ยูคาริโอต ได้แก่ อาณาจักรของพืช สัตว์ และเชื้อรา

ลักษณะพื้นฐานของยูคาริโอต

1. เซลล์แบ่งออกเป็นไซโตพลาสซึมและนิวเคลียส
2. DNA ส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในนิวเคลียส เป็นดีเอ็นเอนิวเคลียร์ที่รับผิดชอบกระบวนการชีวิตส่วนใหญ่ของเซลล์และในการถ่ายทอดทางพันธุกรรมไปยังเซลล์ลูกสาว
3. DNA นิวเคลียร์แบ่งออกเป็นสายที่ไม่ปิดเป็นวงแหวน
4. สายดีเอ็นเอนั้นถูกยืดเป็นเส้นตรงภายในโครโมโซมและมองเห็นได้ชัดเจนระหว่างการแบ่งเซลล์ ชุดโครโมโซมในนิวเคลียสของเซลล์ร่างกายเป็นแบบดิพลอยด์
5. ได้มีการพัฒนาระบบเมมเบรนทั้งภายนอกและภายใน ส่วนภายในแบ่งเซลล์ออกเป็นช่องแยก - ช่องต่างๆ มีส่วนร่วมในการก่อตัวของออร์แกเนลล์ของเซลล์
6. มีออร์แกเนลล์มากมาย ออร์แกเนลล์บางชนิดถูกล้อมรอบด้วยเมมเบรนสองชั้น: นิวเคลียส, ไมโตคอนเดรีย, คลอโรพลาสต์ ในนิวเคลียสพร้อมกับเมมเบรนและน้ำนิวเคลียร์จะพบนิวเคลียสและโครโมโซม ไซโตพลาสซึมแสดงโดยสารหลัก (เมทริกซ์, ไฮยาพลาสซึม) ซึ่งมีการกระจายการรวมและออร์แกเนลล์
7. ออร์แกเนลล์จำนวนมากถูกจำกัดด้วยเมมเบรนเดี่ยว (ไลโซโซม แวคิวโอล ฯลฯ)
8. ในเซลล์ยูคาริโอต ออร์แกเนลล์ที่มีความสำคัญทั่วไปและมีความสำคัญเป็นพิเศษจะมีความโดดเด่น ตัวอย่างเช่น: ความหมายทั่วไป– นิวเคลียส, ไมโตคอนเดรีย, EPS ฯลฯ ความสำคัญเป็นพิเศษคือ microvilli ของพื้นผิวที่ดูดซับของเซลล์เยื่อบุผิวในลำไส้, cilia ของเยื่อบุผิวของหลอดลมและหลอดลม
9. ไมโทซิสเป็นกลไกลักษณะเฉพาะของการสืบพันธุ์ในรุ่นของเซลล์ที่คล้ายคลึงกันทางพันธุกรรม
10. ลักษณะของกระบวนการทางเพศ เซลล์เพศที่แท้จริง - gametes - ถูกสร้างขึ้น
11. ไม่สามารถตรึงไนโตรเจนอิสระได้
12. การหายใจแบบใช้ออกซิเจนเกิดขึ้นในไมโตคอนเดรีย
13. การสังเคราะห์ด้วยแสงเกิดขึ้นในคลอโรพลาสต์ที่มีเยื่อหุ้ม ซึ่งปกติจะจัดเรียงอยู่ในกรานา
14. ยูคาริโอตมีรูปแบบเซลล์เดียว เส้นใย และหลายเซลล์อย่างแท้จริง

ส่วนประกอบโครงสร้างหลักของเซลล์ยูคาริโอต

สารอินทรีย์

แกนกลาง โครงสร้างและหน้าที่

เซลล์มีนิวเคลียสและไซโตพลาสซึม นิวเคลียสของเซลล์ประกอบด้วยเมมเบรน น้ำนิวเคลียร์ นิวคลีโอลัส และโครมาติน บทบาทหน้าที่ เยื่อหุ่มนิวเคลียสประกอบด้วยการแยกสารพันธุกรรม (โครโมโซม) ของเซลล์ยูคาริโอตออกจากไซโตพลาสซึมด้วยปฏิกิริยาเมตาบอลิซึมจำนวนมากตลอดจนการควบคุมปฏิสัมพันธ์ทวิภาคีระหว่างนิวเคลียสและไซโตพลาสซึม เปลือกนิวเคลียร์ประกอบด้วยเยื่อสองแผ่นที่แยกจากกันโดยปริภูมินิวเคลียร์ ส่วนหลังสามารถสื่อสารกับ tubules ของโครงร่างตาข่ายของไซโตพลาสซึม

เปลือกนิวเคลียร์ถูกทะลุผ่านรูพรุนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 80-90 นาโนเมตร บริเวณรูขุมขนหรือรูขุมขนที่ซับซ้อนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 120 นาโนเมตรมีโครงสร้างบางอย่างซึ่งบ่งชี้ว่า กลไกที่ซับซ้อนการควบคุมการเคลื่อนที่ของนิวเคลียสไซโตพลาสซึมของสารและโครงสร้าง จำนวนรูขุมขนขึ้นอยู่กับสถานะการทำงานของเซลล์ ยิ่งกิจกรรมการสังเคราะห์ในเซลล์สูงเท่าใด จำนวนก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น เป็นที่คาดกันว่าในสัตว์มีกระดูกสันหลังส่วนล่างในเม็ดเลือดแดงซึ่งมีการสร้างและสะสมฮีโมโกลบินอย่างเข้มข้นจะมีรูขุมขนประมาณ 30 รูต่อ 1 μm 2 ของเยื่อหุ้มนิวเคลียส ในเม็ดเลือดแดงที่โตเต็มที่ของสัตว์เหล่านี้ซึ่งยังคงรักษานิวเคลียสไว้ รูขุมขนจะยังคงอยู่ถึงห้ารูต่อเมมเบรน 1 ไมโครกรัม เช่น น้อยกว่า 6 เท่า

ในบริเวณขนที่ซับซ้อนเรียกว่า แผ่นหนา - ชั้นโปรตีนที่อยู่ใต้เยื่อหุ้มชั้นในทั้งหมดของเปลือกนิวเคลียร์ โครงสร้างนี้ทำหน้าที่รองรับเป็นหลัก เนื่องจากรูปร่างของนิวเคลียสจะยังคงปรากฏอยู่ แม้ว่าเยื่อหุ้มทั้งสองของเปลือกนิวเคลียร์จะถูกทำลายก็ตาม สันนิษฐานว่าการเชื่อมต่อปกติกับสารของแผ่นชั้นหนาแน่นช่วยส่งเสริมการจัดเรียงโครโมโซมตามลำดับในนิวเคลียสระหว่างเฟส

