A sejt független szervezetként létezik. A sejt szó jelentése a biológia enciklopédiájában. Speciális sejtfunkciók

Alapszintű

Minden kérdéshez válasszon egy helyes választ a négy megadott közül.

A1. Minden élő szervezet abból áll

1. sejteket
2. szövetek
3. sejtközi anyag
4. szervrendszerek

A2. A sejt független szervezetként létezik

1. levél héja
2. bakteriális
3. izom rost
4. gyökérsapka

AZ. Az élő szervezet az

1. élő sejtek társulása
2. integumentális és vezető szövetek összegyűjtése
3. egy szervrendszer
4. sejtek, szövetek, szervek összehangolt rendszere

A4. hasonló szerkezetű és élettani jellemzők egyedek alakulnak ki

1. szervezet
2. bioszféra
3. erdei közösség

A5. Állatok és növények közösségét - a réten együtt élő és egymással kölcsönhatásban lévő organizmusokat nevezik

1. népesség
2. biocenózis
3. bioszféra

A6. A bioszférában lévő talaj az

1. élő anyag
2. inert anyag
3. bioinert anyag
4. szervetlen anyag

A7. Azt a folyamatot, amellyel az ember kultúrnövényfajtákat hoz létre, ún

1. mesterséges szelekció
2. természetes kiválasztódás
3. harc a létért
4. átöröklés

A8. A természetes szelekció eredményeként a természetben fennmaradnak

1. csak egyszerű állatok
2. a környezeti feltételekhez alkalmazkodó egyének
3. minden virágos növény
4. az emberek számára hasznos egyének

A9. A biológia tudomány az élőlények hasonlóságuk és rokonságuk alapján történő csoportosításával vagy felosztásával foglalkozik.

1. taxonómia
2. anatómia
3. ökológia
4. citológia

A10. Az élő szervezetek osztályozásának legkisebb szisztematikus egysége * tekinthető

1. leválás
2. királyság

A11. Az élőlények nem sejtes szerkezetűek

1. gombát
2. baktériumok
3. vírusok
4. állatokat

- - - Válaszok - - -

A1-1; A2-2; A3-4; A4-3; A5-2; A6-3; A7-1; A8-2; A9-1; A10-2; A11-3.

Fokozott nehézségi szint

B1. Igazak az alábbi állítások?

V. Vannak fajok, amelyekben a test egy sejtből áll.
B. A baktérium az egyik legösszetettebb sejt.

1. Csak az A igaz
2. Csak a B igaz
3. Mindkét állítás helyes
4. Mindkét állítás téves

B2. Igazak az alábbi állítások?

A. Természetes kiválasztódás egyedek jelenléte a természetben új fajok kialakulásához vezet.
B. A létért való küzdelem csak állatok között zajlik.

1. Csak az A igaz
2. Csak a B igaz
3. Mindkét állítás helyes
4. Mindkét állítás téves

BZ. Igazak az alábbi állítások?

V. A közeli rokon állatfajokat nemzetségbe vonják össze.
B. Összességében az élő természet két birodalmát különböztetjük meg: a növényeket és az állatokat.

1. Csak az A igaz
2. Csak a B igaz
3. Mindkét állítás helyes
4. Mindkét állítás téves

B4. Válassz hármat igaz állítások. Az élő anyag szerveződési szintjei, amelyek részt vesznek egy többsejtű állat szervezetének kialakításában

1. sejtes
2. különleges
3. szövet
4. szerv
5. biocenotikus
6. bioszférikus

B5. Állítsd fel az élő anyag szerveződési szintjeinek sorozatát, a sejttől kezdve.

1. sejt
2. szervezet
3. a ruha
4. bioszféra
5. biocenózis

B6. Állítson fel szisztematikus kategóriák sorozatát, a legkisebbtől kezdve.

1. királyság
2. Osztály

- - - Válaszok - - -

B1-1; B2-1; B3-1; B4-134; B5-132564; B6-3412.

Sejt(a továbbiakban: K.) önálló létezésre, önszaporodásra és fejlődésre képes elemi életrendszer; minden állat és növény felépítésének és életének alapja. A K. önálló organizmusként (protozoaként) és részeként is léteznek többsejtű élőlények(K. szövet). A "sejt" kifejezést Robert Hooke angol mikroszkóp javasolta (ang. Robert Hooke; Robert Hooke, 1635. július 18., Isle of Wight, Anglia – 1703. március 3., London).

Rizs. 1. A sejt felépítése:

K. a biológia egy speciális szakaszának - a citológiának - a tanulmányozásának tárgya. K. szisztematikus vizsgálata csak a XIX. Az akkori idők egyik legnagyobb tudományos általánosítása a sejtelmélet volt, amely megerősítette az egész élő természet szerkezetének egységét. Az élet tanulmányozása tovább sejtszint modern biológiai kutatások alapja.

Az egyes sejtek felépítésében és funkcióiban minden sejtben közös jelek találhatók, ami az elsődleges sejtekből való eredetük egységét tükrözi. szerves komplexek. A különböző üregek sajátos jellemzői az evolúció során történő specializálódásuk eredménye. Tehát minden K. hasonlóan szabályozza, duplázza és használja örökítőanyagát, fogadja és hasznosítja az energiát. Ugyanakkor a különböző egysejtű szervezetek (amőbák, csillók stb.) nagymértékben különböznek egymástól méretükben, alakjukban és viselkedésükben. A többsejtű szervezetek K. nem kevésbé élesen különböznek egymástól. Tehát egy személy limfoid K. - kicsi (körülbelül 10 mikron átmérőjű), lekerekített K. részt vesz a reakciókban, és K., amelyek közül néhánynak több mint egy méter hosszú folyamata van; ezek a K. látják el a fő szabályozó funkciókat a szervezetben.

Rizs. 2. Anyagcsere a sejtben

(kattints a képre a nagyításhoz)

Sejtkutatási módszerek

Az első citológiai módszer az élő sejtek mikroszkópos vizsgálata volt. Az intravitális (vitális) fénymikroszkópia modern változatai - fáziskontraszt, lumineszcens, interferencia stb. - lehetővé teszik a K. ill. általános szerkezet egyes szerkezetei, a k mozgása és felosztása. A sejtszerkezet részletei csak speciális kontrasztozás után derülnek ki, amelyet az elölt K megfestésével érnek el. Új színpad a K. szerkezetének tanulmányozása - elektronmikroszkópia, amely sokkal nagyobb felbontást ad a K. szerkezetének a fénymikroszkópiához képest (felbontás optikai eszközök).

Kémiai összetétel sejtek vizsgálata cito- és hisztokémiai módszerekkel történik, amelyek lehetővé teszik az anyagok sejtszerkezetekben való lokalizációjának, koncentrációjának, az anyagok szintézisének intenzitásának és a sejtben való mozgásának meghatározását. a sejt, például gerjesztés, szekréció.

A sejtek általános tulajdonságai

Minden sejtben két fő részt különböztetnek meg - a sejtmagot és a citoplazmát (lásd: Citoplazma), amelyekben viszont olyan struktúrák különböztethetők meg, amelyek alakja, mérete, belső szerkezet, kémiai tulajdonságokés funkciókat. Némelyikük - az úgynevezett organellumok - létfontosságúak a K. számára, és minden K-ban megtalálhatók. Mások K. tevékenységének termékei, ideiglenes képződményeket képviselnek. Speciális struktúrákban a különféle biokémiai funkciók felosztását végzik, ami hozzájárul a heterogén folyamatok ugyanabban a K.-ban történő megvalósításához, beleértve számos anyag szintézisét és bomlását.

A nukleáris organellumokban - a kromoszómákban (lásd: kromoszómák), fő összetevőjükben - tárolódik genetikai információ egy bizonyos faj szervezetére jellemző szerkezetről. A DNS másik fontos tulajdonsága az önreprodukciós képesség, amely biztosítja mind az örökletes információ stabilitását, mind annak folytonosságát - a következő generációknak való átvitelt. A ribonukleinsavak, amelyek közvetlen résztvevői a fehérjeszintézisnek, a DNS korlátozott szakaszaiban szintetizálódnak, több gént lefedve, például mátrixokon. A DNS-kód átvitele (átírása) a hírvivő RNS (i-RNS) szintézise során történik.

A fehérjeszintézist úgy mutatják be, mint információolvasást egy RNS-templátból. Ebben a transzlációnak nevezett folyamatban transzfer RNS-ek (t-RNS-ek) és speciális organellumok - riboszómák vesznek részt, amelyek a sejtmagban képződnek. A nucleolus méretét főként a sejtek riboszómák iránti igénye határozza meg; ezért különösen nagy a K., intenzíven szintetizáló fehérje. A fehérjeszintézis - a kromoszómák funkcióinak végrehajtásának végeredménye - főként a citoplazmában történik.

A fehérjék – enzimek, a szerkezetek részletei és a különféle folyamatok, köztük a transzkripció szabályozói – végső soron meghatározzák a sejt életének minden aspektusát, lehetővé téve a sejtek számára, hogy a folyamatosan változó környezet ellenére megőrizzék egyéniségüket. Míg a baktériumsejtekben mintegy 1000 különböző fehérje szintetizálódik, addig szinte minden emberi sejtben több mint 10 000, így az élőlények evolúciója során jelentősen megnő az intracelluláris folyamatok sokfélesége. A sejtmag héja, amely elválasztja a tartalmát a citoplazmától, két pórusokkal átitatott membránból áll - speciális helyek bizonyos vegyületeknek a sejtmagból a citoplazmába és vissza szállítására. Más anyagok diffúzióval vagy aktív transzporttal jutnak át a membránokon, ami energiát igényel.

