Alles auf dieser Welt besteht aus verschiedenen Teilchen, die ein einziges Bild ergeben, so wie eine lebende Zelle aus Organellen besteht. Die „Einheit des Lebens“ ist mit einer Schutzbarriere bedeckt – einer Membran, die die Außenwelt vom inneren Inhalt trennt. Der Aufbau von Zellorganellen ist ein Gesamtsystem, das verstanden werden muss.

Eukaryoten und Prokaryoten

In der Natur gibt es eine große Anzahl von Zelltypen, allein im menschlichen Körper gibt es mehr als 200 davon, aber es sind nur zwei Arten der Zellorganisation bekannt – eukaryotisch und prokaryotisch. Beide genannten Typen sind durch Evolution entstanden. Eukaryoten und Prokaryoten haben eine Zellmembran, aber hier enden ihre Ähnlichkeiten.

Zellen der prokaryotischen Spezies sind klein und können nicht mit einer gut entwickelten Membran aufwarten. Der Hauptunterschied besteht im Fehlen eines Kerns. In einigen Fällen sind Plasmide vorhanden, bei denen es sich um einen Ring aus DNA-Molekülen handelt. Organellen fehlen in solchen Zellen praktisch – es werden nur Ribosomen gefunden. Zu den Prokaryoten zählen Bakterien und Archaeen. Monera bezeichnete man früher als einzellige Bakterien, die keinen Zellkern haben. Heute wird dieser Begriff nicht mehr verwendet.

Die eukaryotische Zelle ist viel größer als die prokaryotische Zelle und enthält Strukturen, die Organellen genannt werden. Im Gegensatz zu ihrem einfachsten „Verwandten“ verfügt die eukaryotische Zelle über lineare DNA, die sich im Zellkern befindet. Ein weiterer interessanter Unterschied zwischen diesen beiden Arten besteht darin, dass Mitochondrien und Plastiden, die sich im Inneren einer eukaryotischen Zelle befinden, in ihrer Struktur und Aktivität auffallend an Bakterien erinnern. Wissenschaftler haben vermutet, dass diese Organellen Nachkommen von Prokaryoten sind, d. h. frühere Prokaryoten gingen eine Symbiose mit Eukaryoten ein.

„Gerät“ einer eukaryotischen Zelle

Zellorganellen sind kleine Teile, die wichtige Funktionen erfüllen, beispielsweise die Speicherung genetischer Informationen, die Synthese, Teilung und andere.

Zu den Organellen gehören:

• Zellmembran;
• Golgi-Komplex;
• Ribosomen;
• Mikrofilamente;
• Chromosomen;
• Mitochondrien;
• Endoplasmatisches Retikulum;
• Mikrotubuli;
• Lysosomen.

Der Aufbau der Organellen tierischer, pflanzlicher und menschlicher Zellen ist gleich, jede von ihnen hat jedoch ihre eigenen Eigenschaften. Tierische Zellen zeichnen sich durch Mikrofibrillen und Zentriolen aus, während pflanzliche Zellen durch Plastiden gekennzeichnet sind. Eine Tabelle zum Aufbau von Zellorganellen hilft Ihnen dabei, Informationen zusammenzutragen.

Einige Wissenschaftler klassifizieren den Kern einer Zelle als ihre Organellen. Der Kern liegt in der Mitte und hat eine ovale oder runde Form. Seine poröse Hülle besteht aus 2 Membranen. Die Schale hat zwei Phasen – Interphase und Teilung.

Der Zellkern hat zwei Funktionen – die Speicherung genetischer Informationen und die Proteinsynthese. Somit ist der Kern nicht nur ein „Repository“, sondern auch ein Ort, an dem Material reproduziert wird und funktioniert.

Tabelle: Struktur der Zellorganellen

Zellorganellen	Organoide Struktur	Funktionen des Organoids
	1. Organellen mit Membran
Endoplasmatisches Retikulum (ER).	Ein entwickeltes System aus Kanälen und verschiedenen Hohlräumen, das das gesamte Zytoplasma durchdringt. Einzelmembranstruktur.	Verbindung zellulärer Membranstrukturen. EPS ist die „Oberfläche“, auf der intrazelluläre Prozesse ablaufen. Stoffe werden durch das Netzwerksystem transportiert.
Golgi-Komplex. in der Nähe des Kerns gelegen. Eine Zelle kann mehrere Golgi-Komplexe haben.	Der Komplex ist ein System aus gestapelten Säcken.	Transport von Lipiden und Proteinen, die aus dem EPS stammen. Umstrukturierung dieser Stoffe, „Verpackung“ und Akkumulation.
Lysosomen.	Vesikel mit einer Membran, die Enzyme enthält.	Sie bauen Moleküle ab und beteiligen sich so an der Zellverdauung.
Mitochondrien.	Die Form der Mitochondrien kann stäbchenförmig oder oval sein. Sie haben zwei Membranen. Mitochondrien enthalten eine Matrix, die DNA- und RNA-Moleküle enthält.	Mitochondrien sind für die Synthese der Energiequelle ATP verantwortlich.
Plastiden. Sie kommen nur in Pflanzenzellen vor.	Am häufigsten haben Plastiden eine ovale Form. Sie haben zwei Membranen.	Sie haben drei Arten von Plastiden: Leukoplasten, Chloroplasten und Chromoplasten. Leukoplasten reichern organische Substanzen an. Chloroplasten sind für die Photosynthese verantwortlich. Chromoplasten „färben“ die Pflanze.
	2. Organellen, die keine Membran haben
Ribosomen sind in allen Zellen vorhanden. Sie befinden sich im Zytoplasma oder sind mit der Membran des endoplasmatischen Retikulums verbunden.	Bestehen aus mehreren RNA- und Proteinmolekülen. Magnesiumionen unterstützen den Aufbau von Ribosomen. Ribosomen sehen aus wie kleine kugelförmige Körper.	Die Synthese von Polypeptidketten wird durchgeführt.
Das Zellzentrum ist mit Ausnahme einer Reihe von Protozoen in tierischen Zellen vorhanden und kommt auch in einigen Pflanzen vor.	Das Zellzentrum besteht aus zwei zylindrischen Organellen – Zentriolen.	Beteiligt sich an der Teilung von Achromatin verter. Die Organellen, aus denen das Zellzentrum besteht, produzieren Geißeln und Zilien.
Myrofilamente, Mikrotubuli.	Sie sind ein Filamentgeflecht, das das gesamte Zytoplasma durchdringt. Diese Filamente werden aus kontraktilen Proteinen gebildet.	Sie sind Teil des Zytoskeletts der Zelle. Verantwortlich für die Bewegung von Organellen und die Kontraktion von Fasern.

Zellorganellen - Video

Organoide(Organellen)- in der Zytologie dauerhafte spezialisierte Strukturen in den Zellen lebender Organismen. Jedes Organell erfüllt bestimmte für die Zelle lebenswichtige Funktionen. Der Begriff „Organoide“ erklärt sich durch den Vergleich dieser Zellbestandteile mit den Organen eines vielzelligen Organismus. Organoide stehen im Gegensatz zu temporären Einschlüssen von Zellen, die während des Stoffwechselprozesses erscheinen und verschwinden.

Manchmal werden nur permanente Zellstrukturen, die sich in seinem Zytoplasma befinden, als Organellen betrachtet. Kerne und intranukleäre Strukturen (z. B. der Nukleolus) werden oft nicht als Organellen bezeichnet. Auch die Zellmembran, Zilien und Flagellen werden normalerweise nicht als Organellen klassifiziert.