พื้นฐาน น้ำผลไม้นิวเคลียร์หรือ เมทริกซ์,สร้างโปรตีน น้ำนมนิวเคลียร์ก่อให้เกิดสภาพแวดล้อมภายในของนิวเคลียส ดังนั้นจึงมีบทบาทสำคัญในการรับประกันการทำงานปกติของสารพันธุกรรม น้ำนิวเคลียร์ประกอบด้วย เส้นใย,หรือ ไฟบริลลาร์, โปรตีน,ซึ่งเกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของฟังก์ชันสนับสนุน: เมทริกซ์ยังมีผลิตภัณฑ์การถอดรหัสหลักของข้อมูลทางพันธุกรรม - RNA เฮเทอโรนิวเคลียร์ (hn-RNA) ซึ่งได้รับการประมวลผลที่นี่เช่นกันกลายเป็น m-RNA (ดู 3.4.3.2)

นิวคลีโอลัสแสดงถึงโครงสร้างที่เกิดการก่อตัวและการเจริญเต็มที่ ไรโบโซมอาร์เอ็นเอ (rRNA) ยีน rRNA ครอบครองบางส่วน (ขึ้นอยู่กับประเภทของสัตว์) ของโครโมโซมหนึ่งหรือหลายโครโมโซม (ในมนุษย์มี 13-15 และ 21-22 คู่) - ผู้จัดงานนิวเคลียสในบริเวณที่เกิดนิวคลีโอลี บริเวณดังกล่าวในโครโมโซมเมตาเฟสมีลักษณะแคบลงและถูกเรียกว่า การหดตัวรอง กับการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจะระบุส่วนประกอบที่เป็นเส้นใยและเป็นเม็ดในนิวเคลียส ส่วนประกอบที่เป็นเส้นใย (ไฟบริลลาร์) จะแสดงด้วยสารเชิงซ้อนของโปรตีนและโมเลกุลสารตั้งต้น RNA ขนาดยักษ์ ซึ่งจากนั้นจึงเกิดโมเลกุลขนาดเล็กกว่าของ rRNA ที่เจริญเต็มที่ ในระหว่างกระบวนการเจริญเติบโต ไฟบริลจะถูกเปลี่ยนเป็นเมล็ดไรโบนิวคลีโอโปรตีน (แกรนูล) ซึ่งเป็นตัวแทนของส่วนประกอบที่เป็นเม็ด

โครงสร้างโครมาตินในรูปของกระจุกกระจัดกระจายอยู่ในนิวคลีโอพลาสซึมเป็นรูปแบบระหว่างเฟสของการดำรงอยู่ของโครโมโซมของเซลล์

ไซโตพลาสซึม

ใน ไซโตพลาสซึมแยกความแตกต่างระหว่างสารหลัก (เมทริกซ์, ไฮยาโลพลาสซึม), การรวมและออร์แกเนลล์ สารพื้นฐานของไซโตพลาสซึมเติมเต็มช่องว่างระหว่างพลาสมาเลมมา เปลือกนิวเคลียร์ และโครงสร้างภายในเซลล์อื่นๆ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบธรรมดาไม่เปิดเผยโครงสร้างภายในใดๆ องค์ประกอบโปรตีนของไฮยาพลาสซึมมีความหลากหลาย โปรตีนที่สำคัญที่สุดแสดงโดยเอนไซม์ไกลโคไลซิส เมแทบอลิซึมของน้ำตาล เบสไนโตรเจน กรดอะมิโน และไขมัน โปรตีนไฮยาโลพลาสมิกจำนวนหนึ่งทำหน้าที่เป็นหน่วยย่อยซึ่งมีโครงสร้างต่างๆ เช่น ไมโครทูบูลมาประกอบกัน

สารหลักของไซโตพลาสซึมก่อให้เกิดสภาพแวดล้อมภายในที่แท้จริงของเซลล์ซึ่งรวมโครงสร้างภายในเซลล์ทั้งหมดเข้าด้วยกันและรับประกันการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกัน ประสิทธิภาพของฟังก์ชันรวมและนั่งร้านโดยเมทริกซ์อาจสัมพันธ์กับโครงข่ายไมโครทราเบคิวลาร์ ซึ่งตรวจพบโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนกำลังสูง ซึ่งเกิดจากไฟบริลบาง ๆ หนา 2-3 นาโนเมตร และเจาะเข้าไปในไซโตพลาสซึมทั้งหมด การเคลื่อนที่ภายในเซลล์ของสารและโครงสร้างจำนวนมากเกิดขึ้นผ่านไฮยาพลาสซึม สารหลักของไซโตพลาสซึมควรพิจารณาในลักษณะเดียวกับระบบคอลลอยด์ที่ซับซ้อนที่สามารถเปลี่ยนจากสถานะคล้ายโซล (ของเหลว) ไปเป็นสถานะคล้ายเจลได้ ในกระบวนการเปลี่ยนผ่านดังกล่าว งานเสร็จสิ้นแล้ว สำหรับความสำคัญด้านการทำงานของการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว โปรดดูส่วน 2.3.8.

