Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

4.1: Структура та функція клітин

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    67222

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі навчання

    • Визначте клітину, визначте основні загальні компоненти клітин людини та диференціюйте внутрішньоклітинну рідину та позаклітинну рідину
    • Опишіть будову і функції плазматичної (клітинної) мембрани
    • Опишіть ядро і його функцію
    • Визначте будову і функцію цитоплазматичних органел

    Клітина - це найменша жива істота в організмі людини, а всі живі структури в організмі людини складаються з клітин. У людському тілі є сотні різних типів клітин, які різняться за формою (наприклад, круглі, плоскі, довгі та тонкі, короткі та товсті) та розміром (наприклад, дрібні гранульовані клітини мозочка в мозку (4 мікрометри), аж до величезних яйцеклітин (яйцеклітини), що виробляються в жіночих репродуктивних органах (100 мікрометрів) та функція. Однак всі клітини мають три основні частини - плазматичну мембрану, цитоплазму і ядро. Плазмова мембрана (часто її називають клітинною мембраною) - це тонкий гнучкий бар'єр, який відокремлює внутрішню частину клітини від навколишнього середовища поза клітиною і регулює те, що може проходити всередину і з клітини. Внутрішньо клітина ділиться на цитоплазму і ядро. Цитоплазма (cito- = клітина; - плазма = «щось сформоване») - там, де здійснюється більшість функцій клітини. Він виглядає бітоподібним змішаним фруктовим желе, де водянистий желе називається цитозолем; а різні фрукти в ньому називаються органелами. Цитозол також містить багато молекул і іонів, які беруть участь у клітинних функціях. Різні органели також виконують різні функції клітин, і багато також відокремлюються від цитозолу мембранами. Найбільша органела, ядро відокремлена від цитоплазми ядерною оболонкою (мембраною). Він містить ДНК (гени), які кодують білки, необхідні для функціонування клітини.

    Взагалі кажучи, внутрішнє середовище клітини називається внутрішньоклітинною рідиною (ICF), (intra- = всередині; називається вся рідина, що міститься в цитозолі, органелах та ядрі), тоді як середовище поза клітиною називається позаклітинною рідиною (ECF) (екстра - = поза межами; відносять всю рідину поза клітинами). Плазма, рідка частина крові, є єдиним відсіком ECF, який пов'язує всі клітини в організмі.

    clipboard_e91ec8601c2d0f98d4177fd9e43994641.png

    Малюнок\(\PageIndex{1}\) 3-D зображення простої клітини людини. Верхню половину обсягу клітини видалили. Число 1 показує ядро, цифри від 3 до 13 показують різні органели, занурені в цитозол, а номер 14 на поверхні клітини показує плазматичну мембрану

    Перевірка понять, термінів та фактів

    Вивчення питання Напишіть свою відповідь у формі речення (не відповідайте, використовуючи вільні слова)

    1. Що таке клітина?
    2. Що таке плазмова мембрана?
    3. Що таке цитоплазма?
    4. Що таке внутрішньоклітинна рідина (МКФ)?
    5. Що таке позаклітинна рідина (ЕКФ)?

    Плазмова (клітинна) мембрана відокремлює внутрішнє середовище клітини від позаклітинної рідини. Він складається з рідкого фосфоліпідного бішару (два шари фосфоліпідів), як показано на малюнку\(\PageIndex{2}\) нижче, та інших молекул. Не багато речовин можуть перетнути фосфоліпідний бішар, тому він служить для відділення внутрішньої частини клітини від позаклітинної рідини. Інші молекули, виявлені в мембрані, включають холестерин, білки, гліколіпіди і глікопротеїни, деякі з яких показані на малюнку\(\PageIndex{3}\) нижче. Холестерин, тип ліпідів, робить мембрану трохи міцнішою. Різні білки, виявлені або перетинаючи бішар (інтегральні білки), або на його поверхні (периферичні білки), мають багато важливих функцій. Канальні і транспортерні (носії) білки регулюють рух специфічних молекул і іонів всередину і з клітин. Рецепторні білки в мембрані ініціюють зміни активності клітин шляхом зв'язування і реагування на хімічні сигнали, такі як гормони (як замок і ключ). Інші білки включають ті, які діють як структурні якоря для зв'язування сусідніх клітин і ферментів. Глікопротеїни і гліколіпіди в мембрані виступають в якості ідентифікаційних маркерів або міток на позаклітинній поверхні мембрани. Таким чином, плазмова мембрана має безліч функцій і працює як шлюз і селективний бар'єр.

