Ważny składnik typowej komórki (wyjaśniono za pomocą diagramu)

Niektóre z najważniejszych elementów typowej komórki są następujące:

W zwykłym mikroskopie świetlnym widać tylko kilka organelli komórkowych, takich jak mitochondria, kompleks Golgiego, chloroplasty i jądro.

Jednak w mikroskopie elektronowym widać kilka innych organelli cytoplazmatycznych, takich jak retikulum endoplazmatyczne, "rybosomy, lizosomy, błona jądrowa, błona plazmatyczna, itp.".

Membrana plazmowa:

Najbardziej zewnętrzna granica komórki zwierzęcej nazywana jest "błoną plazmatyczną". Jest on niewidoczny pod mikroskopem świetlnym, ale pod mikroskopem elektronowym wydaje się być złożony z dwóch gęstych warstw, zwanych zewnętrzną gęstą warstwą i wewnętrzną gęstą warstwą. Obie te warstwy mają grubość około 20A ° i są oddzielone od siebie mniejszym zagęszczeniem o grubości około 35A °.

W ten sposób całkowita grubość błony plazmatycznej wynosi około 75A. Przed rozwojem mikroskopu elektronowego ludzie myśleli o tym, że membrana plazmowa została mocno naciągnięta na komórkę. Ale teraz wiemy, że pojedyncza błona komórkowa może mieć aż 3000 mikrokosmków. Inną osobliwością struktury membrany jest to, że pozostaje ona połączona z retikulum endoplazmatycznym.

Błona plazmatyczna ma skład lipo-białkowy.

Funkcje:

1. Daje tożsamość komórce.

2. Chroni organelle komórkowe.

3. Pomaga w trawieniu poprzez fagocytozę i pinocytozę.

4. Przez przepuszczalność wody może przez nie przepłynąć woda.

5. Pomaga w transporcie jonów.

6. Pomaga w tworzeniu organelli cytoplazmatycznych.

Mitochondria :

Termin mitochondria po raz pierwszy wykorzystał Benda (1902) do oznaczania włókienkowych i granulek cytoplazmy komórkowej. Większość wiedzy związanej z drobną strukturą mitochondriów wynika z badań Palade'a (1952, 55, 56) i Sjostranda (1955). Dzięki tym badaniom, obecnie mitochondria są definiowane jako struktury o podwójnych ściankach organelli komórkowych, w których obecne są błonowe struktury zwane Crista.

Zewnętrzna komora mitochondrium składa się z dwóch gęstych warstw i mniej gęstej warstwy o całkowitej grubości od 140 A do 180 A °, podczas gdy zewnętrzne i wewnętrzne gęste warstwy zmieniają się w swoich pomiarach od 35 A do 60 A ° w grubości w zależności od stanu fizjologicznego komórki. Mniej gęsta warstwa ma grubość 40-70 A °.

Matryca mitochondriów może mieć drobne nieprzejrzyste granulki o różnej wielkości, David E. Green (1964) zaobserwowany w bardzo powiększonym mikroskopie elektronowym, że wnętrze wewnętrznej membrany i zewnętrzna strona zewnętrznej membrany są pokryte bardzo małymi cząstkami. Mierzą około 90-100A ° średnicy.

Cząsteczki na zewnętrznej błonie różnią się od cząsteczek znajdujących się na wewnętrznej membranie. Te pierwsze ogólnie wyglądają gładko. Cząstka wewnątrz membrany wewnętrznej ma bardziej złożoną konfigurację. W niektórych komórkach, ale nie we wszystkich, cząstka ta ma podstawę, łodygę i kulistą główkę.

Mitochondria reprezentują centra wytwarzania energii w komórce. Mogą one powodować utlenianie związków pośrednich metabolizmu węglowodanów, tłuszczów i aminokwasów w obecności energii uwalniającej O2. Uwolniona energia jest uwięziona w postaci trifosforanu adenozyny (ATP).

Kompleks Golgi:

Kompleks Golgi prawdopodobnie został po raz pierwszy zaobserwowany wcześniej w 1867 roku przez La Vallete St George, ale jakikolwiek kredyt przypisuje się Camillo Golgi (1898), który opisał go jako wewnętrzny aparat siatkowy i po jego nazwie aparat Golgiego. Jest różnie nazywany elementem Golgiego, kompleksem Golgiego, kompleksem Daltona itd. Każdy kompleks Golgiego składa się z wielu blaszek, kanalików, pęcherzyków i wakuoli.