Rezeptoren und andere kleine Strukturen auf molekularer Ebene werden nicht als Organellen bezeichnet. Die Grenze zwischen Molekülen und Organellen ist nicht ganz klar. Somit können auch Ribosomen, die üblicherweise eindeutig den Organellen zugeordnet werden, als komplexer Molekülkomplex betrachtet werden. Elemente des Zytoskeletts (Mikrotubuli, dicke Filamente quergestreifter Muskeln usw.) werden normalerweise nicht als Organellen klassifiziert.

Die in den Trainingshandbüchern aufgeführten Organellen werden in vielerlei Hinsicht durch die Tradition bestimmt.

Zellorganellen (mit Membranstruktur)

Name	Tierzelle	Pflanzenzelle
Kern		System zur genetischen Bestimmung und Regulierung des Proteinstoffwechsels
Endoplasmatisches Retikulum granulär (ER)		Synthese von Hormonen, Enzymen, Plasmaproteinen, Membranen; Segregation (Trennung) synthetisierter Proteine; Bildung von Membranen des Vakuolensystems, Plasmalemma, Phospholipidsynthese
Glattes endoplasmatisches Retikulum (ER)		Stoffwechsel von Lipiden und einigen intrazellulären Polysacchariden
Lamellärer Golgi-Komplex	Polysaccharidsynthese	Sekretion, Segregation und Akkumulation der im EPS synthetisierten Produkte, Polysaccharidsynthese
Primäre Lysosomen	Hydrolyse von Biopolymeren	Hydrolyse von Biopolymeren
Sekundäre Lysosomen (siehe Vakuole)		Das Ergebnis von Phagozytose, Pinozytose, transmembranem Stofftransport
Autolysosom		Autolyse zellulärer Bestandteile
Peroxisomen	Oxidation von Aminosäuren, Bildung von Peroxiden	Aminosäureoxidation, Peroxidbildung, Schutzfunktion
Mitochondrien	ATP-Synthese	ATP-Synthese
Kinetoplast		Komplexe Funktion: Bewegung und Bewegungsenergie
Plastiden: Chloroplasten Chromatophore Leukoplasten Chromoplasten		Photosynthese, Synthese und Hydrolyse von Sekundärstärke (Amyloplasten); Öle (Elaioplasten); Protein (Proteinoplasten, Proteoplasten)
Vakuole	Intrazelluläre Verdauung	Ansammlung von Wasser und Nährstoffen

Zellorganellen (mit einer Nicht-Membran-Struktur)

Name	Tierzelle	Pflanzenzelle
Nukleolus		Ort der Bildung ribosomaler RNA
Zentriolen (Zentrosomen)		Spindelbildung
Ribosomen	Proteinsynthese	Proteinsynthese
Mikrotubuli		Zytoskelett, Beteiligung am Transport von Stoffen und Organellen
Mikrofilamente		Kontraktile Elemente des Zytoskeletts, Zellmotilität, intrazelluläre Bewegung von Substanzen
Mikrofibrillen		Kontraktile Funktion der Zelle und intrazelluläre Bewegung von Organellen
Flagellen	Bewegungsorgane	Bewegungsorgane
Zilien	Erhöhte Saugfläche	Bewegungsorgane, Schutz
Dictyosomen, Desmosomen	Membranen mit hohem Kontakt	Organ des interzellulären Kontakts

Eukaryotische Organellen

(allgemeine Informationen)

Organelle	Hauptfunktion	Struktur	Organismen	Anmerkungen
Chloroplast (Plastiden)	Photosynthese	Doppelmembran	Pflanzen, protista	haben ihre eigene DNA; legen nahe, dass Chloroplasten durch Symbiogenese aus Cyanobakterien entstanden sind
Endoplasmatisches Retikulum	Translation und Faltung neuer Proteine ​​(granuläres endoplasmatisches Retikulum), Lipidsynthese (agranuläres endoplasmatisches Retikulum)	Einzelmembran	alle Eukaryoten	Auf der Oberfläche des körnigen endoplasmatischen Retikulums befindet sich eine große Anzahl von Ribosomen, die wie ein Beutel gefaltet sind. Das agranuläre endoplasmatische Retikulum ist in Röhren gerollt
Golgi-Apparat	Proteinsortierung und -umwandlung	Einzelmembran	Alle Eukaryoten	asymmetrisch – Zisternen, die sich näher am Zellkern befinden, enthalten die am wenigsten ausgereiften Proteine, und Vesikel, die vollständig ausgereifte Proteine ​​enthalten, sprießen aus Zisternen, die weiter vom Zellkern entfernt liegen
Mitochondrien	Energie	Doppelmembran	die meisten Eukaryoten	haben ihre eigene mitochondriale DNA; legen nahe, dass Mitochondrien als Ergebnis einer Symbiogenese entstanden sind
Vakuole	Reserve, Aufrechterhaltung der Homöostase, in Pflanzenzellen – Aufrechterhaltung der Zellform (Turgor)	Einzelmembran	Eukaryoten, bei Pflanzen stärker ausgeprägt
Kern	DNA-Speicherung, RNA-Transkription	Doppelmembran	alle Eukaryoten	enthält den Großteil des Genoms
Ribosomen	Proteinsynthese basierend auf Messenger-RNA unter Verwendung von Transport-RNA	RNA/Protein	Eukaryoten, Prokaryoten
Vesikel	Nährstoffe speichern oder transportieren	Einzelmembran	alle Eukaryoten
Lysosomen	kleine labile Formationen, die Enzyme, insbesondere Hydrolasen, enthalten, die an den Prozessen der Verdauung phagozytierter Nahrung und der Autolyse (Selbstauflösung von Organellen) beteiligt sind	Einzelmembran	die meisten Eukaryoten
Zentriolen (Zellzentrum)	Zentrum für Zytoskelett-Organisation. Notwendig für den Prozess der Zellteilung (verteilt die Chromosomen gleichmäßig)	Nicht-Membran	Eukaryoten
Melanosom	Pigmentspeicher	Einzelmembran	Tiere
Myofibrillen	Kontraktion der Muskelfasern	komplex organisiertes Bündel von Proteinfilamenten	Tiere

Es wird angenommen dass Mitochondrien Und Plastiden- Dies sind ehemalige Symbionten der sie enthaltenden Zellen, einst unabhängige Prokaryoten

Organellen sind Strukturen, die ständig im Zytoplasma vorhanden sind und auf die Ausführung bestimmter Funktionen spezialisiert sind. Basierend auf dem Organisationsprinzip werden Membran- und Nichtmembran-Zellorganellen unterschieden.

Membranzellorganellen

1. Endoplasmatisches Retikulum (ER) – ein System innerer Membranen des Zytoplasmas, das große Hohlräume bildet – Zisternen und zahlreiche Tubuli; nimmt eine zentrale Position in der Zelle rund um den Zellkern ein. EPS macht bis zu 50 % des Zytoplasmavolumens aus. ER-Kanäle verbinden alle zytoplasmatischen Organellen und öffnen sich in den perinukleären Raum der Kernhülle. Somit ist das ER ein intrazelluläres Kreislaufsystem. Es gibt zwei Arten von Membranen des endoplasmatischen Retikulums – glatte und raue (körnige). Es ist jedoch notwendig zu verstehen, dass sie Teil eines zusammenhängenden endoplasmatischen Retikulums sind. Ribosomen befinden sich auf körnigen Membranen, wo die Proteinsynthese stattfindet. Enzymsysteme, die an der Synthese von Fetten und Kohlenhydraten beteiligt sind, sind geordnet auf glatten Membranen angeordnet.

