Para saintis meletakkan sel haiwan sebagai bahagian utama tubuh wakil kerajaan haiwan, baik uniseluler dan multiselular.
Mereka eukariotik, dengan nukleus sebenar dan struktur organel khusus yang melakukan fungsi yang berbeza..
Tumbuhan, kulat dan protista mempunyai sel eukariotik, sementara bakteria dan archaea mempunyai sel prokariotik yang lebih sederhana.
Struktur sel haiwan berbeza dengan struktur tumbuhan. Sel haiwan tidak mempunyai dinding atau kloroplas (organel yang melakukan fotosintesis).
Sel terdiri daripada banyak organel khusus yang melakukan fungsi yang berbeza.
Selalunya, mengandungi kebanyakan, kadang-kadang semua jenis organel yang ada.
Organel dan organel adalah "organ" yang bertanggungjawab untuk fungsi mikroorganisma.
Nukleus adalah sumber bahan genetik asid deoksiribonukleik (DNA). DNA adalah sumber penciptaan protein yang mengawal keadaan badan. Di dalam nukleus, helai DNA dililit erat pada protein yang sangat khusus (histon), membentuk kromosom.
Inti memilih gen untuk mengawal aktiviti dan fungsi unit tisu. Bergantung pada jenis sel, ia mempunyai set gen yang berbeza. DNA terletak di kawasan nukleoid nukleus di mana ribosom terbentuk. Nukleus dikelilingi oleh membran nuklear (karyolemma), lapisan ganda lipid ganda yang memagangnya dari komponen lain.
Nukleus mengatur pertumbuhan dan pembahagian sel. Semasa mitosis, kromosom terbentuk di inti, yang diduplikasi semasa pembiakan, membentuk dua unit anak perempuan. Organel yang disebut centrosomes membantu mengatur DNA semasa pembahagian. Kernel biasanya berbentuk tunggal.
Ribosom adalah tapak sintesis protein. Mereka dijumpai di semua unit tisu, pada tumbuhan dan haiwan. Dalam nukleus, urutan DNA yang mengkod protein tertentu disalin ke helai RNA messenger bebas (mRNA).
Rantai mRNA bergerak ke ribosom melalui RNA pemindahan (tRNA), dan urutannya digunakan untuk menentukan susunan asid amino dalam rantai yang membentuk protein. Pada tisu haiwan, ribosom terletak secara bebas di sitoplasma atau melekat pada membran retikulum endoplasma.
Retikulum endoplasma (ER) adalah rangkaian kantung membran (tangki) yang memanjang dari membran nuklear luar. Ia mengubah dan mengangkut protein yang dibuat oleh ribosom.
Terdapat dua jenis retikulum endoplasma:
Granular ER mengandungi ribosom yang terpasang. Agranular ER bebas dari ribosom yang terpasang, mengambil bahagian dalam penciptaan hormon lipid dan steroid, dan penyingkiran bahan toksik.
Vesikel adalah sfera kecil lapisan dua lipid yang membentuk membran luar. Mereka digunakan untuk mengangkut molekul melalui sel dari satu organel ke organel lain, terlibat dalam metabolisme.
Vesikel khusus yang disebut lisosom mengandungi enzim yang mencerna molekul besar (karbohidrat, lipid, dan protein) menjadi yang lebih kecil untuk penggunaan tisu yang lebih mudah.
Radas Golgi (Kompleks Golgi, badan Golgi) juga terdiri daripada tangki yang tidak bersambung (tidak seperti retikulum endoplasma).
Alat Golgi menerima protein, menyusun dan memasukkannya ke dalam vesikel.
Proses pernafasan selular dilakukan di mitokondria. Gula dan lemak dimusnahkan, tenaga dibebaskan dalam bentuk adenosin trifosfat (ATP). ATP mengawal semua proses selular, mitokondria menghasilkan sel ATP. Mitokondria kadang-kadang disebut "penjana".
Sitoplasma adalah medium cecair sel. Ia dapat berfungsi walaupun tanpa inti, namun, untuk waktu yang singkat.
Cytosol adalah cecair sel. Sitosol dan semua organel di dalamnya, kecuali nukleus, secara kolektif disebut sitoplasma. Cytosol terutama air dan juga mengandungi ion (kalium, protein, dan molekul kecil).
Sitoskeleton adalah rangkaian filamen dan tubulus yang diedarkan di seluruh sitoplasma.
Ia melakukan fungsi berikut:
Terdapat tiga jenis filamen sitoskeletal: mikrofilamen, mikrotubulus, dan filamen perantaraan. Microfilaments adalah unsur terkecil dari sitoskeleton dan mikrotubulus adalah yang terbesar.
Membran sel mengelilingi sel haiwan, yang tidak mempunyai dinding sel, tidak seperti tumbuhan. Membran sel adalah lapisan ganda fosfolipid.
Fosfolipid adalah molekul yang mengandungi fosfat yang melekat pada radikal gliserol dan asid lemak. Mereka secara spontan membentuk membran ganda di dalam air kerana sifat hidrofilik dan hidrofobiknya secara serentak..
Membran sel boleh telap selektif, ia mampu melepasi molekul tertentu. Oksigen dan karbon dioksida mudah melintas, sementara molekul besar atau bermuatan mesti melalui saluran khas dalam membran yang mengekalkan homeostasis.
Lisosom adalah organel yang merosakkan zat. Lisosom mengandungi kira-kira 40 enzim yang merosot. Sangat menarik bahawa organisma sel itu sendiri dilindungi dari degradasi sekiranya berlaku penembusan enzim lisosom ke sitoplasma, mitokondria yang telah menyelesaikan fungsinya terurai. Selepas pembelahan, sisa badan terbentuk, lisosom primer ditukar menjadi sekunder.