A K. citoplazmájában számos folyamat játszódik le az endoplazmatikus retikulum membránjainak - a K. fő szintetizáló rendszerének -, valamint a Golgi-komplex és a. A különböző organellumok membránjainak különbségeit az őket alkotó fehérjék és lipidek tulajdonságai határozzák meg. A riboszómák az endoplazmatikus retikulum egyes membránjaihoz kapcsolódnak; Itt megy végbe a fehérjeszintézis. Az ilyen szemcsés endoplazmatikus retikulum különösen a fehérjét szekretáló vagy intenzíven megújító sejtekben fejlődik ki, például emberben a májsejtekben, idegsejtekben.A riboszómákat nem tartalmazó biológiai membránok (sima kontúrhálózat) közé tartoznak a szénhidrát-fehérje szintézisében részt vevő enzimek. és lipid komplexek.

Az endoplazmatikus retikulum csatornáiban átmenetileg felhalmozódhatnak a sejt aktivitásának termékei. Egyes csatornákban az anyagok irányított szállítása csatornákon keresztül történik. A K.-ból való eltávolítás előtt az anyagokat egy lamellás komplexbe (Golgi-komplex) koncentrálják. Itt különféle K. zárványokat izolálnak, például szekréciós vagy pigment granulátumokat, lizoszómákat képződnek - hidrolitikus enzimeket tartalmazó vezikulák, amelyek számos anyag intracelluláris emésztésében vesznek részt. A membránokkal körülvett csatornák, vakuolák és hólyagok rendszere egy egész. Így az endoplazmatikus retikulum megszakítás nélkül átjuthat a sejtmagot körülvevő membránokba, kapcsolódhat a citoplazmatikus membránhoz, és létrehozhatja a Golgi komplexet. Ezek a kapcsolatok azonban instabilok. Gyakran, és általában sok sejtben, különböző membránstruktúrák válnak el egymástól, és a hialoplazmán keresztül cserélnek anyagokat.

A sejt energiája nagymértékben függ a mitokondriumok munkájától. Számuk a K. különböző típusaiban ingadozik tíztől ezerig. Például az emberi májsejtben körülbelül 2000 mitokondrium található; össztérfogatuk nem kevesebb, mint a K térfogatának 1/5-e. A mitokondrium külső membránja határolja el a citoplazmától, belülről - az anyagok fő energia-átalakulásai mennek végbe, aminek eredményeként egy energiában gazdag vegyület képződik - adenozin-trifoszforsav (ATP) - univerzális energiahordozó a K-ban.

A mitokondriumok DNS-t tartalmaznak, és képesek önreplikációra; a mitokondriumok autonómiája azonban relatív, szaporodásuk, aktivitásuk a sejtmagtól függ. A K.-ban lévő ATP energiája miatt különféle szintézisek, anyagok szállítása és felszabadulása megy végbe, gépészeti munka, folyamatok szabályozása stb. A szubmikroszkópos méretű tubulusok formájában lévő szerkezetek részt vesznek a sejtosztódásban, és néha mozgásukban is. Az ilyen struktúrák "összeállítása" és működésük a centrioloktól függ, amelyek részvételével a sejtosztódás orsója szerveződik, amely a kromoszómák mozgásához és az osztódási tengely orientációjához kapcsolódik K. Bazális testek - centriolok származékai - szükségesek a flagellák és csillók felépítéséhez és normál működéséhez - mozgásszervi és érzékeny K. képződmények, melyek szerkezete azonos protozoákban és különböző többsejtű K.-ban.

A sejtet plazmamembrán választja el az extracelluláris környezettől, amelyen keresztül ionok, molekulák jutnak a sejtbe és szabadulnak fel a sejtből, a térfogat növekedésével csökken a sejtfelület és a térfogat aránya, és minél nagyobb a sejt, annál több megnehezíti kapcsolatait a külső környezettel. A K. értéke nem lehet különösebben nagy. Az élő sejtekre jellemző az aktív iontranszport, amihez energia, speciális enzimek, esetleg hordozók költése szükséges. Egyes ionok aktív és szelektív átvitele a sejtekben, mások folyamatos eltávolítása abból adódóan a sejtben az ionok koncentrációjában különbség jön létre, ill. környezet. Ez a hatás a K-komponensek ionok kötődésének is köszönhető, sok ion szükséges az intracelluláris szintézis aktivátoraként és az organellumok szerkezetének stabilizátoraként.

A sejtben és a környezetben lévő ionok arányának reverzibilis változásai a K. bioelektromos aktivitásának hátterében állnak – ez az egyik fontos tényező a jelek egyik K.-ről a másikra történő átvitelében (bioelektromos potenciálok). A plazmamembrán invaginációkat képezve, amelyek a K. belsejében buborékok formájában összezáródnak és szétválnak, nagy molekulák oldatait (pinocitózis) vagy akár több mikron méretű egyedi részecskéket is képes megragadni (fagocitózis). Így táplálkoznak egyes sejtek, a sejteken keresztül anyagok kerülnek át, és a baktériumokat a fagociták befogják. A kohéziós erők a plazmamembrán tulajdonságaihoz is társulnak, amelyek sok esetben egymás közelében tartják a K.-t például a test egészében, ill. belső szervek.

A sejtek kohéziója és összekapcsolása biztosított kémiai kölcsönhatás membránok és a membrán speciális szerkezetei - dezmoszómák.

Általánosságban véve a sejt szerkezeti sémája mind az állati, mind a növényi sejtek fő jellemzőiben jellemző. De a növényi sejtek anyagcseréjének és szerkezetének jellemzőiben is jelentős eltérések mutatkoznak az állatokétól.

Rizs. 3. Az állati és növényi sejtek sokfélesége:

(kattints a képre a nagyításhoz)

1 - axolotl májsejt, a citoplazmában - vörös mitokondriumok és lila fehérje zárványok, a sejtmagban - vörös mag és kék kromatin csomók; 2 - pigmentszemcsékkel töltött axolotl kromatofor; 3 - béka eritrociták; 4 - Patkány kisagyának Purkine sejtje; 5 - spirogyra alga sejt.

növényi sejtek

A plazmamembrán tetején a növényi sejteket rendszerint kemény külső héj borítja (csak az ivarsejtekben hiányozhat), amely a legtöbb növényben főleg poliszacharidokból áll: cellulózból, pektinekből és hemicellulózokból, míg gombák és néhány alga, kitinből áll. A héjak pórusokkal vannak felszerelve, amelyeken keresztül a szomszédos sejtek a citoplazma kinövéseinek segítségével kapcsolódnak egymáshoz. A héj összetétele és szerkezete a sejt növekedésével és fejlődésével változik.Gyakran a növekedésben leállt sejtekben a héjat ligninnel, szilícium-dioxiddal vagy más anyaggal impregnálják, ami tartósabbá teszi.

Kagylók K. határozzák meg mechanikai tulajdonságok növények. C. egyes növényi szöveteket különösen vastag és erős falak jellemzik, amelyek a C halála után is megtartják vázfunkcióikat. A differenciált növénynek több vakuóluma vagy egy központi vakuóluma van, amely általában a C térfogatának nagy részét foglalja el. A vakuolák különféle sók, szénhidrátok, szerves savak, alkaloidok, aminosavak, fehérjék és vízkészlet oldata. Vacuolákban lerakódhat tápanyagok.

A növényi sejt citoplazmájában speciális organellumok vannak - plasztidok; leukoplasztok (gyakran keményítő rakódik le bennük), kloroplasztok (főleg klorofillt tartalmaznak és fotoszintézist végeznek) és kromoplasztok (a karotinoid csoportból származó pigmenteket tartalmaznak). A plasztidák, akárcsak a mitokondriumok, képesek önszaporodásra. A K. növényben található Golgi-komplexet a citoplazmában szétszórt diktoszómák képviselik.

Rizs. 4. A növényi sejt belső szerkezete

(kattints a képre a nagyításhoz)

Rizs. 5. A növény nevelési szövetének (merisztéma) sejtjének szerkezeti vázlata:

(kattints a képre a nagyításhoz)

1 - sejtfal; 2 - plazmodezma; 3 - plazmamembrán; 4 - endoplazmatikus retikulum; 5 - vakuolák; 6 - riboszómák; 7 - mitokondriumok; 8 - plasztid; 9 - Golgi komplexum; 10 - maghéj; 11 - pórusok a nukleáris burokban; 12 - kromatin; 13 - nucleolus.

egysejtű szervezetek

A protozoonok tanulmányozása nagy érdeklődésre tart számot a sejtek filogenetikai lehetőségeinek tisztázása szempontjából: a szervezetben az evolúciós változások sejtszinten mennek végbe. Ellentétben a protozoonokkal és a K. többsejtű élőlényekkel, a baktériumoknak, kék-zöld algáknak és aktinomycetáknak nincs jól kialakult magja és kromoszómái. Genetikai apparátusukat, az úgynevezett nukleoidot, DNS-szálak képviselik, és nem veszi körül héj.