การรวม(รูปที่ 2.5) เรียกว่าส่วนประกอบที่ค่อนข้างไม่เสถียรของไซโตพลาสซึม ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารอาหารสำรอง (ไขมัน ไกลโคเจน) ผลิตภัณฑ์ที่นำออกจากเซลล์ (เม็ดหลั่ง) และสารอับเฉา (เม็ดสีบางชนิด)

ออร์แกเนลล์ - เหล่านี้เป็นโครงสร้างถาวรของไซโตพลาสซึมที่ทำหน้าที่สำคัญในเซลล์

ออร์แกเนลล์ถูกแยกออกจากกัน ความหมายทั่วไปและ พิเศษ.อย่างหลังนี้พบอยู่ในเซลล์จำนวนมากที่ทำหน้าที่เฉพาะเจาะจง แต่ในปริมาณเล็กน้อยก็สามารถพบได้ในเซลล์ประเภทอื่นด้วย เหล่านี้รวมถึงตัวอย่างเช่น microvilli ของพื้นผิวการดูดซึมของเซลล์เยื่อบุผิวในลำไส้, cilia ของเยื่อบุผิวของหลอดลมและหลอดลม, ถุง synaptic, การขนส่งสาร - พาหะของการกระตุ้นประสาทจากที่หนึ่ง เซลล์ประสาทไปยังอีกเซลล์หนึ่งหรือไปยังเซลล์ของอวัยวะที่ทำงาน myofibrils ซึ่งขึ้นอยู่กับการหดตัวของกล้ามเนื้อ การตรวจสอบรายละเอียดของออร์แกเนลล์พิเศษเป็นส่วนหนึ่งของหลักสูตรมิญชวิทยา

ออร์แกเนลล์ที่มีความสำคัญทั่วไป ได้แก่ องค์ประกอบของระบบท่อและแวคิวโอลาร์ในรูปแบบของไซโตพลาสซึมเรติคูลัมที่หยาบและเรียบ, คอมเพล็กซ์ลาเมลลาร์, ไมโตคอนเดรีย, ไรโบโซมและโพลีโซม, ไลโซโซม, เปอร์รอกซิโซม, ไมโครไฟบริลและไมโครทูบูล, เซนทริโอลของศูนย์กลางเซลล์ ใน เซลล์พืชพวกเขายังหลั่งคลอโรพลาสต์ซึ่งเกิดการสังเคราะห์ด้วยแสง

คานต์เซวายาและ ระบบแวคิวโอลาร์เกิดขึ้นจากการสื่อสารหรือแยกโพรงที่เป็นท่อหรือแบน (ถังเก็บน้ำ) ล้อมรอบด้วยเยื่อหุ้มและแพร่กระจายไปทั่วไซโตพลาสซึมของเซลล์ รถถังมักจะมีการขยายตัวเหมือนฟองสบู่ ในระบบที่มีชื่อก็มี ขรุขระและ เรติคูลัมไซโตพลาสซึมเรียบ(ดูรูปที่ 2.3) ลักษณะโครงสร้างของโครงข่ายหยาบคือการยึดโพลีโซมเข้ากับเมมเบรน ด้วยเหตุนี้ มันจึงทำหน้าที่ในการสังเคราะห์โปรตีนบางประเภทที่ถูกกำจัดออกจากเซลล์เป็นส่วนใหญ่ เช่น ที่ถูกหลั่งออกมาจากเซลล์ของต่อม ในพื้นที่ของเครือข่ายที่หยาบจะเกิดการก่อตัวของโปรตีนและไขมันของเยื่อหุ้มไซโตพลาสซึมรวมถึงการประกอบ ถังน้ำของเครือข่ายหยาบซึ่งอัดแน่นอยู่ในโครงสร้างเป็นชั้น ๆ เป็นที่ตั้งของการสังเคราะห์โปรตีนที่กระตือรือร้นที่สุดและถูกเรียกว่า เออร์กัสโตพลาสมา

เยื่อหุ้มเซลล์ของไซโตพลาสซึมเรติคูลัมเรียบไม่มีโพลีโซม เครือข่ายนี้เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต ไขมัน และสารที่ไม่ใช่โปรตีนอื่น ๆ เช่นฮอร์โมนสเตียรอยด์ (ในอวัยวะสืบพันธุ์ เยื่อหุ้มสมองต่อมหมวกไต) ผ่านท่อและถังเก็บน้ำ สารต่างๆ โดยเฉพาะวัสดุที่ถูกหลั่งออกมาจากเซลล์ต่อม จะเคลื่อนจากบริเวณที่สังเคราะห์ไปยังบริเวณบรรจุภัณฑ์เป็นเม็ดเล็ก ในพื้นที่ของเซลล์ตับที่มีโครงสร้างเป็นเครือข่ายเรียบ สารพิษที่เป็นอันตรายและยาบางชนิด (บาร์บิทูเรต) จะถูกทำลายและทำให้เป็นกลาง ในถุงและท่อของเครือข่ายกล้ามเนื้อเรียบเรียบแคลเซียมไอออนจะถูกเก็บไว้ (ฝาก) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในกระบวนการหดตัว

ไรโบโซม - เป็นอนุภาคไรโบนิวคลีโอโปรตีนทรงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20-30 นาโนเมตร ประกอบด้วยหน่วยย่อยขนาดเล็กและขนาดใหญ่ซึ่งการรวมกันนี้เกิดขึ้นเมื่อมี Messenger RNA (mRNA) mRNA หนึ่งโมเลกุลมักจะเชื่อมโยงไรโบโซมหลายตัวเข้าด้วยกันเหมือนเป็นสายเม็ดบีด โครงสร้างนี้เรียกว่า โพลีโซมโพลีโซมตั้งอยู่อย่างอิสระในสารหลักของไซโตพลาสซึมหรือเกาะติดกับเยื่อหุ้มของโครงตาข่ายไซโตพลาสซึมแบบหยาบ ในทั้งสองกรณี พวกมันทำหน้าที่เป็นแหล่งสังเคราะห์โปรตีนที่แอคทีฟ การเปรียบเทียบอัตราส่วนของจำนวนของโพลีโซมอิสระและโพลีโซมที่ติดอยู่กับเมมเบรนในเซลล์ตัวอ่อนและเซลล์มะเร็งในด้านหนึ่งและในเซลล์เฉพาะของสิ่งมีชีวิตที่โตเต็มวัยในอีกทางหนึ่งนำไปสู่ข้อสรุปว่าโปรตีนถูกสร้างขึ้นบนโพลีโซมของไฮยาโลพลาสมา สำหรับความต้องการของตนเอง (สำหรับการใช้ "ที่บ้าน") ของเซลล์ที่กำหนด ในขณะที่โพลีโซมของโปรตีนเครือข่ายแบบเม็ดจะถูกสังเคราะห์ซึ่งถูกลบออกจากเซลล์และใช้สำหรับความต้องการของร่างกาย (เช่น เอนไซม์ย่อยอาหาร นมแม่ โปรตีน)

กอลกี ลาเมลลาร์ คอมเพล็กซ์เกิดขึ้นจากการรวมตัวกันของไดกโตโซมซึ่งมีจำนวนตั้งแต่หลายสิบ (ปกติประมาณ 20) ไปจนถึงหลายร้อยหรือหลายพันต่อเซลล์