2. Der Golgi-Apparat ist ein System aus Zisternen, Röhrchen und Bläschen, die aus glatten Membranen bestehen. Diese Struktur befindet sich am Rand der Zelle im Verhältnis zum EPS. Enzymsysteme, die an der Bildung komplexerer organischer Verbindungen aus im ER synthetisierten Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten beteiligt sind, sind geordnet auf den Membranen des Golgi-Apparats angeordnet. Hier finden Membranaufbau und Lysosomenbildung statt. Die Membranen des Golgi-Apparats sorgen für die Ansammlung, Konzentration und Verpackung der aus der Zelle freigesetzten Sekrete.

3. Lysosomen sind Membranorganellen, die bis zu 40 proteolytische Enzyme enthalten, die organische Moleküle abbauen können. Lysosomen sind an den Prozessen der intrazellulären Verdauung und Apoptose (programmierter Zelltod) beteiligt.

4. Mitochondrien sind die Energiestationen der Zelle. Doppelmembranorganellen mit einer glatten Außen- und Innenmembran, die Cristae bilden – Grate. Auf der Innenfläche der Innenmembran sind die an der ATP-Synthese beteiligten Enzymsysteme geordnet angeordnet. Mitochondrien enthalten ein zirkuläres DNA-Molekül, dessen Struktur dem Chromosom von Prokaryoten ähnelt. Es gibt viele kleine Ribosomen, an denen die Proteinsynthese stattfindet, teilweise unabhängig vom Kern. Allerdings reichen die in einem zirkulären DNA-Molekül eingeschlossenen Gene nicht aus, um alle Aspekte des Lebens der Mitochondrien zu gewährleisten, und es handelt sich um halbautonome Strukturen des Zytoplasmas. Eine Zunahme ihrer Zahl erfolgt durch Teilung, der die Verdoppelung des zirkulären DNA-Moleküls vorausgeht.

5. Plastiden sind für Pflanzenzellen charakteristische Organellen. Es gibt Leukoplasten – farblose Plastiden, Chromoplasten, die eine rot-orange Farbe haben, und Chloroplasten. - grüne Plastiden. Sie alle haben einen einzigen Strukturplan und werden von zwei Membranen gebildet: der äußeren (glatt) und der inneren, die Trennwände bilden – Stromathylakoide. Auf den Thylakoiden des Stromas befinden sich Grana, bestehend aus abgeflachten Membranvesikeln – Grana-Thylakoiden, die wie Münzsäulen übereinander gestapelt sind. Die Thylakoide der Grana enthalten Chlorophyll. Die Lichtphase der Photosynthese findet hier statt – im Grana, und die Dunkelphasenreaktionen – im Stroma. Plastiden enthalten ein ringförmiges DNA-Molekül, dessen Struktur dem Chromosom von Prokaryoten ähnelt, und viele kleine Ribosomen, an denen die Proteinsynthese teilweise unabhängig vom Zellkern stattfindet. Plastiden können von einem Typ zum anderen wechseln (Chloroplasten, Chromoplasten und Leukoplasten); sie sind halbautonome Organellen der Zelle. Die Zunahme der Zahl der Plastiden erfolgt aufgrund ihrer Zweiteilung und Knospung, der eine Verdoppelung des zirkulären DNA-Moleküls vorausgeht.

Zellorganellen ohne Membran

1. Ribosomen sind runde Gebilde aus zwei Untereinheiten, die zu 50 % aus RNA und zu 50 % aus Proteinen bestehen. Untereinheiten werden im Zellkern, im Nukleolus und im Zytoplasma in Gegenwart von Ca 2+ -Ionen gebildet und zu integralen Strukturen zusammengefasst. Im Zytoplasma befinden sich Ribosomen auf den Membranen des endoplasmatischen Retikulums (granuläres ER) oder frei. Im aktiven Zentrum der Ribosomen findet der Translationsprozess statt (Selektion von tRNA-Anticodons zu mRNA-Codons). Ribosomen, die sich entlang des mRNA-Moleküls von einem Ende zum anderen bewegen, stellen nacheinander die mRNA-Codons für den Kontakt mit den tRNA-Anticodons zur Verfügung.

2. Zentriolen (Zellzentrum) sind zylindrische Körper, deren Wand aus 9 Triaden von Protein-Mikrotubuli besteht. In der Zellmitte stehen die Zentriolen im rechten Winkel zueinander. Sie sind nach dem Prinzip der Selbstorganisation zur Selbstreproduktion fähig. Unter Selbstorganisation versteht man die Bildung bereits vorhandener Strukturen mithilfe von Enzymen. Zentriolen sind an der Bildung von Spindelfilamenten beteiligt. Sie sorgen für den Prozess der Chromosomentrennung während der Zellteilung.

3. Flagellen und Zilien sind Bewegungsorganellen; Sie haben einen einzigen Strukturplan: Der äußere Teil des Flagellums ist der Umgebung zugewandt und mit einem Abschnitt der Zytoplasmamembran bedeckt. Sie sind ein Zylinder: Ihre Wand besteht aus 9 Protein-Mikrotubuli-Paaren und in der Mitte befinden sich zwei axiale Mikrotubuli. An der Basis des Flagellums, die sich im Ektoplasma befindet – dem Zytoplasma, das direkt unter der Zellmembran liegt, ist jedem Mikrotubulipaar ein weiterer kurzer Mikrotubulus angefügt. Dadurch entsteht ein Basalkörper, der aus neun Mikrotubuli-Triaden besteht.

4. Das Zytoskelett wird durch ein System aus Proteinfasern und Mikrotubuli dargestellt. Sorgt für die Aufrechterhaltung und Veränderung der Form des Zellkörpers und die Bildung von Pseudopodien. Verantwortlich für die Bewegung der Amöben, bildet das innere Gerüst der Zelle und sorgt für die Bewegung der Zellstrukturen im gesamten Zytoplasma.

Hauptgruppen von Organellen. Organellen sind dauerhafte intrazelluläre Strukturen, die eine bestimmte Struktur haben und entsprechende Funktionen erfüllen. Organellen werden in zwei Gruppen eingeteilt: Membran- und Nichtmembranorganellen. Membranorganellen gibt es in zwei Varianten: Doppelmembran- und Einzelmembranorganellen. Die Doppelmembranbestandteile sind Plastiden, Mitochondrien und der Zellkern. Zu den Einzelmembranorganellen zählen die Organellen des Vakuolensystems – das endoplasmatische Retikulum, der Golgi-Komplex, Lysosomen, Vakuolen von Pflanzen- und Pilzzellen, pulsierende Vakuolen usw. Zu den Nichtmembranorganellen gehören Ribosomen und das Zellzentrum, die ständig vorhanden sind die Zelle. Die Expression von Zytoskelettelementen (einem permanenten Bestandteil der Zelle) kann sich während des Zellzyklus erheblich ändern – vom vollständigen Verschwinden einer Komponente (z. B. Zytoplasmaröhren während der Zellteilung) bis zum Auftreten neuer Strukturen (Teilungsspindeln).

Eine gemeinsame Eigenschaft von Membranorganellen besteht darin, dass sie alle aus Lipoproteinfilmen (biologischen Membranen) aufgebaut sind, die sich ineinander verschließen, sodass geschlossene Hohlräume oder Kompartimente entstehen. Der innere Inhalt dieser Kompartimente unterscheidet sich immer vom Hyaloplasma.

Doppelmembranorganellen. Zu den doppelmembranigen Organellen gehören Plastiden und Mitochondrien. Plastiden sind charakteristische Organellen von Zellen autotropher eukaryontischer Organismen. Ihre Farbe, Form und Größe sind sehr vielfältig. Es gibt Chloroplasten, Chromoplasten und Leukoplasten.

