1. Mitochondria. Organoide cu două membrane ale celulei eucariote, care asigură organismului energie. Lungimea mitocondriilor este de 1,5-10 μm, diametrul este de 0,25-1,00 μm. Numărul de mitocondriile dintr-o celulă variază foarte mult, de la 1 la 100 mii și depinde de activitatea sa metabolică. Numărul de mitocondrii poate crește prin divizare, deoarece acești organoizi au propriul ADN.
Membrana exterioară a mitocondriilor este netedă, membrana interioară formează numeroase invaginări sau ieșiri tubulare - cristae. Numărul de cristae poate varia de la câteva zeci la câteva sute și chiar mii, în funcție de funcțiile celulei. Ele măresc suprafața membranei interioare pe care se află sistemele multienzimice care participă la sinteza moleculelor ATP.
Spațiul interior este umplut cu matricea mitocondrial. Matricea conține molecule circulare de ADN mitocondrial, ARNm specific, ARNt și ribozomi (tip procariot) exercită o parte autonomă a biosintezei proteinelor aparținând membranei interioare. Dar cele mai multe gene ale mitocondriilor mutat în nucleu, iar sinteza multor proteine mitocondriale are loc în citoplasmă. În plus, conține enzime care formează molecule ATP. Mitocondriile sunt capabili de a se multiplica prin diviziune.
funcția mitocondrială - clivaj oxigen carbohidrați, aminoacizi, acizi grași și glicerol pentru a forma ATP, și sinteza proteinelor mitocondriale.
2. Plastide. Există trei tipuri principale de plastide. leucoplaste - plastide incolore în celulele părților neoriginate ale plantelor, cromoplaste - plastide colorate de obicei galben, roșu și portocaliu, cloroplaste - plastide verzi.
Deoarece plastidele au o origine comună, interconversiile sunt posibile între ele. Cea mai frecventă conversie a leucoplastelor în cloroplaste (ecologizarea tuberculilor de cartofi în lumină), procesul inversat are loc în întuneric. Cu îngălbenirea frunzelor și roșeața fructelor, cloroplastele devin cromoplaste. Se consideră imposibilă numai transformarea cromoplastelor în leucoplaste sau cloroplaste.
Funcția Hloroplasty.Osnovnaya - .. Fotosinteză în cloroplaste, adică la lumină sinteza substanțelor organice din anorganice datorită conversiei energiei solare în energie moleculelor ATP. Cloroplastele plantelor superioare au o dimensiune de 5-10 μm și seamănă cu o lentilă biconvexă. Membrana exterioară este netedă, iar membrana interioară are o structură pliată. Ca urmare a formării proeminențelor membranei interioare, apare un sistem de lamele și tilacoide. Mediul intern al cloroplastelor - stratul - conține ADN și ribozomii de tip procariotic. Plastidele sunt capabile de diviziune autonomă, precum și de mitocondrii.
Structura și funcțiile nucleului celular. Cele mai multe celule au un nucleu, dar există și celule multi-nucleare (într-un număr de protozoare). Numărul de nuclee poate ajunge la câteva zeci. Unele celule foarte specializate pierd nucleul (eritrocite de mamifere și celule asemănătoare sitălor în angiosperme).
Forma și dimensiunea nucleului celular sunt diverse. De obicei, miezul are un diametru de 3 până la 10 μm. Principalele funcții nucleu sunt: stocarea informațiilor genetice și transferul acesteia către celulele fiice în timpul procesului de fisiune, precum și pentru a controla viabilitatea celulară prin reglarea sintezei diferitelor proteine.
Miezul include: anvelopele nucleare, carioplasmul (nucleoplasma, sucul nuclear), cromatina, nucleoli. Nucleul este separat de restul citoplasmei printr-un înveliș nuclear constând din două membrane cu o structură tipică. Între membrane există o fantă îngustă umplută cu o substanță semi-lichidă. În unele locuri, ambele membrane fuzionează unul cu altul, formând pori nucleari, prin care există un metabolism între nucleu și citoplasmă. Membrana nucleară exterioară din partea orientată către citoplasmă este acoperită cu ribozomi, care îi conferă o rugozitate, membrana interioară este netedă. Plicul nuclear face parte din sistemul membranar al celulei. Ejectiile membranei nucleare exterioare sunt conectate la canalele reticulului endoplasmatic, formând un singur sistem de canale de comunicare.
Karyoplasma este conținutul intern al nucleului, în care sunt localizate cromatina și unul sau mai multe nucleoli. Compoziția sucului nuclear include diverse proteine (inclusiv enzimele nucleului), nucleotide libere.