    clipboard_e75d627a73e922646949e26fa25f84668.pngclipboard_e83a1bb9f15e7305504ca4243a46035af.png

    \(\PageIndex{2}\)Малюнок Фосфоліпіди утворюють основну структуру клітинної мембрани. Гідрофобні хвости фосфоліпідів звернені до ядра мембрани, уникаючи контакту з внутрішньою і зовнішньою водянистим середовищем. Гідрофільні головки звернені до поверхні мембрани при контакті з внутрішньоклітинною рідиною і позаклітинною рідиною.

    clipboard_e04dc8b43c19905bf60e4d671fa7cd29d.png

    \(\PageIndex{3}\)Малюнок Невелика площа плазматичної мембрани показує ліпіди (фосфоліпіди і холестерин), різні білки, гліколіпіди і глікопротеїни.

    Перевірка понять, термінів та фактів

    Вивчення питання Напишіть свою відповідь у формі речення (не відповідайте, використовуючи вільні слова)

    1. Яка функція клітинної мембрани?
    2. Які три типи біомолекул утворюють клітинну мембрану?

    Майже всі клітини людини містять ядро, де знаходиться ДНК, генетичний матеріал, який в кінцевому підсумку контролює всі клітинні процеси. Ядро - найбільша клітинна органела, і єдина, видима за допомогою світлового мікроскопа. Так само, як цитоплазма клітини укладена плазматичною мембраною, ядро оточене ядерною оболонкою, яка відокремлює вміст ядра від вмісту цитоплазми. Ядерні пори в оболонці - це невеликі отвори, які контролюють, які іони і молекули (наприклад, білки та РНК) можуть переміщатися всередину і виходити з ядра. Крім ДНК, в ядрі міститься багато ядерних білків. Разом ДНК і ці білки називаються хроматином. Область всередині ядра, яка називається ядерцем, пов'язана з виробництвом молекул РНК, необхідних для передачі та вираження інформації, закодованої в ДНК. Дивіться всі ці структури нижче на малюнку\(\PageIndex{4}\).

    clipboard_ec6cd518094ed446e5f92a88dcfa521d0.pngclipboard_ea02bb5c3ad77be2a3a8a8f7783571014.png

    Малюнок\(\PageIndex{4}\) Ядро людської клітини. Знайдіть ДНК, ядерну оболонку, ядерця та ядерні пори. На малюнку також показано, як зовнішній шар ядерної оболонки триває як грубий ендоплазматичний ретикулум, про який піде мова в наступній цілі навчання.

    Перевірка понять, термінів та фактів

    Вивчення питання Напишіть свою відповідь у формі речення (не відповідайте, використовуючи вільні слова)

    1. Що таке ядерна оболонка?
    2. Що таке ядерна пора?
    3. Яка функція ядра?