Centrioles adalah badan padat yang terletak berhampiran inti. Bilangan sentriol berbeza-beza, selalunya terdapat dua. Sentriol dihubungkan oleh pelompat endoplasma.
Komponen utama dapat dilihat di bawah mikroskop optik standard. Kerana fakta bahawa mereka terhubung dalam organisma yang sentiasa berubah dalam pergerakan, sukar untuk mengenal pasti organel individu.
Bahagian-bahagian berikut tidak diragukan lagi:
Resolusi tinggi mikroskop, spesimen yang disediakan dengan teliti dan kehadiran beberapa latihan akan membantu mengkaji sel dengan lebih terperinci..
Fungsi tepat centriole tidak diketahui. Hipotesis tersebar luas bahawa sentriol mengambil bahagian dalam proses pembelahan, membentuk gelendong pembelahan dan menentukan arahnya, tetapi tidak ada kepastian dalam dunia saintifik.
Satu unit tisu selular manusia mempunyai struktur yang kompleks. Rajah menunjukkan struktur utama.
Setiap komponen mempunyai tujuannya sendiri, hanya dalam konglomerat mereka memastikan fungsi bahagian penting dari organisma hidup.
Sel hidup serupa dengan ciri-cirinya dengan makhluk hidup secara keseluruhan. Ia bernafas, makan, berkembang, berkongsi, pelbagai proses berlaku dalam strukturnya. Jelas bahawa pudar proses semula jadi untuk tubuh bermaksud kematian.
Sel tumbuhan dan haiwan mempunyai persamaan dan perbezaan, yang dijelaskan secara ringkas dalam jadual:
| Tanda | Sayur-sayuran | Haiwan |
| Mendapatkan makanan | Autotrofik. Fotosintesis nutrien | Heterotrofik. Tidak menghasilkan bahan organik. |
| Penyimpanan kuasa | Dalam kekosongan | Dalam sitoplasma |
| Penyimpanan karbohidrat | kanji | glikogen |
| Sistem pembiakan | Pembentukan sesak di unit ibu | Kekangan dalam unit ibu |
| Pusat sel dan sentriol | Pada tanaman yang lebih rendah | Semua jenis |
| Dinding sel | Padat, mengekalkan bentuknya | Fleksibel, membolehkan anda berubah |
Komponen utama serupa untuk zarah tumbuhan dan haiwan.
Sel haiwan adalah organisme aktif yang kompleks dengan ciri, fungsi, dan tujuan keberadaan yang khas. Semua organel dan organel menyumbang kepada aktiviti penting mikroorganisma ini..
Beberapa komponen telah dipelajari oleh para saintis, sementara fungsi dan ciri-ciri yang lain belum dapat ditemui..
Sel barah secara kiasan disebut sebagai sel atau sel yang memberontak dengan tingkah laku antisosial. Mereka "hidup untuk diri sendiri", tanpa mengira kepentingan jiran dan seluruh organisma: mereka membiak dengan tidak terkawal, tidak bertindak balas terhadap isyarat molekul dari luar, tidak melakukan fungsi yang berguna dan dapat bergerak di dalam badan mengikut budi bicara mereka. Apabila terdapat cukup banyak, mereka membentuk tumor ganas, dan orang itu didiagnosis menghidap barah..
Agar tubuh manusia berfungsi dengan baik secara keseluruhan, setiap sel di dalamnya mesti mematuhi peraturan umum dan mempunyai beberapa sifat asas:
Sebahagian besarnya, fungsi-fungsi ini diberikan kerana fakta bahawa sel-sel dalam tubuh sentiasa "berkomunikasi" antara satu sama lain dan bertindak balas terhadap molekul isyarat tertentu. Sel barah mengabaikan isyarat ini. Dia mula hidup seolah-olah dia di sini sendirian dan tidak boleh menganggap kepentingan jirannya:
Tidak berhenti membiak. Tidak kira berapa banyak salinan yang dibuat sel tumor, ia tidak akan berhenti. Tumor malignan terus tumbuh dan merebak di dalam badan.
Tidak melekat pada sel yang berdekatan. Di permukaan "pemberontak" molekul hilang, yang menyimpannya di tempat yang betul di antara jiran mereka. Oleh kerana itu, sel barah dapat melepaskan diri dari tumor primer dan bergerak ke seluruh badan. Semasa perjalanan ini, ia mati atau menetap di beberapa organ, membuat klonnya sendiri dan membentuk fokus tumor baru - metastasis.
Jangan pakar. Sel barah tidak menjadi khusus dan tidak menjalankan fungsi yang berguna untuk tubuh. Proses pengkhususan sel disebut pembezaan. Semakin rendah tahap pembezaan, semakin agresif barah itu berlaku..
Jangan "membaiki" DNA mereka. Akibatnya, semakin banyak mutasi terkumpul dalam sel-sel tumor, mereka menjadi kurang dibezakan dan membiak lebih cepat. Mereka tidak mudah terkena apoptosis - kematian sel yang diprogramkan.
Dalam keadaan prakanker, sel juga kehilangan sifat normalnya. Tetapi mereka juga berbeza dengan barah, terutamanya kerana ia tidak dapat merebak di dalam badan..
Jenis tumor malignan khas adalah apa yang disebut "kanser in situ". Sel-selnya sudah barah, tetapi belum menyebar di luar lokasi asalnya. Karsinoma in situ secara teknikal bukan kanser, tetapi secara umum dianggap sebagai peringkat awal kanser.