Nucleul este un corp rotund, dens, scufundat în sucuri nucleare. Numărul de nucleoli depinde de starea funcțională a nucleului și poate varia de la 1 la 5-7 sau mai mult (chiar și în aceeași celulă). Nucleolii se găsesc numai în nucleele neuniforme, în timpul mitozei dispare, iar după terminarea divizării, ele se reapărută. Nucleul nu este o structură independentă a nucleului. Se formează ca rezultat al concentrației regiunilor cromozomiale într-o anumită regiune a carioplasmei, care conține informații despre structura ARNm. Acestea conțin numeroase copii ale genelor care codifică ARNm. La fel ca în nucleol este intens sinteza ARNr și formarea de subunități ribozom, putem spune că nucleol - un grup de ARNr și subunitatile ribozomale în diferite stadii de formare.
Cromatina se referă la bulgări, granule și structuri de rețea ale nucleului, colorate intens de niște coloranți și având o formă diferită de nucleol. Cromatina este o moleculă de ADN asociată cu proteine - histone. În funcție de gradul de spiralare disting: eucromatină - despiralizovannye porțiuni (untwisted) cromatină având forma subțire, imperceptibil sub filamente microscopie cu lumină slab colorată și activă genetic; heterochromatină - spirale și zone condensate de cromatină, având aspectul de bulgări sau granule care sunt intens colorate și nu sunt active din punct de vedere genetic.
Cromatina este o formă de existență a materialului genetic în celulele care nu se divid și oferă posibilitatea dublării și realizării informațiilor conținute în ele.
Procarioții și eucariotele. Primele organisme, care au apărut în urmă cu 3,0-3,5 miliarde de ani, au trăit în condiții anoxice, erau heterotrofe anaerobe. Au folosit substanțe organice de origine abiogenă ca substanțe nutritive, energia a fost obținută din cauza oxidării și fermentației anoxice.
Un eveniment remarcabil a fost apariția procesului de fotosinteză, când energia soarelui a fost folosită pentru a sintetiza substanțe organice. Fotosinteza bacteriană în primele etape nu a fost însoțită de eliberarea oxigenului (primele fotoautotrofe folosesc dioxidul de carbon ca sursă de carbon și H2S ca sursă de hidrogen).
Mai târziu, în verde-albastru, apare un sistem fotosensibil care este capabil să împartă apa și să utilizeze moleculele sale ca donatori de hidrogen. Apare fotoliza apei, la care este eliberat oxigenul. Fotosinteza verde-albastru este însoțită de acumularea de oxigen în atmosferă și formarea unui ecran de ozon. Oxigenul din atmosferă a oprit procesul de sinteză abiogenă a compușilor organici, dar a dus la apariția unui proces energetic mai favorabil - respirație. Sunt prezente bacterii aerobe, în care produsele de glicoliză sunt oxidate ulterior cu oxigen la dioxid de carbon și apă.
Celulele anaerobe mari simbioză (probabil legate de archaebacterii și reținute glicolitic oxidarea enzimelor) cu bacterii aerobe transformat reciproc, bacteriile aerobe cu timpul si devin pierdut independenta in mitocondrii.
Pierderea independenței este asociată cu pierderea unor gene care au trecut în aparatul cromozomic al celulei gazdă. Totuși, mitocondriile și-au păstrat propriul aparat de sinteză a proteinelor și capacitatea de a se reproduce.
O etapă importantă în evoluția celulei a fost apariția eucariotelor, în care a existat o separare a nucleului, separarea aparatului genetic al celulei de reacțiile metabolice.
Diferitele moduri de alimentație heterotrofică au dus la formarea regatului ciupercilor și a împărăției animalelor. Puii sunt prezenți în peretele celular din peretele celular, rezervele nutritive sunt depozitate sub formă de glicogen, produsul metabolismului proteic este ureea
Simioza cu cianobacteriile a dus la apariția cloroplastelor. Chloroplastele au pierdut, de asemenea, o parte din gene și sunt organoide semi-autonome, capabile de auto-reproducere. Aspectul lor a condus la dezvoltarea de-a lungul drumului cu tipul autotrofic al metabolismului și izolarea unor organisme în regnul plantelor. Pentru materialul tipic peretelui celular de plante este de fibre, material de rezervă este depozitată sub formă de amidon, caracterizată prin prezența de vacuole mari, și în plantele superioare lipsesc în centrioles centrului celular.