Chloroplasten Aufgrund des Hauptpigments Chlorophyll haben sie eine grüne Farbe. Chloroplasten enthalten auch Hilfspigmente – Carotinoide (orange). Chloroplasten sind ovale, linsenförmige Körper mit einer Größe von (5–10) x (2–4) Mikrometern. Eine Blattzelle kann 15–20 oder mehr Chloroplasten enthalten, und einige Algen haben nur 1–2 riesige Chloroplasten (Chromatophoren) unterschiedlicher Form.

Chloroplasten werden von zwei Membranen begrenzt – einer äußeren und einer inneren (Abb. 1.8).

Reis. 1.8. Strukturdiagramm des Chloroplasten: I —äußere Membran; 2 — Ribosomen; 3 — Plastoglobuli; 4 - Körner; 5 —Thylakoide; 6 — Matrix; 7 —DNA; 8 – innere Membran; 9 —Zwischenmembranraum.

Die äußere Membran begrenzt die flüssige innere homogene Umgebung des Chloroplasten – das Stroma (Matrix). Das Stroma enthält Proteine, Lipide, DNA (ein zirkuläres Molekül), RNA, Ribosomen und Speicherstoffe (Lipide, Stärke und Proteinkörner) sowie Enzyme, die an der Fixierung von Kohlendioxid beteiligt sind.

Die innere Membran des Chloroplasten bildet Einstülpungen in das Stroma – Thylakoide oder Lamellen, die die Form abgeflachter Säcke (Zisternen) haben. Mehrere solcher übereinander liegenden Thylakoide bilden eine Grana, in diesem Fall werden sie Thyl genannt Grana-Akoiden. In den Thylakoidmembranen sind lichtempfindliche Pigmente sowie Elektronen- und Protonenträger lokalisiert, die an der Absorption und Umwandlung von Lichtenergie beteiligt sind.

Chloroplasten in der Zelle führen den Prozess der Photosynthese durch.

Leukoplasten- kleine farblose Plastiden in verschiedenen Formen. Sie sind kugelförmig, ellipsoidisch, hantelförmig, becherförmig usw. Im Vergleich zu Chloroplasten ist ihr inneres Membransystem schwach entwickelt.

Leukoplasten kommen hauptsächlich in den Zellen von Organen vor, die dem Sonnenlicht verborgen bleiben (Wurzeln, Rhizome, Knollen, Samen). Sie führen eine Sekundärsynthese und Anreicherung von Reservenährstoffen durch – Stärke, seltener Fette und Proteine.

Chromoplasten unterscheiden sich von anderen Plastiden durch ihre einzigartige Form (scheibenförmig, gezackt, halbmondförmig, dreieckig, rund)

Bic usw.) und Farbe (Orange, Gelb, Rot). Chromoplasten haben kein Chlorophyll und sind daher nicht zur Photosynthese fähig. Ihre innere Membranstruktur ist schwach ausgeprägt.

Chromoplasten kommen in den Zellen der Blütenblätter vieler Pflanzen (Hahnenblumen, Ringelblumen, Narzissen, Löwenzahn usw.), reifer Früchte (Tomaten, Eberesche, Maiglöckchen, Hagebutten) und Wurzelgemüse (Karotten, Rüben) vor sowie Blätter im Herbst. Die leuchtende Farbe dieser Organe ist auf verschiedene Pigmente zurückzuführen, die zur Gruppe der Karginoide gehören und in Chromoplasten konzentriert sind.

Alle Arten von Plastiden sind genetisch miteinander verwandt und einige Arten können sich in andere verwandeln:

Somit kann der gesamte Prozess der gegenseitigen Umwandlung von Plastiden als eine Reihe von Veränderungen dargestellt werden, die in eine Richtung verlaufen – von Proplastiden zu Chromoplasten.

Mitochondrien sind integrale Bestandteile aller eukaryotischen Zellen. Es handelt sich um körnige oder fadenförmige Gebilde mit einer Dicke von 0,5 µm und einer Länge von bis zu 7–10 µm.

Mitochondrien werden von zwei Membranen begrenzt – einer äußeren und einer inneren (Abb. 1.9). Zwischen der äußeren und inneren Membran befindet sich eine sogenannte perimitochondrialer Raum, Dies ist der Ort der Ansammlung von Wasserstoffionen H + Äußere Mitochondrienmembran trennt es vom Hyaloplasma. Innere Membran bildet viele Einstülpungen in Mitochondrien – die sogenannten Christus. Auf der Cristae-Membran oder in ihr befinden sich Enzyme, darunter Träger von Elektronen und Wasserstoffionen H +, die an der Sauerstoffatmung beteiligt sind. Die äußere Membran ist hochpermeabel und viele Verbindungen passieren sie leicht. Die innere Membran ist weniger durchlässig. Der innere Inhalt der Mitochondrien wird dadurch begrenzt (Matrix) seine Zusammensetzung ähnelt der des Zytoplasmas. Die Matrix enthält verschiedene Proteine, V einschließlich Enzyme, DNA (zirkuläres Molekül), alle Arten von RNA, Aminosäuren, Ribosomen und eine Reihe von Vitaminen. Die DNA verleiht den Mitochondrien eine gewisse genetische Autonomie, obwohl ihre Arbeit im Allgemeinen durch die Kern-DNA koordiniert wird.

Reis. 1.9. Schema der Struktur der Mitochondrien: a - Längsschnitt; 6 — dreidimensionales Strukturdiagramm; 1 — äußere Membran; 2— Matrix; 3 —Zwischenmembranraum; 4 — Körnchen; 5 —DNA; 6 — innere Membran; 7 — Ribosomen.

Die Sauerstoffphase der Zellatmung findet in den Mitochondrien statt.

Einzelmembranorganellen. In der Zelle wird eine Vielzahl unterschiedlicher Stoffe synthetisiert. Einige davon werden für den Eigenbedarf verbraucht (ATP-Synthese, Aufbau von Organellen, Anreicherung von Nährstoffen), andere werden aus der Zelle entfernt und zum Aufbau der Membran (Pflanzen- und Pilzzellen) und des Glykokels (tierische Zellen) verwendet. Zu den Zellsekreten gehören auch Enzyme, Hormone, Kollagen, Keratin usw. Die Ansammlung dieser Substanzen und ihre Bewegung von einem Teil der Zelle zum anderen oder ihre Entfernung über ihre Grenzen hinaus erfolgt in einem System geschlossener zytoplasmatischer Membranen – dem endoplasmatischen Retikulum oder Endoplasma Retikulum und der Golgi-Komplex, die das Transportsystem der Zellen bilden.

Endoplasmatisches Retikulum wurde 1945 mit einem Elektronenmikroskop entdeckt. Es handelt sich um ein System aus verzweigten Kanälen, Zisternen (Vakuolen) und Vesikeln, die eine Art lockeres Netzwerk im Zytoplasma bilden (Abb. 1.10). Die Wände von Kanälen und Hohlräumen werden durch Elementarmembranen gebildet.

Es gibt zwei Arten von endoplasmatischem Retikulum in einer Zelle: körnig (rau) Und agranulär (glatt). Das körnige endoplasmatische Retikulum ist dicht mit Ribosomen besetzt, die die Proteinbiosynthese durchführen. Synthetisierte Proteine ​​​​dringen durch die Membran in die Kanäle und Hohlräume des endoplasmatischen Retikulums ein, werden aus dem Zytoplasma isoliert, sammeln sich dort an, reifen und wandern in speziellen Membranvesikeln, die von den Zisternen abgelöst werden, in andere Teile der Zelle oder zum Golgi-Komplex das endoplasmatische Retikulum.

Reis. 1.10. Schema der Struktur des rauen (1) und glatten (2) endoplasmatischen Retikulums.