Błony kompleksu Golgiego to lipoproteiny, które prawdopodobnie pochodzą z błon retikulum endoplazmatycznego. Funkcją kompleksu Golgiego jest przechowywanie białek i enzymów syntetyzowanych przez rybosomy i transportowanych do nich retikulum endoplazmatycznym.

Ponadto kompleks Golgiego pełni najważniejszą funkcję sekretarza. Wydziela wiele granulek sekrecyjnych i lizosomów. W komórkach roślinnych kompleks Golgiego znany jest jako dictyosom i wydziela niezbędne materiały do ​​tworzenia ścian komórkowych podczas podziału komórki.

Lizosomy:

Lizosomy (Gr. Lyso, trawienny + somatyczny, ciało) są również rozproszone w cytoplazmie. Delikatnie wirując lizosomy można oddzielić od innych organelli komórkowych. Są one zwykle kuliste, ale mogą mieć nieregularny kształt, pokryte membraną lipoproteiny. Struktura wewnętrzna jest zawsze zmienna.

Lizosomy zawierają enzymy hydrolizujące, takie jak kwaśna fosfataza, rybonukleaza kwasowa, kwasowa dezoksyrybonukleaza i katepsy. Ale nie mają enzymów utleniających. Ta właściwość odróżnia je od mitochondriów. Lizosomy mają charakter polimorficzny i są powszechnie znane jako torby samobójcze i są odpowiedzialne za zmiany pośmiertne w komórkach.

Retikulum endoplazmatyczne :

Termin "mikrosom" został wprowadzony do cytologii modemu przez Claude'a (1943) w celu przedstawienia jednego z submikroskopowych składników komórkowych wyizolowanych przez odwirowanie. Są one znane jako uszkodzone części retikulum endoplazmatycznego po badaniach Kollmana (1953).

Porter (1945) był pierwszym człowiekiem, który opisał ich strukturę mikroskopową elektronów w hodowanych komórkach. Opisał je jako retikulum w kształcie worka. Są to worki błonowe w postaci podwójnej membrany lub cystern.

Termin cisternae został wprowadzony przez Sjostranda (1953) w celu opisania długich lub wydłużonych prętowych części retikulum endoplazmatycznego o wymiarach 50-200 A °. Wiess (1953) opisał pęcherzyki retikulum endoplazmatycznego, które zwykle mają średnicę 25-500 A °, podczas gdy Bradfield (1913) natknął się na inny rodzaj retikulum endoplazmatycznego, który nazwał je kanalikami, mierzy od 50 do 100 A ° w średnica.

Na podstawie obecności lub braku cząstek rybosomu lub RNP retikulum endoplazmatyczne (ER) wyróżnia się w dwóch odmianach. Chropowaty retikulum endoplazmatyczne i gładka siatkowa retikulum endoplazmatyczne.

Szorstka, otoczona murem retikulum endoplazmatyczne. Siatka retikulum endoplazmatycznego z grubymi ścianami (RER) to ta odmiana, która nosi rybosomy na zewnętrznej powierzchni cystern. Rozkład rybosomów może być kołowy, spiralny lub rozetowy.

Cząstki te mogą zostać wywołane, aby opuścić powierzchnię cystern bez uszkadzania struktury cystern lub zdolności do ponownego wiązania z cząstkami. Zazwyczaj szorstka retikulum endoplazmatyczne jest bogato rozprowadzane w komórkach zaangażowanych w syntezę białka.

Gładki, ściśnięty Retikulum endoplazmatyczne. Drugi duży podział systemu zawdzięcza swoją tożsamość w częściach brakowi cząstek i dlatego jest powszechnie określany jako gładka postać ziarnistej powierzchni. Podobnie jak RER, SER wykazuje charakterystyczną morfologię, która jest raczej rurowa niż cysternowa. Kanaliki mają średnicę prawie 50-100 nm. Jak badania Fawcett (1960) SER jest bogato rozprowadzany w komórkach, które są zaangażowane w syntezę sterydów.