Még jobban különböznek a többsejtű élőlények sejtjeitől és a protozoonoktól, amelyekből hiányoznak az anyagcseréhez szükséges alapvető enzimek. Ezért a vírusok csak úgy tudnak növekedni és szaporodni, ha behatolnak a K.-ba és enzimrendszereiket használják.

Rizs. 6. Az állati és növényi sejtek sokfélesége:

(kattints a képre a nagyításhoz)

1 - békavesesejtek, mitokondriumok láthatók; 2 - az emberi gerinc ganglion érzékeny sejtje, a Golgi komplex látható; 3 - megakariocita emberi csontvelőből; 4 - patkány bőr alatti szövetéből származó sejt; 5 - láthatóak az emberi sejtek, a Golgi-komplexum és a szekréciós szemcsék; 6 - humán neutrofil leukocita; 7 - az emberi bél simaizomsejtje; 8 - hízósejtek patkányok laza kötőszövetében; 9 - humán eritrociták; 10 - teve eritrociták; 11 - az emberi agykéreg kis és nagy piramissejtjei; 12 - csirke eritrociták; 13 - a tradescantia filamentuma szőrsejtje; 14 - Elodea levélsejtek; 15 - gyöngyvirág gyümölcssejt; 16 - sertés vörösvértestek.

Speciális sejtfunkciók

A többsejtű élőlények evolúciós folyamatában a sejtek közötti funkciók megosztása alakult ki, ami az állatok és növények változó környezeti feltételekhez való alkalmazkodási lehetőségeinek bővüléséhez vezetett. A vérsejtek alakjában, méretében és az anyagcsere bizonyos vonatkozásaiban az örökletes eltérések a szervezet egyedfejlődésének folyamatában valósulnak meg. A fejlődés fő megnyilvánulása a sejtek differenciálódása, szerkezeti és funkcionális specializálódása.

A differenciált sejteknek ugyanaz a kromoszómakészlete, mint a megtermékenyített tojásnak. Ezt bizonyítja, hogy a differenciált K. sejtmagját egy korábban sejtmagtól megfosztott petesejtbe ültetik át, amely után teljes értékű szervezet fejlődhet ki. Így a differenciált sejtek közötti különbségek nyilvánvalóan az aktív és inaktív gének eltérő arányaiból fakadnak, amelyek mindegyike egy adott fehérje bioszintézisét kódolja.

A fehérjék összetételéből ítélve az erre az élőlényfajra jellemző géneknek csak kis része (kb. 10%) aktív (transzkripcióra képes) a differenciált sejtekben. Közülük csak néhányan felelősek a sejtek speciális funkcióiért, míg a többiek általános sejtfunkciókat látnak el. Tehát az izomsejtekben a kontraktilis fehérjék szerkezetét kódoló gének, az eritroid sejtekben a bioszintézist kódoló gének stb. Azonban minden sejtben olyan géneknek kell aktívnak lenniük, amelyek meghatározzák az összes sejt számára szükséges anyagok és struktúrák bioszintézisét, például az anyagok energiaátalakításában részt vevő enzimek.

A specializáció során To. különálló általános sejtfunkcióik különösen erőteljesen fejlődhetnek. Tehát a mirigyekben a szintetikus aktivitás leginkább kifejezett, izmos - a legösszehúzódóbb, - a leginkább izgató. A rendkívül specializált sejtekben csak ezekre a sejtekre jellemző struktúrák találhatók (például állatokban izommiofibrillumok, egyes integumentáris sejtek tonofibrillumai és csillói, idegsejtek neurofibrillumai, protozoonok flagellái vagy többsejtű szervezetek spermiumai). Néha a specializáció bizonyos tulajdonságok elvesztésével jár (például az idegsejtek elveszítik szaporodási képességüket; az emlősök bélhám sejtmagjai érett állapotban nem képesek RNS-t szintetizálni; az érett emlősökben nincs sejtmag).

A szervezet számára fontos funkciók ellátása néha magában foglalja a sejthalált. Tehát, K. epidermis fokozatosan keratinizálódnak és elhalnak, de egy ideig a képződményben maradnak, védve az alatta lévő szöveteket a károsodástól és. A faggyúmirigyekben a K. fokozatosan cseppekké alakul, amelyeket a szervezet felhasznál, vagy kiválaszt.

Bizonyos szöveti funkciók ellátásához a sejtek nem sejtes struktúrákat alkotnak. Kialakulásuk fő módja a citoplazmatikus komponensek szekréciója vagy átalakulása. Tehát a bőr alatti szövet, a porc és a csont jelentős része intersticiális anyag - a K kötőszövet származéka. A sejtek folyékony közegben (vérplazmában) élnek ), amelyek fehérjéket, cukrokat és más, a szervezet különböző sejtjei által termelt anyagokat tartalmaznak.

A réteget alkotó hámsejteket diffúz eloszlású anyagok, főként glikoproteinek (ún. cement, vagy szupramembrán komponens) vékony réteg veszi körül. Az ízeltlábúak külső héja és a puhatestűek héja is a K kiválasztó terméke.

A speciális sejtek kölcsönhatása elengedhetetlen feltétele egy szervezet életének, és gyakran maguknak a sejteknek is (szövettan). Az egymással való kapcsolatoktól megfosztva, például a kultúrában, a karatés gyorsan elveszíti speciális funkcióinak jellemzőit.

Rizs. 7. Általános formaállat hámsejtje különböző nagyításokkal:

(kattints a képre a nagyításhoz)

a - optikai mikroszkópban; b - az elektronmikroszkóp kis nagyításával; c - nagy nagyítással.

A mag szerkezetei: 1 - nucleolus; 2 - kromatin (kromoszómák szakaszai); 3 - nukleáris burok.

A citoplazma szerkezetei: 4 - riboszómák; 5 - szemcsés (riboszómákkal borított) endoplazmatikus retikulum; 6 - sima kontúrhálózat; 7 - Golgi komplexum; 8 - mitokondriumok; 9 - multivezikuláris (multibubble) testek; 10 - szekréciós granulátum; 11 - zsíros zárványok; 12 - plazmamembrán; 13 - desmosome.

sejtosztódás

A sejtek önreprodukciós képessége a DNS azon egyedülálló tulajdonságán alapul, hogy másolja önmagát, és a reprodukált kromoszómák szigorúan egyenértékű osztódásán alapul. Az osztódás eredményeként két sejt keletkezik, amelyek genetikai tulajdonságaiban megegyeznek az eredetivel, és frissített mag- és citoplazma összetétellel. A kromoszómák önreprodukciós folyamatai, osztódása, két mag képződése és a citoplazma osztódása időben elválik egymástól, így a K mitotikus ciklusát alkotják. Ha az osztódás után K. elkezd készülni a következő osztódásra, a mitotikus ciklus egybeesik életciklus K. Sok esetben azonban az osztódás után (és néha előtte) a K. kilép a mitotikus ciklusból, differenciálódik, és a szervezetben egy-egy speciális funkciót lát el. Az ilyen sejtek összetétele megújítható a rosszul differenciált sejtek osztásával, egyes szövetekben még a differenciált sejtek is képesek újra belépni a mitotikus ciklusba.

Az idegszövetben a differenciált sejtek nem osztódnak; sokan közülük addig élnek, amíg a test egésze, vagyis az emberben - több évtizedig. Ugyanakkor az idegsejtek magjai nem veszítik el osztódási képességüket: a sejtek citoplazmájába átültetve az idegsejtek magjai DNS-t szintetizálnak és osztódnak. Hibrid sejtekkel végzett kísérletek kimutatták a citoplazma hatását a nukleáris funkciók megnyilvánulására. Az osztódásra való nem megfelelő előkészítés megakadályozza a mitózist vagy torzítja annak lefolyását. Egyes esetekben tehát nem következik be a citoplazma osztódása, és kétmagvú zsák képződik.A többszörös maghasadás egy nem osztódó zsákban többmagvú zsákok vagy összetett szupracelluláris struktúrák (szimplasztok) megjelenéséhez vezet, például a harántcsíkolt izmokban.

Néha a sejtek szaporodása a kromoszómák szaporodására korlátozódik, és egy poliploid C. képződik, amely kettős (az eredeti C.-hez képest) kromoszómakészlettel rendelkezik. A poliploidizáció a szintetikus aktivitás növekedéséhez, a K méretének és tömegének növekedéséhez vezet.

Rizs. 8. A magasabb rendű növények sejtjeinek sokfélesége:

(kattints a képre a nagyításhoz)

a, b - merisztematikus sejtek; c - keményítőt hordozó sejt a tároló parenchimából; g - sejt; e - a pollenfészek szekréciós rétegének binukleáris sejtje; e - a levél asszimilációs szövetének sejtje kloroplasztiszokkal; g - a szitacső szegmense társcellával; h - köves cella; és - szegmens.

