Eukariota mencakup kerajaan tumbuhan, hewan, dan jamur.

Ciri-ciri dasar eukariota.

1. Sel terbagi menjadi sitoplasma dan nukleus.
2. Sebagian besar DNA terkonsentrasi di nukleus. DNA intilah yang bertanggung jawab atas sebagian besar proses kehidupan sel dan transmisi hereditas ke sel anak.
3. DNA inti terbagi menjadi untaian yang tidak tertutup cincin.
4. Untaian DNA memanjang secara linier di dalam kromosom dan terlihat jelas selama mitosis. Himpunan kromosom dalam inti sel somatik bersifat diploid.
5. Sistem membran eksternal dan internal telah dikembangkan. Yang internal membagi sel menjadi kompartemen - kompartemen terpisah. Berpartisipasi dalam pembentukan organel sel.
6. Ada banyak organel. Beberapa organel dikelilingi oleh membran ganda: nukleus, mitokondria, kloroplas. Di dalam nukleus, bersama dengan membran dan sari inti, ditemukan nukleolus dan kromosom. Sitoplasma diwakili oleh zat utama (matriks, hialoplasma) tempat inklusi dan organel didistribusikan.
7. Sejumlah besar organel dibatasi oleh satu membran (lisosom, vakuola, dll.)
8. Dalam sel eukariotik, organel yang memiliki kepentingan umum dan khusus dibedakan. Misalnya: arti umum– nukleus, mitokondria, EPS, dll.; yang sangat penting adalah mikrovili permukaan serap sel epitel usus, silia epitel trakea dan bronkus.
9. Mitosis adalah mekanisme karakteristik reproduksi generasi sel yang secara genetik serupa.
10. Ciri-ciri proses seksual. Sel kelamin sejati - gamet - terbentuk.
11. Tidak mampu memfiksasi nitrogen bebas.
12. Respirasi aerobik terjadi di mitokondria.
13. Fotosintesis berlangsung di kloroplas yang mengandung membran, yang biasanya tersusun dalam grana.
14. Eukariota diwakili oleh bentuk uniseluler, berserabut, dan benar-benar multiseluler.

Komponen struktural utama sel eukariotik

organoid

Inti. Struktur dan fungsi.

Sebuah sel mempunyai inti dan sitoplasma. Inti sel terdiri dari membran, sari inti, nukleolus dan kromatin. Peran fungsional selubung nuklir terdiri dari isolasi materi genetik (kromosom) sel eukariotik dari sitoplasma dengan berbagai reaksi metabolisme, serta pengaturan interaksi bilateral antara nukleus dan sitoplasma. Selubung inti terdiri dari dua membran yang dipisahkan oleh ruang perinuklear. Yang terakhir dapat berkomunikasi dengan tubulus retikulum sitoplasma.

Selubung inti ditembus oleh pori dengan diameter 80-90 nm. Daerah pori atau kompleks pori dengan diameter sekitar 120 nm mempunyai struktur tertentu yang menunjukkan mekanisme yang kompleks pengaturan pergerakan zat dan struktur nuklir-sitoplasma. Jumlah pori-pori tergantung pada keadaan fungsional sel. Semakin tinggi aktivitas sintetik dalam sel, semakin besar jumlahnya. Diperkirakan pada vertebrata tingkat rendah, di eritroblas, tempat pembentukan dan akumulasi hemoglobin secara intensif, terdapat sekitar 30 pori per 1 m 2 membran inti. Dalam eritrosit dewasa hewan-hewan ini, yang mempertahankan intinya, hingga lima pori tersisa per 1 μg membran, yaitu. 6 kali lebih sedikit.

Di area kompleks bulu yang disebut piring padat - lapisan protein yang mendasari seluruh membran dalam selubung inti. Struktur ini terutama menjalankan fungsi pendukung, karena dengan kehadirannya bentuk nukleus tetap dipertahankan meskipun kedua membran selubung nukleus dihancurkan. Diasumsikan juga bahwa hubungan teratur dengan substansi lamina padat mendorong susunan kromosom yang teratur dalam inti interfase.

Dasarnya jus nuklir, atau matriks, membuat protein. Getah nuklir membentuk lingkungan internal nukleus, dan karenanya memainkan peran penting dalam memastikan berfungsinya materi genetik secara normal. Jus nuklir mengandung berserabut, atau fibrilar, protein, yang terkait dengan kinerja fungsi pendukung: matriks juga berisi produk transkripsi utama informasi genetik - RNA heteronuklear (hn-RNA), yang juga diproses di sini, berubah menjadi m-RNA (lihat 3.4.3.2).

Nukleolus mewakili struktur di mana pembentukan dan pematangan terjadi ribosom RNA (rRNA). Gen rRNA menempati bagian tertentu (tergantung pada jenis hewan) dari satu atau beberapa kromosom (pada manusia ada 13-15 dan 21-22 pasang) - pengatur nukleolus, di area tempat nukleolus terbentuk. Area seperti itu pada kromosom metafase tampak seperti penyempitan dan disebut penyempitan sekunder. DENGAN Dengan menggunakan mikroskop elektron, komponen berfilamen dan granular diidentifikasi dalam nukleolus. Komponen berfilamen (fibrilar) diwakili oleh kompleks protein dan molekul prekursor RNA raksasa, yang kemudian membentuk molekul rRNA matang yang lebih kecil. Selama proses pematangan, fibril diubah menjadi butiran ribonukleoprotein (butiran), yang mewakili komponen granular.

Struktur kromatin berupa gumpalan, tersebar di nukleoplasma, merupakan bentuk interfase keberadaan kromosom sel

sitoplasma

DI DALAM sitoplasma membedakan zat utama (matriks, hialoplasma), inklusi dan organel. Substansi dasar sitoplasma mengisi ruang antara plasmalemma, selubung inti dan struktur intraseluler lainnya. Mikroskop elektron biasa tidak menunjukkan adanya organisasi internal di dalamnya. Komposisi protein hialoplasma beragam. Protein terpenting diwakili oleh enzim glikolisis, metabolisme gula, basa nitrogen, asam amino dan lipid. Sejumlah protein hialoplasma berfungsi sebagai subunit tempat berkumpulnya struktur seperti mikrotubulus.

Substansi utama sitoplasma membentuk lingkungan internal sel yang sebenarnya, yang menyatukan semua struktur intraseluler dan memastikan interaksinya satu sama lain. Kinerja fungsi pemersatu dan perancah oleh matriks dapat dikaitkan dengan jaringan mikrotrabekuler, dideteksi menggunakan mikroskop elektron berdaya tinggi, dibentuk oleh fibril tipis setebal 2-3 nm dan menembus seluruh sitoplasma. Sejumlah besar pergerakan zat dan struktur intraseluler terjadi melalui hialoplasma. Substansi utama sitoplasma harus dianggap dengan cara yang sama seperti sistem koloid kompleks yang mampu bertransisi dari keadaan seperti sol (cair) ke keadaan seperti gel. Dalam proses transisi seperti itu, pekerjaan telah selesai. Untuk signifikansi fungsional dari transisi tersebut, lihat Bagian. 2.3.8.

Inklusi(Gbr. 2.5) disebut komponen sitoplasma yang relatif tidak stabil, yang berfungsi sebagai nutrisi cadangan (lemak, glikogen), produk yang akan dikeluarkan dari sel (butiran sekresi), dan zat pemberat (beberapa pigmen).

Organel - Ini adalah struktur permanen sitoplasma yang melakukan fungsi vital di dalam sel.