Mengapa sel barah muncul di tubuh orang tertentu adalah persoalan retorik.
Setiap sel hidup berfungsi dan berlipat ganda sesuai dengan maklumat genetik yang terdapat di dalamnya. Apabila mutasi tertentu berlaku, mekanisme peraturan halus ini sesat, dan transformasi malignan dapat terjadi..
Adalah sukar untuk mengatakan apa sebenarnya yang menyebabkan mutasi sedemikian dalam setiap kes. Doktor dan saintis moden hanya mengetahui faktor risiko yang meningkatkan kemungkinan transformasi malignan dan perkembangan penyakit ini. Berikut adalah yang utama:
Tiada satu pun faktor ini yang membawa kebarangkalian seratus peratus kepada perkembangan tumor malignan..
Tidak semua mutasi diciptakan sama. Kanser disebabkan oleh gen yang timbul pada gen tertentu:
Onkogen mengaktifkan percambahan sel. Transformasi malignan berlaku apabila mereka terlalu aktif. Contohnya ialah gen yang mengekod protein HER2. Protein reseptor ini terletak di permukaan sel dan menyebabkannya membiak..
Gen penekan tumor menghalang percambahan sel, memperbaiki DNA yang rosak, dan menyebabkan apoptosis - kematian sel yang diprogramkan. Contoh gen seperti itu: BRCA1, BRCA2, TP53 (menyandikan protein p53 - "penjaga genom", yang mencetuskan apoptosis pada sel yang rosak).
Mutasi yang membawa kepada barah boleh turun-temurun (berlaku di sel kuman) dan somatik (berlaku di sel-sel tubuh semasa hidup).
Sel barah mempunyai tiga ciri asas yang menjadikan barah sangat berbahaya:
Tidak setiap sel tumor barah. Kanser atau karsinoma disebut tumor ganas dari tisu epitelium yang melapisi kulit, membran mukus organ dalaman, membentuk kelenjar. Dari tisu penghubung (tulang, adiposa, otot, tulang rawan, saluran darah) sarkoma berkembang. Penyakit ganas pada organ hematopoietik disebut leukemia. Tumor dari sel-sel sistem imun - limfoma dan myeloma.
Ringkasnya, mereka sangat berbeza dengan yang normal yang diharapkan oleh ahli patologi ketika memeriksa sekeping tisu di bawah mikroskop. Sel barah lebih besar atau lebih kecil, bentuknya tidak teratur, inti yang tidak normal. Sekiranya sel normal dalam satu tisu mempunyai ukuran yang sama, sel barah selalunya berbeza. Inti mengandungi banyak DNA, jadi lebih besar (ukurannya juga berubah-ubah), dan apabila diwarnai dengan bahan khas, ia kelihatan lebih gelap.
Struktur tertentu, seperti kelenjar, terbentuk dari sel normal. Sel barah lebih huru-hara. Sebagai contoh, mereka membentuk kelenjar yang terdistorsi, tidak teratur atau jisim yang tidak dapat difahami yang sama sekali tidak kelihatan seperti kelenjar.
Tumor barah tumbuh dengan membahagikan sel-sel yang membentuknya. Semasa pembelahan, sel ganas membentuk dua salinannya sendiri, sehingga pertumbuhan berlaku secara eksponen. Sebagai contoh, agar tumor 1 cm terbentuk, diperlukan lebih kurang 30 kali ganda. Setelah 40 kali ganda, neoplasma mencapai berat 1 kg, dan ukuran ini dianggap kritikal, mematikan bagi pesakit..
Menurut konsep moden, sel stem tumor yang disebut bertanggungjawab untuk pertumbuhan tumor malignan. Mereka aktif membelah, sementara sel-sel tumor lain hanya wujud. Saintis moden mencari rawatan yang mensasarkan sel stem ini.
Masa penggandaan sel tumor berbeza-beza. Contohnya, dengan leukemia, ini berlaku dalam 4 hari, dan dengan barah usus besar - dalam 2 tahun. Ia memerlukan masa yang lama sebelum tumor tumbuh begitu besar sehingga mula menunjukkan gejala. Sebagai contoh, jika seorang pesakit barah mempunyai beberapa keluhan, dan setelah itu dia hidup selama satu tahun, kemungkinan tumor di tubuhnya pada saat munculnya aduan itu sudah ada selama kira-kira tiga tahun, dia tidak tahu tentangnya.
Selagi barah kecil, ia mempunyai oksigen yang mencukupi. Tetapi ketika dia meningkat, dia semakin mengalami kebuluran oksigen - hipoksia. Untuk memenuhi keperluan mereka, sel-sel tumor menghasilkan bahan yang merangsang pembentukan saluran darah - angiogenesis.
Ketika tumor tumbuh, pencerobohan berlaku - penyebaran sel barah ke tisu sekitarnya. Mereka menghasilkan enzim yang memusnahkan sel normal.
Sebahagian daripada mereka melepaskan diri dari tumor ibu, menembusi saluran darah dan limfa, dan membentuk fokus sekunder di dalamnya - metastasis. Ini adalah bahaya utama tumor ganas. Fokus metastatik inilah yang menyebabkan kematian banyak pesakit barah..
Sel-sel barah dapat diperangi dengan beberapa cara. Contohnya, mengeluarkannya dari badan dengan pembedahan. Tetapi ini hanya mungkin berlaku sekiranya tumor tidak sempat menyebar di dalam badan. Walaupun operasi radikal dapat dilakukan, tidak pernah ada jaminan 100% bahawa fokus tumor mikroskopik tidak akan tinggal di dalam badan, yang pada masa akan datang akan menyebabkan kambuh. Oleh itu, intervensi pembedahan sering dilengkapi dengan terapi tambahan dan neoadjuvant..