Funktionen des endoplasmatischen Retikulums die folgende:

1. In den Membranen des granulären endoplasmatischen Retikulums sammeln sich Proteine ​​an und werden isoliert, die nach ihrer Synthese schädlich für die Zelle sein könnten. Beispielsweise würde die Synthese hydrolytischer Enzyme und deren freie Freisetzung in das Zytoplasma zur Selbstverdauung der Zelle und ihrem Tod führen. Dies geschieht jedoch nicht, da solche Proteine ​​zuverlässig in den Hohlräumen des endoplasmatischen Retikulums isoliert werden.
2. Die Ribosomen des granulären endoplasmatischen Retikulums synthetisieren auch integrale und periphere Proteine ​​der Zellmembranen sowie einige Proteine ​​des Zytoplasmas.
3. Die Zisternen des rauen endoplasmatischen Retikulums sind mit der Kernhülle verbunden und stellen teilweise eine direkte Fortsetzung derselben dar. Es wird angenommen, dass nach der Zellteilung aus den Zisternen des endoplasmatischen Retikulums die Membranen neuer Zellkerne gebildet werden.
4. Die Prozesse der Synthese von Lipiden und einigen Kohlenhydraten (z. B. Glykogen) finden auf den Membranen des glatten endoplasmatischen Retikulums statt.

Golgi-Komplex (Apparat) 1898 vom italienischen Wissenschaftler C. Golgi entdeckt. Es handelt sich um ein System flacher, scheibenförmiger, geschlossener Tanks, die stapelförmig übereinander angeordnet sind und bilden dictyosome. Membranröhren und Vesikel erstrecken sich von den Tanks in alle Richtungen (Abb. 1.11). Die Anzahl der Dictyosomen in Zellen variiert je nach Zelltyp und Entwicklungsphase zwischen einem und mehreren Dutzend.

Abb. 1.11. Schema des Aufbaus des Golgi-Apparats: 1 — Blasen; 2 — Panzer.

Im endoplasmatischen Retikulum synthetisierte Substanzen werden an den Golgi-Komplex abgegeben. Vesikel lösen sich aus den Zisternen des endoplasmatischen Retikulums und verbinden sich mit den Zisternen des Golgi-Komplexes, wo diese Substanzen modifiziert und ausgereift werden.

Vesikel des Golgi-Komplexes sind an der Bildung der Zytoplasmamembran und der Wände von Pflanzenzellen nach der Teilung sowie an der Bildung von Vakuolen und primären Lysosomen beteiligt.

Reife Dictyosom-Zisternen setzen mit Sekret gefüllte Vesikel oder Golgi-Vakuolen frei. Der Inhalt solcher Vesikel wird entweder von der Zelle selbst genutzt oder über ihre Grenzen hinaus abtransportiert. Im letzteren Fall nähern sich Golgi-Vesikel der Plasmamembran, verbinden sich mit ihr und schütten ihren Inhalt aus, ihre Membran wird in die Plasmamembran eingeschlossen und so kommt es zu deren Erneuerung.

Die Golgi-Komplex-Zisternen extrahieren aktiv Monosaccharide aus dem Zytoplasma und synthetisieren daraus komplexere Oligo- und Polysaccharide. In Pflanzen entstehen dadurch Pektinstoffe, Hemizellulose und Zellulose, die zum Aufbau der Zellwand dienen, sowie Wurzelkappenschleim. Bei Tieren werden Glykoproteine ​​und Glykolipide der Glykokalyx auf ähnliche Weise synthetisiert, Pankreassekrete, Speichelamylase, Hypophysenpeptidhormone und Kollagen werden produziert.

Der Golgi-Komplex ist an der Bildung von Lysosomen, Milchproteinen in den Milchdrüsen, Galle in der Leber, Linsensubstanzen, Zahnschmelz und g.p. beteiligt.

Der Golgi-Komplex und das endoplasmatische Retikulum sind eng miteinander verbunden; Ihre gemeinsame Aktivität sorgt für die Synthese und Umwandlung von Stoffen in der Zelle, deren Isolierung, Anreicherung und Transport.

Lysosomen- das sind Membranvesikel mit einer Größe von bis zu 2 Mikrometern. Lysosomen enthalten hydrolytische Enzyme, die Proteine, Lipide, Kohlenhydrate und Nukleinsäuren verdauen können. Lysosomen werden aus Vesikeln gebildet, die sich vom Golgi-Komplex trennen, und hydrolytische Enzyme werden zunächst auf dem rauen Plasma-Retikulum synthetisiert.

Durch die Verschmelzung mit endozytischen Vesikeln bilden sich Lysosomen Verdauungsvakuole (sekundäres Lysosom), Dabei werden organische Stoffe in ihre Monomerbestandteile zerlegt. Letztere gelangen durch die Membran der Verdauungsvakuole in das Zellzytoplasma. Genau so erfolgt beispielsweise die Neutralisierung von Bakterien in Blutzellen – Neutrophile.

Sekundäre Lysosomen, bei denen der Verdauungsprozess abgeschlossen ist, enthalten praktisch keine Enzyme. Sie enthalten nur unverdaute Rückstände, also nicht hydrolysierbares Material, das entweder außerhalb der Zelle ausgeschieden wird oder sich im Zytoplasma anreichert.

Als Abbau von durch Endozytose aufgenommenem Fremdmaterial durch Lysosomen wird bezeichnet Heterophagie. Lysosomen sind auch an der Zerstörung von Zellmaterialien wie Reservenährstoffen sowie von Makromolekülen und ganzen Organellen beteiligt, die ihre funktionelle Aktivität verloren haben. (Autophagie). Bei pathologischen Veränderungen der Zelle oder ihrer Alterung können die Membranen der Lysosomen zerstört werden: Enzyme gelangen in das Zytoplasma und es kommt zur Selbstverdauung der Zelle –Autolyse. Manchmal werden mit Hilfe von Lysosomen ganze Zellkomplexe und Organe zerstört. Wenn sich beispielsweise eine Kaulquappe in einen Frosch verwandelt, wird sie von Lysosomen in den Zellen des Schwanzes verdaut: Der Schwanz verschwindet und die dabei gebildeten Stoffe werden von anderen Körperzellen aufgenommen und verwertet.

Vakuolen- große Membranvesikel oder mit Zellsaft gefüllte Hohlräume im Zytoplasma. Vakuolen entstehen in Pflanzen- und Pilzzellen aus vesikelartigen Ausläufern des endoplasmatischen Retikulums oder aus Vesikeln des Golgi-Komplexes. In den meristematischen Zellen von Pflanzen treten zunächst viele kleine Vakuolen auf. Wenn sie größer werden, verschmelzen sie miteinander zentrale Vakuole das bis zu 70–90 % des Zellvolumens einnimmt und von Zytoplasmasträngen durchdrungen werden kann (Abb. 1.12).

Reis. 1.12. Vakuole in einer Pflanzenzelle: 1 — Vakuole; 2 — zytopasmatische Stränge; 3 — Kern; 4 — Chloroplasten.

Inhalt von Vakuolen - Zellflüssigkeit. Es handelt sich um eine wässrige Lösung verschiedener anorganischer und organischer Substanzen. Die meisten von ihnen sind Produkte des Protoplastenstoffwechsels, die in verschiedenen Phasen des Zelllebens auftreten und verschwinden können. Die chemische Zusammensetzung und Konzentration des Zellsafts sind sehr unterschiedlich und hängen von der Pflanzenart, dem Organ, dem Gewebe und dem Zellzustand ab. Zellsaft enthält Salze, Zucker (hauptsächlich Saccharose, Glucose, Fructose), organische Säuren (Äpfelsäure, Zitronensäure, Oxalsäure, Essigsäure usw.), Aminosäuren und Proteine. Bei diesen Stoffen handelt es sich um Stoffwechselzwischenprodukte, die vorübergehend aus dem Zellstoffwechsel in die Vakuole abgeführt werden. Sie sind Ersatzteil Zellsubstanzen.