Sejtmegújulás

A hosszú távú munkához minden sejtnek szüksége van az elhasználódott szerkezetek helyreállítására, valamint a külső hatások által okozott sejtkárosodások megszüntetésére. Az összes sejtre jellemző helyreállítási folyamatok a plazmamembrán permeabilitásának megváltozásával járnak, és az intracelluláris szintézis, elsősorban a fehérjeszintézis fokozódásával járnak. Számos szövetben a regenerációs folyamatok stimulálása a genetikai apparátus szaporodásához és a sejtek osztódásához vezet; ez jellemző például a bőrszövetre vagy a vérképző rendszerre. Az intracelluláris megújulási folyamatok ezekben a szövetekben gyengén expresszálódnak, K.-juk viszonylag rövid ideig él (például az emlősök bélnyálkahártyájának K.-ja csak néhány napig). Az intracelluláris helyreállítási folyamatok a nem osztódó vagy gyengén osztódó sejtpopulációkban érik el maximális súlyosságukat, például idegsejtek. A K. belső megújulási folyamatai tökéletesedésének mutatója életük időtartama; sok idegsejt esetében egybeesik az egész szervezet élettartamával.

Rizs. 9. Patkány pajzsmirigysejtek zárványokkal (18 000-szeres nagyítással):

(kattints a képre a nagyításhoz)

Jelmagyarázat: 1 - sejtmag, 2 - nukleáris membrán, 3 - sejtmembrán, 4 - endoplazmatikus retikulum, 5 - mitokondriumok, 6 - Golgi komplexum, 7 - sűrű testek, 8 - riboszómák.

Sejtmutációk

Általában a DNS-reprodukciós folyamat eltérések nélkül megy végbe, és genetikai kódállandó marad, ami biztosítja ugyanazon fehérjekészlet szintézisét számos sejtgenerációban. Azonban in ritka esetek mutáció léphet fel – egy gén szerkezetének részleges megváltozása. Végső hatása a mutáns gének által kódolt fehérjék tulajdonságainak megváltoztatása. Ha fontos enzimrendszerek érintettek, a sejt, és néha az egész szervezet tulajdonságai jelentősen megváltoznak. Tehát a hemoglobin szintézisét szabályozó gének egyikének mutációja súlyos betegséghez vezet -. A jótékony mutációk természetes szelekciója az evolúció fontos mechanizmusa.

Rizs. 10. A membránok (porózus lemezek) speciális formája az érő tokhal tojás citoplazmájában (35 000-szeresre nagyítva):

(kattints a képre a nagyításhoz)

Jelmagyarázat: 5 - mitokondriumok, 9 - porózus lemezek.

A sejtfunkciók szabályozása

Az intracelluláris folyamatok szabályozásának fő mechanizmusa az enzimekre gyakorolt ​​​​különböző hatásokhoz kapcsolódik - a biokémiai reakciók rendkívül specifikus katalizátoraihoz. A szabályozás történhet genetikai szinten, amikor meghatározzuk az enzimek összetételét vagy egy vagy másik enzim mennyiségét a K-ban, ez utóbbi esetben a szabályozás a transzláció szintjén is megtörténhet. A szabályozás másik fajtája magára az enzimre gyakorolt ​​hatás, melynek eredményeként aktivitásának gátlása és stimulálása egyaránt előfordulhat. A szabályozás szerkezeti szintje - a sejtszerkezetek összeállítására gyakorolt ​​​​hatás: membránok, riboszómák stb. Az intracelluláris folyamatok specifikus szabályozói lehetnek idegi hatások, hormonok, a sejten belül vagy a környező sejtek által termelt speciális anyagok (főleg a fehérjék), vagy maguk a reakciótermékek. Az utóbbi esetben a hatást a visszacsatolási elv szerint hajtják végre, amikor a reakciótermék befolyásolja az enzim - a reakció katalizátora - aktivitását. A szabályozás történhet prekurzorok és ionok transzportjával, a mátrix szintézis befolyásolásával (RNS, poliszómák, szintézis enzimek), valamint a szabályozott enzim alakjának megváltoztatásával.

A sejtfunkciók molekuláris szintű szerveződése és szabályozása meghatározza az élő rendszerek olyan tulajdonságait, mint a térbeli tömörség és az energiahatékonyság. A többsejtű élőlények egyik fontos tulajdonsága - a megbízhatóság - nagymértékben függ a K. mindegyikének sokféleségétől (felcserélhetőségétől) funkcionális típus, valamint ezek pótlásának lehetősége a K. szaporodása és az egyes K összetevőinek megújítása következtében.

A sejtekre gyakorolt ​​hatásokat kezelésre és. Sok gyógyászati ​​anyagok megváltoztatják bizonyos idegsejtek aktivitását, így a nyugtatók és fájdalomcsillapítók csökkentik az idegsejtek aktivitásának intenzitását, míg a stimulánsok fokozzák. Egyes anyagok serkentik az izom összehúzódását K. hajók, mások - a méh

Jelmagyarázat: 5 - mitokondriumok, 10 - myofibrillumok.

Rizs. 12. Két patkány pajzsmirigysejt metszete (30 000-szeres nagyítással):

(kattints a képre a nagyításhoz)

Jelmagyarázat: 3 - sejtmembrán, 4 - endoplazmatikus retikulum, 5 - mitokondriumok, 6 - Golgi komplexum.

Olvasson többet a sejtekről a szakirodalomban:

• Nyikolaj Konsztantyinovics Kolcov., A sejt szervezete, M. - L., 1936;
• Edmund Wilson., A sejt és szerepe a fejlődésben és az öröklődésben, angol nyelvű fordítás, 1-2. kötet, M.-L., 1936-1940;
• Dmitrij Nyikolajevics Naszonov és Vlagyimir Jakovlevics Alekszandrov. Élő anyag reakciója külső hatásokra, M. - L., 1940;
• Borisz Vasziljevics Kedrovskiy, Fehérjeszintézis citológiája állati sejtben, Moszkva, 1959;
• Maziya D., Mitózis és a sejtosztódás fiziológiája, transz. angolból, M., 1963;
• Guide to Cytology, 1-2, M.-L., 1965-66;
• Vsevolod Yakovlevich Brodsky., Sejttrofizmus, M., 1966;
• Living cell, [Cikkgyűjtemény], angol nyelvű fordítás, M., 1966;
• De Robertis E., Novinsky V., Saes F., Biology of the cell, ford. angolból, M., 1967;
• Jurij Markovics Vasziljev és Andrej Georgijevics Malenkov. Sejtfelület és sejtreakciók, L., 1968;
• Iosif Aleksandrovich Alov, Braude A. I., Aspiz M. E., Fundamentals offunctional cell morphology, 2. kiadás, M., 1969;
• Levy A., Sikevits F., A sejt szerkezete és funkciói, ford. angolból, M., 1971;
• Kézikönyv a molekuláris citológiáról, szerk. A. Lima-de-Faria, Amst., 1969.

Biológia teszt Az élővilág sokszínűsége és a taxonómia tudománya 7. osztályos tanulók számára. A teszt 2 opciót tartalmaz, mindegyik opció 2 részből áll (A és B rész). A rész – 11 kérdés, B rész – 6 kérdés.

Feladatok A - alapszint nehézségek
B feladatok – emelt szintű nehézségi szint

1 lehetőség

A1. Minden élő szervezet abból áll

1) sejtek
2) szövetek
3) intercelluláris anyag
4) szervrendszerek

A2. A sejt független szervezetként létezik

1) levél héja
2) bakteriális
3) izomrost
4) gyökérsapka

A3. Az élő szervezet az

1) élő sejtek társulása
2) integumentáris és vezető szövetek halmaza
3) egy szervrendszer
4) a sejtek, szövetek, szervek összehangolt rendszere

A4. Felépítésükben és élettani jellemzőiben hasonló egyedek alakulnak ki

1) szervezet
2) bioszféra
3) nézet
4) erdei közösség

A5.Állatok és növények közösségét - a réten együtt élő és egymással kölcsönhatásban lévő organizmusokat nevezik

1) népesség
2) biocenózis
3) bioszféra
4) nézet

A6. A bioszférában lévő talaj az

1) élő anyag
2) inert anyag
3) bioinert anyag
4) szervetlen anyagok

A7. Azt a folyamatot, amellyel az ember kultúrnövényfajtákat hoz létre, ún

1) mesterséges szelekció
2) természetes szelekció
3) harc a létért
4) öröklődés

A8. A természetes szelekció eredményeként a természetben fennmaradnak

1) csak a legegyszerűbb állatok
2) a környezeti feltételekhez alkalmazkodó egyedek
3) minden virágos növény
4) az emberek számára hasznos egyének

A9. A biológia tudomány az élőlények hasonlóságuk és rokonságuk alapján történő csoportosításával vagy felosztásával foglalkozik.

1) teak rendszer
2) anatómia
3) ökológia
4) citológia

A10. Az élő szervezetek osztályozásának legkisebb szisztematikus egysége az

1) nem
2) nézet
3) osztag
4) királyság

A11. Az élőlények nem sejtes szerkezetűek

1) gomba
2) baktériumok
3) vírusok
4) állatok

B1.

V. Vannak fajok, amelyekben a test egy sejtből áll.
B. A baktérium az egyik legösszetettebb sejt.

1) Csak A igaz
2) Csak B igaz
3) Mindkét állítás helyes
4) Mindkét ítélet téves

B2. Igazak az alábbi állítások?

V. Az egyedek természetes szelekciója a természetben új fajok kialakulásához vezet.
B. A létért való küzdelem csak állatok között zajlik.

1) Csak A igaz
2) Csak B igaz
3) Mindkét állítás helyes
4) Mindkét ítélet téves

B3. Igazak az alábbi állítások?

V. A közeli rokon állatfajokat nemzetségbe vonják össze.
B. Összességében az élő természet két birodalmát különböztetjük meg: a növényeket és az állatokat.