    Органела - це будь-яка структура всередині клітини, яка здійснює метаболічну функцію. Цитоплазма містить багато різних органел, кожна зі спеціалізованою функцією. (Ядро, розглянуте вище, є найбільшою клітинною органелою, але не вважається частиною цитоплазми). Багато органели - це клітинні відсіки, відокремлені від цитозолу однією або декількома мембранами, дуже схожими за структурою на клітинну мембрану, тоді як інші, такі як центриоли та вільні рибосоми, не мають мембрани. Дивіться малюнок\(\PageIndex{5}\) та таблицю\(\PageIndex{1}\) нижче, щоб дізнатися структуру та функції різних органел, таких як мітохондрії (які спеціалізуються на виробленні клітинної енергії у вигляді АТФ) та рибосом (які синтезують білки, необхідні для функціонування клітини). Мембрани шорсткого і гладкого ендоплазматичного ретикулума утворюють мережу з'єднаних між собою трубок всередині клітин, які є безперервними з ядерною оболонкою. Ці органели також з'єднані з апаратом Гольджі і плазматичною мембраною за допомогою бульбашок. Різні клітини містять різну кількість різних органел залежно від їх функції. Наприклад, м'язові клітини містять багато мітохондрій, тоді як клітини підшлункової залози, які роблять травні ферменти, містять багато рибосом і секреторних бульбашок.

    clipboard_e3470d8a0c80025f226afc2a4ea7aa87d.png

    Малюнок\(\PageIndex{5}\) Типовий приклад клітини, що містить первинні органели і внутрішні структури. Таблиця\(\PageIndex{1}\) нижче описує функції мітохондріона, грубої і гладкої ендоплазматичної сітки, апарату Гольджі, секреторних везикул, пероксисом, лізосом, мікротрубочок і мікрофіламентів (волокон цитоскелета)

    Таблиця\(\PageIndex{1}\) клітинних структур і їх функції. Мембрани ядра та плазми були описані в попередніх цілях навчання, а також є важливими клітинними структурами.
    органели Функції Структура
    Мітохондрії Важливе значення у виробництві АТФ (клітинної енергії) clipboard_e03a0daab8a06b364e3237f0908e535a6.png
    Грубий ендоплазматичний ретикулум (RER) Бере участь в синтезі білка (рибосоми в його мембрані синтезують білки) clipboard_e4a17bd2c3aa8148376b1bc20c1a30913.png
    Гладка ендоплазматична сітка (SER) Синтезує ліпіди і зберігає кальцій в м'язових клітині

    Рибосоми

    (показано тут синтезуючи білок)

    Знайдено прикріплений до RER і вільний в цитозолі

    		 Синтезуємо білки clipboard_eec882bfd26972f92aface1984b3901dd.png
    Апарат Гольджі (також відомий як комплекс Гольджі) Бере участь у модифікації білка та упаковці в дрібні бульбашки, пов'язані з мембраною clipboard_e5638ff90b0a2491bd20c7b2353cb9749.png
    Везикули - це невеликі круглі мембранно-замкнуті структури Транспортні везикули Переміщення речовин між відсіками всередині клітин clipboard_edb264f238052df62180ff2fed88ca663.png
    секреторні везикули Приєднуйтесь до клітинної мембрани, щоб звільнити вміст, такий як слиз до ECF clipboard_e58efda4f360569d0bb679d4bd6020458.png
    пероксисоми Містять ферменти, які катаболізують (розщеплюють) жирні кислоти і деякі хімічні токсини clipboard_e1fa4c096c65f060b8784d778906a5b55.png
    Лізосоми Містять травні ферменти clipboard_eda8a55cb6db03431295634bb54323a6a.png

    Волокна цитоскелета

    (а) мікротрубочки, виготовлені з тубуліну,

    (б) мікронитка, виготовлена з актину, і

    (c) проміжні волокна, виготовлені з кератинів

    		 Передбачте і внутрішні пористі риштування clipboard_ef677c2b93807ab723d146aa183b3ceef.png

    Центриолі

    (знайдено в області в клітині, яка називається центросомою)

    		 Організуйте рух ДНК під час поділу клітин clipboard_eb024fc03f31bf13c6bd002eb50d20265.png

    Перевірка понять, термінів та фактів

    Вивчення питання Напишіть свою відповідь у формі речення (не відповідайте, використовуючи вільні слова)

    1. Що таке органела?
    2. Які органели перераховані в модулі?