Neben Reservestoffen, die im Stoffwechsel wiederverwendet werden können, enthält der Zellsaft Phenole, Gerbstoffe (Gerbstoffe), Alkaloide und Anthocyane, die aus dem Stoffwechsel in die Vakuole ausgeschieden und so aus dem Zytoplasma isoliert werden.

Tannine kommen besonders häufig im Zellsaft (sowie im Zytoplasma und in den Membranen) von Zellen in Blättern, Rinde, Holz, unreifen Früchten und Samenschalen vor. Alkaloide kommen beispielsweise in Kaffeesamen (Koffein), Mohnfrüchten (Morphin) und Bilsenkraut (Atropin), Stängeln und Blättern von Lupinen (Lupinin) usw. vor. Es wird angenommen, dass Tannine mit ihrem adstringierenden Geschmack Alkaloide und giftige Polyphenole sind erfüllen eine Schutzfunktion: Ihr giftiger (meist bitterer) Geschmack und ihr unangenehmer Geruch stoßen Pflanzenfresser ab und verhindern so, dass sie gefressen werden.

In Vakuolen sammeln sich häufig auch Endprodukte der Zellaktivität an. (Abfall). Eine solche Substanz für Pflanzenzellen ist Calciumoxalat, das sich in Form von Kristallen unterschiedlicher Form in Vakuolen ablagert.

Der Zellsaft vieler Pflanzen enthält Pigmente, verleiht dem Zellsaft eine Vielzahl von Farben. Pigmente bestimmen die Farbe der Blütenkrone, Früchte, Knospen und Blätter sowie der Wurzeln einiger Pflanzen (z. B. Rüben).

Der Zellsaft einiger Pflanzen enthält physiologisch aktive Substanzen – Phytohormone (Wachstumsregulatoren), Phytonzide, Enzyme. Im letzteren Fall fungieren die Vakuolen als Lysosomen. Nach dem Zelltod verliert die Vakuolenmembran ihre selektive Permeabilität und aus ihr freigesetzte Enzyme verursachen eine Autolyse der Zelle.

Funktionen von Vakuolen die folgende:

1. Vakuolen spielen eine wichtige Rolle bei der Wasseraufnahme durch Pflanzenzellen. Wasser gelangt durch Osmose durch seine Membran in die Vakuole, deren Zellsaft konzentrierter ist als das Zytoplasma, und übt Druck auf das Zytoplasma und damit auf die Zellmembran aus. Dadurch entsteht in der Zelle ein Turgordruck, der die relative Steifigkeit der Pflanzenzellen bestimmt und eine Zelldehnung während ihres Wachstums bewirkt.
2. Im Speichergewebe von Pflanzen gibt es oft statt einer zentralen Vakuolen mehrere Vakuolen, in denen sich Reservenährstoffe (Fette, Proteine) ansammeln. Kontraktile (pulsierende) Vakuolen dienen der osmotischen Regulierung vor allem bei Süßwasser-Protozoen, da durch Osmose kontinuierlich Wasser aus der umgebenden hypotonen Lösung in ihre Zellen gelangt (die Stoffkonzentration im Fluss- oder Seewasser ist viel geringer als die Stoffkonzentration in Protozoenzellen). Kontraktile Vakuolen nehmen überschüssiges Wasser auf und stoßen es dann durch Kontraktionen aus.

Nichtmembranorganellen. Zelluläres Zentrum. Die Zellen der meisten Tiere sowie einiger Pilze, Algen, Moose und Farne haben Zentriolen. Sie befinden sich normalerweise in der Mitte der Zelle, was ihren Namen bestimmt (Abb. 1.13).

Zentriolen sind Hohlzylinder mit einer Länge von maximal 0,5 µm. Sie sind paarweise senkrecht zueinander angeordnet (Abb. 1.14). Jedes Zentriol besteht aus neun Mikrotubuli-Tripletts.

Die Hauptfunktion von Zentriolen besteht darin, die Mikrotubuli der Zellteilungsspindel zu organisieren.

Zentriolen sind im Aufbau identisch Basalkörper, die immer an der Basis von Flagellen und Zilien zu finden sind. Aller Wahrscheinlichkeit nach werden Basalkörper durch die Verdoppelung von Zentriolen gebildet. Basalkörper sind wie Zentriolen Zentren für die Organisation von Mikrotubuli, aus denen Flagellen und Zilien bestehen.

Flagellen und Zilien- Bewegungsorganellen in den Zellen vieler Lebewesen. Es handelt sich um mobile zytoplasmatische Prozesse, die entweder der Bewegung des gesamten Organismus (viele Bakterien, Protozoen, Flimmerwürmer) oder Fortpflanzungszellen (Spermien, Zoosporen) oder dem Transport von Partikeln und Flüssigkeiten (z. B. Flimmerhärchen von Flimmerzellen) dienen die Schleimhaut der Nasenhöhlen und der Luftröhre, Eileiter usw.).

Die Flagellen eukaryotischer Zellen enthalten über ihre gesamte Länge 20 Mikrotubuli: 9 periphere Dubletts und 2 zentrale Einzeltubuli. An der Basis des Flagellums im Zytoplasma befindet sich ein Basalkörper.

Flagellen sind etwa 100 µm oder mehr lang. Als kurze Geißeln (10-20 Mikrometer) bezeichnet man, von denen sich viele auf einer Zelle befinden Wimpern.

Durch das Gleiten der Mikrotubuli, die Teil der Geißeln oder Zilien sind, schlagen diese und sorgen so für die Bewegung der Zelle oder die Vorwärtsbewegung von Partikeln.

Ribosomen- Dies sind die kleinsten kugelförmigen Körnchen mit einem Durchmesser von 15–35 nm, die den Ort der Proteinsynthese aus Aminosäuren darstellen. Sie kommen in den Zellen aller Organismen vor, auch in prokaryotischen. Im Gegensatz zu anderen Organellen des Zytoplasmas (Plastiden, Mitochondrien, Zellzentrum usw.) sind Ribosomen in einer Zelle in großer Zahl vertreten: Etwa 10 Millionen von ihnen werden während des Zellzyklus gebildet.

Ribosomen enthalten viele Moleküle verschiedener Proteine ​​und mehrere rRNA-Moleküle. Ein vollständiges Arbeitsribosom besteht aus zwei ungleichen Untereinheiten (Abb. 1.15). Die kleine Untereinheit ist stabförmig mit mehreren Vorsprüngen. Die große Untereinheit sieht aus wie eine Halbkugel mit drei hervorstehenden Vorsprüngen. Bei der Vereinigung zu einem Ribosom ruht die kleine Untereinheit mit einem Ende auf einem der Vorsprünge der großen Untereinheit. Die kleine Untereinheit enthält ein RNA-Molekül und die große Untereinheit enthält drei.

Reis. 1.15, Schema des Aufbaus eines Ribosoms: 1 — kleine Untereinheit; 2 — mRNA; 3 — TRIC; 4 — Aminosäure; 5 — große Untereinheit; B — Membran des endoplasmatischen Retikulums; 7 — synthetisierte Polypeptidkette.

Im Zytoplasma liegen Zehntausende Ribosomen frei (einzeln oder in Gruppen) oder sind an den Filamenten des Mikrotrabekelsystems, der Außenfläche der Kernmembran und dem endoplasmatischen Retikulum befestigt. Sie kommen auch in Mitochondrien und Chloroplasten vor.