1) Csak A igaz
2) Csak B igaz
3) Mindkét állítás helyes
4) Mindkét ítélet téves

B4. Válassz három igaz állítást! Az élő anyag szerveződési szintjei, amelyek részt vesznek egy többsejtű állat szervezetének kialakításában

1) sejtes
2) konkrét
3) szövet
4) szerv
5) biocenotikus
6) bioszféra

B5.Állítsa be az élő anyag szerveződési szintjeinek sorrendjét, a sejttől kezdve.

1) ketrec
2) szervezet
3) ruha
4) bioszféra
5) nézet
6) biocenózis

B6.Állítsa be a szisztematikus kategóriák sorozatát, a legkisebbel kezdve.

1) nem
2) királyság
3) osztály
4) nézet

2. lehetőség

A1. A sejt különálló szervezet

1) a legegyszerűbb állat
2) virágos növény
3) sapkás gomba
4) kétéltű állat

A2. Olyan sejtek alakulnak ki, amelyek szerkezete és funkciója hasonló

1) béka szervezet
2) fa szár
3) a növény vezető szövete
4) a halak belső szervei

A3. A természetben önmagában nem létezhet.

1) baktériumsejt
2) a legegyszerűbb állat
3) halúszó
4) egysejtű algák

A4. Az azonos fajhoz tartozó egyedek csoportja, amelyek egy bizonyos területet foglalnak el

1) nézet
2) népesség
3) erdei állatok
4) vízi réti növények

A5. A Föld élő szervezetek által lakott héja az

1) népesség
2) biocenózis
3) bioszféra
4) légkör

A6. A gomba a bioszféra anyaga

1) élőben
2) inert
3) bioinert
4) szerves

A7. Az örökletes változékonyság alapján az ember alkot

1) gerinctelen állatfajok
2) kedvtelésből tartott fajták
3) virágos növények fajai
4) gerincesek szervei

A8. A természetben, a létért való küzdelem folyamatában

1) mesterséges szelekció
2) természetes szelekció
3) a háziállatok fajtáinak kialakulása
4) a termesztett növények fajtáinak kialakítása

A9. Létrehozta a fajok első természetes osztályozását

1) K. Linné
2) Ch. Darwin
3) Arisztotelész
4) Theophrastus

A10. Hasonló felépítésű egyének csoportja közös terület, egymással szabadon keresztező és termékeny utódokat adnak, az úgynevezett

1) nem
2) nézet
3) osztag
4. osztály

A11. A Földön élő összes növényt szisztematikus csoportba egyesítik

1) család
2) osztag
3) típus
4) királyság

B1. Igazak az alábbi állítások?

V. Az egysejtű állat sejtje minden életfolyamatot képes végrehajtani.
B. Az állat egész szervezete egyedi szervek halmaza.

1) Csak A igaz
2) Csak B igaz
3) Mindkét állítás helyes
4) Mindkét ítélet téves

B2. Igazak az alábbi állítások?

V. A létért folytatott küzdelem az evolúció egyik mozgatórugója.
B. Egyéni örökletes változékonyság minden élő szervezet velejárója.

1) Csak A igaz
2) Csak B igaz
3) Mindkét állítás helyes
4) Mindkét ítélet téves

B3. Igazak az alábbi állítások?

V. Az élőlények modern taxonómiája szerkezetük és eredetük közösségén alapul.
B. A taxonómiában az élő természet négy birodalmát szokás megkülönböztetni.

1) Csak A igaz
2) Csak B igaz
3) Mindkét állítás helyes
4) Mindkét ítélet téves

B4. Válassz három igaz állítást! bioszféra mint élő kagyló A telek magában foglalja

1) élő anyag
2) bioinert anyag
3) mag
4) köpeny
5) inert anyag
6) magma a vulkán beleiben

B5.Állítsa be az élő anyag szerveződési szintjeinek sorozatát, kezdve a bioszférával.

1) bioszféra
2) szervezet
3) nézet
4) test
5) sejt
6) biocenózis

B6. Hozzon létre szisztematikus kategóriák sorozatát, a legnagyobbkal kezdve.

1) osztag
2) nézet
3) királyság
4. osztály

Válaszok a biológia tesztre Az élőlények sokfélesége és a szisztematika tudománya
1 lehetőség
A1. egy
A2. 2
A3. 4
A4. 3
A5. 2
A6. 3
A7. egy
A8. 2
A9. egy
A10. 2
A11. 3
B1. egy
B2. egy
B3. egy
B4. 134
B5. 132564
B6. 4132
2. lehetőség
A1. egy
A2. 3
A3. 3
A4. 2
A5. 3
A6. egy
A7. 2
A8. 2
A9. 2
A10. 2
A11. 4
B1. egy
B2. 3
B3. 3
B4. 125
B5. 163245
B6. 3412

Az élőlények sokfélesége és a szisztematika tudománya

1.OPCIÓ

A1. Minden élő szervezet abból áll

1) sejtek

3) intercelluláris anyag

4) szervrendszerek

A2. A sejt független szervezetként létezik

1) levél héja

2) bakteriális

3) izomrost

4) gyökérsapka

AZ. Az élő szervezet az

1) élő sejtek társulása

2) integumentáris és vezető szövetek halmaza

3) egy szervrendszer

4) a sejtek, szövetek, szervek összehangolt rendszere

A4. Felépítésükben és élettani jellemzőiben hasonló egyedek alakulnak ki

1) szervezet

2) bioszféra

3) nézet

4) erdei közösség

A5.Állatok és növények közösségét - a réten együtt élő és egymással kölcsönhatásban lévő organizmusokat nevezik

1) népesség

2) biocenózis

3) bioszféra

A6. A bioszférában lévő talaj az

1) élő anyag

2) inert anyag

3) bioinert anyag

4) szervetlen anyagok

A7. Azt a folyamatot, amellyel az ember kultúrnövényfajtákat hoz létre, ún

1) mesterséges szelekció

2) természetes szelekció

3) harc a létért

4) öröklődés

A8. A természetes szelekció eredményeként a természetben fennmaradnak

1) csak a legegyszerűbb állatok

2) a környezeti feltételekhez alkalmazkodó egyedek

3) minden virágos növény

4) az emberek számára hasznos egyének

A9. A biológia tudomány az élőlények hasonlóságuk és rokonságuk alapján történő csoportosításával vagy felosztásával foglalkozik.

1) taxonómia

2) anatómia

3) ökológia

4) citológia

A10. Az élő szervezetek osztályozásának legkisebb szisztematikus egysége az

2) nézet

4) királyság

A11. Az élőlények nem sejtes szerkezetűek

2) baktériumok

3) vírusok

4) állatok

B1.

V. Vannak fajok, amelyekben a test egy sejtből áll.

B. A baktérium az egyik legösszetettebb sejt.

1) Csak A igaz

2) Csak B igaz

3) Mindkét állítás helyes

4) Mindkét ítélet téves

B2. Igazak az alábbi állítások?

V. Az egyedek természetes szelekciója a természetben új fajok kialakulásához vezet.

B. A létért való küzdelem csak állatok között zajlik.

1) Csak A igaz

2) Csak B igaz

3) Mindkét állítás helyes

4) Mindkét ítélet téves

BZ. Igazak az alábbi állítások?

V. A közeli rokon állatfajokat nemzetségbe vonják össze.

B. Összességében az élő természet két birodalmát különböztetjük meg: a növényeket és az állatokat.

1) Csak A igaz

2) Csak B igaz

3) Mindkét állítás helyes

4) Mindkét ítélet téves

B4. Válassz három igaz állítást! Az élő anyag szerveződési szintjei, amelyek részt vesznek egy többsejtű állat szervezetének kialakításában

1) sejtes

2) konkrét

3) szövet

4) szerv

5) biocenotikus

6) bioszféra

B5.Állítsd fel az élő anyag szerveződési szintjeinek sorozatát, a sejttől kezdve.

2) szervezet

4) bioszféra

6) biocenózis

Válasz: 1-3-2-5-6-4

B6.Állítson fel szisztematikus kategóriák sorozatát, a legkisebbtől kezdve.

2) királyság

Válasz: 4-1-3-2

2. LEHETŐSÉG

Minden kérdéshez válasszon egy helyes választ a négy megadott közül.

A1. A sejt különálló szervezet

1) a legegyszerűbb állat

2) virágos növény

3) sapkás gomba

4) kétéltű állat

A2. Olyan sejtek alakulnak ki, amelyek szerkezete és funkciója hasonló

1) béka szervezet

2) fa szár

3) a növény vezető szövete

4) a halak belső szervei

AZ. A természetben önmagában nem létezhet.

1) baktériumsejt

2) a legegyszerűbb állat

3) halúszó

4) egysejtű algák

A4. Az azonos fajhoz tartozó egyedek csoportja, amelyek egy bizonyos területet foglalnak el

2) népesség

3) erdei állatok

4) vízi réti növények

A5. A Föld élő szervezetek által lakott héja az

1) népesség

2) biocenózis

3) bioszféra

4) légkör

A6. A gomba a bioszféra anyaga

1) élőben

3) bioinert

4) szerves

A7. Az örökletes változékonyság alapján az ember alkot

1) gerinctelen állatfajok

2) kedvtelésből tartott fajták

3) virágos növények fajai

4) gerincesek szervei

A8. A természetben, a létért való küzdelem folyamatában

1) mesterséges szelekció

2) természetes szelekció

3) a háziállatok fajtáinak kialakulása

4) a termesztett növények fajtáinak kialakítása

A9. Létrehozta a fajok első természetes osztályozását

1) K. Linné

2) Ch. Darwin

3) Arisztotelész

4) Theophrastus

A10. A felépítésben hasonló, közös területet elfoglaló, egymással szabadon keresztező, termékeny utódokat adó egyedek halmazát ún.