พจนานุกรมศัพท์(รูปที่ 2.6, ก) แสดงด้วยถังเก็บน้ำรูปทรงแผ่นดิสก์แบน 3-12 กองจากขอบที่มีการผูกถุง (ถุง) การจำกัดการขยายตัวของถังเก็บน้ำในบางพื้นที่ (เฉพาะที่) ทำให้เกิดถุงน้ำขนาดใหญ่ขึ้น (แวคิวโอล) ในเซลล์ที่แตกต่างกันของสัตว์มีกระดูกสันหลังและมนุษย์ ไดกโตโซมมักจะถูกรวบรวมในบริเวณนิวเคลียสของไซโตพลาสซึม ในคอมเพล็กซ์ลาเมลลาร์จะเกิดถุงหลั่งหรือแวคิวโอลซึ่งมีโปรตีนและสารประกอบอื่น ๆ ที่ต้องถูกลบออกจากเซลล์ ในกรณีนี้สารตั้งต้นของการหลั่ง (prosecret) ซึ่งเข้าสู่ dictyosome จากโซนการสังเคราะห์จะต้องผ่านการเปลี่ยนแปลงทางเคมีบางอย่างในนั้น นอกจากนี้ยังแยก (แยกส่วน) ในรูปแบบของ "ส่วน" ซึ่งหุ้มด้วยเปลือกเมมเบรนด้วย ไลโซโซมก่อตัวขึ้นในลาเมลลาร์คอมเพล็กซ์ Dictyosomes สังเคราะห์โพลีแซ็กคาไรด์รวมถึงคอมเพล็กซ์ด้วยโปรตีน (ไกลโคโปรตีน) และไขมัน (ไกลโคลิพิด) ซึ่งสามารถพบได้ในไกลโคคาลิกของเยื่อหุ้มเซลล์

เปลือกไมโตคอนเดรียประกอบด้วยเมมเบรน 2 แผ่นที่มีองค์ประกอบทางเคมี ชุดของเอนไซม์ และหน้าที่ต่างกัน เยื่อหุ้มชั้นในก่อให้เกิดการรุกรานของรูปใบไม้ (คริสเต) หรือท่อ (ทูบูล) พื้นที่ที่ล้อมรอบด้วยเยื่อหุ้มชั้นในคือ เมทริกซ์ออร์แกเนลล์ เมื่อใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจะตรวจจับเมล็ดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20-40 นาโนเมตร พวกมันสะสมแคลเซียมและแมกนีเซียมไอออน เช่นเดียวกับโพลีแซ็กคาไรด์ เช่น ไกลโคเจน

เมทริกซ์ประกอบด้วยเครื่องมือสังเคราะห์โปรตีนของออร์แกเนลล์เอง มันถูกแสดงด้วยโมเลกุล DNA วงกลม 2 ชุดที่ไม่มีฮิสโตน (เช่นในโปรคาริโอต), ไรโบโซม, ชุดของการถ่ายโอน RNA (tRNAs), เอนไซม์สำหรับการจำลอง DNA, การถอดความและการแปลข้อมูลทางพันธุกรรม ในแง่ของคุณสมบัติพื้นฐาน: ขนาดและโครงสร้างของไรโบโซม, การจัดระเบียบของวัสดุทางพันธุกรรมของมันเอง, อุปกรณ์นี้คล้ายกับของโปรคาริโอตและแตกต่างจากอุปกรณ์ของการสังเคราะห์โปรตีนในไซโตพลาสซึมของเซลล์ยูคาริโอต (ซึ่งยืนยันทางชีวภาพ สมมติฐานเกี่ยวกับต้นกำเนิดของไมโตคอนเดรีย ดู§ 1.5) ยีนของ DNA ของตัวเองเข้ารหัสลำดับนิวคลีโอไทด์ของไมโตคอนเดรีย rRNA และ tRNA รวมถึงลำดับกรดอะมิโนของโปรตีนบางชนิดของออร์แกเนลล์ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเยื่อหุ้มชั้นใน ลำดับกรดอะมิโน (โครงสร้างหลัก) ของโปรตีนไมโตคอนเดรียส่วนใหญ่ถูกเข้ารหัสใน DNA ของนิวเคลียสของเซลล์ และเกิดขึ้นนอกออร์แกเนลล์ในไซโตพลาสซึม

หน้าที่หลักของไมโตคอนเดรียคือการสกัดพลังงานจากสารเคมีบางชนิดด้วยเอนไซม์ (โดยการออกซิไดซ์) และกักเก็บพลังงานในรูปแบบที่นำไปใช้ได้ทางชีวภาพ (โดยการสังเคราะห์โมเลกุลอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต -ATP) โดยทั่วไปกระบวนการนี้เรียกว่า ออกซิเดชัน(การแยกวงส่วนประกอบเมทริกซ์และเยื่อหุ้มชั้นในมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการทำงานของพลังงานของไมโตคอนเดรีย ด้วยเมมเบรนนี้เองที่ห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน (ออกซิเดชัน) และ ATP synthetase ซึ่งเร่งปฏิกิริยาฟอสโฟรีเลชั่นที่เกี่ยวข้องกับออกซิเดชันของ ADP เข้าสู่ ATP นั้นมีความสัมพันธ์กัน หน้าที่ด้านข้างของไมโตคอนเดรียคือการมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์ฮอร์โมนสเตียรอยด์และกรดอะมิโนบางชนิด (กลูตามิก)

ไลโซโซม(รูปที่ 2.6, ใน) คือฟองอากาศที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางปกติ 0.2-0.4 μm ซึ่งประกอบด้วยชุดของเอนไซม์กรดไฮโดรเลสที่เร่งปฏิกิริยาไฮโดรไลติก (ในสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำ) การสลายกรดนิวคลีอิก โปรตีน ไขมัน และโพลีแซ็กคาไรด์ที่ค่า pH ต่ำ เปลือกของพวกมันถูกสร้างขึ้นโดยเมมเบรนเดี่ยว บางครั้งถูกปกคลุมด้านนอกด้วยชั้นโปรตีนที่เป็นเส้นใย (ฟอง "มีขอบ" ในรูปแบบการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอน) หน้าที่ของไลโซโซมคือการย่อยภายในเซลล์ของสารประกอบและโครงสร้างทางเคมีต่างๆ