În favoarea originii simbiotică a mitocondriilor și cloroplastelor spun multe fapte. În primul rând, materialul genetic este reprezentat de o moleculă de ADN circular (ca în procariote) și în al doilea rând, ribozom lor în greutate, pe structura ARNr și proteinele ribozomale sunt apropiate de cele ale bacteriilor aerobe și albastru-verde. În al treilea rând, ele proliferează ca procariote, și în cele din urmă, mecanismele de sinteza proteinelor in mitocondrii si bacterii sensibile la un antibiotic (streptomicina), și blocuri cicloheximidă sinteza proteinelor în citoplasmă. În plus, cunoscut un fel de amoeba, care nu au mitocondrii și trăiesc în simbioză cu bacterii aerobe și în celulele unor plante găsite cianobacterii (albastru-verde), structura similara cu cloroplaste.
Evoluția viitoare a condus la izolarea și conservarea a două imperii - precellular și Cell. Precellular fuzionat în domeniul virusurilor în două celule superkingdom: procariote (pre-nuclear) și eucariotelor (nucleare). Procariotele includ un regat Drobyanok și sunt împărțite în trei subkingdoms: cele mai vechi sunt archaebacterii Subregnul, un alt grup se referă la bacterii Subregnul eubacteriile și Subregnul verde și albastru sunt combinate procariote, capabile să elibereze oxigen în timpul fotosintezei.
Putred bacteriile purifică pământul de la plantele și animalele moarte
Participarea la procesele geochimice de formare a sulfului, a fosforului, a petrolului, a cărbunelui
Rolul în ciclul de azot; Nitrificarea și fixarea azotului cresc fertilitatea
Importanța bacteriilor în natură și în viața umană
Bacteriile parazitare provoacă boli la om: ciumă, holeră, tuberculoză, dizenterie și altele; la animale domestice - bruceloză; în plantele cultivate - bacterioză.
Bacteriile de dezintegrare și de fermentație duc la deteriorarea alimentelor.
Activitatea de viață a bacteriilor provoacă distrugerea biologică sau coroziunea multor materiale industriale, metale, lemn, hârtie și altele.
Servit pentru prepararea serurilor și vaccinurilor, reprezintă baza pentru prepararea antibioticelor (streptomicină, eritromicină, etc.).
Bacteriile de fermentație lactică-acid sunt utilizate pentru fabricarea produselor de acid lactic și varză acră și castraveți, în agricultură pentru însilozarea furajelor.
Bacteriile fermentației cu acid acetic sunt folosite pentru a produce oțet de vin, care este utilizat pentru decaparea legumelor și fructelor.
Caracteristicile comparative ale procariotelor și eucariotelor
Virușii au fost descoperiți în 1892 de către cercetătorul rus-botanist rus DI Ivanovskiy atunci când studiază boala mozaică a tutunului (pete de frunze). Virușii sunt forme non-celulare de viață. Aceștia ocupă o poziție intermediară între materia vie și cea non-vie, deoarece acestea combină semnele de organisme vii și organisme de natură neînsuflețită.
Virușii prezintă semne de viață numai în celulă. Aceștia sunt paraziți intracelulari. Și, spre deosebire de alți paraziți, aceștia sunt ultraparaziți, pe măsură ce paraziți la nivel genetic. Este foarte probabil ca virusurile să apară ca urmare a degradării organismelor celulare. Probabil, virușii pot fi considerați ca un grup de gene care au scăpat de controlul genomului celulei.
Virusurile sunt nucleoproteine, adică ele constau dintr-un acid nucleic (ADN sau ARN) și proteine care formează o coajă în jurul acidului nucleic. Anumiți viruși pot detecta lipidele și carbohidrații.
Mărimea virusurilor variază de la 10 la 300 nm. viruși Formă diverse: sferice, în formă de tijă, fire cum ar fi, cilindrice, etc. Virușii pot exista în două forme: a. Sub forma unui acid nucleic, atunci când a găsit în celula gazdă în formă liberă, atunci când acestea sunt în afara celulei gazdă. Această formă de existență se numește virion.
Virușii conțin întotdeauna un tip de acid nucleic - fie ADN sau ARN, ambii acizi nucleici pot fi mono-catenar sau dublu-catenar, atât liniară și circulară.
Capsidul este o coajă a virusului, formată din subunități de proteine, așezată într-un mod strict definit. Capsid îndeplinește în primul rând o funcție de protecție. Protejează acidul nucleic al virusului de diverse efecte, în primul rând datorită acțiunii numeroase nucleaze. În plus, capsida asigură depunerea virusului pe suprafața membranelor celulare, deoarece conține receptori care sunt complementari receptorilor membranei celulare. Mecanismul receptorilor de penetrare a virusului în celulă asigură specificitatea virusurilor: acestea afectează o gamă strict definită de gazde.