Ciągłość pomiędzy SER danego typu komórki uwarunkowana jest charakterystycznym wzorem struktury. Zatem typowe dla komórek wątroby szczura jest pokazywanie grup ośmiu lub dziesięciu smukłych profili w równoległym układzie.

Plastidy :

Plastydy występują tylko w komórkach roślinnych (nie w komórkach zwierzęcych). Są to struktury podwójnie membranowe względnie większe niż mitochondria. Niektóre plastydy są bezbarwne i magazynują skrobię (leukoplasty). Inne zawierają różne pigmenty i nadają różne kolory (czerwony, brązowy, żółty itd.) Różnym częściom rośliny.

Są one wspólnie nazywane chromo lasts. Te zawierające zielony pigment-chlorofil są nazywane chloroplastami. Zawierają one kilka enzymów w ich matrycy niezbędnych do fotosyntezy. Chloroplasty wychwytują energię świetlną słońca i przekształcają ją w energię chemiczną wykorzystywaną w biosyntezie glukozy z CO ₂ i H ₂ O.

Ribosomes :

Wiele minut, sferyczne struktury znane jako rybosomy, pozostają połączone z błoną retikulum endoplazmatycznego i tworzą ziarnisty lub szorstki typ ER. Rybosomy pochodzą z jąderka i składają się głównie z kwasów rybonukleinowych (RNA) i białek.

Każdy rybosom składa się z dwóch jednostek strukturalnych, małej podjednostki znanej jako podjednostka 40S i większej podjednostki znanej jako podjednostki 60S. Rybosomy pozostają połączone z błonami retikulum endoplazmatycznego przez podjednostki 60S. Podjednostki 40S występują na większej podjednostce i tworzą strukturę przypominającą czapkę.

Rybosomy składają się z 3 typów RNA znanych jako rybosomalne RNA lub RNA, tj. RSNA 5S, 18S i 28S. RRNA 28S i 5S występują w dużej podjednostce (60S), podczas gdy rSNA 18S występuje w mniejszej podjednostce rybosomalnej. Rybosomy występują również swobodnie w cytoplazmie. Są to miejsca syntezy białek.

Peroksysomy :

Są one również ograniczone pojedynczą membraną. Zawierają enzymy rozkładające nadtlenek wodoru z wytworzeniem wody i tlenu. Są to ochronne organelle komórki.

Cilla and Flagella:

Komórki wielu jednokomórkowych organizmów i rzęskowego nabłonka organizmów wielokomórkowych składają się z podobnych do włosów cytoplazmatycznych projekcji poza powierzchnią komórki. Są one znane jako rzęski lub wici. Pomagają w poruszaniu się komórki.

Rzęski i wici składają się z dziewięciu zewnętrznych włókienek wokół dwóch dużych centralnych włókienek. Każda zewnętrzna włókienka składa się z dwóch mikrotubul. Dwie mikrotubule każdej pary obwodowej lub dubletu pozostają morfologicznie odrębne. Centralne włókienka są oddzielne, ale pozostają otoczone wspólną środkową osłoną. Rzęski i wici biorą udział w poruszaniu się, karmieniu, oczyszczaniu itp.

Vacuoles:

Te struktury są "pęcherzykami" wypełnionymi płynem znajdującymi się w cytoplazmie. Wiązki są ograniczone przez membranę, zwaną tonoplastem, która jest strukturalnie podobna do błony komórkowej, jeśli nie identyczna z nią. Wewnątrz wakuoli znajdują się materiały spożywcze lub odpady.

W przypadku komórek roślinnych próżni są widoczne, ale są mniej obecne w komórkach zwierzęcych. W aktywnie dzielących się komórkach nie ma próżni. W młodej komórce roślinnej znajduje się wiele wakuoli, ale gdy komórka dojrzewa, jednoczą się, tworząc pojedynczą dużą centralną wakuolę.

Guilliermond (1941) był zdania, że ​​wakuole są koloidalne z dużą zdolnością do wchłaniania. Próżniowe powstają de novo, tj. Powstają spontanicznie z wcześniej istniejących wakuoli. U wielu pierwotniaków na dnie przełyku tworzą się wakuole. W tych wakuolach zbiera się materiały żywnościowe, takie jak bakterie. Niektóre wakuole powstałe w wyniku picia komórek. Ten rodzaj wakuoli nazywa się fagosomami.