ไลโซโซมปฐมภูมิ(เส้นผ่านศูนย์กลาง 100 นาโนเมตร) เรียกว่าออร์แกเนลล์ที่ไม่ใช้งาน รอง - ออร์แกเนลล์ที่เกิดกระบวนการย่อยอาหาร ไลโซโซมทุติยภูมิเกิดขึ้นจากไลโซโซมปฐมภูมิ พวกเขาจะแบ่งออกเป็น เฮเทอโรไลโซโซม(ฟาโกไลโซโซม) และ ออโตโซโซม(ไซโตไลโซโซม) ประการแรก (รูปที่ 2.6, ช) วัสดุที่เข้าสู่เซลล์จากภายนอกจะถูกย่อยผ่านพิโนไซโทซิสและฟาโกไซโตซิสและประการที่สองโครงสร้างของเซลล์ซึ่งทำหน้าที่ได้ครบถ้วนจะถูกทำลาย ไลโซโซมทุติยภูมิซึ่งกระบวนการย่อยอาหารเสร็จสมบูรณ์เรียกว่า ศพที่เหลือ(เทโลลิโซโซม) พวกมันขาดไฮโดรเลสและมีวัสดุที่ไม่ได้ย่อย

ไมโครบอดีรวมตัวกันเป็นกลุ่มออร์แกเนลล์ สิ่งเหล่านี้คือถุงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1-1.5 ไมโครเมตร ซึ่งถูกจำกัดด้วยเมมเบรนที่มีเมทริกซ์เนื้อละเอียด และมักมีการรวมตัวของโปรตีนที่เป็นผลึกหรืออสัณฐาน กลุ่มนี้รวมถึงโดยเฉพาะ เพอรอกซิโซมประกอบด้วยเอนไซม์ออกซิเดสที่กระตุ้นการก่อตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ซึ่งเมื่อเป็นพิษแล้วจะถูกทำลายโดยการกระทำของเอนไซม์เปอร์ออกซิเดส ปฏิกิริยาเหล่านี้เกี่ยวข้องกับวงจรการเผาผลาญต่างๆ เช่น การแลกเปลี่ยนกรดยูริกในเซลล์ตับและไต ในเซลล์ตับจำนวนเปอร์รอกซิโซมสูงถึง 70-100

ออร์แกเนลล์ที่มีความสำคัญทั่วไปยังรวมถึงโครงสร้างถาวรของไซโตพลาสซึมที่ไม่มีเยื่อหุ้ม ไมโครทูบูล(รูปที่ 2.6, ดี) - การก่อตัวของท่อที่มีความยาวต่างๆ โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 24 นาโนเมตร ความกว้างของลูเมน 15 นาโนเมตร และความหนาของผนังประมาณ 5 นาโนเมตร พบได้ในสถานะอิสระในไซโตพลาสซึมของเซลล์หรือเป็นองค์ประกอบโครงสร้างของแฟลเจลลา ซิเลีย ไมโทติสสปินเดิล และเซนทริโอล ไมโครทูบูลอิสระและไมโครทูบูลของซีเลีย แฟลเจลลา และเซนทริโอลมีความต้านทานต่ออิทธิพลการทำลายล้างที่แตกต่างกัน เช่น สารเคมี (โคลชิซีน) Microtubules ถูกสร้างขึ้นจากหน่วยย่อยโปรตีนโปรเฟสเซอร์ผ่านการเกิดพอลิเมอไรเซชัน ในเซลล์ที่มีชีวิต กระบวนการโพลีเมอไรเซชันเกิดขึ้นพร้อมกันกับกระบวนการดีโพลีเมอไรเซชัน อัตราส่วนของกระบวนการเหล่านี้จะกำหนดจำนวนไมโครทูบูล ในสถานะอิสระ ไมโครทูบูลจะทำหน้าที่รองรับ โดยกำหนดรูปร่างของเซลล์ และยังเป็นปัจจัยในการเคลื่อนที่ตามทิศทางของส่วนประกอบภายในเซลล์อีกด้วย

ไมโครฟิลาเมนต์(รูปที่ 2.6, อี) เรียกว่าโครงสร้างที่ยาวและบาง บางครั้งก่อตัวเป็นมัดและพบได้ทั่วทั้งไซโตพลาสซึม ไมโครฟิลาเมนต์มีหลายประเภท แอกตินไมโครฟิลาเมนต์เนื่องจากมีโปรตีนที่หดตัว (แอคติน) อยู่ในนั้นจึงถือเป็นโครงสร้างที่ให้การเคลื่อนไหวในรูปแบบเซลล์เช่นอะมีบา พวกเขายังให้เครดิตกับบทบาทนั่งร้านและการมีส่วนร่วมในการจัดระเบียบของการเคลื่อนไหวภายในเซลล์ของออร์แกเนลล์และบริเวณของไฮยาพลาสซึม

ตามแนวรอบนอกของเซลล์ภายใต้พลาสมาเลมม่าเช่นเดียวกับในเขตนิวเคลียสจะพบการรวมกลุ่มของไมโครฟิลาเมนต์หนา 10 นาโนเมตร - ตัวกรองระดับกลางในเยื่อบุผิว เส้นประสาท เกลีย เซลล์กล้ามเนื้อ ไฟโบรบลาสต์ พวกมันถูกสร้างขึ้นจากโปรตีนที่แตกต่างกัน เห็นได้ชัดว่าเส้นใยระดับกลางมีกลไกการทำงานแบบนั่งร้าน

Actin microfibrils และเส้นใยระดับกลาง เช่น microtubules ถูกสร้างขึ้นจากหน่วยย่อย ด้วยเหตุนี้ ปริมาณจึงขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของกระบวนการโพลีเมอไรเซชันและกระบวนการดีโพลีเมอไรเซชัน