Organel diisolasi arti umum Dan spesial. Yang terakhir ini hadir dalam jumlah yang signifikan dalam sel yang dikhususkan untuk melakukan fungsi tertentu, tetapi dalam jumlah kecil mereka juga dapat ditemukan di jenis sel lain. Ini termasuk, misalnya, mikrovili permukaan serap sel epitel usus, silia epitel trakea dan bronkus, vesikel sinaptik, pengangkut zat - pembawa eksitasi saraf dari satu sel saraf ke sel lain atau ke sel organ kerja, miofibril, tempat kontraksi otot bergantung. Pemeriksaan rinci organel khusus merupakan bagian dari mata kuliah histologi.

Organel yang penting secara umum meliputi unsur sistem tubular dan vakuolar berupa retikulum sitoplasma kasar dan halus, kompleks pipih, mitokondria, ribosom dan polisom, lisosom, peroksisom, mikrofibril dan mikrotubulus, sentriol pusat sel. DI DALAM sel tumbuhan Mereka juga mengeluarkan kloroplas, tempat terjadinya fotosintesis.

Kanaltsevaya Dan sistem vakuolar dibentuk dengan berkomunikasi atau memisahkan rongga berbentuk tabung atau pipih (tangki), dibatasi oleh membran dan menyebar ke seluruh sitoplasma sel. Seringkali tank memiliki ekspansi seperti gelembung. Dalam sistem bernama ada kasar Dan retikulum sitoplasma halus(lihat Gambar 2.3) Ciri struktural jaringan kasar adalah perlekatan polisom pada membrannya. Oleh karena itu, ia menjalankan fungsi mensintesis kategori protein tertentu yang sebagian besar dikeluarkan dari sel, misalnya, disekresikan oleh sel kelenjar. Di area jaringan kasar, terjadi pembentukan protein dan lipid membran sitoplasma, serta perakitannya. Tangki jaringan kasar, padat dalam struktur berlapis, adalah tempat sintesis protein paling aktif dan disebut ergastoplasma.

Membran retikulum sitoplasma halus tidak memiliki polisom. Secara fungsional, jaringan ini berhubungan dengan metabolisme karbohidrat, lemak dan zat non-protein lainnya, seperti hormon steroid (di gonad, korteks adrenal). Melalui tubulus dan tangki, zat, khususnya bahan yang disekresikan oleh sel kelenjar, berpindah dari tempat sintesis ke zona pengemasan menjadi butiran. Di area sel hati yang kaya akan struktur jaringan halus, zat beracun berbahaya dan beberapa obat (barbiturat) dihancurkan dan dinetralkan. Di dalam vesikel dan tubulus jaringan halus otot lurik disimpan (disimpan) ion kalsium yang berperan penting dalam proses kontraksi.

Ribosom - itu adalah partikel ribonukleoprotein bulat dengan diameter 20-30 nm. Ini terdiri dari subunit kecil dan besar, yang kombinasinya terjadi dengan adanya messenger RNA (mRNA). Satu molekul mRNA biasanya menghubungkan beberapa ribosom menjadi satu seperti untaian manik-manik. Struktur ini disebut polisom. Polisom terletak bebas di substansi utama sitoplasma atau menempel pada membran retikulum sitoplasma kasar. Dalam kedua kasus tersebut, mereka berfungsi sebagai tempat sintesis protein aktif. Perbandingan rasio jumlah polisom bebas dan yang menempel pada membran pada sel embrionik yang tidak berdiferensiasi dan sel tumor, di satu sisi, dan pada sel khusus organisme dewasa, di sisi lain, mengarah pada kesimpulan bahwa protein terbentuk pada polisom hialoplasma. untuk kebutuhannya sendiri (untuk penggunaan "di rumah") sel tertentu, sedangkan pada polisom jaringan granular, protein disintesis yang dikeluarkan dari sel dan digunakan untuk kebutuhan tubuh (misalnya, enzim pencernaan, ASI protein).

Kompleks pipih Golgi dibentuk oleh kumpulan diktiosom yang jumlahnya berkisar dari beberapa puluh (biasanya sekitar 20) hingga beberapa ratus bahkan ribuan per sel.

Diktiosom(Gbr. 2.6, A) diwakili oleh tumpukan 3-12 tangki berbentuk cakram pipih, yang ujung-ujungnya diikatkan vesikel (vesikel). Perluasan waduk yang terbatas pada area tertentu (lokal) menimbulkan vesikel (vakuola) yang lebih besar. Dalam sel vertebrata dan manusia yang berdiferensiasi, diktiosom biasanya dikumpulkan di zona perinuklear sitoplasma. Pada kompleks pipih terbentuk vesikel atau vakuola sekretorik yang isinya berupa protein dan senyawa lain yang harus dikeluarkan dari sel. Dalam hal ini, prekursor sekresi (prosecret), memasuki diktiosom dari zona sintesis, mengalami beberapa transformasi kimia di dalamnya. Ia juga diisolasi (dipisahkan) dalam bentuk “bagian”, yang juga ditutupi dengan cangkang membran. Lisosom terbentuk di kompleks pipih. Diktiosom mensintesis polisakarida, serta kompleksnya dengan protein (glikoprotein) dan lemak (glikolipid), yang kemudian dapat ditemukan di glikokaliks membran sel.

Membran mitokondria terdiri dari dua membran yang berbeda dalam komposisi kimia, kumpulan enzim dan fungsi. Membran bagian dalam membentuk invaginasi berbentuk daun (krista) atau berbentuk tabung (tubulus). Ruang yang dibatasi oleh membran dalam adalah matriks organel. Menggunakan mikroskop elektron, butiran dengan diameter 20-40 nm terdeteksi di dalamnya. Mereka mengakumulasi ion kalsium dan magnesium, serta polisakarida seperti glikogen.

Matriksnya berisi alat biosintesis protein organel itu sendiri. Ini diwakili oleh 2 salinan molekul DNA sirkular tanpa histon (seperti pada prokariota), ribosom, satu set RNA transfer (tRNA), enzim untuk replikasi DNA, transkripsi dan terjemahan informasi herediter. Dalam hal sifat dasarnya: ukuran dan struktur ribosom, pengorganisasian bahan keturunannya sendiri, alat ini mirip dengan prokariota dan berbeda dari alat biosintesis protein dalam sitoplasma sel eukariotik (yang menegaskan simbiosis hipotesis asal usul mitokondria; lihat § 1.5) Gen DNA mereka sendiri mengkodekan urutan nukleotida rRNA dan tRNA mitokondria, serta urutan asam amino dari beberapa protein organel, terutama membran bagian dalamnya. Urutan asam amino (struktur primer) dari sebagian besar protein mitokondria dikodekan dalam DNA inti sel dan dibentuk di luar organel di sitoplasma.

Fungsi utama mitokondria adalah mengekstrak energi secara enzimatis dari bahan kimia tertentu (dengan mengoksidasinya) dan menyimpan energi dalam bentuk yang dapat digunakan secara biologis (dengan mensintesis molekul adenosin trifosfat -ATP). Secara umum proses ini disebut oksidatif(pembubaran. Komponen matriks dan membran bagian dalam berperan aktif dalam fungsi energi mitokondria. Dengan membran inilah rantai transpor elektron (oksidasi) dan ATP sintetase, yang mengkatalisis fosforilasi ADP menjadi ATP, terkait oksidasi. Di antara fungsi samping mitokondria adalah partisipasi dalam sintesis hormon steroid dan beberapa asam amino (glutamat).

Lisosom(Gbr. 2.6, DI DALAM) adalah gelembung dengan diameter biasanya 0,2-0,4 mikron, yang mengandung seperangkat enzim hidrolase asam yang mengkatalisis pemecahan hidrolitik (dalam lingkungan berair) asam nukleat, protein, lemak, dan polisakarida pada nilai pH rendah. Cangkangnya dibentuk oleh membran tunggal, kadang-kadang ditutupi di bagian luar dengan lapisan protein berserat (dalam pola difraksi elektron terdapat gelembung “berbatas”). Fungsi lisosom adalah pencernaan intraseluler berbagai senyawa dan struktur kimia.