Spożywcze wakuole powstałe w wyniku wywoływania błony komórkowej otaczającej cząstki pokarmu z pewną stałą substancją zwane są fagosomami. W komórkach zwierzęcych wakuole są utworzone przez membranę lipoproteinową, która pomaga w przechowywaniu i transporcie materiałów oraz utrzymywaniu wewnętrznego ciśnienia w komórce.

Próżnia nie jest żywą częścią protoplazmy, ale jest miejscem przechowywania materiałów rezerwowych i odpadów.

Kryształy i kropelki oleju :

W niektórych komórkach roślinnych żywność lub odpadki znajdują się w postaci kryształów. Kropelki oleju znajdują się zarówno w komórkach roślinnych, jak i zwierzęcych, które wyglądają jak maleńkie, połyskujące białe kulki. Służą one jako rezerwa na dostawy paliwa bogatego w energię.

Jądro:

Jest to najważniejsza część komórki, która jest niezmiennie obecna we wszystkich komórkach wyższych zwierząt i roślin. Normalnie jedno jądro jest obecne w komórce, ale więcej niż jeden może być obecny w niektórych komórkach. Strukturalnie otoczona jest porowatą membraną jądrową, która oddziela ją od otaczającej ją cytoplazmy.

Ma charakterystyczną przepuszczalność. Podczas podziału komórki ulega rozpadowi, a zaraz po mitozie ulega rekonstytucji. Wnętrze jądra wypełnione jest sokami jądrowymi lub kariolimfą. W soku jądrowym pozostają osadzone inne składniki jądrowe.

Chromatyna jest materiałem Fulgenta dodatnim w jądrze międzyfazowym, które podczas podziału staje się określonym chromosomem. W skrócie reprezentuje substancję chromosomu. Chromiany płci są specyficznymi ciałami heterochromatycznymi, znajdującymi się zwykle w pobliżu obrzeża jądra.

W jądrze zwykle znajduje się jedno ciało chromatyny płci, ale można też zaobserwować więcej niż jeden. Nucleolus jest stosunkowo dużym, generalnie kulistym ciałem kulistym. Ma wysokie stężenie RNA i dlatego jest ważną strukturą zaangażowaną w syntezę białek. Jego liczba w jądrze jest bardzo różna w różnych komórkach i zależy od gatunku lub zestawu chromosomów.

Jądro koordynuje wiele czynności komórkowych. Cząsteczki DNA są źródłem zakodowanych instrukcji, które przechodzą do cząsteczki RNA, która następnie działa jako przekaźnik, wyprowadzając się z jądra do jednej z różnych struktur cytoplazmy. Kontroluje także reprodukcję komórek. Również tutaj DNA jest źródłem zakodowanych instrukcji.

Cytosol, hialoplazma lub substancja naziemna:

Materiał, który pozostaje zawieszony w warunkach wystarczających do osiadania nawet rybosomów, określany jest jako biochemik jako frakcja rozpuszczalna lub cytosol. Frakcja ta zawiera zwykle trochę materiału utraconego z organelli w trakcie homogenizacji i wirowania.

Zawiera jednak również inne cząsteczki, w tym niektóre enzymy, które nie są częścią struktur wewnątrzkomórkowych, które można zidentyfikować w mikroskopie. Uważa się, że takie cząsteczki pochodzą z hialoplazmy (zwanej także substancją ziemną, macierzą komórkową lub sokiem komórkowym), która została pierwotnie określona przez mikroskopistów jako pozornie pozbawiona struktury ośrodek, który zajmuje przestrzeń między widocznymi organellami.

Większość badaczy nadal wierzy, że w cytoplazmie istnieje "faza rozpuszczalna - roztwór zawierający nieorganiczne jony i małe cząsteczki, materiały przechodzące z jednego regionu do drugiego i rozpuszczone lub zawieszone enzymy, które działają jako pojedyncze cząsteczki lub być może jako części małe grupy cząsteczek, a nie komponenty dużych, rozpoznawalnych mikroskopowo organelli.

Ale toczą się ożywione debaty nad propozycjami, które wiele komponentów, które kiedyś uważano za zawieszone w tym rozwiązaniu, są faktycznie związane, być może luźno, w uporządkowanych układach, które nie przetrwają zakłóceń związanych z frakcjonowaniem komórek.