Während der Proteinsynthese schützt das Ribosom das synthetisierte Protein vor der zerstörerischen Wirkung zellulärer Enzyme. Der Mechanismus der Schutzwirkung besteht darin, dass sich ein Teil des neu synthetisierten Proteins in der kanalartigen Struktur der großen Untereinheit befindet.

Quelle : AUF DER. Lemeza L.V. Kamlyuk N.D. Lisov „Ein Handbuch zur Biologie für Studienanfänger“

Unterrichtsart: kombiniert.

Methoden: verbal, visuell, praktisch, Problemsuche.

Lernziele

Lehrreich: Vertiefen Sie das Wissen der Schüler über die Struktur eukaryotischer Zellen und bringen Sie ihnen bei, diese in praktischen Unterrichtsstunden anzuwenden.

Entwicklung: Verbesserung der Fähigkeiten der Schüler, mit didaktischem Material zu arbeiten; Fördern Sie das Denken der Schüler, indem Sie Aufgaben zum Vergleich prokaryotischer und eukaryotischer Zellen, Pflanzenzellen und tierischer Zellen anbieten und dabei ähnliche und charakteristische Merkmale identifizieren.

Ausrüstung: Poster „Struktur der Zytoplasmamembran“; Aufgabenkarten; Handout (Struktur einer prokaryotischen Zelle, einer typischen Pflanzenzelle, Struktur einer tierischen Zelle).

Interdisziplinäre Verbindungen: Botanik, Zoologie, menschliche Anatomie und Physiologie.

Unterrichtsplan

I. Organisatorischer Moment

Prüfung der Unterrichtsbereitschaft.
Überprüfung der Studentenliste.
Kommunizieren Sie das Thema und die Ziele der Lektion.

II. Neues Material lernen

Einteilung der Organismen in Pro- und Eukaryoten

Die Form der Zellen ist äußerst unterschiedlich: Einige sind rund, andere sehen aus wie Sterne mit vielen Strahlen, andere sind länglich usw. Auch die Größe der Zellen variiert – von den kleinsten, im Lichtmikroskop schwer zu unterscheidenden Zellen bis hin zu mit bloßem Auge perfekt sichtbaren Zellen (z. B. Eier von Fischen und Fröschen).

Auch jedes unbefruchtete Ei, einschließlich der riesigen versteinerten Dinosauriereier, die in paläontologischen Museen aufbewahrt werden, war einst eine lebende Zelle. Wenn wir jedoch über die Hauptelemente der inneren Struktur sprechen, sind alle Zellen einander ähnlich.

Prokaryoten (von lat. Profi- vor, früher, statt und Griechisch. Karyon– Zellkern) sind Organismen, deren Zellen keinen membrangebundenen Zellkern haben, d. h. alle Bakterien, einschließlich Archaebakterien und Cyanobakterien. Die Gesamtzahl der prokaryotischen Arten beträgt etwa 6000. Die gesamte genetische Information einer prokaryotischen Zelle (Genophor) ist in einem einzigen zirkulären DNA-Molekül enthalten. Mitochondrien und Chloroplasten fehlen und die Funktionen der Atmung oder Photosynthese, die die Zelle mit Energie versorgen, werden von der Plasmamembran übernommen (Abb. 1). Prokaryoten vermehren sich ohne ausgeprägten Sexualprozess, indem sie sich in zwei Teile teilen. Prokaryoten sind in der Lage, eine Reihe spezifischer physiologischer Prozesse durchzuführen: Sie binden molekularen Stickstoff, führen eine Milchsäuregärung durch, zersetzen Holz und oxidieren Schwefel und Eisen.

Nach einem Einführungsgespräch besprechen die Studierenden die Struktur einer prokaryotischen Zelle und vergleichen die wichtigsten Strukturmerkmale mit den Arten eukaryotischer Zellen (Abb. 1).

Eukaryoten - Dies sind höhere Organismen, die einen klar definierten Kern haben, der durch eine Membran (Karyomembran) vom Zytoplasma getrennt ist. Zu den Eukaryoten zählen alle höheren Tiere und Pflanzen sowie ein- und mehrzellige Algen, Pilze und Protozoen. Kern-DNA in Eukaryoten ist in Chromosomen enthalten. Eukaryoten haben Zellorganellen, die von Membranen begrenzt sind.

Unterschiede zwischen Eukaryoten und Prokaryoten

– Eukaryoten haben einen echten Zellkern: Der genetische Apparat der eukaryotischen Zelle wird durch eine Membran geschützt, die der Membran der Zelle selbst ähnelt.
– Im Zytoplasma enthaltene Organellen sind von einer Membran umgeben.

Struktur pflanzlicher und tierischer Zellen

Die Zelle eines jeden Organismus ist ein System. Es besteht aus drei miteinander verbundenen Teilen: Hülle, Kern und Zytoplasma.

In Ihrem Studium der Botanik, Zoologie und menschlichen Anatomie haben Sie sich bereits mit dem Aufbau verschiedener Zelltypen vertraut gemacht. Lassen Sie uns dieses Material kurz durchgehen.

Übung 1. Bestimmen Sie anhand von Abbildung 2, welchen Organismen und Gewebetypen die Zellen mit den Nummern 1–12 entsprechen. Was bestimmt ihre Form?

Struktur und Funktionen von Organellen pflanzlicher und tierischer Zellen

Unter Verwendung der Abbildungen 3 und 4 sowie des Biologie-Wörterbuchs und -Lehrbuchs füllen die Schüler eine Tabelle aus, in der tierische und pflanzliche Zellen verglichen werden.

Tisch. Struktur und Funktionen von Organellen pflanzlicher und tierischer Zellen

Zellorganellen	Struktur von Organellen	Funktion	Vorhandensein von Organellen in Zellen
			Pflanzen	Tiere
Chloroplast	Es handelt sich um eine Art Plastid	Färbt Pflanzen grün und ermöglicht die Photosynthese.
Leukoplast	Die Schale besteht aus zwei Elementarmembranen; Intern wächst es in das Stroma hinein und bildet einige Thylakoide	Synthetisiert und akkumuliert Stärke, Öle und Proteine
Chromoplast	Plastiden mit gelber, oranger und roter Farbe, die Farbe ist auf Pigmente zurückzuführen - Carotinoide	Rote, gelbe Farbe von Herbstblättern, saftigen Früchten usw.
	Nimmt bis zu 90 % des Volumens einer reifen Zelle ein und ist mit Zellsaft gefüllt	Aufrechterhaltung des Turgors, Ansammlung von Reservestoffen und Stoffwechselprodukten, Regulierung des osmotischen Drucks usw.
Mikrotubuli	Besteht aus dem Protein Tubulin, das sich in der Nähe der Plasmamembran befindet	Sie sind an der Ablagerung von Zellulose an Zellwänden und der Bewegung verschiedener Organellen im Zytoplasma beteiligt. Bei der Zellteilung bilden Mikrotubuli die Grundlage der Spindelstruktur
Plasmamembran (PMM)	Besteht aus einer Lipiddoppelschicht, die von unterschiedlich tief eingetauchten Proteinen durchdrungen wird	Barriere, Stofftransport, Kommunikation zwischen Zellen
Reibungsloser EPR	System aus Flach- und Abzweigrohren	Führt die Synthese und Freisetzung von Lipiden durch
Grobe EPR	Es erhielt seinen Namen aufgrund der vielen Ribosomen, die sich auf seiner Oberfläche befinden.	Proteinsynthese, -akkumulation und -umwandlung zur Freisetzung aus der Zelle nach außen
	Umgeben von einer doppelten Kernmembran mit Poren. Die äußere Kernmembran bildet mit der ER-Membran eine zusammenhängende Struktur. Enthält einen oder mehrere Nukleolen	Träger der Erbinformation, Zentrum zur Regulierung der Zellaktivität
Zellenwand	Besteht aus langen Zellulosemolekülen, die in Bündeln, sogenannten Mikrofibrillen, angeordnet sind	Außenrahmen, Schutzhülle
Plasmodesmen	Winzige zytoplasmatische Kanäle, die Zellwände durchdringen	Vereinigen Sie Protoplasten benachbarter Zellen
Mitochondrien		ATP-Synthese (Energiespeicherung)
Golgi-Apparat	Besteht aus einem Stapel flacher Säcke, den sogenannten Zisternen oder Dictyosomen	Synthese von Polysacchariden, Bildung von CPM und Lysosomen
Lysosomen		Intrazelluläre Verdauung
Ribosomen	Bestehen aus zwei ungleichen Untereinheiten - groß und klein, in die sie sich dissoziieren können	Ort der Proteinbiosynthese
Zytoplasma	Besteht aus Wasser mit einer großen Anzahl gelöster Stoffe, die Glukose, Proteine ​​und Ionen enthalten	Es beherbergt andere Zellorganellen und führt alle Prozesse des Zellstoffwechsels durch.
Mikrofilamente	Fasern aus dem Protein Aktin, meist in Bündeln nahe der Zelloberfläche angeordnet	Beteiligen Sie sich an der Zellmotilität und der Formänderung
Zentriolen	Kann Teil des mitotischen Apparats der Zelle sein. Eine diploide Zelle enthält zwei Zentriolenpaare	Beteiligen Sie sich am Prozess der Zellteilung bei Tieren; In Zoosporen von Algen, Moosen und Protozoen bilden sie Basalkörper aus Zilien
Mikrovilli	Vorsprünge der Plasmamembran	Sie vergrößern die äußere Oberfläche der Zelle; Mikrovilli bilden gemeinsam die Zellgrenze