Rawatan lain:
Klinik Eropah menggunakan ubat asli yang paling moden untuk melawan barah. Kami berpeluang untuk melakukan analisis genetik molekul tisu tumor, mengetahui mutasi mana yang menyebabkan sel menjadi ganas, dan menetapkan terapi khusus yang paling berkesan. Hubungi kami, kami tahu bagaimana untuk membantu.
Anda boleh membaca mengenai teori sel yang kita pelajari dalam pelajaran sebelumnya, hari ini kita akan melihat struktur sel. Struktur sel adalah kesinambungan biologi dalam kerangka konsep teori sel.
Dalam pelajaran ini kita akan membincangkan struktur wajib semua makhluk hidup - sel. Sel adalah unit dasar struktur dan fungsional struktur dan aktiviti penting semua organisma (kecuali virus, yang sering disebut sebagai bentuk kehidupan bukan sel), yang mempunyai metabolisme sendiri, mampu hidup bebas, pembiakan sendiri (haiwan, tumbuh-tumbuhan dan kulat), atau uniselular organisma (banyak protozoa dan bakteria). Cabang biologi yang menangani kajian struktur dan aktiviti penting sel disebut sitologi. Baru-baru ini, adalah kebiasaan untuk membincangkan biologi sel, atau biologi sel..
Semua bentuk kehidupan selular di Bumi dapat dibagi menjadi dua kerajaan berdasarkan struktur sel penyusunnya:
Walaupun terdapat pelbagai bentuk, organisasi sel semua organisma hidup tunduk pada prinsip struktur yang seragam.
Kandungan sel dipisahkan dari persekitaran oleh membran plasma, atau plasmalemma. Di dalam sel diisi dengan sitoplasma, yang mengandungi pelbagai organel dan selular, serta bahan genetik dalam bentuk molekul DNA. Setiap organel sel menjalankan fungsi khasnya sendiri, dan secara agregat, semuanya menentukan aktiviti penting sel secara keseluruhan..
Prokariota (dari bahasa Latin Pro - sebelum, sebelum dan Yunani Κάρῠον - inti, kacang) - organisma yang tidak memiliki, tidak seperti eukariota, nukleus sel terbentuk dan organel membran dalaman yang lain (dengan pengecualian tangki rata pada spesies fotosintetik, misalnya, di sianobakteria). Satu-satunya molekul DNA dua helai bulat besar (dalam beberapa spesies - linear), yang mengandungi sebahagian besar bahan genetik sel (yang disebut nukleoid) tidak membentuk kompleks dengan protein histon (disebut kromatin). Prokariota termasuk bakteria, termasuk cyanobacteria (alga biru-hijau), dan archaea. Keturunan sel prokariotik adalah organel sel eukariotik - mitokondria dan plastid. Kandungan utama sel, mengisi keseluruhan isinya, adalah sitoplasma butiran likat.
Eukariota (eukariota) (dari bahasa Yunani. Ευ - baik, sepenuhnya dan kadῠον - nukleus, kacang) adalah organisma yang, berbeza dengan prokariota, mempunyai nukleus sel terbentuk, yang dibatasi dari sitoplasma oleh membran nuklear. Bahan genetik dilampirkan dalam beberapa molekul DNA untai ganda linear (bergantung pada jenis organisma, bilangannya setiap nukleus dapat bervariasi dari dua hingga beberapa ratus), melekat dari bahagian dalam ke membran inti sel dan membentuk kompleks dengan protein histon dalam jumlah besar, yang disebut kromatin. Dalam sel eukariotik, terdapat sistem membran dalaman, yang, selain inti, membentuk sejumlah organel lain (retikulum endoplasma, alat Golgi, dll.). Selain itu, sebilangan besar mempunyai simbion-prokariota intraselular kekal - mitokondria, dan alga dan tumbuhan juga mempunyai plastid.
Struktur sel prokariotik
Rajah 1. Sel bakteria prokariotik
Sel-sel dari dua kumpulan utama prokariota - bakteria dan archaea - mempunyai struktur yang serupa: ciri khasnya ialah ketiadaan organel inti dan membran.
Komponen utama sel prokariotik adalah:
Anda dapat melihat perbandingan ciri prokariota dan eukariota dalam jadual.
| Tanda | Prokariota | Eukariota |
| Saiz sel | Diameter purata 0.5-10 mikron | Diameter purata 10 - 100 μm |
| Organisasi bahan genetik | ||
| Bentuk, bilangan dan susunan molekul DNA | Biasanya terdapat satu molekul DNA bulat yang terletak di sitoplasma | Biasanya terdapat beberapa molekul DNA linier - kromosom - yang terletak di nukleus. Dalam inti interphase (di luar bahagian), kromosom adalah kromatin: DNA dipadatkan dalam kompleks dengan protein |
| Bahagian | ||
| Jenis bahagian | Pembahagian binari sederhana. Tiada gelendong pembelahan terbentuk | Meiosis atau mitosis |
| Organelles | ||
| Kehadiran organel membran | Organel yang dikelilingi oleh membran tidak ada, kadang-kadang plasmalemma membentuk penonjolan di dalam sel | Terdapat sebilangan besar organel membran tunggal dan membran ganda |
Lihat gambar untuk struktur sel eukariotik..