ลักษณะเฉพาะของเซลล์สัตว์ ส่วนต่างๆ ของเซลล์พืช เชื้อรา และสาหร่าย ศูนย์เซลล์,ซึ่งมีเซนทริโอลอยู่ด้วย เซนทริโอล(ใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน) มีลักษณะเป็นทรงกระบอก “กลวง” มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 150 นาโนเมตร และมีความยาว 300-500 นาโนเมตร ผนังประกอบด้วยไมโครทูบูล 27 หลอด แบ่งออกเป็น 9 แฝด การทำงานของเซนทริโอลนั้นรวมถึงการก่อตัวของไมโทติสสปินเดิลเธรดซึ่งเกิดจากไมโครทูบูลเช่นกัน เซนทริโอลแบ่งขั้วกระบวนการแบ่งเซลล์ เพื่อให้แน่ใจว่าโครมาทิดน้องสาว (โครโมโซม) จะแยกออกจากกันในแอนาเฟสของไมโทซีส

เซลล์ยูคาริโอตมีโครงกระดูกเซลล์ (โครงร่างเซลล์) ของเส้นใยภายในเซลล์ (วงแหวน) - ต้นศตวรรษที่ 20 ค้นพบอีกครั้งเมื่อปลายปี พ.ศ. 2513 โครงสร้างนี้ทำให้เซลล์มีรูปร่างของตัวเองและบางครั้งก็เปลี่ยนแปลงไป ไซโตพลาสซึมมีการเคลื่อนไหว โครงกระดูกมีส่วนร่วมในกระบวนการถ่ายโอนออร์แกเนลล์และมีส่วนร่วมในการสร้างเซลล์ใหม่

ไมโตคอนเดรียเป็นรูปแบบที่ซับซ้อนโดยมีเมมเบรนสองชั้น (0.2-0.7 µm) และมีรูปร่างที่แตกต่างกัน เยื่อหุ้มชั้นในมีคริสเต เมมเบรนด้านนอกสามารถซึมผ่านสารเคมีได้เกือบทั้งหมด เมมเบรนด้านในสามารถซึมผ่านได้เฉพาะกับการขนส่งแบบแอคทีฟเท่านั้น ระหว่างเมมเบรนคือเมทริกซ์ ไมโตคอนเดรียอยู่ในตำแหน่งที่ต้องการพลังงาน ไมโตคอนเดรียมีระบบไรโบโซมซึ่งเป็นโมเลกุลดีเอ็นเอ การกลายพันธุ์อาจเกิดขึ้นได้ (มากกว่า 66 โรค) ตามกฎแล้วพวกมันเกี่ยวข้องกับพลังงาน ATP ไม่เพียงพอและมักเกี่ยวข้องกับความล้มเหลวของหัวใจและหลอดเลือดและโรค จำนวนไมโตคอนเดรียแตกต่างกัน (มีไมโตคอนเดรีย 1 ตัวในเซลล์ทริปาโนโซม) ปริมาณขึ้นอยู่กับอายุ การทำงาน กิจกรรมของเนื้อเยื่อ (ตับ - มากกว่า 1,000)

ไลโซโซมเป็นวัตถุที่ล้อมรอบด้วยเยื่อหุ้มชั้นประถมศึกษา ประกอบด้วยเอนไซม์ 60 ชนิด (ไลโซโซม 40 ชนิด, ไฮโดรไลติก) ภายในไลโซโซมจะมีสภาพแวดล้อมที่เป็นกลาง พวกมันถูกกระตุ้นโดยค่า pH ต่ำ และเข้าสู่ไซโตพลาสซึม (การย่อยตัวเอง) เยื่อไลโซโซมช่วยปกป้องไซโตพลาสซึมและเซลล์จากการถูกทำลาย พวกมันถูกสร้างขึ้นใน Golgi complex (กระเพาะอาหารในเซลล์ พวกมันสามารถรีไซเคิลโครงสร้างเซลล์ที่ใช้แล้วได้) มี 4 ประเภท ประถม 1, 2-4 – มัธยมศึกษา ผ่านกระบวนการเอนโดโทซิส สารจะเข้าสู่เซลล์ ไลโซโซมปฐมภูมิ (เม็ดจัดเก็บ) พร้อมชุดของเอนไซม์ดูดซับสารและเกิดแวคิวโอลย่อยอาหาร (ด้วยการย่อยที่สมบูรณ์ การสลายจะเกิดขึ้นกับสารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ) สารตกค้างที่ไม่ได้ย่อยจะยังคงอยู่ในร่างกายที่เหลืออยู่ซึ่งสามารถสะสมได้ (โรคจากการสะสมของไลโซโซม) ซากศพที่สะสมในช่วงตัวอ่อนทำให้เกิดขยะมูลฝอย ความผิดปกติ และมิวโคโพลีแซ็กคาริโดส ไลโซโซม autophagy ทำลายโครงสร้างของเซลล์เอง (โครงสร้างที่ไม่จำเป็น) อาจมีไมโตคอนเดรียซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ Golgi complex มักเกิดขึ้นระหว่างการถือศีลอด อาจเกิดขึ้นเมื่อสัมผัสกับเซลล์อื่น (เซลล์เม็ดเลือดแดง)

เซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานของโครงสร้างและกิจกรรมที่สำคัญของทุกสิ่ง มีชีวิตอยู่ สิ่งมีชีวิต(ยกเว้น ไวรัสซึ่งมักเรียกกันว่าเป็นรูปแบบของชีวิตที่ไม่ใช่เซลล์) มีการเผาผลาญของตัวเอง มีความสามารถในการดำรงอยู่อย่างอิสระ การสืบพันธุ์และการพัฒนาตนเอง สิ่งมีชีวิตทุกชนิดมีทั้งหลายเซลล์ สัตว์, พืชและ เห็ดประกอบด้วยหลายเซลล์หรือหลายเซลล์ โปรโตซัวและ แบคทีเรีย, เป็น สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว. สาขาวิชาชีววิทยาที่ศึกษาโครงสร้างและการทำงานของเซลล์เรียกว่า เซลล์วิทยา. ใน เมื่อเร็วๆ นี้เป็นเรื่องปกติที่จะพูดถึงชีววิทยาของเซลล์หรือชีววิทยาของเซลล์

ลักษณะเด่นของเซลล์พืชและสัตว์

คุณสมบัติทั่วไป 1. ความสามัคคีของระบบโครงสร้าง - ไซโตพลาสซึมและนิวเคลียส 2. ความคล้ายคลึงกันของกระบวนการเมตาบอลิซึมและพลังงาน 3. เอกภาพของหลักการของรหัสพันธุกรรม 4. โครงสร้างเมมเบรนสากล 5. ความสามัคคีขององค์ประกอบทางเคมี 6. ความคล้ายคลึงกันในกระบวนการแบ่งเซลล์