Lisosom primer(diameter 100 nm) disebut organel tidak aktif, sekunder - organel tempat berlangsungnya proses pencernaan. Lisosom sekunder terbentuk dari lisosom primer. Mereka dibagi menjadi heterolisosom(fagolisosom) dan autolisosom(sitolisosom). Pertama (Gbr. 2.6, G) bahan yang masuk ke dalam sel dari luar dicerna melalui pinositosis dan fagositosis, dan kedua, struktur sel itu sendiri, yang telah menyelesaikan fungsinya, dihancurkan. Lisosom sekunder, tempat selesainya proses pencernaan, disebut sisa tubuh(telolisosom). Mereka kekurangan hidrolase dan mengandung bahan yang tidak tercerna.

Badan mikro membentuk kelompok organel kolektif. Ini adalah vesikel dengan diameter 0,1-1,5 mikron, dibatasi oleh satu membran dengan matriks berbutir halus dan seringkali inklusi protein kristaloid atau amorf. Kelompok ini mencakup, khususnya, peroksisom. Mereka mengandung enzim oksidase yang mengkatalisis pembentukan hidrogen peroksida, yang bersifat racun, kemudian dihancurkan oleh aksi enzim peroksidase. Reaksi-reaksi ini terlibat dalam berbagai siklus metabolisme, misalnya pertukaran asam urat di sel hati dan ginjal. Dalam sel hati, jumlah peroksisom mencapai 70-100.

Organel yang penting secara umum juga mencakup beberapa struktur permanen sitoplasma yang tidak memiliki membran. Mikrotubulus(Gbr. 2.6, D) - formasi tubular dengan berbagai panjang dengan diameter luar 24 nm, lebar lumen 15 nm dan ketebalan dinding sekitar 5 nm. Mereka ditemukan dalam keadaan bebas di sitoplasma sel atau sebagai elemen struktural flagela, silia, gelendong mitosis, dan sentriol. Mikrotubulus bebas dan mikrotubulus silia, flagela dan sentriol memiliki ketahanan yang berbeda terhadap pengaruh destruktif, misalnya bahan kimia (colchicine). Mikrotubulus dibangun dari subunit protein stereotip melalui polimerisasinya. Dalam sel hidup, proses polimerisasi terjadi bersamaan dengan proses depolimerisasi. Rasio proses ini menentukan jumlah mikrotubulus. Dalam keadaan bebas, mikrotubulus melakukan fungsi pendukung, menentukan bentuk sel, dan juga merupakan faktor arah pergerakan komponen intraseluler.

Mikrofilamen(Gbr. 2.6, E) disebut struktur panjang dan tipis, terkadang membentuk bundel dan ditemukan di seluruh sitoplasma. Ada beberapa jenis mikrofilamen. Mikrofilamen aktin karena adanya protein kontraktil (aktin) di dalamnya, mereka dianggap sebagai struktur yang menyediakan bentuk pergerakan seluler, misalnya amoeboid. Mereka juga dikreditkan dengan peran perancah dan partisipasi dalam organisasi pergerakan organel intraseluler dan area hialoplasma.

Di sepanjang pinggiran sel di bawah plasmalemma, serta di zona perinuklear, ditemukan kumpulan mikrofilamen setebal 10 nm - filstent perantara. Dalam sel epitel, saraf, glial, otot, fibroblas, mereka dibangun dari protein yang berbeda. Filamen perantara tampaknya menjalankan fungsi perancah mekanis.

Mikrofibril aktin dan filamen perantara, seperti mikrotubulus, dibangun dari subunit. Oleh karena itu, jumlahnya bergantung pada rasio proses polimerisasi dan depolimerisasi.

Ciri-ciri sel hewan, bagian sel tumbuhan, jamur dan alga pusat sel, yang mengandung sentriol. Sentriol(di bawah mikroskop elektron) tampak seperti silinder “berongga” dengan diameter sekitar 150 nm dan panjang 300-500 nm. Dindingnya dibentuk oleh 27 mikrotubulus yang dikelompokkan menjadi 9 kembar tiga. Fungsi sentriol meliputi pembentukan benang gelendong mitosis, yang juga dibentuk oleh mikrotubulus. Sentriol mempolarisasi proses pembelahan sel, memastikan pemisahan kromatid saudara (kromosom) dalam anafase mitosis.

Sel eukariotik memiliki kerangka seluler (sitoskeleton) serat intraseluler (Cincin) - awal abad ke-20, ditemukan kembali pada akhir tahun 1970. Struktur ini memungkinkan sel memiliki bentuknya sendiri, terkadang mengubahnya. Sitoplasma sedang bergerak. Sitoskeleton terlibat dalam proses transfer organel dan berpartisipasi dalam regenerasi sel.

Mitokondria merupakan formasi kompleks dengan membran ganda (0,2-0,7 µm) dan bentuk yang berbeda-beda. Membran bagian dalam mempunyai krista. Membran luar dapat ditembus hampir semua bahan kimia, sedangkan membran dalam hanya dapat ditembus oleh transpor aktif. Di antara membran terdapat matriks. Mitokondria terletak di tempat yang membutuhkan energi. Mitokondria memiliki sistem ribosom, molekul DNA. Mutasi dapat terjadi (lebih dari 66 penyakit). Biasanya, hal ini berhubungan dengan kekurangan energi ATP dan sering dikaitkan dengan gagal jantung dan patologi. Jumlah mitokondria berbeda-beda (ada 1 mitokondria dalam satu sel tripanosom). Jumlahnya tergantung pada usia, fungsi, aktivitas jaringan (hati - lebih dari 1000).

Lisosom adalah benda yang dikelilingi oleh membran dasar. Mengandung 60 enzim (40 lisosom, hidrolitik). Di dalam lisosom terdapat lingkungan netral. Mereka diaktifkan oleh nilai pH rendah, memasuki sitoplasma (pencernaan sendiri). Membran lisosom melindungi sitoplasma dan sel dari kehancuran. Mereka terbentuk di kompleks Golgi (lambung intraseluler; mereka dapat mendaur ulang struktur sel bekas). Ada 4 tipe. 1-primer, 2-4 – sekunder. Melalui endositosis, suatu zat memasuki sel. Lisosom primer (butiran penyimpanan) dengan seperangkat enzim menyerap zat dan vakuola pencernaan terbentuk (dengan pencernaan sempurna, terjadi pemecahan menjadi senyawa dengan berat molekul rendah). Residu yang tidak tercerna tetap berada di sisa tubuh, yang dapat terakumulasi (penyakit penyimpanan lisosom). Sisa benda yang terakumulasi pada periode embrio menyebabkan gargaleisme, kelainan bentuk, dan mukopolisakarida. Lisosom autophagy menghancurkan struktur sel itu sendiri (struktur yang tidak diperlukan). Mungkin mengandung mitokondria, bagian dari kompleks Golgi. Sering terbentuk saat puasa. Dapat terjadi bila terkena sel lain (sel darah merah).

Sel adalah unit dasar dari struktur dan aktivitas vital semuanya hidup organisme(kecuali virus, yang sering disebut sebagai bentuk kehidupan non-seluler), memiliki metabolisme sendiri, mampu hidup mandiri, bereproduksi dan berkembang sendiri. Semua organisme hidup bersifat multiseluler binatang, tanaman Dan jamur, terdiri dari banyak sel, atau, seperti banyak protozoa Dan bakteri, adalah organisme bersel tunggal. Cabang ilmu biologi yang mempelajari struktur dan fungsi sel disebut sitologi. DI DALAM Akhir-akhir ini Merupakan kebiasaan juga untuk berbicara tentang biologi sel, atau biologi sel.

Ciri khas sel tumbuhan dan hewan

Ciri-ciri umum 1. Kesatuan sistem struktur - sitoplasma dan nukleus. 2. Kesamaan proses metabolisme dan energi. 3. Kesatuan asas kode turun-temurun. 4. Struktur membran universal. 5. Kesatuan komposisi kimia. 6. Persamaan proses pembelahan sel.

Struktur sel

Semua bentuk kehidupan seluler di Bumi dapat dibagi menjadi dua kerajaan super berdasarkan struktur sel penyusunnya:

prokariota (pranuklir) - strukturnya lebih sederhana dan muncul lebih awal dalam proses evolusi;

eukariota (nuklir) - lebih kompleks, muncul kemudian. Sel-sel yang menyusun tubuh manusia bersifat eukariotik.

Meskipun bentuknya beragam, pengorganisasian sel-sel semua organisme hidup tunduk pada prinsip-prinsip struktural umum.

Isi sel dipisahkan dari lingkungan oleh membran plasma, atau plasmalemma. Di dalam sel diisi dengan sitoplasma, yang didalamnya terdapat berbagai organel dan inklusi seluler, serta materi genetik berupa molekul DNA. Setiap organel sel menjalankan fungsi khususnya masing-masing, dan bersama-sama semuanya menentukan aktivitas vital sel secara keseluruhan.

Sel Prokariotik

Struktur sel prokariotik yang khas: kapsul, dinding sel, plasmalemma, sitoplasma,ribosom, plasmid, minum, flagellum,nukleoid.

Prokariota (dari lat. pro- sebelum, sebelum dan Orang yunani κάρῠον - inti, kacang) - organisme yang, tidak seperti eukariota, tidak memiliki inti sel dan organel membran internal lainnya yang terbentuk (dengan pengecualian tangki datar pada spesies fotosintetik, misalnya, sianobakteri). Sebuah molekul beruntai ganda berbentuk lingkaran besar (pada beberapa spesies linier). DNA, yang berisi sebagian besar materi genetik sel (yang disebut nukleoid) tidak membentuk kompleks dengan protein - histon(disebut kromatin). Prokariota termasuk bakteri, termasuk sianobakteri(alga biru-hijau), dan archaea. Keturunan sel prokariotik adalah organel sel eukariotik - mitokondria Dan plastida. Isi utama sel, yang mengisi seluruh volumenya, adalah sitoplasma granular kental.

Sel eukariotik

Eukariota adalah organisme yang, tidak seperti prokariota, memiliki struktur seluler inti, dibatasi dari sitoplasma oleh selubung inti. Materi genetik terkandung dalam beberapa molekul DNA beruntai ganda linier (tergantung pada jenis organisme, jumlah per nukleus dapat berkisar dari dua hingga beberapa ratus), melekat dari dalam ke membran inti sel dan terbentuk dalam jumlah besar. mayoritas (kecuali dinoflagellata) kompleks dengan protein- histon, ditelepon kromatin. Sel eukariotik memiliki sistem membran internal yang, selain nukleus, juga membentuk sejumlah membran lainnya organoid (retikulum endoplasma, Aparat Golgi dan sebagainya.). Selain itu, sebagian besar memiliki intraseluler permanen simbion-prokariota - mitokondria, dan pada alga dan tumbuhan - juga plastida.

Struktur sel eukariotik

Representasi skema sel hewan. (Dengan mengklik salah satu nama komponen sel, Anda akan dibawa ke artikel terkait.)

Kompleks permukaan sel hewan

Terdiri dari glikokaliks, plasmalemma dan lapisan kortikal di bawahnya. sitoplasma. Membran plasma disebut juga plasmalemma, membran luar sel. Ini adalah membran biologis, tebalnya sekitar 10 nanometer. Terutama menyediakan fungsi pembatas dalam kaitannya dengan lingkungan di luar sel. Selain itu, dia tampil fungsi transportasi. Sel tidak membuang energi untuk menjaga integritas membrannya: molekul-molekul disatukan menurut prinsip yang sama dengan molekul lemak - hidrofobik Secara termodinamika lebih menguntungkan jika bagian-bagian molekul ditempatkan berdekatan satu sama lain. Glikokaliks adalah molekul oligosakarida, polisakarida, glikoprotein, dan glikolipid yang “berlabuh” di plasmalemma. Glikokaliks melakukan fungsi reseptor dan penanda. Membran plasma binatang sel terutama terdiri dari fosfolipid dan lipoprotein yang diselingi dengan molekul protein, khususnya antigen permukaan dan reseptor. Di lapisan sitoplasma kortikal (berdekatan dengan membran plasma) terdapat elemen sitoskeletal spesifik - mikrofilamen aktin yang disusun dengan cara tertentu. Fungsi utama dan terpenting dari lapisan kortikal (korteks) adalah reaksi pseudopodial: ejeksi, perlekatan dan kontraksi pseudopodia. Dalam hal ini, mikrofilamen disusun ulang, diperpanjang atau diperpendek. Bentuk sel (misalnya keberadaan mikrovili) juga bergantung pada struktur sitoskeleton lapisan kortikal.

Prokariota adalah organisme tertua yang membentuk kingdom mandiri. Prokariota termasuk bakteri, ganggang biru-hijau, dan sejumlah kelompok kecil lainnya.

Sel prokariotik, tidak seperti eukariota, tidak memiliki inti sel dan organel membran internal lainnya yang terbentuk (dengan pengecualian sisterna datar pada spesies fotosintetik, misalnya cyanobacteria). Satu-satunya molekul DNA beruntai ganda melingkar (pada beberapa spesies - linier), yang mengandung sebagian besar materi genetik sel (yang disebut nukleoid), tidak membentuk kompleks dengan protein histon (yang disebut kromatin ). Prokariota termasuk bakteri, termasuk cyanobacteria (ganggang biru-hijau). Mereka juga secara kondisional dapat mencakup simbion intraseluler permanen sel eukariotik - mitokondria dan plastida.

Eukariota (eukariota) (dari bahasa Yunani eu - baik, sepenuhnya dan karyon - inti) adalah organisme yang, tidak seperti prokariota, memiliki inti sel yang terbentuk, dibatasi dari sitoplasma oleh selubung inti. Materi genetik terkandung dalam beberapa molekul DNA beruntai ganda linier (tergantung pada jenis organisme, jumlah per inti dapat berkisar dari dua hingga beberapa ratus), melekat dari dalam ke membran inti sel dan terbentuk dalam jumlah besar. mayoritas (kecuali dinoflagellata) kompleks dengan protein histon yang disebut kromatin. Sel eukariotik memiliki sistem membran internal yang selain nukleus, membentuk sejumlah organel lain (retikulum endoplasma, aparatus Golgi, dll.). Selain itu, sebagian besar memiliki simbion prokariotik intraseluler permanen - mitokondria, dan alga serta tumbuhan juga memiliki plastida.

2. Sel eukariotik. Struktur dan fungsi

Eukariota termasuk tumbuhan, hewan, dan jamur.

Sel hewan tidak mempunyai dinding sel. Itu diwakili oleh protoplas telanjang. Lapisan batas sel hewan - glikokaliks - adalah lapisan atas membran sitoplasma, “diperkuat” oleh molekul polisakarida yang merupakan bagian dari zat antar sel.

Mitokondria mempunyai krista yang terlipat.

Sel hewan memiliki pusat sel yang terdiri dari dua sentriol. Hal ini menunjukkan bahwa setiap sel hewan berpotensi mampu membelah.

Inklusi dalam sel hewan disajikan dalam bentuk biji-bijian dan tetes (protein, lemak, karbohidrat glikogen), produk akhir metabolisme, kristal garam, pigmen.

Sel hewan mungkin mengandung vakuola kontraktil, pencernaan, dan ekskresi berukuran kecil.

Selnya tidak mengandung plastida, inklusi berupa butiran pati, atau vakuola besar berisi sari buah.

3. Perbandingan sel prokariotik dan eukariotik

Perbedaan paling penting antara eukariota dan prokariota untuk waktu yang lama keberadaan nukleus dan organel membran yang terbentuk dipertimbangkan. Namun pada tahun 1970an – 1980an. menjadi jelas bahwa ini hanyalah konsekuensi dari perbedaan yang lebih dalam dalam organisasi sitoskeleton. Untuk beberapa waktu diyakini bahwa sitoskeleton hanya merupakan karakteristik eukariota, tetapi pada pertengahan 1990-an. protein yang homolog dengan protein utama sitoskeleton eukariota juga telah ditemukan pada bakteri. (Tabel 16).

Kehadiran sitoskeleton yang terstruktur secara khusus memungkinkan eukariota membuat sistem organel membran internal yang bergerak. Selain itu, sitoskeleton memungkinkan terjadinya endo dan eksositosis (diasumsikan bahwa berkat endositosis simbion intraseluler, termasuk mitokondria dan plastida, muncul dalam sel eukariotik). Fungsi penting lainnya dari sitoskeleton eukariotik adalah untuk memastikan pembelahan inti (mitosis dan meiosis) dan tubuh (sitotomi) sel eukariotik (pembelahan sel prokariotik diatur lebih sederhana). Perbedaan struktur sitoskeleton menjelaskan perbedaan lain antara pro dan eukariota. Misalnya, keteguhan dan kesederhanaan bentuk sel prokariotik dan keragaman bentuk yang signifikan serta kemampuan untuk mengubahnya pada sel eukariotik, serta ukurannya yang relatif besar.

Jadi, ukuran sel prokariotik rata-rata 0,5 - 5 mikron, ukuran sel eukariotik rata-rata 10 hingga 50 mikron. Selain itu, hanya di antara eukariota terdapat sel yang benar-benar raksasa, seperti telur hiu atau burung unta yang sangat besar (dalam telur burung, seluruh kuning telur adalah satu telur besar), neuron mamalia besar, yang prosesnya diperkuat oleh sitoskeleton. , panjangnya bisa mencapai puluhan sentimeter.

Berdasarkan strukturnya, organisme dapat bersifat uniseluler atau multiseluler. Prokariota sebagian besar bersel tunggal, dengan pengecualian beberapa cyanobacteria dan actinomycetes. Di antara eukariota, protozoa, sejumlah jamur, dan beberapa alga memiliki struktur uniseluler. Semua bentuk lainnya adalah multiseluler. Dipercayai bahwa organisme hidup pertama di Bumi bersel tunggal.

Struktur sel eukariotik (nuklir).

Struktur sel eukariotik (nuklir).

KE eukariota (dari bahasa Yunani baru– lengkap, baik) mencakup sel tumbuhan, jamur, dan hewan. Di antara eukariota ada bentuk uniseluler, kolonial dan multiseluler. Sel-sel organisme ini memiliki inti yang terbentuk dengan baik. Beberapa sel dewasa (tabung saringan pada tumbuhan tingkat tinggi, eritrosit, dan trombosit pada sebagian besar mamalia) telah kehilangannya dalam proses evolusi.

Setiap sel terdiri dari peralatan permukaan, sitoplasma dan struktur intraseluler. Peralatan permukaan Sel dibentuk oleh membran plasma, struktur supra-membran dan sub-membran. Melalui itu terjadi pertukaran zat antara sel dan lingkungannya. Peralatan permukaan sel organisme yang berbeda berbeda. Dalam sel bakteri, tumbuhan dan jamur, kompleks supramembran meliputi dinding sel , dan sel hewan – glikokaliks .

Membran plasma

Sel prokariota dan eukariota ditutupi dengan membran plasma (dari bahasa Latin. selaput– kupas, film), tebal 6-10 nm. Ini membatasi sitoplasma dan melindunginya dari pengaruh lingkungan. Fungsi utamanya adalah pengangkutan zat. Membran plasma menentukan ukuran sel. Tidak ada membran terbuka dengan ujung bebas di dalam sel. Sepanjang masa hidup sel, membran tetap konstan, tetapi semua komponennya terus diperbarui.

Selain itu, membran internal juga dibedakan. Mereka membagi lingkungan internal sel menjadi area fungsional yang terpisah - kompartemen . Salah satu fungsi kompartemen adalah untuk memungkinkan penerapan banyak proses biokimia yang tidak kompatibel secara simultan. Berbagai struktur membran telah diidentifikasi menggunakan mikroskop cahaya dan elektron. Kompartemen terbesar adalah nukleus, mitokondria, dll.

Dalam membran biologis, terjadi proses yang berkaitan dengan transformasi energi, pembentukan dan transmisi eksitasi, persepsi dan transmisi informasi, fenomena kekebalan, dll. Pada organisme multiseluler, membran plasma menyediakan kontak antar sel.

Membran plasma sel eukariotik di tempat-tempat tertentu merupakan satu kesatuan dengan membran retikulum endoplasma. Membran retikulum endoplasma berhubungan langsung dengan membran kompleks Golgi. Dengan bantuan kompleks Golgi, struktur seluler (lisosom, dll.) diciptakan kembali. Lisosom menyatu dengan vesikel pinositotik atau fagositosis. Yang terakhir muncul dari membran plasma. Sel terbagi menjadi sejumlah besar sel. Mereka memainkan peran penting selama proses pertukaran.

Setelah pembelahan sel, membran inti terbentuk dari membran retikulum endoplasma. Membran inti luar merupakan kelanjutan dari membran retikulum endoplasma.

Dengan demikian, sistem membran tunggal sel merupakan suatu kompleks struktur membran. Struktur-struktur ini saling berhubungan secara spasial dan fungsional.

Komposisi kimia membran

Semua membran sel baik eukariota maupun prokariota memiliki kesamaan komposisi kimia dan prinsip organisasi. Namun perbandingan komponen kimia dan detail strukturnya mungkin berbeda, bergantung pada jenis membran dan fungsinya.

Komponen kimia utama membran adalah lipid, protein dan beberapa karbohidrat.

Tupai adalah komponen fungsional utama membran biologis. Berat kering membran rata-rata mencapai 60%. Mereka membentuk kompleks dengan lipid. Dalam struktur membran, protein permukaan dan internal dibedakan.

Protein permukaan membentuk sekitar 30% dari total protein membran. Mereka terkandung di permukaan luar dan dalam membran. Protein permukaan dihubungkan ke permukaan membran secara langsung atau melalui kation divalen, terutama Ca 2+ dan Mg 2+ melalui gaya listrik. Ketika dihancurkan, sel mudah dipisahkan dari membrannya.

Protein intrinsik menyumbang hampir 70% dari total protein membran. Mereka direndam pada kedalaman yang berbeda-beda di lapisan ganda lipid. Terkadang mereka menembus menembus membran. Protein tersebut mengikat kedua permukaan membran.

Berdasarkan peran biologisnya, protein membran dibagi menjadi enzimatik, protektif, reseptor (protein sinyal) dan struktural.

Berbagai jenis membran memiliki seperangkat tertentu enzimatis protein. Membran mengandung beberapa enzim yang berperan dalam pengaturan metabolisme, konversi energi, dll.

Beberapa protein membran (antibodi, dll.) berfungsi protektif fungsi.

Protein struktural terlibat dalam stabilisasi membran.

Protein reseptor mampu mengubah struktur spasialnya sebagai respons terhadap pengaruh berbagai faktor lingkungan dan dengan demikian mengirimkan sinyal ke dalam sel.

Lemak menyumbang 40% dari berat kering membran. Fosfolipid mendominasi di antara lipid (hingga 80%). Fosfolipid mengandung residu asam fosfat dan sulfat, yang membentuk kepala hidrofilik. Bagian nonpolar diwakili oleh residu asam lemak.

Karbohidrat tidak secara mandiri membentuk bagian dari membran. Mereka membentuk kompleks dengan protein atau lipid: masing-masing glikoprotein atau glikolipid. Terlokalisasi di bagian luar membran luar.

Struktur membran biologis

Model membran biologis prokariota dan eukariota yang diterima secara umum adalah mosaik cair . Nama tersebut berasal dari fakta bahwa sekitar 30% lipid terikat erat dengan protein internal, sedangkan sisanya berbentuk cair. Molekul lipid membentuk lapisan ganda, di mana residu asam fosfat hidrofilik polar (kepala) menghadap ke sisi luar dan dalam membran, menuju media cair, dan ekor non-polar menghadap ke dalam. Molekul protein terletak di bagian luar atau di bagian luar di dalam lapisan lipid, atau terbenam di dalamnya. Dari atas, membran menyerupai mosaik, yang dibentuk oleh kepala polar lipid dan protein permukaan dan internal.

Membran mampu bergerak dalam gelombang, sehingga memudahkan pergerakan makromolekul. Karena molekul-molekul yang membentuk membran mampu bergerak, membran dengan cepat pulih dari kerusakan kecil dan dapat dengan mudah menyatu, meregang, dan berkontraksi satu sama lain.

Di antara molekul protein atau bagian-bagiannya seringkali terdapat pori-pori, atau tubulus yang berisi air.

Permukaan membran bersifat heterogen, yang menentukan sifat fisiologis khas dari berbagai area. Ini membentuk proses, tikungan, lipatan, mikrovili, yang sangat meningkatkan permukaan luar dan dalam sel.

Transportasi zat melintasi membran

Transportasi dapat bersifat pasif (tanpa konsumsi energi) atau aktif (dengan konsumsi energi).

Pasif

Transportasi pasif terjadi melalui difusi, osmosis, dan protein transpor. Proses transpor pasif dan aktif melekat pada semua jenis membran.

Difusi adalah proses interpenetrasi molekul. Interpenetrasi terjadi karena perbedaan konsentrasi zat di luar dan di dalam sel menurut gradien konsentrasi . Zat menembus membran melalui area atau pori-pori tertentu karena pergerakan termal molekul yang kacau tanpa konsumsi energi. Difusi tergantung pada permeabilitas membran. Proses transpor pasif memastikan permeabilitas selektif zat melalui membran. Semi-permeabilitas membran adalah kemampuan untuk secara selektif memungkinkan berbagai molekul dan ion masuk dan keluar sel. Dalam hal ini, seperti halnya difusi, zat bergerak karena gradien konsentrasi hampir tanpa pengeluaran energi.

Osmosa adalah difusi air melalui membran semipermeabel dari daerah dengan konsentrasi zat terlarut lebih rendah ke daerah dengan konsentrasi zat terlarut lebih tinggi.

Ada beberapa mekanisme transpor pasif dengan bantuan protein: 1) dengan partisipasi protein pembawa bergerak yang menempelkan zat yang diangkut pada satu permukaan membran dan melepaskannya di permukaan lain; 2) karena perubahan konfigurasi protein internal yang melintasi membran. Beberapa protein dapat berputar pada porosnya sendiri.

Molekul pembawa yang terfiksasi dalam membran dapat membentuk rantai, dan suatu zat tertentu secara berurutan berpindah dari satu mata rantai ini ke mata rantai lainnya.

Aktif

Transpor aktif dikaitkan dengan pengeluaran energi, yang sumbernya dapat berupa perbedaan konsentrasi ion yang timbul di kedua sisi membran, atau energi yang dilepaskan selama pemecahan molekul ATP.

Pengangkutan zat melintasi membran plasma dipengaruhi oleh perbedaan konsentrasi ion kalium dan natrium di lingkungan internal dan eksternal sel. Di dalam sel hidup, konsentrasi ion kalium selalu lebih tinggi daripada di luar, dan ion natrium - sebaliknya. Gradien konsentrasi muncul, yang menyebabkan ion natrium memasuki sel melalui difusi, dan ion kalium meninggalkannya. Konsentrasi ion di dalam dan di luar sel tidak pernah seimbang, karena terdapat mekanisme khusus yang mengeluarkan ion natrium dari sel dan memasukkan ion kalium ke dalamnya. Mekanisme ini disebut pompa kalium-natrium . Prosesnya terjadi dengan pengeluaran energi. Konsentrasi ion-ion ini di kedua sisi membran plasma seimbang pada sel mati atau beku. Berkat pompa kalium-natrium, pengangkutan energi negatif - melawan gradien konsentrasi - senyawa dengan berat molekul rendah (glukosa, asam amino, dll.) difasilitasi.

Transportasi aktif termasuk sitosis. Pengeluaran zat dari dalam sel disebut eksositosis , memasukkannya ke dalam sel - endositosis . Ada dua jenis endositosis: fagositosis dan pinositosis. Dalam hal ini terbentuk gelembung yang dikelilingi oleh membran dengan diameter 0,01-2 mikron. Zat-zat dalam ciptaan ini menyatu atau berinteraksi dengan berbagai struktur membran.

Fagositosis (dari bahasa Yunani fago- melahap) - penyerapan aktif benda padat, partikel zat organik, sel kecil, dll. Fagositosis diamati pada sel hewan uniseluler atau multiseluler yang tidak memiliki dinding sel. Hewan uniseluler (amoeba, foraminifera, dll.) dan beberapa hewan multiseluler (sel hydra, dll.) makan melalui fagositosis. Leukosit chordata melakukan fungsi perlindungan melalui fagositosis.

Proses fagositosis terjadi dalam beberapa tahap: 1) mendekatkan sel pada objek yang dapat ditangkap; 2) pembentukan fagosom - membran plasma menyelimuti objek dan mendorongnya ke dalam sitoplasma; 3) pencernaan suatu benda (lisosom yang mengandung enzim hidrolitik tiba). Residu yang tidak tercerna dikeluarkan dari sel.

Pinositosis (dari bahasa Yunani pinot- minum, serap) - ini adalah penyerapan cairan oleh sel beserta senyawa terlarut di dalamnya. Terjadi karena pembengkokan membran. Hal ini diamati pada sel berbagai organisme.

Sel-sel yang menyusun jaringan hewan dan tumbuhan sangat bervariasi dalam bentuk, ukuran dan struktur internal. Namun semuanya menunjukkan kesamaan ciri-ciri utama proses kehidupan, metabolisme, lekas marah, pertumbuhan, perkembangan, dan kemampuan berubah.

Semua jenis sel mengandung dua komponen utama yang terkait erat satu sama lain - sitoplasma dan nukleus. Inti dipisahkan dari sitoplasma oleh membran berpori dan mengandung getah inti, kromatin, dan nukleolus. Sitoplasma semi-cair mengisi seluruh sel dan ditembus oleh banyak tubulus. Di bagian luarnya ditutupi dengan membran sitoplasma. Ini memiliki spesialisasi struktur organel, hadir secara permanen di dalam sel, dan formasi sementara - inklusi.Organel membran : membran sitoplasma luar (OCM), retikulum endoplasma (ER), aparatus Golgi, lisosom, mitokondria dan plastida. Struktur semua organel membran didasarkan pada membran biologis. Semua membran pada dasarnya memiliki rencana struktural yang seragam dan terdiri dari lapisan ganda fosfolipid, di mana molekul protein terbenam pada kedalaman berbeda di sisi berbeda. Membran organel berbeda satu sama lain hanya dalam rangkaian protein yang dikandungnya.

Skema struktur sel eukariotik. A - sel asal hewan; B - sel tumbuhan: 1 - inti dengan kromatin dan nukleolus, 2 - membran sitoplasma, 3 - dinding sel, 4 - pori-pori di dinding sel tempat sitoplasma sel tetangga berkomunikasi, 5 - retikulum endoplasma kasar, b - retikulum endoplasma halus , 7 - vakuola pinositotik, 8 - Badan Golgi (kompleks), 9 - lisosom, 10 - inklusi lemak di saluran retikulum endoplasma halus, 11 - pusat sel, 12 - mitokondria, 13 - ribosom dan poliribosom bebas, 14 - vakuola , 15 - kloroplas

Membran sitoplasma. Semua sel tumbuhan, hewan multiseluler, protozoa dan bakteri memiliki membran sel tiga lapis: lapisan luar dan dalam terdiri dari molekul protein, lapisan tengah terdiri dari molekul lipid. Ini membatasi sitoplasma dari lingkungan luar, mengelilingi semua organel sel dan merupakan struktur biologis universal. Pada beberapa sel, membran luar dibentuk oleh beberapa membran yang berdekatan satu sama lain. Dalam kasus seperti itu, membran sel menjadi padat dan elastis serta memungkinkan sel mempertahankan bentuknya, seperti misalnya pada euglena dan sandal ciliate. Kebanyakan sel tumbuhan, selain membran, juga memiliki cangkang selulosa yang tebal di bagian luar - dinding sel. Ia terlihat jelas pada mikroskop cahaya konvensional dan melakukan fungsi pendukung karena lapisan luarnya yang kaku, yang memberikan bentuk sel yang jelas.

Pada permukaan sel, membran membentuk pertumbuhan memanjang - mikrovili, lipatan, invaginasi dan tonjolan, yang sangat meningkatkan permukaan penyerapan atau ekskresi. Dengan bantuan pertumbuhan membran, sel-sel terhubung satu sama lain di jaringan dan organ organisme multiseluler, berbagai enzim yang terlibat dalam metabolisme terletak di lipatan membran. Dengan membatasi sel dari lingkungan, membran mengatur arah difusi zat dan sekaligus secara aktif mengangkutnya ke dalam sel (akumulasi) atau keluar (ekskresi). Karena sifat membran ini, konsentrasi ion kalium, kalsium, magnesium, dan fosfor dalam sitoplasma lebih tinggi, dan konsentrasi natrium dan klorin lebih rendah dibandingkan di lingkungan. Melalui pori-pori membran luar, ion, air, dan molekul kecil zat lain dari lingkungan luar menembus ke dalam sel. Penetrasi partikel padat yang relatif besar ke dalam sel dilakukan dengan cara fagositosis(dari bahasa Yunani "phago" - melahap, "minum" - sel). Dalam hal ini, membran luar pada titik kontak dengan partikel membengkok ke dalam sel, menarik partikel jauh ke dalam sitoplasma, di mana ia mengalami pembelahan enzimatik. Tetesan zat cair masuk ke dalam sel dengan cara yang sama; penyerapannya disebut pinositosis(dari bahasa Yunani "pino" - minuman, "cytos" - sel). Membran sel luar juga menjalankan fungsi biologis penting lainnya.

Sitoplasma 85% terdiri dari air, 10% - protein, sisanya terdiri dari lipid, karbohidrat, asam nukleat dan senyawa mineral; semua zat ini membentuk larutan koloid yang konsistensinya mirip dengan gliserin. Zat koloid sel, tergantung pada keadaan fisiologisnya dan sifat pengaruh lingkungan luar, memiliki sifat-sifat cair dan benda elastis yang lebih padat. Sitoplasma dipenuhi dengan saluran berbagai bentuk dan besaran yang disebut retikulum endoplasma. Dindingnya adalah membran yang berhubungan erat dengan semua organel sel dan bersama-sama membentuk sistem fungsional dan struktural tunggal untuk metabolisme dan energi serta pergerakan zat di dalam sel.

Dinding tubulus mengandung butiran kecil yang disebut ribosom. Jaringan tubulus ini disebut granular. Ribosom dapat letaknya tersebar pada permukaan tubulus atau membentuk kompleks yang terdiri dari lima sampai tujuh atau lebih ribosom, yang disebut polisom. Tubulus lain tidak mengandung butiran; mereka membentuk retikulum endoplasma halus. Enzim yang terlibat dalam sintesis lemak dan karbohidrat terletak di dinding.

Rongga bagian dalam tubulus diisi dengan produk limbah sel. Tubulus intraseluler, membentuk sistem percabangan yang kompleks, mengatur pergerakan dan konsentrasi zat, memisahkan berbagai molekul zat organik dan tahapan sintesisnya. Pada permukaan bagian dalam dan luar membran yang kaya akan enzim, protein, lemak dan karbohidrat disintesis, yang digunakan dalam metabolisme, atau terakumulasi dalam sitoplasma sebagai inklusi, atau dikeluarkan.

Ribosom ditemukan di semua jenis sel - dari bakteri hingga sel organisme multiseluler. Ini adalah benda bulat yang terdiri dari asam ribonukleat (RNA) dan protein dalam proporsi yang hampir sama. Mereka pasti mengandung magnesium, yang keberadaannya menjaga struktur ribosom. Ribosom dapat berhubungan dengan membran retikulum endoplasma, dengan membran sel luar, atau terletak bebas di sitoplasma. Mereka melakukan sintesis protein. Selain sitoplasma, ribosom ditemukan di inti sel. Mereka terbentuk di nukleolus dan kemudian memasuki sitoplasma.

Kompleks Golgi dalam sel tumbuhan tampak seperti tubuh individu yang dikelilingi oleh membran. Pada sel hewan, organel ini diwakili oleh tangki, tubulus, dan vesikel. Produk sekresi sel memasuki tabung membran kompleks Golgi dari tubulus retikulum endoplasma, di mana produk tersebut disusun ulang secara kimia, dipadatkan, dan kemudian masuk ke sitoplasma dan digunakan oleh sel itu sendiri atau dikeluarkan darinya. Di dalam tangki kompleks Golgi, polisakarida disintesis dan digabungkan dengan protein, menghasilkan pembentukan glikoprotein.

Mitokondria- Badan kecil berbentuk batang dibatasi oleh dua selaput. Banyak lipatan - krista - memanjang dari membran bagian dalam mitokondria; di dindingnya terdapat berbagai enzim, dengan bantuan yang sintesis zat berenergi tinggi - asam adenosin trifosfat (ATP) dilakukan. Tergantung pada aktivitas sel dan pengaruh eksternal, mitokondria dapat bergerak, mengubah ukuran dan bentuknya. Ribosom, fosfolipid, RNA dan DNA ditemukan di mitokondria. Kehadiran DNA dalam mitokondria dikaitkan dengan kemampuan organel tersebut untuk bereproduksi dengan membentuk penyempitan atau tunas selama pembelahan sel, serta sintesis beberapa protein mitokondria.

Lisosom- Formasi oval kecil, dibatasi oleh membran dan tersebar di seluruh sitoplasma. Ditemukan di semua sel hewan dan tumbuhan. Mereka muncul di perluasan retikulum endoplasma dan di kompleks Golgi, di sini mereka diisi dengan enzim hidrolitik, dan kemudian terpisah dan memasuki sitoplasma. Dalam kondisi normal, lisosom mencerna partikel yang masuk ke dalam sel melalui fagositosis dan organel sel yang mati. Produk lisosom dikeluarkan melalui membran lisosom ke dalam sitoplasma, di mana mereka dimasukkan ke dalam molekul baru. Ketika membran lisosom pecah, enzim memasuki sitoplasma dan mencerna isinya, menyebabkan kematian sel.

Plastida hanya ditemukan pada sel tumbuhan dan ditemukan pada sebagian besar tumbuhan hijau. Mereka disintesis dan terakumulasi dalam plastida bahan organik. Ada tiga jenis plastida: kloroplas, kromoplas, dan leukoplas.

Kloroplas - plastida hijau yang mengandung klorofil pigmen hijau. Mereka ditemukan di daun, batang muda, dan buah mentah. Kloroplas dikelilingi oleh membran ganda. Pada tumbuhan tingkat tinggi, bagian dalam kloroplas diisi dengan zat semi-cair, di mana pelat-pelatnya diletakkan sejajar satu sama lain. Membran pelat berpasangan, bergabung, membentuk tumpukan yang mengandung klorofil (Gbr. 6). Dalam setiap tumpukan kloroplas tumbuhan tingkat tinggi, lapisan molekul protein dan molekul lipid bergantian, dan molekul klorofil terletak di antara keduanya. Struktur berlapis ini memberikan permukaan bebas maksimum dan memfasilitasi penangkapan dan transfer energi selama fotosintesis.

Kromoplas - plastida yang mengandung pigmen tumbuhan (merah atau coklat, kuning, oranye). Mereka terkonsentrasi di sitoplasma sel bunga, batang, buah, dan daun tanaman dan memberi warna yang sesuai. Kromoplas terbentuk dari leukoplas atau kloroplas sebagai hasil akumulasi pigmen karotenoid.

Leukoplas - tidak berwarna plastida terletak di bagian tumbuhan yang tidak berwarna: di batang, akar, umbi, dll. Butiran pati terakumulasi di leukoplas beberapa sel, minyak dan protein terakumulasi di leukoplas sel lain.

Semua plastida muncul dari pendahulunya - proplastida. Mereka mengungkapkan DNA yang mengontrol reproduksi organel tersebut.

Pusat sel, atau sentrosom, berperan penting dalam pembelahan sel dan terdiri dari dua sentriol . Ini ditemukan di semua sel hewan dan tumbuhan, kecuali jamur berbunga, jamur tingkat rendah dan beberapa protozoa. Sentriol pada sel yang membelah berperan dalam pembentukan gelendong pembelahan dan terletak di kutubnya. Dalam sel yang membelah, pusat sel adalah yang pertama membelah, dan pada saat yang sama gelendong akromatin terbentuk, yang mengarahkan kromosom ketika menyimpang ke kutub. Satu sentriol meninggalkan setiap sel anak.

Banyak sel tumbuhan dan hewan yang memilikinya organoid tujuan khusus: bulu mata, melakukan fungsi gerak (ciliata, sel saluran pernafasan), flagela(protozoa uniseluler, sel reproduksi jantan pada hewan dan tumbuhan, dll). Termasuk - unsur-unsur sementara yang muncul dalam sel pada tahap tertentu dalam hidupnya sebagai akibat dari fungsi sintetik. Mereka digunakan atau dikeluarkan dari sel. Inklusi juga merupakan nutrisi cadangan: dalam sel tumbuhan - pati, tetesan lemak, balok, minyak esensial, banyak asam organik, garam dari asam organik dan anorganik; di sel hewan - glikogen (di sel hati dan otot), tetes lemak (di jaringan subkutan); Beberapa inklusi terakumulasi dalam sel sebagai limbah - dalam bentuk kristal, pigmen, dll.

Vakuola - ini adalah rongga yang dibatasi oleh membran; diekspresikan dengan baik dalam sel tumbuhan dan terdapat pada protozoa. Mereka muncul di berbagai area retikulum endoplasma. Dan mereka perlahan-lahan berpisah darinya. Vakuola mempertahankan tekanan turgor, getah seluler atau vakuolar terkonsentrasi di dalamnya, molekul yang menentukan konsentrasi osmotiknya. Dipercaya bahwa produk awal sintesis - karbohidrat larut, protein, pektin, dll. - terakumulasi di tangki retikulum endoplasma. Cluster ini mewakili dasar-dasar vakuola masa depan.

Sitoskeleton . Satu dari fitur khas Sel eukariotik adalah perkembangan sitoplasma formasi kerangka dalam bentuk mikrotubulus dan kumpulan serat protein. Unsur-unsur sitoskeleton berhubungan erat dengan membran sitoplasma luar dan selubung inti dan membentuk tenunan kompleks di sitoplasma. Unsur pendukung sitoplasma menentukan bentuk sel, menjamin pergerakan struktur intraseluler dan pergerakan seluruh sel.

Inti Sel memainkan peran utama dalam kehidupannya; dengan hilangnya sel tersebut, sel berhenti berfungsi dan mati. Kebanyakan sel hewan memiliki satu inti, tetapi ada juga sel berinti banyak (hati dan otot manusia, jamur, ciliata, ganggang hijau). Sel darah merah mamalia berkembang dari sel prekursor yang mengandung nukleus, namun sel darah merah dewasa kehilangannya dan tidak berumur panjang.

Nukleus dikelilingi oleh membran ganda, ditembus oleh pori-pori, yang melaluinya ia berhubungan erat dengan saluran retikulum endoplasma dan sitoplasma. Di dalam intinya adalah kromatin- bagian kromosom yang berbentuk spiral. Selama pembelahan sel, mereka berubah menjadi struktur berbentuk batang yang terlihat jelas di bawah mikroskop cahaya. Kromosom adalah kompleks kompleks protein dan DNA yang disebut nukleoprotein.

Fungsi nukleus adalah mengatur seluruh fungsi vital sel, yang dijalankannya dengan bantuan bahan DNA dan RNA pembawa informasi keturunan. Dalam persiapan untuk pembelahan sel, DNA berlipat ganda; selama mitosis, kromosom terpisah dan diteruskan ke sel anak, memastikan kelangsungan informasi keturunan di setiap jenis organisme.

Karioplasma - fase cair inti, di mana produk limbah dari struktur nuklir ditemukan dalam bentuk terlarut

Nukleolus- bagian inti yang terisolasi dan terpadat. Nukleolus mengandung protein kompleks dan RNA, fosfat bebas atau terikat dari kalium, magnesium, kalsium, besi, seng, serta ribosom. Nukleolus menghilang sebelum pembelahan sel dimulai dan terbentuk kembali pada fase pembelahan terakhir.

Dengan demikian, sel mempunyai organisasi yang halus dan sangat kompleks. Jaringan luas membran sitoplasma dan prinsip membran struktur organel memungkinkan untuk membedakan banyak peristiwa simultan yang terjadi di dalam sel. reaksi kimia. Masing-masing formasi intraseluler memiliki struktur dan fungsi spesifiknya sendiri, tetapi hanya melalui interaksinya fungsi sel yang harmonis dimungkinkan.Berdasarkan interaksi ini, zat dari lingkungan memasuki sel, dan produk limbah dikeluarkan dari sel ke dalam sel. . lingkungan luar- Beginilah metabolisme terjadi. Kesempurnaan organisasi struktural sel hanya dapat muncul sebagai hasil evolusi biologis jangka panjang, di mana fungsi yang dijalankannya secara bertahap menjadi lebih kompleks.

Bentuk uniseluler yang paling sederhana mewakili sel dan organisme dengan segala manifestasi kehidupannya. Dalam organisme multiseluler, sel membentuk kelompok homogen - jaringan. Pada gilirannya, jaringan membentuk organ, sistem, dan fungsinya ditentukan oleh aktivitas vital keseluruhan organisme.