed rakustruktuurid, mis täidavad teatud funktsioone, mis tagavad kõik raku elutegevuse protsessid (liikumine, hingamine, toitumine, orgaaniliste ühendite süntees, nende transport, päriliku teabe säilimine ja edastamine).

Eukarüootsed organellid jagunevad:

  1. kahemembraaniline (mitokondrid, plastiidid);
  2. ühemembraaniline (endoplasmaatiline retikulum, Golgi aparaat (kompleks), lüsosoomid, vakuoolid);
  3. mittemembraansed (lipud, ripsmed, pseudopoodia, müofibrillid).

Lisandid- raku ajutised struktuurid. Nende hulka kuuluvad reservühendid ja ainevahetuse lõpptooted: tärklise ja glükogeeni terad, rasvatilgad, soolakristallid.

Tsütoplasma funktsioonid ja omadused

Raku tsütoplasmaatiline sisaldus on võimeline liikuma, mis soosib organellide optimaalset paigutust ja tänu sellele kulgevad paremini biokeemilised reaktsioonid, ainevahetusproduktide vabanemine jne.

Algloomades (amööbides) toimub tsütoplasma liikumise tõttu rakkude peamine liikumine ruumis.

Tsütoplasmast tekkisid raku erinevad välismoodustised – lipukesed, ripsmed, pindmised väljakasvud, mis mängivad olulist rolli rakkude liikumisel ja aitavad kaasa rakkude ühendamisele kudedes.

Tsütoplasma on maatriks kõikidele rakuelementidele, tagades kõigi rakustruktuuride koosmõju, selles toimuvad mitmesugused keemilised reaktsioonid, ained liiguvad rakus läbi tsütoplasma, samuti rakust rakku.