โครงสร้างของเซลล์

รูปแบบชีวิตของเซลล์ทั้งหมดบนโลกสามารถแบ่งออกเป็นสองอาณาจักรใหญ่ตามโครงสร้างของเซลล์ที่เป็นส่วนประกอบ:

โปรคาริโอต (พรีนิวเคลียร์) - โครงสร้างที่เรียบง่ายกว่าและเกิดขึ้นก่อนหน้านี้ในกระบวนการวิวัฒนาการ

ยูคาริโอต (นิวเคลียร์) - ซับซ้อนกว่าเกิดขึ้นในภายหลัง เซลล์ที่ประกอบเป็นร่างกายมนุษย์นั้นมียูคาริโอต

แม้จะมีรูปแบบที่หลากหลาย แต่การจัดระเบียบเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดนั้นอยู่ภายใต้หลักการโครงสร้างทั่วไป

เนื้อหาของเซลล์จะถูกแยกออกจากสิ่งแวดล้อมโดยพลาสมาเมมเบรนหรือพลาสมาเลมมา ภายในเซลล์นั้นเต็มไปด้วยไซโตพลาสซึมซึ่งมีออร์แกเนลล์และการรวมเซลล์ต่างๆ รวมถึงสารพันธุกรรมในรูปแบบของโมเลกุล DNA แต่ละออร์แกเนลล์ของเซลล์ทำหน้าที่พิเศษของตัวเอง และเมื่อรวมกันแล้วจะกำหนดกิจกรรมที่สำคัญของเซลล์โดยรวม

เซลล์โปรคาริโอต

โครงสร้างของเซลล์โปรคาริโอตทั่วไป: แคปซูล, ผนังเซลล์, พลาสม่าเลมมา, ไซโตพลาสซึม,ไรโบโซม, พลาสมิด, ดื่ม, เฆี่ยน,นิวเคลียส.

โปรคาริโอต (จาก ละติจูด มือโปร- ก่อน, ก่อนและ กรีก κάρῠον - แกนกลาง, ถั่ว) - สิ่งมีชีวิตที่ไม่มีนิวเคลียสของเซลล์ที่เกิดขึ้นและออร์แกเนลล์ภายในอื่น ๆ ซึ่งแตกต่างจากยูคาริโอต (ยกเว้นถังแบนในสายพันธุ์สังเคราะห์แสงเช่น ไซยาโนแบคทีเรีย). โมเลกุลเกลียวคู่ขนาดใหญ่ทรงกลมเดี่ยว (ในบางชนิดเป็นเส้นตรง) ดีเอ็นเอซึ่งมีสารพันธุกรรมของเซลล์จำนวนมาก (ที่เรียกว่า นิวเคลียส) ไม่ก่อให้เกิดสารเชิงซ้อนกับโปรตีน - ฮิสโตน(ที่เรียกว่า โครมาติน). โปรคาริโอต ได้แก่ แบคทีเรีย, รวมทั้ง ไซยาโนแบคทีเรีย(สาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว) และ อาร์เคีย. ทายาทของเซลล์โปรคาริโอตคือ ออร์แกเนลล์เซลล์ยูคาริโอต - ไมโตคอนเดรียและ พลาสติด. เนื้อหาหลักของเซลล์ที่เติมปริมาตรทั้งหมดคือไซโตพลาสซึมแบบเม็ดหนืด

เซลล์ยูคาริโอต

ยูคาริโอตเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีโครงสร้างเซลล์ต่างจากโปรคาริโอต แกนกลางซึ่งคั่นด้วยไซโตพลาสซึมด้วยเปลือกนิวเคลียร์ สารพันธุกรรมนั้นมีอยู่ในโมเลกุล DNA ที่มีเกลียวคู่เชิงเส้นหลายเส้น (ขึ้นอยู่กับประเภทของสิ่งมีชีวิตจำนวนต่อนิวเคลียสอาจมีตั้งแต่สองถึงหลายร้อย) ติดจากด้านในถึงเยื่อหุ้มนิวเคลียสของเซลล์และก่อตัวในอันกว้างใหญ่ ส่วนใหญ่ (ยกเว้น ไดโนแฟลเจลเลต) ซับซ้อนด้วยโปรตีน- ฮิสโตน, เรียกว่า โครมาติน. เซลล์ยูคาริโอตมีระบบของเยื่อหุ้มภายในซึ่งนอกเหนือจากนิวเคลียสแล้วยังก่อตัวเป็นเซลล์อื่นอีกจำนวนหนึ่ง สารอินทรีย์ (ตาข่ายเอนโดพลาสซึม, อุปกรณ์กอลจิและอื่น ๆ.). นอกจากนี้ส่วนใหญ่ยังมีเซลล์ภายในอย่างถาวร ซิมเบียนต์-โปรคาริโอต - ไมโตคอนเดรียและในสาหร่ายและพืชก็เช่นกัน พลาสติด.

โครงสร้างของเซลล์ยูคาริโอต

การแสดงแผนผังของเซลล์สัตว์ (เมื่อคลิกที่ชื่อส่วนประกอบของเซลล์ คุณจะเข้าสู่บทความที่เกี่ยวข้อง)