Schlussfolgerungen

1. Die Zellwand, die Plastiden und die zentrale Vakuole sind einzigartig für Pflanzenzellen.
2. Lysosomen, Zentriolen und Mikrovilli kommen hauptsächlich nur in den Zellen tierischer Organismen vor.
3. Alle anderen Organellen sind sowohl für pflanzliche als auch für tierische Zellen charakteristisch.

Zellmembranstruktur

Die Zellmembran befindet sich außerhalb der Zelle und trennt diese von der äußeren oder inneren Umgebung des Körpers. Seine Basis ist das Plasmalemma (Zellmembran) und die Kohlenhydrat-Protein-Komponente.

Funktionen der Zellmembran:

– behält die Form der Zelle bei und verleiht der Zelle und dem Körper als Ganzes mechanische Festigkeit;
– schützt die Zelle vor mechanischer Beschädigung und dem Eindringen schädlicher Verbindungen;
– führt die Erkennung molekularer Signale durch;
– reguliert den Stoffwechsel zwischen Zelle und Umwelt;
– führt interzelluläre Interaktionen in einem vielzelligen Organismus durch.

Zellwandfunktion:

– stellt einen äußeren Rahmen dar – eine Schutzhülle;
– sorgt für den Stofftransport (Wasser, Salze und Moleküle vieler organischer Stoffe passieren die Zellwand).

Die äußere Schicht tierischer Zellen ist im Gegensatz zu den Zellwänden von Pflanzen sehr dünn und elastisch. Es ist im Lichtmikroskop nicht sichtbar und besteht aus einer Vielzahl von Polysacchariden und Proteinen. Die Oberflächenschicht tierischer Zellen wird genannt Glykokalyx Führt die Funktion der direkten Verbindung tierischer Zellen mit der äußeren Umgebung und allen sie umgebenden Substanzen aus, spielt jedoch keine unterstützende Rolle.

Unter der Glykokalyx der tierischen Zelle und der Zellwand der pflanzlichen Zelle befindet sich eine Plasmamembran, die direkt an das Zytoplasma grenzt. Die Plasmamembran besteht aus Proteinen und Lipiden. Aufgrund verschiedener chemischer Wechselwirkungen untereinander sind sie geordnet angeordnet. Lipidmoleküle in der Plasmamembran sind in zwei Reihen angeordnet und bilden eine durchgehende Lipiddoppelschicht. Proteinmoleküle bilden keine durchgehende Schicht, sie befinden sich in der Lipidschicht und dringen unterschiedlich tief in diese ein. Protein- und Lipidmoleküle sind mobil.

Funktionen der Plasmamembran:

– bildet eine Barriere, die den inneren Inhalt der Zelle von der äußeren Umgebung trennt;
– sorgt für den Transport von Stoffen;
– sorgt für die Kommunikation zwischen Zellen im Gewebe vielzelliger Organismen.

Eintritt von Stoffen in die Zelle

Die Oberfläche der Zelle ist nicht durchgehend. In der Zytoplasmamembran gibt es zahlreiche winzige Löcher – Poren, durch die mit oder ohne Hilfe spezieller Proteine ​​Ionen und kleine Moleküle in die Zelle eindringen können. Darüber hinaus können einige Ionen und kleine Moleküle direkt durch die Membran in die Zelle gelangen. Der Eintritt der wichtigsten Ionen und Moleküle in die Zelle erfolgt nicht durch passive Diffusion, sondern durch aktiven Transport, der einen Energieaufwand erfordert. Der Stofftransport erfolgt selektiv. Als selektive Permeabilität der Zellmembran wird bezeichnet Halbdurchlässigkeit.

Von Phagozytose Große Moleküle organischer Substanzen wie Proteine, Polysaccharide, Nahrungspartikel und Bakterien gelangen in die Zelle. Die Phagozytose erfolgt unter Beteiligung der Plasmamembran. An der Stelle, an der die Zelloberfläche mit einem Partikel einer beliebigen dichten Substanz in Kontakt kommt, biegt sich die Membran, bildet eine Vertiefung und umgibt das Partikel, das in einer „Membrankapsel“ in die Zelle eingetaucht wird. Es bildet sich eine Verdauungsvakuole, in der in die Zelle gelangende organische Substanzen verdaut werden.

Amöben, Ciliaten und Leukozyten von Tieren und Menschen ernähren sich durch Phagozytose. Leukozyten absorbieren Bakterien sowie verschiedene feste Partikel, die versehentlich in den Körper gelangen, und schützen ihn so vor pathogenen Bakterien. Die Zellwand von Pflanzen, Bakterien und Blaualgen verhindert die Phagozytose, weshalb dieser Weg des Stoffeintritts in die Zelle bei ihnen nicht realisiert ist.

Auch Flüssigkeitstropfen, die verschiedene Stoffe in gelöstem und suspendiertem Zustand enthalten, dringen durch die Plasmamembran in die Zelle ein. Dieses Phänomen wurde genannt Pinozytose. Der Prozess der Flüssigkeitsaufnahme ähnelt der Phagozytose. Ein Flüssigkeitstropfen wird in einem „Membranpaket“ in das Zytoplasma eingetaucht. Organische Substanzen, die zusammen mit Wasser in die Zelle gelangen, werden unter dem Einfluss von im Zytoplasma enthaltenen Enzymen verdaut. Pinozytose ist in der Natur weit verbreitet und wird von Zellen aller Tiere durchgeführt.

III. Vertiefung des Gelernten

In welche zwei großen Gruppen werden alle Organismen aufgrund der Struktur ihres Zellkerns eingeteilt?
Welche Organellen sind nur für Pflanzenzellen charakteristisch?
Welche Organellen gibt es nur in tierischen Zellen?
Wie unterscheidet sich der Aufbau der Zellmembran von Pflanzen und Tieren?
Über welche zwei Wege gelangen Stoffe in eine Zelle?
Welche Bedeutung hat die Phagozytose für Tiere?