Rajah 2. Struktur sel eukariotik
Membran plasma juga disebut plasmalemma, membran sel luar. Ia adalah membran biologi, setebal sekitar 10 nanometer. Pertama sekali, ia menyediakan fungsi pembatas berkaitan dengan persekitaran luar sel. Di samping itu, ia melakukan fungsi pengangkutan..
Alat permukaan sel haiwan juga merangkumi glikokalis. Glycocalyx adalah molekul karbohidrat "berlabuh" dalam membran plasma. Glycocalyx melakukan fungsi reseptor dan penanda.
Sebilangan besar kulat dan tumbuhan mempunyai dinding sel - dinding sel keras yang terletak di luar membran sitoplasma dan melakukan fungsi struktur, pelindung dan pengangkutan.
Rajah 3. Membran sel.
Komponen cecair sitoplasma juga disebut sitosol. Di bawah mikroskop cahaya, nampaknya sel itu diisi dengan sesuatu seperti plasma cair atau sol, di mana nukleus dan organel lain "terapung". Sebenarnya, ini tidak berlaku. Ruang dalam sel eukariotik disusun dengan ketat.
Pergerakan organel diselaraskan dengan bantuan sistem pengangkutan khusus, yang disebut mikrotubulus, yang berfungsi sebagai "jalan" intraselular, dan dyneins dan kinesin protein khas, yang berperanan sebagai "mesin". Molekul protein individu juga tidak meresap secara bebas di seluruh ruang intraselular, tetapi diarahkan ke ruang yang diperlukan menggunakan isyarat khas di permukaannya, yang dikenali oleh sistem pengangkutan sel..
Dalam sel eukariotik, terdapat sistem kompartemen membran (tiub dan tangki) yang saling masuk, yang disebut retikulum endoplasma (atau retikulum endoplasma, EPR atau EPS). Bahagian EPR itu, ke membran yang ribosomnya dilekatkan, disebut sebagai retikulum endoplasma kasar (berbutir, kasar), sintesis protein berlaku pada membrannya. Kompartemen tanpa ribosom di dindingnya disebut EPR halus, yang mengambil bahagian dalam sintesis lipid. Ruang dalaman EPR halus dan berbutir tidak terpencil, tetapi saling berpindah dan berkomunikasi dengan lumen sampul nuklear.
Rajah 4. Retikulum endoplasma
EPR berbutir
EPR yang lancar
EPR yang lancar
EPR berbutir
Radas Golgi adalah timbunan tangki membran rata, agak mengembang ke tepi. Di dalam tangki alat Golgi, beberapa protein disintesis pada membran ER granular dan bertujuan untuk rembesan atau pembentukan lisosom yang matang. Iaitu organoid yang membungkus bahan dan produk sampingan yang disintesis dalam sel untuk rembesan atau pemecahan lebih lanjut.
Rajah 5. Radas Golgi
Vesikel sakular tertutup membran kecil terbentuk dalam jumlah yang banyak dalam banyak jenis, baik dengan sendirinya maupun di buah pinggang. Terdapat banyak jenis, tetapi dua yang utama: lisosom dan peroksisom.
Lisosom, yang berasal dari organ Golgi, terlibat dalam pencernaan intraselular. Mereka mengandungi enzim kuat yang dapat memecah karbohidrat, protein, asid nukleik, dan lipid. Vesikel dalam leukosit atau amuba menyampaikan lisosom ke bakteria yang tertelan, bahagian sel, dan serpihan lain. Enzim berfungsi paling baik dalam persekitaran berasid di dalam lisosom.
Lisosom memecah bahagian sel atau molekul yang sudah usang sehingga dapat digunakan untuk membuat struktur sel baru. Jenis sel tertentu dapat menelan sel lain dengan fagositosis; ini membentuk kekosongan makanan. Lisosom menyatu dengan makanan, vakum dan mencerna molekul. Lisosom juga menggunakan enzim untuk mengitar semula organel dan makromolekul sel itu sendiri, suatu proses yang disebut autophagy.
Pada tumbuh-tumbuhan dan haiwan, vesikel yang disebut peroksisom terbentuk dan dibahagi dengan sendirinya, sehingga mereka bukan bagian dari sistem endomembran..
Peroksisom mengandungi enzim yang mencerna asid lemak dan asid amino. Mereka juga memecah hidrogen peroksida, produk sampingan toksik metabolisme asid lemak.
Enzim peroksisom mengubah hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen, atau menggunakannya dalam reaksi yang memecah alkohol dan toksin lain.
Nukleus sel mengandungi molekul DNA di mana maklumat genetik badan direkodkan. Dalam inti, replikasi berlaku - penggandaan molekul DNA, serta transkripsi - sintesis molekul RNA pada matriks DNA. Dalam nukleus, molekul RNA yang disintesis mengalami beberapa pengubahsuaian (misalnya, dalam proses penyambungan yang tidak signifikan, kawasan yang tidak bermakna dikeluarkan dari molekul RNA messenger), setelah itu mereka memasuki sitoplasma.
Pemasangan ribosom juga berlaku di nukleus, dalam formasi khas yang disebut nukleoli. Cengkerang inti adalah dua membran; ia bergabung dengan EPR kasar. Di beberapa tempat, membran dalam dan luar sampul nuklear bergabung dan membentuk liang nuklear yang disebut, di mana pertukaran bahan berlaku antara nukleus dan sitoplasma.
Rajah 6. Nukleus sel.
Vacuole adalah organoid membran tunggal yang terkandung dalam beberapa sel eukariotik dan melakukan pelbagai fungsi (rembesan, perkumuhan dan penyimpanan bahan simpanan, autophagy, autolisis, dll.). Vakuola berkembang dari vesikel membran - provacuoles. Provacuoles adalah turunan dari retikulum endoplasma dan kompleks Golgi, mereka bergabung dan membentuk vakuola.
Rajah 7. Vacuole.
Vakuola dan kandungannya dianggap sebagai petak yang terpisah dari sitoplasma. Bezakan antara vakuola pencernaan dan kontraktil (berdenyut), yang mengatur tekanan osmotik dan berfungsi untuk menghilangkan produk pembusukan dari badan. Vakuola sangat terlihat pada sel tumbuhan: di banyak sel tumbuhan yang matang, mereka membentuk lebih dari separuh jumlah sel, sementara mereka dapat bergabung menjadi satu vakuola raksasa. Salah satu fungsi penting vakuola tanaman adalah pengumpulan ion dan pemeliharaan turgor (turgor pressure). Vacuole adalah tempat bekalan air.
Membran di mana vakuola tertutup disebut tonoplas, dan kandungan vakuola adalah getah sel. Getah sel terdiri daripada air dan zat terlarut di dalamnya.
Unsur-unsur sitoskeleton merangkumi struktur fibrillar protein yang terletak di sitoplasma sel: mikrotubulus, aktin dan filamen perantaraan. Mikrotubulus mengambil bahagian dalam pengangkutan organel, merupakan bagian dari flagela, dan mitot pembelahan terbentuk dibina dari mikrotubulus. Filamen aktin diperlukan untuk mengekalkan bentuk sel, reaksi pseudopodial. Peranan filamen perantaraan juga kelihatan menjaga struktur sel. Protein sitoskeleton membentuk beberapa puluh peratus jisim protein selular.
Centrioles adalah struktur protein silinder yang terletak di dekat inti sel haiwan (tumbuhan tidak mempunyai sentriol, kecuali alga yang lebih rendah). Centriole adalah silinder, permukaan lateralnya dibentuk oleh mikrotubulus.
Di sekitar centrioles adalah pusat organisasi yang disebut sitoskeleton, kawasan di mana hujung minus mikrotubulus sel dikelompokkan.
Rajah 8. Centrioles.
Sebelum pembahagian, sel mengandungi dua sentriol yang terletak pada sudut tepat antara satu sama lain. Semasa mitosis, mereka menyimpang ke hujung sel yang berbeza, membentuk kutub gelendong pembelahan. Selepas sitokinesis, setiap sel anak perempuan menerima satu centriole, yang berlipat ganda untuk pembahagian seterusnya. Penggandaan sentriol berlaku bukan dengan pembahagian, tetapi dengan mensintesis struktur baru yang tegak lurus dengan yang ada.
Mitokondria adalah organel sel khas, fungsi utamanya adalah sintesis ATP - pembawa tenaga sejagat. Pernafasan (penyerapan oksigen dan pembebasan karbon dioksida) juga berlaku kerana sistem enzimatik mitokondria.
Lumen dalaman mitokondria, yang disebut matriks, dibatasi dari sitoplasma oleh dua membran, luar dan dalam, di mana ruang intermembran berada. Membran dalaman mitokondria membentuk lipatan, yang disebut cristae. Matriks mengandungi pelbagai enzim yang terlibat dalam pernafasan dan sintesis ATP. Potensi hidrogen membran mitokondria dalaman sangat penting bagi sintesis ATP..
Rajah 9. Mitokondria.
Mitokondria mempunyai genom DNA mereka sendiri dan ribosom prokariotik, yang tentunya menunjukkan asal simbiotik organel ini. Tidak semua protein mitokondria dikodekan dalam DNA mitokondria, kebanyakan gen protein mitokondria terletak di genom nuklear, dan produk yang sesuai disintesis dalam sitoplasma, dan kemudian diangkut ke mitokondria. Genom mitokondria berbeza dalam ukuran: sebagai contoh, genom mitokondria manusia hanya mengandungi 13 gen.
Plastid (dari Plato Yunani kuno - diukir) adalah organel semi-autonomi tumbuhan yang lebih tinggi, alga dan beberapa protozoa fotosintesis. Plastid mempunyai dua hingga empat membran, alat genom dan protein-sintesis mereka sendiri.
Menurut teori simbiogenetik, plastid, seperti mitokondria, terjadi akibat "penangkapan" cyanobacteria kuno oleh pendahulu sel "inang" eukariotik. Dalam kes ini, membran luar plastid sepadan dengan membran plasma sel inang, ruang intermembran ke persekitaran luaran, membran dalaman plastid ke membran cyanobacteria, dan stroma plastid ke sitoplasma cyanobacteria. Kehadiran tiga (euglena dan dinoflagellates) atau empat (keemasan, coklat, kuning-hijau, diatom) membran dianggap sebagai hasil dari endosimbiosis dua dan tiga kali ganda, masing-masing.
Kloroplas (dari Χλωρός Yunani - "hijau") adalah plastid hijau yang terdapat di dalam sel eukariota fotosintesis. Dengan pertolongan mereka, fotosintesis berlaku. Kloroplas mengandungi klorofil.
Satu sel daun boleh mengandungi 15-20 atau lebih kloroplas, dan beberapa alga hanya mempunyai 1-2 kloroplas gergasi (kromatofor) dengan pelbagai bentuk.
Kloroplas dibatasi oleh dua membran - luar dan dalam. Membran luar membatasi persekitaran homogen dalaman cairan kloroplas - stroma (matriks) Stroma mengandungi protein, lipid, DNA (molekul cincin), RNA, ribosom dan bahan penyimpanan (lipid, pati dan biji-bijian protein), serta enzim yang terlibat dalam memperbaiki karbon dioksida.
Membran dalaman kloroplas membentuk invaginasi ke dalam stroma - thylakoids, yang berbentuk kantung rata (tangki). Beberapa thylakoids ini, yang terletak di atas satu sama lain, membentuk grana, dalam hal ini mereka disebut grana thylakoids. Di dalam membran tirakoid, pigmen sensitif cahaya dilokalisasi, serta pembawa elektron dan proton, yang terlibat dalam penyerapan dan transformasi tenaga cahaya.
Rajah 10. Kloroplas.
Pada haiwan dan tumbuh-tumbuhan yang lebih tinggi, sel-sel disatukan menjadi tisu dan organ, di mana mereka berinteraksi antara satu sama lain, khususnya, kerana hubungan fizikal langsung. Dalam tisu tumbuhan, sel-sel individu saling berkaitan dengan plasmodesmata, dan haiwan membentuk pelbagai jenis kontak sel, terutama desmosom.
Plasmodesmata tumbuhan adalah saluran sitoplasma nipis yang melewati dinding sel sel yang berdekatan, menghubungkannya antara satu sama lain. Rongga plasmodesmata ditutup dengan plasmalemma. Keseluruhan semua sel yang disatukan oleh plasmodesmata disebut symplast, di antaranya pengangkutan bahan yang diatur adalah mungkin.
Tekanan osmotik adalah tekanan hidrostatik berlebihan pada larutan yang dipisahkan dari pelarut murni oleh membran semimermeabel, di mana penyebaran pelarut melalui membran (osmosis) berhenti. Tekanan ini cenderung untuk menyamakan kepekatan kedua-dua larutan kerana penyebaran balas molekul zat terlarut dan pelarut.
Ukuran kecerunan tekanan osmotik, iaitu, perbezaan potensi air dari dua larutan yang dipisahkan oleh membran semipermeabel, disebut tonisitas. Penyelesaian dengan tekanan osmotik yang lebih tinggi dibandingkan dengan larutan lain disebut hipertonik, mempunyai tekanan osmotik yang lebih rendah.
Turgor tisu adalah keadaan membran sel hidup yang tertekan. Tekanan turgor adalah tekanan dalaman yang berkembang di dalam sel tumbuhan ketika air masuk ke dalamnya akibat osmosis dan sitoplasma ditekan ke dinding sel; tekanan ini menghalang penembusan air ke dalam sangkar.
Turgor disebabkan oleh tiga faktor: tekanan osmotik dalaman sel, yang menyebabkan ketegangan pada membran sel, tekanan osmotik luaran, dan keanjalan membran sel.
Rajah 11. Interaksi eritrosit dan sel tumbuhan dengan larutan.
Organisma multisel terdiri daripada sel-sel yang berbeza hingga tahap tertentu dalam struktur dan fungsi, misalnya, pada orang dewasa, terdapat sekitar 230 jenis sel yang berbeza. Kesemuanya adalah keturunan satu sel - zigot (dalam hal pembiakan seksual) - dan memperoleh perbezaan akibat proses pembezaan.
Pembezaan dalam sebilangan besar kes tidak disertai dengan perubahan informasi keturunan sel, tetapi hanya diberikan oleh peraturan aktivitas gen; watak spesifik ekspresi gen diwarisi semasa pembelahan sel induk, biasanya disebabkan oleh mekanisme epigenetik. Walau bagaimanapun, terdapat pengecualian: sebagai contoh, semasa pembentukan sel sistem imun spesifik vertebrata, penstrukturan semula beberapa gen berlaku, eritrosit mamalia kehilangan semua maklumat keturunan, dan sel seks - separuh daripadanya..
Perbezaan antara sel pada tahap pertama perkembangan embrio muncul, pertama, disebabkan oleh heterogenitas sitoplasma telur yang disenyawakan, yang mana, semasa proses pembelahan, sel terbentuk yang berbeza dalam kandungan protein dan RNA tertentu; kedua, persekitaran mikro sel memainkan peranan penting - hubungannya dengan sel lain dan persekitaran.
Tidak diketahui secara pasti kapan sel pertama muncul di Bumi dan bagaimana ia muncul. Kemungkinan tinggalan sel fosil paling awal, yang diperkirakan berusia 3,49 miliar tahun, telah dijumpai di sebelah timur Pilbara, Australia, walaupun biogenisitas asal mereka telah dipersoalkan. Keberadaan kehidupan di awal Arkean juga dibuktikan oleh stromatolit pada masa yang sama..
Kemunculan sel pertama seharusnya didahului oleh pengumpulan bahan organik di lingkungan dan munculnya bentuk metabolisme prebiotik tertentu. Protokel mengandungi sekurang-kurangnya dua elemen penting: maklumat keturunan dalam bentuk molekul yang mampu meniru diri sendiri, dan jenis cangkang tertentu yang melindungi isi dalaman sel pertama dari persekitaran.
Calon yang paling mungkin untuk peranan molekul mereplikasi diri adalah RNA, kerana ia secara serentak dapat bertindak sebagai pembawa maklumat keturunan dan pemangkin; sebagai tambahan, RNA, tidak seperti DNA, mencukupi untuk biosintesis protein.
Anda boleh mengetahui lebih lanjut mengenai sangkar dari video:
Tidak ada kehidupan tanpa sel; sel adalah kehidupan kita. Oleh itu, jika anda mengetahui lebih lanjut mengenai sel, anda boleh menerangkan, misalnya, kesan banyak komponen terhadap kehidupan dan kesejahteraan kita. Kaji struktur sel dan sangat penting untuk mengkaji sel tersebut untuk bakal doktor.
Hampir semua organisma hidup berdasarkan unit termudah - sel. Anda boleh mendapatkan foto biosystem kecil ini, serta jawapan kepada soalan yang paling menarik dalam artikel ini. Apakah struktur dan saiz sel? Apa fungsi dalam badan yang dilakukannya?
Para saintis tidak mengetahui masa sebenar kemunculan sel hidup pertama di planet kita. Sisa mereka yang berusia 3.5 bilion tahun telah dijumpai di Australia. Namun, tidak mungkin secara tepat menentukan biogenisitasnya..
Sel adalah unit termudah dalam struktur hampir semua organisma hidup. Satu-satunya pengecualian adalah virus dan viroid, yang merupakan bentuk kehidupan bukan selular..
Sel adalah struktur yang boleh wujud secara autonomi dan membiak sendiri. Saiznya boleh berbeza - dari 0.1 hingga 100 mikron dan lebih. Namun, perlu diperhatikan bahawa telur burung yang tidak dibaja juga dapat dianggap sebagai sel. Oleh itu, telur burung unta boleh dianggap sebagai sel terbesar di Bumi. Ia boleh mencapai diameter 15 sentimeter..
Ilmu yang mengkaji ciri-ciri kehidupan dan struktur sel tubuh disebut sitologi (atau biologi sel).
Robert Hooke adalah seorang saintis Inggeris yang diketahui oleh kita semua dari kursus fizik sekolahnya (dialah yang menemui hukum ubah bentuk badan elastik, yang dinamai namanya). Selain itu, dia adalah orang pertama yang melihat sel hidup, memeriksa potongan pohon gabus melalui mikroskopnya. Mereka mengingatkannya tentang sarang lebah, jadi dia memanggil mereka sel, yang dalam bahasa Inggeris bermaksud "sel".
Struktur selular tumbuhan disahkan kemudian (pada akhir abad ke-17) oleh banyak penyelidik. Tetapi teori selular diperluas ke organisma haiwan hanya pada awal abad ke-19. Pada masa yang sama, para saintis menjadi sangat berminat dengan kandungan (struktur) sel..
Mikroskop cahaya yang kuat dibenarkan untuk memeriksa secara terperinci sel dan strukturnya. Mereka masih menjadi alat utama dalam kajian sistem ini. Dan kemunculan mikroskop elektron pada abad terakhir memungkinkan para ahli biologi mengkaji ultrastruktur sel. Di antara kaedah penyelidikan mereka, seseorang juga dapat membezakan kaedah biokimia, analisis dan persediaan. Anda juga dapat mengetahui seperti apa sel hidup - foto tersebut diberikan dalam artikel.
Sel mengandungi banyak bahan yang berbeza:
Kira-kira 98% komposisi kimia sel terdiri daripada apa yang disebut organogen (karbon, oksigen, hidrogen dan nitrogen), 2% lagi adalah makronutrien (magnesium, besi, kalsium, dan lain-lain). Unsur mikro dan ultramicro (zink, mangan, uranium, yodium, dll.) - tidak lebih daripada 0.01% dari keseluruhan sel.
Berdasarkan keunikan struktur sel, semua organisma hidup di Bumi terbahagi kepada dua kerajaan:
Perbezaan utama antara sel eukariotik dan prokariota:
Struktur sel eukariotik merangkumi organel berikut:
Nukleus adalah elemen struktur utama sel eukariotik. Di dalamnya semua maklumat genetik mengenai organisma tertentu disimpan (dalam molekul DNA).
Sitoplasma adalah bahan khas yang mengandungi inti dan semua organel lain. Terima kasih kepada rangkaian mikrotubulus khas, ia memastikan pergerakan zat di dalam sel.
Alat Golgi adalah sistem tangki rata di mana protein sentiasa matang.
Lisosom adalah badan kecil dengan membran tunggal, fungsi utamanya adalah untuk memecah organel sel individu.
Ribosom adalah organel ultramikroskopik sejagat yang direka untuk mensintesis protein.
Mitokondria adalah sejenis sel "cahaya", dan juga sumber tenaga utamanya.
Sel organisma hidup dirancang untuk melaksanakan beberapa fungsi penting yang memastikan aktiviti penting organisma ini..
Fungsi sel yang paling penting adalah metabolisme. Jadi, dialah yang memecahkan bahan-bahan kompleks, mengubahnya menjadi bahan-bahan sederhana, dan juga mensintesis sebatian yang lebih kompleks.
Di samping itu, semua sel dapat bertindak balas terhadap perengsa luaran (suhu, cahaya, dan sebagainya). Sebilangan besar dari mereka juga mempunyai kemampuan untuk tumbuh semula (penyembuhan diri) dengan pembelahan.
Sel saraf juga dapat bertindak balas terhadap rangsangan luaran melalui pembentukan impuls bioelektrik.
Semua fungsi sel di atas memastikan aktiviti penting badan.
Jadi, sel adalah sistem hidup dasar terkecil, yang merupakan unit asas dalam struktur mana-mana organisma (haiwan, tumbuhan, bakteria). Dalam strukturnya, nukleus dan sitoplasma diasingkan, yang mengandungi semua organel (struktur sel). Masing-masing menjalankan fungsi khasnya sendiri..
Saiz sel berbeza-beza - dari 0.1 hingga 100 mikrometer. Ciri-ciri struktur dan aktiviti penting sel dikaji oleh sains khas - sitologi.