Supercapsidul este caracteristic pentru virusurile complexe (virusuri HIV, gripa, herpes). Apare în timpul eliberării virusului din celula gazdă. Este o porțiune modificată a membranei citoplasmice nucleare sau externe a celulei gazdă.
Numai pătrunde în celula gazdă, virusul se poate reproduce, suprimă transcrierea și traducerea prelucrează substanțe necesare celulei în sine, și „forțarea“ sistemele sale de enzime pentru a reproduce membranele lor acide și biosinteză proteinelor nucleici virali. După asamblarea particulelor virale, celula fie moare, fie continuă să existe și produce noi generații de particule virale.
Ciclul reproducerii virusului constă în mai multe etape. Depunerea virusului pe suprafața membranei celulare. Poate că în cazul în care receptorii membranelor celulare și capsidul virusului sunt complementari. Penetrarea virusului în celulă. Mulți viruși intră în celulă prin endocitoză. Se formează invaginația membranei citoplasmice exterioare, iar virusul apare în citoplasma celulei. Enzimele lizozomilor distrug capsida virusului, iar acidul nucleic este eliberat. Unii viruși intră în celulă prin fuziunea membranelor celulare și a virușilor. Penetrarea fagilor apare datorită distrugerii parțiale a membranei celulare de către lizozimul fag al virusului care pătrunde în celulă după reacția contractilă a procesului de fag.
Sinteza componentelor virusului se desfășoară în mai multe etape. Pregătitoare. In acest stadiu, aparat genetic celular operația este suprimata oprește sinteza proteinelor și acizilor nucleici, celule, celule de aparat proteine sintetizare este transferată sub controlul genomului viral.
Replicarea acidului nucleic al virusului. Deoarece aparatul genetic al virușilor este divers, mecanismele de replicare sunt diferite. La virusurile ADN-genomice dublu-catenare, replicarea are loc în același mod ca și în cazul tuturor organismelor vii. La virusurile genomice cu ADN monocatenar, prima sinteză a unei catene ADN complementare este dată mai întâi și apoi replicarea se efectuează ca și în virusurile genomice cu ADN dublu catenar.
La genom ARN monocatenar virusurilor detectate enzima ARN polimerază dependentă de ADN, care se efectuează prin transcripție inversă, adică la matriță de ARN este sintetizat molecula de ADN. Apoi este replicat unic replicarea ADN catenar sintetizat (format ADN dublu catenar) și pe o matrice a unei copii de ADN a moleculei de ARN viral. În virusurile genomice cu ARN dublu catenar, după formarea ARN polimerazei, replicarea ARN dublu catenar are loc în mod obișnuit.
Sinteza proteinelor capsidice. Biosinteza proteinelor capsid virale începe mai târziu decât replicarea și se folosește aparatul de sinteză a proteinei din celula gazdă. Apoi, există o auto-asamblare a particulelor virale și eliberarea de viruși din celulă Cel mai adesea apare ca rezultat al distrugerii celulare de către lizozimul viral. Viruși complexi complexe părăsesc celula prin înmugurire, în timp ce dobândesc o super-capsidă.
Unele virusuri (bacteriofagi, sunt paraziti de bacterii Ele sunt capabile să pătrundă în celula bacteriana si distruge consta bacteriofag dintr-un cap, coada si coada fanere, prin intermediul căruia este depus pe coaja bacteriile din cap conține ADN-ul fagilor se dizolvă parțial peretele celular si membrana .... bacteriile și datorită răspunsului contractilului ka koka își injectează ADN-ul în celulă.
Virușii pot infecta majoritatea organismelor vii existente, provocând diverse boli. Printre bolile virale ale oamenilor se numără, de exemplu, SIDA, variolă, rabie. Virusul imunodeficienței umane este introdus în celule sensibile. Principalele celule țintă sunt limfocitele CD4 (ajutoare), deoarece pe suprafața lor există receptori capabili să se lege la proteina de suprafață HIV. În plus, HIV penetrează CNS, afectând celulele neurale și celulele neuroglia, în celulele intestinale. Sistemul imunitar al corpului uman își pierde proprietățile protectoare și nu este capabil să reziste agenți patogeni ai diferitelor infecții. Speranța medie de viață a unei persoane infectate este de 7-10 ani.
Trimiteți-le prietenilor: