Minden sejt a halál által keletkezik. Miből áll az emberi sejt: felépítése és funkciói. A sejtfelfedezés története

5. osztály

1.opció.

1. rész.

1. Ő volt az első, aki sejteket fedezett fel mikroszkóp segítségével:

1. Carl Linné

2.Antonie Van Leeuwenhoek

3.Theodor Schwann

4.Robert Hooke

2. A citológiai vizsgálatok tudománya:

1.állati és növényi szervezetek felépítése

2.állatok, növények, gombák és baktériumok sejtjeinek szerkezete

3.az emberi egészség megőrzésének feltételei

4.a rovarok szaporodásának és fejlődésének módszerei

3. Minden élő szervezet a következőkből áll:

1.szárak és levelek

2.gyökerek és levelek

3.gyökerek és hajtások

4.sejtek

4. A férfi reproduktív sejtek a következők:

1.csontokat alkotó sejtek

2.izomsejtek

3.vérsejtek

4.sperma

5. A csírasejtek fúziója:

1.trágyázás

2.magasság

3.légzés

4.étel

6. A sejt állandó része, amely a citoplazmában helyezkedik el és bizonyos funkciókat lát el:

1.szerv

2.organoid

3.szövet

4.szervrendszer

7. Minden sejt osztódással jelenik meg:

1. sejtközi anyag

2.anyasejt

3.szomszédos sejtek sejtfala

4.szerves és ásványi anyagok

2. rész.

1.

2. Válassz három helyes választ. Az állatok és növények minden sejtje: 1. lélegzik

2. eszik

3.kloroplasztiszokkal rendelkezik

4.növekszik és osztódik

5. részt vehet a megtermékenyítésben

6.tápanyagokat képez a fényben (válaszodban írj le egy számsort):

3. rész

1.Milyen funkciót lát el a sejtmag a sejtben?

2. Mi az a szövet? Sorolja fel a növényi szövetek típusait!

Tesztmunka a következő témában: „Sejtszerkezet”. 5. osztály

2. lehetőség.

1. rész. A javasolt válaszlehetőségek közül csak egy helyeset válasszon.

1. Az első tudós, aki sejteket fedezett fel mikroszkóp segítségével:

1. Charles Darwin

2. Matthias Schleiden

3. Robert Hooke

4.Vlagyimir Vernadsky

2. A sejtek szerkezetét és működését vizsgáló tudomány:

1.ornitológia

2.mikológia

3.citológia

4.rovartan

3. A női reproduktív sejtek a következők:

1.az idegrendszert alkotó sejtek

2.bőrsejtek

3.vérsejtek

4.petesejt

4. A megtermékenyítés a következő folyamatokból áll:

1.bőrsejtek szaporodása

2.csírasejtek fúziója

3. Táplálja az izomsejteket

4.idegsejtek légzése

5. Minden egyes sejt a következőkből származik:

1.az anyasejt osztódása

2.bőrsejtek fúziója

3.az anyasejt halála

4.idegsejtek fúziója

6. A sejtosztódásnak és növekedésnek köszönhetően a szervezet:

1.lélegzik

2. ivás

3.növekszik és fejlődik

3. káros anyagokat bocsát ki

7. A növényi sejtekben lévő zöld organoidot:

1.mitokondrium

2.mag

3.kloroplaszt

4.citoplazma

2. rész.

1. Rajzold le egy sejt szerkezetét, jelöld meg rajta az általad ismert organellumokat!

2. Válassz három helyes választ. Minden állati és növényi sejt három fő részből áll:

1.mag

2.citoplazma

3.kloroplasztiszok

4.külső membrán

5.lizoszóma

6. mitokondrium (írj fel egy számsort a válaszodban)

3. rész:

1.Mi a funkciója a membránnak a sejtben?

2. Mi az a szövet? Sorolja fel az állati szövetek típusait!

A „Minden sejt egy sejt” álláspont megfogalmazása ( Omnis cellula e cellula) a híres tudós, R. Virchow nevéhez fűződik. T. Schwann általánosításaiban a sejtfejlődés elvének hasonlóságát hangsúlyozta mind az állatok, mind a növények esetében. Ez az elképzelés Schleiden azon következtetésein alapult, hogy a sejtek belsejében lévő szemcsés tömegből sejtek képződhetnek újra (citoblasztéma elmélet). R. Virchow, mint a spontán életgenerálás eszméjének ellenfele, ragaszkodott a „sejtek egymást követő szaporodásához”. Ma már az R. Virchow által megfogalmazott aforisztikus meghatározás biológiai törvénynek tekinthető. A prokarióta és eukarióta sejtek szaporodása csak az eredeti sejt osztódásával megy végbe, amit genetikai anyagának reprodukciója (DNS-reduplikáció) előz meg.

Az eukarióta sejtekben az egyetlen teljes osztódási módszer a mitózis (vagy a csírasejtek képződésében a meiózis). Ebben az esetben egy speciális sejtosztó apparátus jön létre - a sejtorsó, amelynek segítségével a korábban megkétszereződött kromoszómák egyenletesen és pontosan oszlanak el a két leánysejt között. Ez a típusú osztódás minden eukarióta sejtben megfigyelhető, növényi és állati egyaránt.

Az úgynevezett bináris módon osztódó prokarióta sejtek is speciális sejtosztó apparátust használnak, amely jelentősen emlékeztet az eukarióták mitotikus osztódási módjára (lásd alább).

A modern tudomány elutasítja a sejtképzés és számuk növelésének egyéb módjait. Azok a leírások, amelyek egykor megjelentek a „nem sejtes élőanyagból” sejtek keletkezéséről, jó esetben módszertani hiányosságok vagy akár hibák, rosszabb esetben tudományos becstelenség gyümölcseiként bizonyultak.

Egy időben azt hitték, hogy a sejtek közvetlen osztódással képesek szaporodni, az ún amitózis. A sejtmag, majd a citoplazma közvetlen szétválása azonban csak néhány csillós esetében figyelhető meg. Ebben az esetben csak a makronukleusz osztódik amitotikusan, míg a generatív mikronucleusok kizárólag mitózissal osztódnak, ezt követi a sejtosztódás - citotómia. A két- vagy többmagvú sejtek megjelenését gyakran az amitotikus magosztódás eredményének is tekintették. A többmagvú sejtek megjelenése azonban vagy több sejt összeolvadásának eredménye (gyulladásos testek óriás többmagvú sejtjei, oszteoklasztok stb.), vagy magának a citotomiás folyamatnak a megsértésének eredménye (lásd alább).

5. Sejtek és többsejtű szervezet

Az egyes sejteknek egy többsejtű szervezetben betöltött szerepe többszörös viták és kritikák tárgyát képezi, és a legnagyobb változásokon ment keresztül. T. Schwann a test sokrétű tevékenységét az egyes sejtek élettevékenységének összegeként képzelte el. Ezt az elképzelést egy időben R. Virchow elfogadta és kiterjesztette, és a „sejtállapot” elméletének nevezték. Virchow írta: „... minden jelentős térfogatú test egy társadalmihoz hasonló struktúrát képvisel, ahol sok egyéni létezést tesznek függővé egymástól, de úgy, hogy mindegyiknek megvan a maga tevékenysége, és ha az Ő ösztönzése más részektől kapja ezt a tevékenységet, de saját maga végzi a munkáját” (Virchow, 1859).

Valójában nem számít, hogy az egész szervezet tevékenységének milyen aspektusát vesszük, legyen az irritációra vagy mozgásra adott reakció, immunreakciók, kiválasztás és még sok más, mindegyiket speciális sejtek hajtják végre. A sejt egy többsejtű szervezet működési egysége. De a sejtek funkcionális rendszerekké, szövetekké és szervekké egyesülnek, amelyek kölcsönösen kommunikálnak egymással. Ezért nincs értelme főszerveket vagy fősejteket keresni az összetett szervezetekben. A többsejtű organizmusok olyan komplex sejtegyüttesek, amelyek szövetek és szervek holisztikus integrált rendszereibe egyesülnek, és amelyek alá vannak rendelve és kapcsolódnak egymáshoz intercelluláris, humorális és idegi szabályozási formákkal. Ezért beszélünk a szervezet egészéről. A többsejtű egytestű szervezet részeinek specializálódása, funkcióinak feldarabolása nagy alkalmat ad az alkalmazkodásra az egyes egyedek szaporodásához, a fajok megőrzéséhez.

Végső soron azt mondhatjuk, hogy egy többsejtű szervezet sejtje a működés és a fejlődés egysége. Ezenkívül az egész szervezet normális és kóros reakcióinak alapvető alapja a sejt. Valójában a test számos tulajdonságát és funkcióját a sejtek látják el. Amikor idegen fehérjék, például bakteriális fehérjék kerülnek a szervezetbe, immunológiai reakció alakul ki. Ezzel párhuzamosan a vérben antitestfehérjék jelennek meg, amelyek az idegen fehérjékhez kötődnek és inaktiválják azokat. Ezek az antitestek bizonyos sejtek, plazmaciták szintetikus aktivitásának termékei. De ahhoz, hogy a plazmasejtek elkezdjenek specifikus antitesteket termelni, számos speciális limfocita sejt és makrofág munkája és kölcsönhatása szükséges. Egy másik példa, a legegyszerűbb reflex az étel bemutatására adott válaszként a nyálfolyás. A sejtfunkciók nagyon összetett láncolata nyilvánul meg itt: a vizuális analizátorok (sejtek) jelet továbbítanak az agykéregbe, ahol számos sejt aktiválódik, jeleket továbbítva a neuronokhoz, amelyek jeleket küldenek a nyálmirigy különböző sejtjeinek, ahol néhány fehérje váladékot termelnek, mások nyálkás váladékot választanak ki, a harmadik, izmos, összehúzódó, a váladékot a csatornákba, majd a szájüregbe préseli. Az egyes sejtcsoportok szekvenciális funkcionális aktusainak ilyen láncolata a test funkcionális funkcióinak számos példájában nyomon követhető.

Egy új szervezet élete egy zigótával kezdődik – egy olyan sejttel, amely egy női nemi sejt (petesejtek) és a spermiumok fúziójából jön létre. Amikor egy zigóta osztódik, sejtes utódok keletkeznek, amelyek szintén osztódnak, szaporodnak és új tulajdonságokat szereznek, specializálódnak és differenciálódnak. Egy szervezet növekedése, tömegének növekedése a sejtek szaporodásának és különféle termékek (például csont- vagy porcanyag) termelésének eredménye.

És végül a sejtek károsodása vagy tulajdonságaik megváltozása az alapja kivétel nélkül minden betegség kialakulásának. Ezt az álláspontot először R. Virchow (1858) fogalmazta meg híres „Cellular Pathology” című könyvében. A betegség kialakulásának sejtszintű kondicionálásának klasszikus példája a diabetes mellitus, korunk széles körben elterjedt betegsége. Ennek oka egyetlen sejtcsoport, a hasnyálmirigy Langerhans-szigeteinek ún. B-sejtjeinek elégtelen működése. Ezek a sejtek termelik az inzulin hormont, amely részt vesz a szervezet cukoranyagcseréjének szabályozásában.

Mindezek a példák megmutatják a sejtek szerkezetének, tulajdonságainak és funkcióinak tanulmányozásának fontosságát a legkülönfélébb biológiai tudományágak és az orvostudomány számára.

A Földön élő organizmusok túlnyomó többsége olyan sejtekből áll, amelyek kémiai összetételükben, szerkezetükben és életfunkcióikban nagymértékben hasonlóak. Az anyagcsere és az energiaátalakítás minden sejtben megtörténik. A sejtosztódás az élőlények növekedési és szaporodási folyamatainak hátterében áll. Így a sejt az organizmusok szerkezetének, fejlődésének és szaporodásának egysége.

Egy sejt csak integrált, részekre oszthatatlan rendszerként létezhet. A sejtek integritását biológiai membránok biztosítják. A sejt egy magasabb rendű rendszer – egy organizmus – eleme. A komplex molekulákból álló sejtrészek és organellumok alacsonyabb rangú integrált rendszereket képviselnek.

A sejt egy nyitott rendszer, amely anyag- és energiacserén keresztül kapcsolódik a környezethez. Ez egy funkcionális rendszer, amelyben minden molekula meghatározott funkciókat lát el. A sejt stabilitással, önszabályozási és önreprodukciós képességgel rendelkezik.

A sejt öntörvényű rendszer. A sejt kontroll genetikai rendszerét összetett makromolekulák - nukleinsavak (DNS és RNS) képviselik.

1838-1839-ben M. Schleiden és T. Schwann német biológusok összefoglalták a sejttel kapcsolatos ismereteket, és megfogalmazták a sejtelmélet fő álláspontját, melynek lényege, hogy minden élőlény, növényi és állati egyaránt sejtekből áll.

1859-ben R. Virchow leírta a sejtosztódás folyamatát, és megfogalmazta a sejtelmélet egyik legfontosabb rendelkezését: „Minden sejt egy másik sejtből származik”. Az új sejtek az anyasejt osztódása következtében jönnek létre, nem pedig nem sejtes anyagból, ahogy korábban gondolták.

K. Baer orosz tudós 1826-os felfedezése emlőspetéket vezetett arra a következtetésre, hogy a sejt áll a többsejtű szervezetek fejlődésének hátterében.

A modern sejtelmélet a következő rendelkezéseket tartalmazza:

1) sejt - az összes szervezet szerkezetének és fejlődésének egysége;

2) az élő természet különböző birodalmaiból származó szervezetek sejtjei szerkezetükben, kémiai összetételükben, anyagcseréjükben és az élettevékenység alapvető megnyilvánulásaiban hasonlóak;

3) az anyasejt osztódása következtében új sejtek képződnek;

4) egy többsejtű szervezetben a sejtek szöveteket alkotnak;

5) a szervek szövetekből állnak.

A modern biológiai, fizikai és kémiai kutatási módszerek biológiába való bevezetésével lehetővé vált a sejt különböző összetevőinek szerkezetének és működésének vizsgálata. A sejtek tanulmányozásának egyik módszere az mikroszkópia. A modern fénymikroszkóp 3000-szeres nagyítást tesz lehetővé, és lehetővé teszi a legnagyobb sejtszervecskék megtekintését, a citoplazma mozgásának és a sejtosztódásnak a megfigyelését.

A 40-es években találták fel. XX század Az elektronmikroszkóp több tíz- és százezerszeres nagyítást ad. Az elektronmikroszkóp fény helyett elektronáramot, lencsék helyett elektromágneses mezőt használ. Ezért az elektronmikroszkóp jóval nagyobb nagyítással tiszta képeket készít. Egy ilyen mikroszkóp segítségével lehetőség nyílt a sejtszervecskék szerkezetének tanulmányozására.

A módszerrel a sejtszervecskék szerkezetét és összetételét tanulmányozzuk centrifugálás. Az elpusztult sejtmembránokkal feldarabolt szöveteket kémcsövekbe helyezzük, és centrifugában nagy sebességgel forgatjuk. A módszer azon alapul, hogy a különböző sejtorganoidok tömege és sűrűsége eltérő. A sűrűbb organellumokat alacsony centrifugálási sebességgel, a kevésbé sűrűeket - nagy sebességgel - kémcsőben rakják le. Ezeket a rétegeket külön tanulmányozzuk.

Széleskörben használt sejt- és szövettenyésztési módszer, ami abból áll, hogy egy vagy több sejtből egy speciális táptalajon azonos típusú állati vagy növényi sejtek egy csoportját nyerhetjük ki, és akár egy egész növényt is felnevelhetünk. Ezzel a módszerrel választ kaphat arra a kérdésre, hogy hogyan alakulnak ki a test különböző szövetei és szervei egy sejtből.

A sejtelmélet alapelveit először M. Schleiden és T. Schwann fogalmazta meg. A sejt az összes élő szervezet szerkezetének, létfontosságú tevékenységének, szaporodásának és fejlődésének egysége. A sejtek tanulmányozására mikroszkópos módszereket, centrifugálást, sejt- és szövettenyésztést stb. alkalmaznak.

A gombák, növények és állatok sejtjei nemcsak kémiai összetételükben, hanem szerkezetükben is sok közös vonást mutatnak. Ha egy sejtet mikroszkóp alatt vizsgálunk, különféle struktúrák láthatók benne - organoidok. Mindegyik organellum meghatározott funkciókat lát el. A sejtben három fő rész van: a plazmamembrán, a sejtmag és a citoplazma (1. ábra).

Plazma membrán elválasztja a sejtet és annak tartalmát a környezettől. A 2. ábrán látható: a membránt két lipidréteg alkotja, és a fehérjemolekulák behatolnak a membrán vastagságába.

A plazmamembrán fő funkciója szállítás. Biztosítja a tápanyagok beáramlását a sejtbe és az anyagcseretermékek eltávolítását onnan.

A membrán fontos tulajdonsága az szelektív permeabilitás, vagy félig áteresztő képesség, lehetővé teszi a sejt számára, hogy kölcsönhatásba léphessen a környezettel: csak bizonyos anyagok jutnak be és távoznak belőle. A kis vízmolekulák és néhány más anyag diffúzió útján, részben a membrán pórusain keresztül hatol be a sejtbe.

A cukrok, szerves savak és sók a citoplazmában, a növényi sejt vakuólumainak sejtnedvében oldódnak fel. Ráadásul koncentrációjuk a sejtben sokkal magasabb, mint a környezetben. Minél nagyobb ezeknek az anyagoknak a koncentrációja a sejtben, annál több vizet vesz fel. Ismeretes, hogy a sejt folyamatosan vizet fogyaszt, aminek következtében megnő a sejtnedv koncentrációja, és ismét víz kerül a sejtbe.

A nagyobb molekulák (glükóz, aminosavak) sejtbe jutását membrántranszport fehérjék biztosítják, amelyek a szállított anyagok molekuláival egyesülve a membránon keresztül szállítják azokat. Ez a folyamat olyan enzimeket foglal magában, amelyek lebontják az ATP-t.

1. ábra Egy eukarióta sejt szerkezetének általánosított diagramja.
(a kép nagyításához kattintson a képre)

2. ábra A plazmamembrán szerkezete.
1 - átszúró fehérjék, 2 - merülő fehérjék, 3 - külső fehérjék

3. ábra Pinocytosis és fagocitózis diagramja.

Még nagyobb fehérje- és poliszacharidmolekulák is bejutnak a sejtbe fagocitózissal (görögül. fagoszok- zabál és kitos- edény, sejt) és folyadékcseppek - pinocitózissal (görögül. pinot- Iszok és kitos) (3. ábra).

Az állati sejteket a növényi sejtekkel ellentétben puha és rugalmas „köpeny” veszi körül, amelyet főleg poliszacharid molekulák alkotnak, amelyek egyes membránfehérjékhez és lipidekhez kapcsolódva kívülről veszik körül a sejtet. A poliszacharidok összetétele a különböző szövetekre jellemző, ennek köszönhetően a sejtek „felismerik” egymást és kapcsolódnak egymáshoz.

A növényi sejteknek nincs ilyen „bundája”. Egy pórusos plazmamembrán van felettük. sejt membrán, amely túlnyomórészt cellulózból áll. A pórusokon keresztül citoplazmaszálak húzódnak sejtről sejtre, összekötve a sejteket egymással. Így valósul meg a sejtek közötti kommunikáció és a test integritása.

A növények sejtmembránja az erős váz szerepét tölti be, és megvédi a sejtet a károsodástól.

A legtöbb baktériumnak és minden gombának van sejtmembránja, csak a kémiai összetétele más. A gombákban kitinszerű anyagból áll.

A gombák, növények és állatok sejtjei hasonló szerkezetűek. A sejt három fő részből áll: a sejtmagból, a citoplazmából és a plazmamembránból. A plazmamembrán lipidekből és fehérjékből áll. Biztosítja az anyagok sejtbe jutását és a sejtből való kijutását. A növények, gombák és a legtöbb baktérium sejtjeiben a plazmamembrán felett sejtmembrán található. Védő funkciót lát el és csontváz szerepét tölti be. A növények sejtfala cellulózból, a gombákban kitinszerű anyagból áll. Az állati sejteket poliszacharidok borítják, amelyek érintkezést biztosítanak az azonos szövet sejtjei között.

Tudja-e, hogy a sejt fő része az citoplazma. Vízből, aminosavakból, fehérjékből, szénhidrátokból, ATP-ből és szervetlen anyagok ionjaiból áll. A citoplazma tartalmazza a sejt magját és sejtszervecskéit. Ebben az anyagok a sejt egyik részéből a másikba mozognak. A citoplazma biztosítja az összes organellum kölcsönhatását. Itt kémiai reakciók mennek végbe.

Az egész citoplazmát vékony fehérje mikrotubulusok hatják át, amelyek kialakulnak sejt citoszkeleton, melynek köszönhetően állandó formát tart. A sejt citoszkeletonja rugalmas, mivel a mikrotubulusok képesek megváltoztatni helyzetüket, az egyik végükről elmozdulni, a másik végéről lerövidülni. Különféle anyagok jutnak be a sejtbe. Mi történik velük a ketrecben?

A lizoszómákban - kis kerek membrán hólyagokban (lásd 1. ábra) az összetett szerves anyagok molekulái hidrolitikus enzimek segítségével egyszerűbb molekulákká bomlanak le. Például a fehérjéket aminosavakra, a poliszacharidokat monoszacharidokra, a zsírokat glicirinre és zsírsavakra bontják. Ehhez a funkcióhoz a lizoszómákat gyakran a sejt „emésztő állomásainak” nevezik.

Ha a lizoszómák membránja megsemmisül, a bennük lévő enzimek magát a sejtet is meg tudják emészteni. Ezért a lizoszómákat néha „sejtölő fegyvereknek” is nevezik.

A lizoszómákban képződő aminosavak, monoszacharidok, zsírsavak és alkoholok kis molekuláinak enzimatikus oxidációja szén-dioxiddá és vízzé a citoplazmában kezdődik és más organellumokban végződik. mitokondriumok. A mitokondriumok rúd alakú, fonalszerű vagy gömb alakú organellumok, amelyeket két membrán határol el a citoplazmától (4. ábra). A külső membrán sima, a belső pedig redőket képez - cristas, amelyek növelik a felületét. A belső membrán olyan enzimeket tartalmaz, amelyek részt vesznek a szerves anyagok szén-dioxiddá és vízzé történő oxidációjában. Ez energiát szabadít fel, amelyet a sejt ATP-molekulákban tárol. Ezért a mitokondriumokat a sejt „erőműveinek” nevezik.

A sejtben a szerves anyagok nemcsak oxidálódnak, hanem szintetizálódnak is. A lipidek és szénhidrátok szintézise az endoplazmatikus retikulumon - EPS (5. ábra), a fehérjék - a riboszómákon történik. Mi az EPS? Ez egy tubulusok és ciszternák rendszere, amelyek falát egy membrán alkotja. Átjárják az egész citoplazmát. Az anyagok az ER csatornákon keresztül a sejt különböző részeibe mozognak.

Sima és durva EPS van. A sima ER felületén enzimek közreműködésével szénhidrátok és lipidek szintetizálódnak. Az ER érdességét a rajta elhelyezett kis kerek testek adják - riboszómák(lásd 1. ábra), amelyek részt vesznek a fehérjeszintézisben.

A szerves anyagok szintézise is megtörténik plasztidok, amelyek csak a növényi sejtekben találhatók meg.

Rizs. 4. A mitokondriumok szerkezetének vázlata.
1.- külső membrán; 2.- belső membrán; 3.- a belső membrán redői - cristae.

Rizs. 5. A durva EPS szerkezetének vázlata.

Rizs. 6. A kloroplaszt szerkezetének diagramja.
1.- külső membrán; 2.- belső membrán; 3.- a kloroplaszt belső tartalma; 4.- a belső membrán redői, „halmokba” gyűlve, és gránát képeznek.

Színtelen plasztidokban - leukoplasztok(görögből leukózis- fehér és plastos- létrehozott) keményítő halmozódik fel. A burgonyagumó nagyon gazdag leukoplasztokban. A gyümölcsök és virágok sárga, narancssárga és piros színt kapnak. kromoplasztok(görögből króm- szín és plastos). A fotoszintézisben részt vevő pigmenteket szintetizálják - karotinoidok. A növények életében különösen fontos kloroplasztiszok(görögből klóros- zöldes és plastos) - zöld plasztiszok. A 6. ábrán látható, hogy a kloroplasztokat két membrán borítja: egy külső és egy belső. A belső membrán redőket képez; a hajtások között buborékok vannak halomba rendezve - gabonafélék. A gránák klorofill molekulákat tartalmaznak, amelyek részt vesznek a fotoszintézisben. Minden kloroplaszt körülbelül 50 szemcsét tartalmaz sakktábla-mintázatban. Ez az elrendezés biztosítja az egyes arcok maximális megvilágítását.

A citoplazmában a fehérjék, lipidek és szénhidrátok felhalmozódhatnak szemcsék, kristályok és cseppek formájában. Ezek befogadás- tartalék tápanyagok, amelyeket a sejt szükség szerint fogyaszt el.

A növényi sejtekben a tartalék tápanyagok egy része, valamint a bomlástermékek a vakuolák sejtnedvében halmozódnak fel (lásd 1. ábra). A növényi sejt térfogatának akár 90%-át is kiadhatják. Az állati sejtekben ideiglenes vakuolák vannak, amelyek térfogatuk legfeljebb 5% -át foglalják el.

Rizs. 7. A Golgi-komplexum felépítésének vázlata.

A 7. ábrán egy membránnal körülvett üregrendszer látható. Ez Golgi komplexus, amely a sejtben különféle funkciókat lát el: részt vesz az anyagok felhalmozódásában és szállításában, azok sejtből való eltávolításában, a lizoszómák és a sejtmembrán kialakításában. Például a Golgi komplex üregébe cellulózmolekulák lépnek be, amelyek vezikulák segítségével a sejtfelszínre költöznek és bekerülnek a sejtmembránba.

A legtöbb sejt osztódással szaporodik. Részvétel ebben a folyamatban sejtközpont. Két centriolból áll, amelyeket sűrű citoplazma vesz körül (lásd 1. ábra). Az osztódás kezdetén a centriolák a sejt pólusai felé mozognak. Fehérjeszálak áradnak ki belőlük, amelyek a kromoszómákhoz kapcsolódnak és biztosítják azok egyenletes eloszlását a két leánysejt között.

Minden sejtorganellum szorosan összefügg egymással. Például a fehérjemolekulák a riboszómákban szintetizálódnak, az ER csatornákon keresztül a sejt különböző részeibe kerülnek, a fehérjék pedig a lizoszómákban pusztulnak el. Az újonnan szintetizált molekulákat sejtszerkezetek felépítésére használják, vagy tartalék tápanyagként a citoplazmában és vakuólumokban halmozódnak fel.

A sejt tele van citoplazmával. A citoplazma a sejtmagot és különféle organellumokat tartalmazza: lizoszómák, mitokondriumok, plasztidok, vakuolák, ER, sejtközpont, Golgi komplexum. Felépítésükben és funkciójukban különböznek egymástól. A citoplazma összes organellumja kölcsönhatásba lép egymással, biztosítva a sejt normális működését.

1. táblázat A SEJTSZERKEZET

A gombák, növények és állatok sejtjeinek élettevékenységében, osztódásában a legfontosabb szerep a sejtmagé és a benne elhelyezkedő kromoszómáké. Ezen organizmusok legtöbb sejtje egyetlen maggal rendelkezik, de vannak többmagvú sejtek is, például izomsejtek. A sejtmag a citoplazmában található, és kerek vagy ovális alakú. Két membránból álló héj borítja. A magburok pórusokkal rendelkezik, amelyeken keresztül az anyagok cseréje történik a sejtmag és a citoplazma között. A sejtmag tele van nukleáris nedvvel, amelyben nukleolusok és kromoszómák találhatók.

Nucleoli- ezek a riboszómák „előállítási műhelyei”, amelyek a sejtmagban termelődő riboszómális RNS-ből és a citoplazmában szintetizált fehérjékből jönnek létre.

A mag fő funkciója - az örökletes információk tárolása és továbbítása - kapcsolódik kromoszómák. Minden szervezettípusnak megvan a maga kromoszómakészlete: bizonyos számú, alakú és méretű.

A nemi sejtek kivételével a test összes sejtjét ún szomatikus(görögből soma- test). Az azonos fajhoz tartozó szervezet sejtjei ugyanazt a kromoszómakészletet tartalmazzák. Például az emberben a test minden sejtje 46 kromoszómát tartalmaz, a Drosophila gyümölcslégyben - 8 kromoszómát.

A szomatikus sejteknek általában kettős kromoszómakészletük van. Ez az úgynevezett diploidés 2-vel jelöljük n. Tehát egy embernek 23 pár kromoszómája van, azaz 2 n= 46. Az ivarsejtek feleannyi kromoszómát tartalmaznak. Egyedülálló, vagy haploid, kit. Az embernek van 1 n = 23.

A szomatikus sejtekben az összes kromoszóma párosítva van, ellentétben a csírasejtek kromoszómáival. Az egy párt alkotó kromoszómák azonosak egymással. A páros kromoszómákat nevezzük homológ. A különböző párokhoz tartozó, alakjukban és méretükben eltérő kromoszómákat nevezzük nem homológ(8. ábra).

Egyes fajokban a kromoszómák száma azonos lehet. Például a vöröshere és a borsó 2 n= 14. Kromoszómáik azonban különböznek egymástól alakban, méretben és a DNS-molekulák nukleotid-összetételében.

Rizs. 8. Kromoszómák halmaza Drosophila sejtekben.

Rizs. 9. Kromoszóma szerkezete.

Ahhoz, hogy megértsük a kromoszómák szerepét az öröklődő információk továbbításában, meg kell ismerkedni szerkezetükkel és kémiai összetételükkel.

A nem osztódó sejt kromoszómái hosszú vékony szálaknak tűnnek. A sejtosztódás előtt minden kromoszóma két azonos szálból áll - kromatid, amelyek a derék dereka között kapcsolódnak össze - (9. ábra).

A kromoszómák DNS-ből és fehérjékből állnak. Mivel a DNS nukleotid-összetétele fajonként eltérő, a kromoszómák összetétele minden faj esetében egyedi.

A baktériumsejtek kivételével minden sejtnek van egy magja, amelyben nukleolusok és kromoszómák találhatók. Minden fajt egy bizonyos kromoszómakészlet jellemez: szám, alak és méret. A legtöbb szervezet szomatikus sejtjeiben a kromoszómakészlet diploid, a nemi sejtekben haploid. A páros kromoszómákat homológnak nevezzük. A kromoszómák DNS-ből és fehérjékből állnak. A DNS-molekulák biztosítják az örökletes információk tárolását és továbbítását sejtről sejtre és szervezetről szervezetre.

Miután végigdolgozta ezeket a témákat, képesnek kell lennie:

1. Magyarázza el, milyen esetekben érdemes fénymikroszkópot (szerkezetet) vagy transzmissziós elektronmikroszkópot használni!
2. Ismertesse a sejtmembrán szerkezetét, és magyarázza el a membrán szerkezete és a sejt és környezete közötti anyagcsere-képessége közötti összefüggést!
3. Határozza meg a folyamatokat: diffúzió, könnyített diffúzió, aktív transzport, endocitózis, exocitózis és ozmózis. Mutassa be e folyamatok közötti különbségeket.
4. Nevezze meg a struktúrák funkcióit, és jelezze, mely sejtekben (növényi, állati vagy prokarióta) találhatók: sejtmag, nukleáris membrán, nukleoplazma, kromoszóma, plazmamembrán, riboszóma, mitokondrium, sejtfal, kloroplaszt, vakuólum, lizoszóma, sima endoplazmatikus retikulum (agranuláris) és durva (szemcsés), sejtközpont, Golgi-készülék, csilló, flagellum, mesosoma, pili vagy fimbria.
5. Nevezzen meg legalább három olyan jelet, amely alapján a növényi sejt megkülönböztethető az állati sejttől!
6. Sorolja fel a legfontosabb különbségeket a prokarióta és az eukarióta sejtek között!

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Általános biológia". Moszkva, "Felvilágosodás", 2000

• Téma 1. "Plazma membrán." 1. §, 8. §, 5. o.;20
• 2. téma. "Cage". 8-10. § 20-30
• 3. téma: "Prokarióta sejt. Vírusok." 11. § 31-34

Testünk minden részét egy apró, mégis összetett élet irányítja. Bármely emberi szerv mélységének mikroszkóppal történő felfedezése a teremtés elképesztő csodájába vezet be: a szervet alkotó milliónyi apró létfontosságú anyag intenzív tevékenységet folytat. Ezek az apró lények sejtek, az élet alapvető építőkövei.

Nemcsak az emberek, hanem a Földön élő összes többi lény is ezekből a mikroszkopikus élőlényekből áll. Az emberi szervezetben kb 100 billió sejt. Néhány ilyen cella olyan kicsi, hogy egymilliónyi gyűjteményük alig akkora, mint egy tű hegyes vége.

A sejtek osztódással szaporodnak. Annak ellenére, hogy az emberi test az embrionális szakaszban egyetlen sejtből áll, ez a sejt osztódik és szaporodik 2-4-8-16-32...

Ennek ellenére azonban a sejt a legösszetettebb szerkezet, amellyel az emberiség valaha találkozott, amit a tudományos közösség is megerősít. Számos máig megfejtetlen rejtélyt is beleértve, az élőlény sejtje is kihívás elé állítja az evolúcióelméletet. Ez azért van így, mert a sejt az egyik legszembetűnőbb összetevője annak bizonyítékának, hogy az ember és minden más élőlény nem a véletlen szüleménye, hanem Isten teremtette őket.

A túléléshez a sejt minden lényeges összetevőjének érintetlennek kell lennie, amelyek mindegyike létfontosságú funkciót tölt be. Ha egy sejt az evolúció során keletkezett, akkor összetevőinek millióinak együtt kell léteznie ugyanazon a helyen, és egy bizonyos sorrendben, meghatározott minta szerint egyesülnie. Mivel ez teljesen lehetetlen, egy ilyen struktúra létrejötte semmi mással nem magyarázható, mint a teremtés tényével. Az egyik kiemelkedő evolucionista, Alekszandr Oparin arról a kilátástalan helyzetről beszélt, amelybe az evolúcióelmélet került:

« Sajnos a sejt eredete továbbra is rejtély marad, ami a legnehezebb problémát jelenti az egész evolúcióelmélet számára " (Alexander Oparin, The Origin of Life, 1936) New York: Dover Publications, 1953 (Reprint), 196. o.)

Sir Fred Hoyle angol matematikus és csillagász hasonló összehasonlítást végzett a Nature Magazine-ban 1981. november 12-én megjelent egyik interjújában. Evolucionistaként Hoyle kijelentette, hogy annak a valószínűsége, hogy ily módon magasabb életformák keletkezhetnek, összemérhető annak valószínűségével, hogy egy tornádó áthalad egy roncstelepen, és összeállítja a Boeing 747 alkatrészeit. Ez azt jelenti, hogy a sejt nem keletkezhetett véletlen, és ezért egyértelműen meg kellett teremteni.

Ennek ellenére azonban az evolucionisták továbbra is azzal érvelnek, hogy az élet véletlenül kezdődött a primitív földön, amely a leginkább ellenőrizetlen környezet volt. Ez az állítás teljesen összeegyeztethetetlen a tudományos tényekkel. Ráadásul a matematikai kifejezésekkel alátámasztott legegyszerűbb lehetőségszámítás azt bizonyítja, hogy a sejtben létező millióból egyetlen fehérje sem keletkezhetett véletlenül, nemhogy a test egyetlen sejtjében. Ahhoz, hogy egy kis elképzelésünk legyen a sejt lenyűgöző szerkezetéről, elegendő lesz megvizsgálni ezen sejtszervecskék membránmembránjának szerkezetét és funkcióit.

A sejtmembrán a sejt membránja, de funkciói nem korlátozódnak erre. A membrán szabályozza mind a kommunikációt, mind a kommunikációt a szomszédos sejtekkel, és ügyesen koordinálja és vezérli a sejt be- és kimeneteit.

A sejtmembrán olyan vékony ( egy századezred milliméter), hogy csak akkor lehet figyelembe venni. A membrán úgy néz ki, mint egy kétoldalas végtelen fal. Ez a fal tartalmaz ajtókat, amelyek a sejt be- és kijáratát jelentik, valamint olyan receptorokat, amelyek lehetővé teszik a membrán számára, hogy felismerje az extracelluláris környezetet. Ezek az ajtók és receptorok fehérjemolekulákból állnak. A cella falán helyezkednek el, és gondosan ellenőrzik a cella összes be- és kijáratát. Milyen előnyei vannak ennek a törékeny, öntudatlan molekulákból – zsírokból és fehérjékből – álló szerkezetnek? Vagyis a membrán mely tulajdonságai miatt nevezzük „tudatosnak” és „bölcsnek”?

A sejtmembrán fő feladata, hogy megvédje a sejtszerveket a károsodástól. Funkciói azonban sokkal összetettebbek, mint az egyszerű védelem. Ez biztosítja a sejt integritásának és funkcióinak fenntartásához szükséges anyagokat az extracelluláris környezetben. A sejten kívül számtalan vegyszer található. A sejtmembrán először felismeri a sejt számára szükséges anyagokat, majd engedi bejutni a sejtbe. Nagyon takarékosan működik, és soha nem engedi át a felesleges anyagokat. Eközben a sejtmembrán azonnal észleli a sejtben lévő káros hulladékot, és nem vesztegeti az időt annak eltávolítására. A sejtmembrán másik funkciója az agyból vagy más szervből érkező információ azonnali továbbítása a hormonokon keresztül a sejt közepébe. Ezen funkciók ellátásához a membránnak ismernie kell a sejtben végbemenő összes folyamatot és eseményt, szem előtt kell tartania a sejt számára szükséges és szükségtelen anyagokat, szabályoznia kell az ellátást, és a legfelsőbb memória és döntési képességek irányítása alatt kell működnie. .

A sejtmembrán annyira szelektív, hogy engedélye nélkül a külső környezetből egyetlen anyag sem hatolhat be a sejtbe. Egyetlen haszontalan, felesleges molekula sincs a sejtben. A cellából való kilépéseket is gondosan ellenőrzik. A sejtmembrán működése elengedhetetlen és a legkisebb hibát sem engedi meg. Káros vegyi anyag sejtbe juttatása, túlzott mennyiségű anyagok bejutása vagy felszabadulása, illetve a salakanyag-kiválasztás meghiúsulása sejthalálhoz vezet. Ha az első élő sejt véletlenül született volna, ahogy azt az evolucionisták állítják, és ha ezen membrántulajdonságok valamelyike ​​nem alakult volna ki teljesen, a sejt rövid időn belül eltűnt volna. Milyen véletlenből alakult ki ekkor egy ilyen bölcs zsírtömeg?... Ez egy újabb kérdést vet fel, amely önmagában is megcáfolja az evolúció elméletét: vajon a sejthártyához tartozik-e a fent említett funkciókban megnyilvánuló bölcsesség?

Ne feledje, hogy ezeket a funkciókat nem ember vagy gép, például számítógép vagy ember által irányított robot látja el, hanem csupán a sejt védőrétege, amely zsírból és különböző fehérjékből áll. Fontos számba venni azt is, hogy a rengeteg feladatot hibátlanul ellátó sejthártyának nincs sem agya, sem gondolkodási központja. Nyilvánvalóan ilyen bölcs viselkedési mintát és tudatos döntési mechanizmust nem tudott kiváltani a sejtmembrán, amely egy zsír- és fehérjemolekulákból álló réteg. Ez vonatkozik más sejtszervecskékre is. Ezeknek az organellumoknak még idegrendszerük sincs, nem beszélve a gondolkodáshoz és a döntéshozatalhoz szükséges agyukról. Ennek ellenére azonban hihetetlenül összetett feladatokat, számításokat végeznek és létfontosságú döntéseket hoznak. Ez azért történik, mert mindegyik organellum Isten törvényeit követi. Isten az, aki hibátlanul teremtette és megvédi őket.

A sejt a legösszetettebb és legelegánsabb rendszer, amelyet az ember valaha látott. Michael Denton biológiaprofesszor az Evolution: A Theory of Crisis című könyvében egy példával magyarázta ezt a bonyolultságot:

« Ahhoz, hogy megértsük az élet valóságát, amint azt a molekuláris biológia is bizonyítja, egy sejtet ezermilliószor kell felnagyítanunk, amíg átmérője el nem éri a 20 kilométert, és egy óriási léghajóra hasonlít, amely London vagy New York méretű nagyvárosokat képes lefedni. . Amit látni fogunk, az a komplexitás és a reszponzív tervezés egyedülálló példája lesz.

A cella felületén egy hatalmas űrhajó ablakaihoz hasonló lyukak milliói találhatók, amelyek az anyagok be- és kilépését jelentik. Ha benéznénk egy ilyen lyukba, egy olyan világban találnánk magunkat, amely a legmagasabb technológiával és elképesztően összetettséggel rendelkezik... egy olyan bonyolultságban, amely meghaladja kreativitásunkat, egy olyan valóságban, amely ellentétes a véletlenekkel, és különbözik az emberi elme bármely alkotásától. ."