2) nézet

4. osztály

A11. A Földön élő összes növényt szisztematikus csoportba egyesítik

1) család

4) királyság

B1. Igazak az alábbi állítások?

V. Az egysejtű állat sejtje minden életfolyamatot képes végrehajtani.

B. Az állat egész szervezete egyedi szervek halmaza.

1) Csak A igaz

2) Csak B igaz

3) Mindkét állítás helyes

4) Mindkét ítélet téves

B2. Igazak az alábbi állítások?

V. A létért folytatott küzdelem az evolúció egyik mozgatórugója.

B. Az egyéni örökletes variabilitás minden élő szervezet velejárója.

1) Csak A igaz

2) Csak B igaz

3) Mindkét állítás helyes

4) Mindkét ítélet téves

BZ. Igazak az alábbi állítások?

V. Az élőlények modern taxonómiája szerkezetük és eredetük közösségén alapul.

B. A taxonómiában az élő természet négy birodalmát szokás megkülönböztetni.

1) Csak A igaz

2) Csak B igaz

3) Mindkét állítás helyes

4) Mindkét ítélet téves

B4. Válassz három igaz állítást! A bioszféra, mint a Föld élő héja magában foglalja

1) élő anyag

2) bioinert anyag

5) inert anyag

6) magma a vulkán beleiben

B5.Állítsa be az élő anyag szerveződési szintjeinek sorozatát, kezdve a bioszférával.

Sejt

önálló létezésre, önreprodukcióra és fejlődésre képes elemi életrendszer; minden állat és növény felépítésének és életének alapja. A K. önálló organizmusként is léteznek (lásd protozoák), valamint a többsejtű szervezetek (szöveti sejtek) részeként. A "K" kifejezés. javasolta R. Hooke angol mikroszkóp (1665). A citológia a biológia egy speciális ágának, a citológiának a tanulmányozásának tárgya (lásd Citológia). K. szisztematikus vizsgálata csak a XIX. Az akkori idők egyik legnagyobb tudományos általánosítása a sejtelmélet volt, amely az összes élő természet szerkezetének egységét állította. Az élet sejtszintű tanulmányozása a modern biológiai kutatások középpontjában áll.

Mindegyik C. szerkezetében és funkcióiban megtalálhatók az összes C.-re közös jelek, ami az elsődleges szerves komplexekből való eredetük egységét tükrözi. A különböző üregek sajátos jellemzői az evolúció során történő specializálódásuk eredménye. Tehát minden sejt hasonlóan szabályozza az anyagcserét, megkettőződik és felhasználja örökítőanyagát, energiát kap és hasznosít. Ugyanakkor a különböző egysejtű szervezetek (amőbák, csillók stb.) nagymértékben különböznek egymástól méretükben, alakjukban és viselkedésükben. A többsejtű szervezetek K. nem kevésbé élesen különböznek egymástól. Tehát egy személynek limfoid K. van - kicsi (körülbelül 10 átmérőjű mikron) gömbölyű, immunológiai reakciókban részt vevő K. és ideges K., amelyek egy része egy méternél hosszabb folyamatokkal rendelkezik; ezek a K. látják el a fő szabályozó funkciókat a szervezetben.

Kutatási módszerek. Az első citológiai módszer az élő K mikroszkópos vizsgálata volt. Az intravitális (vitális) fénymikroszkópia modern változatai - fáziskontraszt, lumineszcens, interferencia stb. (lásd Mikroszkóp) - lehetővé teszik a k alakjának és egyes szerkezeteinek általános felépítésének, a k mozgásának és felosztásának tanulmányozását. A K. szerkezetének részleteit csak speciális kontrasztozás után találjuk meg, amit a megölt K színezésével érnek el. A K. szerkezetének tanulmányozásában új állomás az elektronmikroszkópia, amely sokkal nagyobb K felbontást ad. 's szerkezetek összehasonlítása a fénymikroszkóppal (lásd Optikai műszerek felbontása). A K. kémiai összetételét cito- és hisztokémiai módszerekkel tanulmányozzák, amelyek lehetővé teszik az anyagok sejtszerkezetekben való lokalizációjának és koncentrációjának, az anyagok szintézisének intenzitásának és mozgásának meghatározását a K.-ban (lásd hisztokémia). A citofiziológiai módszerek lehetővé teszik a K. funkcióinak tanulmányozását, például a gerjesztést, a szekréciót. Lásd még: Autoradiográfia. mikroszkópos technika, Citofotometria.

Általános tulajdonságok sejteket. Mindegyik citoplazmában két fő részt különböztetnek meg - a sejtmagot és a citoplazmát (lásd: Citoplazma), amelyben viszont olyan szerkezetek különböztethetők meg, amelyek alakjuk, méretük, belső szerkezetük, kémiai tulajdonságaik és funkcióik szerint különbözik. Némelyikük - az úgynevezett organellumok - létfontosságúak a K. számára, és minden K-ban megtalálhatók. Mások K. tevékenységének termékei, ideiglenes képződményeket képviselnek. Speciális struktúrákban a különféle biokémiai funkciók felosztását végzik, ami hozzájárul a heterogén folyamatok ugyanabban a K.-ban történő megvalósításához, beleértve számos anyag szintézisét és bomlását.

A nukleáris organellumokban - kromoszómákban (lásd: Kromoszómák), fő összetevőjükben - a DNS-ben genetikai információ tárolódik egy bizonyos fajhoz tartozó szervezetre jellemző fehérjék szerkezetéről (lásd: Gén, Genetikai kód). A DNS másik fontos tulajdonsága az önreprodukciós képesség, amely biztosítja mind az örökletes információ stabilitását, mind annak folytonosságát - a következő generációknak való átvitelt. A ribonukleinsavak, amelyek közvetlen résztvevői a fehérjeszintézisnek, a DNS korlátozott szakaszaiban szintetizálódnak, több gént lefedve, például mátrixokon. Átruházás A DNS-kód (átírása) a hírvivő RNS (i-RNS) szintézise során megy végbe. A fehérjeszintézist úgy mutatják be, mint információolvasást egy RNS-templátból. Ebben a folyamatban, amelyet transzlációnak neveznek (lásd a fordítást), transzfer RNS (t-RNS) és speciális organellumok vesznek részt - riboszómák képződnek a sejtmagban (lásd Nucleolus). A nucleolus méretét elsősorban a K. riboszómaszükséglete határozza meg; ezért különösen nagy a K., intenzíven szintetizáló fehérje. A fehérjeszintézis - a kromoszómák funkcióinak végrehajtásának végeredménye - főként a citoplazmában történik. A fehérjék - enzimek, a szerkezetek részletei és a különféle folyamatok, köztük a transzkripció szabályozói - végső soron meghatározzák a K. életének minden aspektusát, lehetővé téve a K. számára, hogy a folyamatosan változó környezet ellenére megőrizze egyéniségét. Míg a baktériumsejtekben mintegy 1000 különböző fehérje szintetizálódik, addig szinte minden emberi sejtben több mint 10 000, így az élőlények evolúciója során jelentősen megnő az intracelluláris folyamatok sokfélesége. A sejtmag héja, amely elválasztja a tartalmát a citoplazmától, két pórusokkal átitatott membránból áll - speciális helyek bizonyos vegyületeknek a sejtmagból a citoplazmába és vissza szállítására. Más anyagok diffúzióval vagy aktív transzporttal jutnak át a membránokon, ami energiát igényel. A K. citoplazmájában sok folyamat játszódik le az endoplazmatikus retikulum membránjainak részvételével (lásd Endoplazmatikus retikulum) - a fő szintetizáló rendszer K., valamint a Golgi komplex a és mitokondriumok (Lásd Mitokondrium). A különböző organellumok membránjainak különbségeit az őket alkotó fehérjék és lipidek tulajdonságai határozzák meg. A riboszómák az endoplazmatikus retikulum egyes membránjaihoz kapcsolódnak; Itt megy végbe a fehérjeszintézis. Az ilyen szemcsés endoplazmatikus retikulum különösen fehérjét szekretáló vagy intenzíven megújító sejtekben, például emberben, máj-, hasnyálmirigy- és idegsejtekben, a szénhidrát-fehérje és lipid komplexek szintézisében részt vevő enzimekben fejlődik ki. Az endoplazmatikus retikulum csatornáiban a To. tevékenység termékei átmenetileg összegyűlhetnek; egyes csatornákban az anyagok irányított szállítása csatornákon keresztül történik. A K.-ból való eltávolítás előtt az anyagokat egy lamellás komplexbe (Golgi-komplex) koncentrálják. Itt különféle K. zárványokat izolálnak, például szekréciós vagy pigment granulátumokat, lizoszómákat képződnek. - hidrolitikus enzimeket tartalmazó vezikulák, amelyek számos anyag intracelluláris emésztésében vesznek részt. A membránokkal körülvett csatornák, vakuolák és hólyagok rendszere egy egész. Így az endoplazmatikus retikulum megszakítás nélkül átjuthat a sejtmagot körülvevő membránokba, kapcsolódhat a citoplazmatikus membránhoz, és létrehozhatja a Golgi komplexet. Ezek a kapcsolatok azonban instabilok. Elég gyakran, és sok To. rendszerint különböző membránszerkezetek válnak el egymástól, és egy hialoplazmán keresztül cserélik ki az anyagokat (lásd. Hyaloplasma). Az energia K. nagymértékben függ a mitokondriumok munkájától. Számuk a K. különböző típusaiban ingadozik tíztől ezerig. Például az emberi májsejtben körülbelül 2000 mitokondrium található; össztérfogatuk nem kevesebb, mint a K térfogatának 1/5-e. A mitokondrium külső membránja határolja el a citoplazmától, belülről - az anyagok fő energia-átalakulásai mennek végbe, aminek eredményeként egy energiában gazdag vegyület képződik - adenozin-trifoszforsav (ATP) - univerzális energiahordozó a K-ben. A mitokondriumok DNS-t tartalmaznak, és képesek önreplikációra; a mitokondriumok autonómiája azonban relatív, szaporodásuk, aktivitásuk a sejtmagtól függ. A K.-ban lévő ATP energiája miatt különféle szintézisek, anyagok szállítása és felszabadulása, mechanikai munka, folyamatok szabályozása stb. A szubmikroszkópos méretű tubulusoknak tűnő szerkezetek részt vesznek a vér osztódásában és néha mozgásukban. Az ilyen struktúrák "összeállítása" és működésük a centrioloktól függ (lásd Centrioles), amelyek részvételével szerveződik a sejtosztódás orsója, amely összefügg a kromoszómák mozgásával és az osztódási tengely orientációjával K. Bazális testek - centriolák származékai - a flagellák felépítéséhez és normál működéséhez szükségesek és a csillók mozgásszervi és érzékeny sejtképződmények, melyek szerkezete azonos a protozoákban és a többsejtű szervezetek különböző sejtjeiben.

A K.-t az extracelluláris környezettől egy plazmamembrán választja el, amelyen keresztül ionok és molekulák jutnak a K.-ba és felszabadulnak a K.-ból. A K. felületének térfogatához viszonyított aránya térfogatnövekedéssel csökken, és minél nagyobb a K., annál nehezebb kapcsolatai a külső környezettel. A K. értéke nem lehet különösebben nagy. Az élő K.-ra jellemző az aktív iontranszport, amihez energia, speciális enzimek, esetleg hordozók költése szükséges. Egyes ionok aktív és szelektív átvitele a K.-ba, mások folyamatos eltávolítása onnan következtében különbség keletkezik a K.-ban és a környezetben az ionok koncentrációjában. Ez a hatás a K-komponensek ionok kötődésének is köszönhető, sok ion szükséges az intracelluláris szintézis aktivátoraként és az organellumok szerkezetének stabilizátoraként. A K.-ban és a környezetben lévő ionok arányának reverzibilis változásai a K. bioelektromos aktivitásának hátterében állnak - ez az egyik fontos tényező a jelek egyik K-ről a másikra történő átvitelében (lásd. Bioelektromos potenciálok). A plazmamembrán invaginációkat képezve, amelyek a K. belsejében buborékok formájában összezáródnak és szétválnak, képesek megragadni a nagy molekulák oldatait (pinocytosis), vagy akár több méretű egyedi részecskéket is. mikron(fagocitózis). Így táplálkoznak egyes sejtek, a sejteken keresztül anyagok kerülnek át, és a baktériumokat a fagociták befogják. A kohéziós erők a plazmamembrán tulajdonságaival is összefüggésbe hozhatók, amelyek sok esetben egymás közelében tartják a K.-t például a test vagy a belső szervek egészében. Kapcsolódás és kommunikáció A membránok és a membrán speciális szerkezeteinek kémiai kölcsönhatásával - dezmoszómákkal (lásd: Dezmoszómák) vannak ellátva.

Általánosságban véve a K. szerkezeti sémája mind az állati, mind a növényi K. fő jellemzőiben jellemző. De jelentős eltérések vannak a növényi K. anyagcseréjének és szerkezetének sajátosságaiban is az állatoktól.

növényi sejtek. A plazmamembrán tetején a növényi sejteket általában kemény külső héj borítja (ez csak az ivarsejtekben hiányozhat), amely a legtöbb növényben főleg poliszacharidokból áll: cellulózból, pektinekből és hemicellulózokból, gombákban és néhány algában. - kitinből.. A héjak pórusokkal vannak felszerelve, amelyeken keresztül a szomszédos sejtek a citoplazma kinövéseinek segítségével kapcsolódnak egymáshoz. A héj összetétele és szerkezete a sejt növekedésével és fejlődésével változik.Gyakran a növekedésben leállt sejteknél a héjat ligninnel, szilícium-dioxiddal vagy más anyaggal impregnálják, ami tartósabbá teszi. A héjak K. meghatározzák a növény mechanikai tulajdonságait. Egyes növényi szövetek C.-jei különösen vastag és erős falakkal (lásd Fa), amelyek a C. halála után is megtartják vázfunkcióikat. A differenciált növénynek több vakuóluma van (lásd Vacuoles) vagy egy központi vakuólum, amely általában a legtöbbet foglalja el. a térfogata C. Tartalom vakuolák - oldata különböző sók, szénhidrátok, szerves savak, alkaloidok, aminosavak, fehérjék, valamint a vízellátás. A tápanyagok vakuólumokban rakódhatnak le. A K. növény citoplazmájában speciális organellumok vannak - Plasztidák; leukoplasztok (gyakran keményítő rakódik le bennük), kloroplasztok (főleg klorofillt tartalmaznak és fotoszintézist végeznek) és kromoplasztok (a karotinoid csoportból származó pigmenteket tartalmaznak). A plasztidák, akárcsak a mitokondriumok, képesek önszaporodásra. A K. növényben található Golgi-komplexet a citoplazmában szétszórt diktioszómák képviselik (lásd: Dictyosomes).

A sejtek speciális funkciói. A többsejtű élőlények evolúciója során a sejtek között a funkciók megosztása alakult ki, ami az állatok és növények változó környezeti feltételekhez való alkalmazkodási lehetőségeinek bővüléséhez vezetett. A vérsejtek alakjában, méretében és az anyagcsere bizonyos vonatkozásaiban az örökletes eltérések a szervezet egyedfejlődésének folyamatában valósulnak meg. A fejlődés fő megnyilvánulása K. differenciálódása, szerkezeti és funkcionális specializálódása. A differenciált K. ugyanolyan kromoszómakészlettel rendelkezik, mint a megtermékenyített petesejt. Ezt bizonyítja, hogy a differenciált K. sejtmagját egy korábban sejtmagtól megfosztott petesejtbe ültetik át, amely után teljes értékű szervezet fejlődhet ki. Így a differenciált sejtek közötti különbségek nyilvánvalóan az aktív és inaktív gének eltérő arányaiból fakadnak, amelyek mindegyike egy adott fehérje bioszintézisét kódolja. A fehérjék összetételéből ítélve az erre az élőlényfajra jellemző géneknek csak kis része (kb. 10%) aktív (transzkripcióra képes) a differenciált sejtekben. Közülük csak néhányan felelősek a sejtek speciális funkcióiért, míg a többiek általános sejtfunkciókat látnak el. Tehát az izomsejtekben a kontraktilis fehérjék szerkezetét kódoló gének, az eritroid sejtekben a hemoglobin bioszintézist kódoló gének stb. Azonban minden sejtben olyan géneknek kell aktívnak lenniük, amelyek meghatározzák az összes sejt számára szükséges anyagok és struktúrák bioszintézisét, például az anyagok energiaátalakításában részt vevő enzimek. A specializáció során To. különálló általános sejtfunkcióik különösen erőteljesen fejlődhetnek. Tehát a mirigysejtekben a szintetikus aktivitás a legkifejezettebb, az izmok a legösszehúzódóbbak, az idegesek a legizgatóbbak. Az erősen specializált C.-ban olyan struktúrák találhatók, amelyek csak ezekre a C.-kra jellemzőek (például állatokban - izommiofibrillumok, tonofibrillumok és egyes integumentáris C. csillók, C. ideg neurofibrillumai, protozoákban vagy többsejtű spermiumokban lévő flagellák organizmusok). A specializálódás néha bizonyos tulajdonságok elvesztésével jár (például az idegsejtek elvesztik szaporodási képességüket; az emlősök bélhám sejtmagjai érett állapotban nem képesek RNS-t szintetizálni; az érett emlős eritrocitáknak nincs magja). A szervezet számára fontos funkciók ellátása néha magában foglalja a K. halálát is. Tehát a bőr epidermiszének K.-je fokozatosan keratinizálódik és elhal, de egy ideig a rétegben marad, megvédve az alatta lévő szöveteket a sérülésektől és fertőzésektől. A faggyúmirigyekben a K. fokozatosan zsírcseppekké alakul, amelyeket a szervezet felhasznál, vagy kiválaszt. Bizonyos szöveti funkciók ellátásához a sejtek nem sejtes struktúrákat alkotnak. Kialakulásuk fő módja a citoplazmatikus komponensek szekréciója vagy átalakulása. Tehát a bőr alatti szövet, a porc és a csont jelentős része intersticiális anyag - a K kötőszövet származéka. A vérsejtek folyékony közegben (vérplazmában) élnek, amely fehérjéket, cukrokat és más, a szervezet különböző sejtjei által termelt anyagokat tartalmaz. A hámréteget alkotó sejteket vékony, diffúz eloszlású anyagok, főként glikoproteinek (az ún. cement, vagy szupramembrán komponens) veszik körül. Az ízeltlábúak külső szövetei és a puhatestűek héjai is a K kiválasztó termékei. A speciális K. kölcsönhatása szükséges feltétele a szervezet életének, és gyakran maguknak is (lásd Szövettan). Az egymással való kapcsolatoktól megfosztva, például a kultúrában, a karatés gyorsan elveszíti speciális funkcióinak jellemzőit.

sejtosztódás. A DNS egyedülálló tulajdonsága, hogy önmagát másolja, és a mitózis folyamatában a szaporodó kromoszómák szigorúan egyenértékű osztódása képezi K. önreprodukciós képességének alapját. Az osztódás eredményeként két sejt keletkezik, amelyek genetikai tulajdonságait tekintve megegyeznek az eredetivel, és a mag és a citoplazma frissített összetételével. A kromoszómák önreprodukciós folyamatai, osztódásuk, két mag képződése és a citoplazma osztódása időben elválik egymástól, így a K mitotikus ciklusát alkotják. Ha az osztódás után K. elkezd felkészülni a következő osztódásra , a mitotikus ciklus egybeesik a K életciklusával. Sok esetben azonban az osztódást követően (és néha még előtte) a sejtek kilépnek a mitotikus ciklusból, differenciálódnak, és egy-egy speciális funkciót látnak el a szervezetben. Az ilyen sejtek összetétele megújítható a rosszul differenciált sejtek osztásával, egyes szövetekben még a differenciált sejtek is képesek újra belépni a mitotikus ciklusba. Az idegszövetben a differenciált sejtek nem osztódnak; sokan közülük addig élnek, amíg a test egésze, vagyis az emberben - több évtizedig. Ugyanakkor az idegsejtek magjai nem veszítik el osztódási képességüket: a rákos sejtek citoplazmájába átültetve az idegsejtek magjai DNS-t szintetizálnak és osztódnak. Hibrid sejtekkel végzett kísérletek kimutatták a citoplazma hatását a nukleáris funkciók megnyilvánulására. Az osztódásra való nem megfelelő előkészítés megakadályozza a mitózist vagy torzítja annak lefolyását. Egyes esetekben tehát nem következik be a citoplazma osztódása, és kétmagvú zsák képződik.A többszörös maghasadás egy nem osztódó zsákban többmagvú zsákok vagy összetett szupracelluláris struktúrák (szimplasztok) megjelenéséhez vezet, például a harántcsíkolt izmokban. Néha a C. reprodukciója a kromoszómák reprodukciójára korlátozódik, és egy poliploid C. képződik, amely kettős (az eredeti C.-hez képest) kromoszómakészlettel rendelkezik. A poliploidizáció a szintetikus aktivitás növekedéséhez, a K méretének és tömegének növekedéséhez vezet.

Sejtmegújulás. Az egyes transzformátorok hosszú távú működéséhez szükséges az elhasználódott szerkezetek helyreállítása, valamint a transzformátor külső hatások által okozott károsodásának kiküszöbölése. Az összes sejtre jellemző helyreállítási folyamatok a plazmamembrán permeabilitásának megváltozásával járnak, és az intracelluláris szintézis, elsősorban a fehérjeszintézis fokozódásával járnak. Számos szövetben a regenerációs folyamatok stimulálása a genetikai apparátus szaporodásához és a sejtek osztódásához vezet; ez jellemző például a bőrszövetre vagy a vérképző rendszerre. Az intracelluláris megújulási folyamatok ezekben a szövetekben gyengén expresszálódnak, K.-juk viszonylag rövid ideig él (például az emlősök bélnyálkahártyájának K.-ja csak néhány napig). Az intracelluláris regenerációs folyamatok a nem osztódó vagy gyengén osztódó sejtpopulációkban érik el a maximális expresszivitást, például az ideges To-ban. sok idegsejt esetében egybeesik az egész szervezet élettartamával.

Mutációk.Általában a DNS-reprodukció folyamata eltérések nélkül megy végbe, és a genetikai kód állandó marad, ami biztosítja ugyanazon fehérjekészlet szintézisét hatalmas számú sejtgenerációban. Ritka esetekben azonban előfordulhat mutáció (lásd: Mutációk) - egy gén szerkezetének részleges megváltozása. Végső hatása a mutáns gének által kódolt fehérjék tulajdonságainak megváltoztatása. Ha egyidejűleg fontos fermentációs rendszerek is érintettek, akkor annak tulajdonságai, néha és az egész szervezet lényegében megváltoznak. Tehát a hemoglobin szintézisét szabályozó gének egyikének mutációja súlyos betegséghez - anémiához - vezet (lásd: Vérszegénység). A jótékony mutációk természetes szelekciója az evolúció fontos mechanizmusa.

sejtfunkciók szabályozása. Az intracelluláris folyamatok szabályozásának fő mechanizmusa az enzimekre gyakorolt ​​​​különböző hatásokhoz kapcsolódik - a biokémiai reakciók rendkívül specifikus katalizátoraihoz. A szabályozás történhet genetikai szinten, amikor meghatározzuk az enzimek összetételét vagy egy vagy másik enzim mennyiségét a K-ban, ez utóbbi esetben a szabályozás a transzláció szintjén is megtörténhet. A szabályozás másik fajtája magára az enzimre gyakorolt ​​hatás, melynek eredményeként aktivitásának gátlása és stimulálása egyaránt előfordulhat. A szabályozás szerkezeti szintje - a sejtszerkezetek összeállítására gyakorolt ​​​​hatás: membránok, riboszómák stb. Az intracelluláris folyamatok specifikus szabályozói lehetnek idegi hatások, hormonok, a sejten belül vagy a környező sejtekben termelődő speciális anyagok (főleg a fehérjék), vagy maguk a reakciótermékek. Az utóbbi esetben a hatást a visszacsatolási elv szerint hajtják végre, amikor a reakciótermék befolyásolja az enzim - a reakció katalizátora - aktivitását. A szabályozás történhet prekurzorok és ionok transzportjával, a mátrix szintézis befolyásolásával (RNS, poliszómák, szintézis enzimek), valamint a szabályozott enzim alakjának megváltoztatásával.

A sejtfunkciók molekuláris szintű szerveződése és szabályozása meghatározza az élő rendszerek olyan tulajdonságait, mint a térbeli tömörség és az energiahatékonyság. A többsejtű élőlények fontos tulajdonsága - a megbízhatóság - nagymértékben függ az egyes funkcionális típusok sejtjeinek sokaságától (felcserélhetőségétől), valamint a sejtszaporodás és az egyes sejtek összetevőinek megújulásának eredményeként történő pótlásuk lehetőségétől.

Az orvostudományban a vérre gyakorolt ​​hatást betegségek kezelésére és megelőzésére használják. Számos gyógyhatású anyag megváltoztatja bizonyos idegsejtek aktivitását, így például a kábítószerek, a nyugtatók és a fájdalomcsillapítók csökkentik az idegsejtek aktivitásának intenzitását, míg a stimulánsok fokozzák. Egyes anyagok az izmos K. erek összehúzódását, mások a méhet vagy a szívet serkentik. Az osztódó sejtek speciális hatását sugárzással vagy a sejtek osztódását gátló citosztatikus anyagokkal fejtik ki.Az immunizálás serkenti a limfoid sejtek aktivitását, amelyek idegen fehérjék ellen antitesteket termelnek, ezáltal számos betegség megelőzhető.

Megvilágított.: Koltsov N. K., A sejt szervezete, M. - L., 1936; Wilson E., A sejt és szerepe a fejlődésben és az öröklődésben, ford. angol nyelvből, 1-2. kötet, M. - L., 1936-1940; Nasonov D. N. és Alexandrov V. Ya., Az élő anyag reakciója a külső hatásokra, M. - L., 1940; Kedrovskiy B. V., A fehérjeszintézis citológiája állati sejtben, M., 1959; Maziya D., Mitózis és a sejtosztódás fiziológiája, transz. angolból, M., 1963; Guide to Cytology, 1-2. kötet, M. - L., 1965-66; Brodsky V. Ya., Cell trophism, M., 1966; Élő sejt, [Szo. Art.], ford. angolból, M., 1966; De Robertis E., Novinsky V., Saes F., Biology of the cell, ford. angolból, M., 1967; Vasziljev Yu. M. és Malenkov A. G., Sejtfelszín és sejtreakciók, L., 1968; Alov I. A., Braude A. I., Aspiz M. E., Fundamentals offunctional cell morphology, 2. kiadás, M., 1969; Levy A., Sikevits F., A sejt szerkezete és funkciói, ford. angolból, M., 1971; Kézikönyv a molekuláris citológiáról, szerk. A. Lima-de-Faria, Amst., 1969.

V. Ya. Brodsky.

Nagy szovjet enciklopédia. - M.: Szovjet enciklopédia. 1969-1978 .