โครงสร้างผิวของเซลล์สัตว์

ประกอบด้วยไกลโคคาลิกซ์ พลาสมาเลมมา และชั้นเยื่อหุ้มสมองที่อยู่เบื้องล่าง ไซโตพลาสซึม. พลาสมาเมมเบรนเรียกอีกอย่างว่าพลาสมาเลมมาซึ่งเป็นเยื่อหุ้มชั้นนอกของเซลล์ นี่คือเยื่อชีวภาพที่มีความหนาประมาณ 10 นาโนเมตร จัดให้มีฟังก์ชันการกำหนดเขตเป็นหลักโดยสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์ นอกจากนี้เธอยังแสดงอีกด้วย ฟังก์ชั่นการขนส่ง. เซลล์ไม่สิ้นเปลืองพลังงานเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของเยื่อหุ้มเซลล์ โมเลกุลจะถูกยึดไว้ด้วยกันตามหลักการเดียวกันกับที่โมเลกุลไขมันถูกยึดไว้ด้วยกัน - ไม่ชอบน้ำมีข้อได้เปรียบทางอุณหพลศาสตร์มากกว่าหากชิ้นส่วนของโมเลกุลอยู่ใกล้กัน ไกลโคคาลิกซ์คือโมเลกุลของโอลิโกแซ็กคาไรด์ โพลีแซ็กคาไรด์ ไกลโคโปรตีน และไกลโคลิปิดที่ "ทอดสมอ" ในพลาสมาเล็มมา glycocalyx ทำหน้าที่รับและมาร์กเกอร์ เมมเบรนพลาสม่า สัตว์เซลล์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยฟอสโฟลิปิดและไลโปโปรตีนสลับกับโมเลกุลโปรตีน โดยเฉพาะแอนติเจนและตัวรับที่พื้นผิว ในเยื่อหุ้มสมอง (ติดกับพลาสมาเมมเบรน) ชั้นของไซโตพลาสซึมมีองค์ประกอบเฉพาะของโครงร่างเซลล์ - ไมโครฟิลาเมนต์ของแอคตินสั่งในลักษณะบางอย่าง หน้าที่หลักและสำคัญที่สุดของชั้นเยื่อหุ้มสมอง (เยื่อหุ้มสมอง) คือปฏิกิริยาเทียม: การดีดออกการยึดและการหดตัวของเทียมเทียม ในกรณีนี้ ไมโครฟิลาเมนต์จะถูกจัดเรียงใหม่ ยาวขึ้น หรือสั้นลง รูปร่างของเซลล์ (เช่นการมีอยู่ของ microvilli) ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของโครงร่างโครงร่างเซลล์ของชั้นเยื่อหุ้มสมองด้วย

โปรคาริโอตเป็นสิ่งมีชีวิตที่เก่าแก่ที่สุดที่ก่อตัวเป็นอาณาจักรอิสระ โปรคาริโอตประกอบด้วยแบคทีเรีย สาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว และกลุ่มเล็กๆ อีกจำนวนหนึ่ง

เซลล์โปรคาริโอตต่างจากยูคาริโอตตรงที่ไม่มีนิวเคลียสของเซลล์ที่ก่อตัวและออร์แกเนลล์ของเยื่อหุ้มเซลล์ภายในอื่นๆ (ยกเว้นถังเก็บน้ำแบบแบนในสายพันธุ์สังเคราะห์แสง เช่น ไซยาโนแบคทีเรีย) โมเลกุล DNA ที่มีเกลียวคู่ขนาดใหญ่เพียงชนิดเดียว (ในบางสายพันธุ์ - เชิงเส้น) ซึ่งมีสารพันธุกรรมจำนวนมากของเซลล์ (ที่เรียกว่านิวครอยด์) ไม่ได้ก่อตัวที่ซับซ้อนด้วยโปรตีนฮิสโตน (ที่เรียกว่าโครมาติน ). โปรคาริโอตรวมถึงแบคทีเรีย รวมถึงไซยาโนแบคทีเรีย (สาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว) พวกเขายังสามารถรวม symbionts ภายในเซลล์ถาวรของเซลล์ยูคาริโอตอย่างมีเงื่อนไข - ไมโตคอนเดรียและพลาสติด

ยูคาริโอต (ยูคาริโอต) (จากภาษากรีก eu - ดีสมบูรณ์และคาริออน - นิวเคลียส) เป็นสิ่งมีชีวิตที่ต่างจากโปรคาริโอตที่มีนิวเคลียสของเซลล์ที่ก่อตัวซึ่งคั่นด้วยไซโตพลาสซึมด้วยซองนิวเคลียร์ สารพันธุกรรมนั้นมีอยู่ในโมเลกุล DNA ที่มีเกลียวคู่เชิงเส้นหลายเส้น (ขึ้นอยู่กับประเภทของสิ่งมีชีวิตจำนวนต่อนิวเคลียสอาจมีตั้งแต่สองถึงหลายร้อย) ติดจากด้านในถึงเยื่อหุ้มนิวเคลียสของเซลล์และก่อตัวในอันกว้างใหญ่ ส่วนใหญ่ (ยกเว้นไดโนแฟลเจลเลต) สารเชิงซ้อนที่มีโปรตีนฮิสโตนเรียกว่าโครมาติน เซลล์ยูคาริโอตมีระบบของเยื่อหุ้มภายในที่นอกเหนือจากนิวเคลียสแล้ว ยังก่อให้เกิดออร์แกเนลล์อื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง (เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม อุปกรณ์กอลไจ ฯลฯ) นอกจากนี้ส่วนใหญ่มีเซลล์โปรคาริโอต symbionts แบบถาวรในเซลล์ - ไมโตคอนเดรียและสาหร่ายและพืชก็มีพลาสติดเช่นกัน

2. เซลล์ยูคาริโอต โครงสร้างและหน้าที่

ยูคาริโอต ได้แก่ พืช สัตว์ และเชื้อรา

เซลล์สัตว์ไม่มีผนังเซลล์ มันถูกแสดงด้วยโปรโตพลาสต์เปลือย ชั้นขอบเขตของเซลล์สัตว์ - glycocalyx - เป็นชั้นบนของเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม "เสริม" ด้วยโมเลกุลโพลีแซ็กคาไรด์ที่เป็นส่วนหนึ่งของสารระหว่างเซลล์

ไมโตคอนเดรียมีคริสเตพับ

เซลล์สัตว์มีศูนย์กลางเซลล์ที่ประกอบด้วยเซนทริโอลสองตัว นี่แสดงให้เห็นว่าเซลล์สัตว์ใดๆ ก็ตามมีความสามารถในการแบ่งตัวได้

การรวมในเซลล์สัตว์จะแสดงในรูปแบบของธัญพืชและหยด (โปรตีน, ไขมัน, คาร์โบไฮเดรตไกลโคเจน), ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของการเผาผลาญ, ผลึกเกลือ, เม็ดสี

เซลล์สัตว์อาจมีแวคิวโอลที่หดตัว ย่อยอาหาร และขับถ่ายขนาดเล็ก

เซลล์เหล่านี้ไม่มีพลาสมิด สิ่งเจือปนในรูปของเมล็ดแป้ง หรือแวคิวโอลขนาดใหญ่ที่เต็มไปด้วยน้ำผลไม้

3. การเปรียบเทียบเซลล์โปรคาริโอตและยูคาริโอต

ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดระหว่างยูคาริโอตและโปรคาริโอต เป็นเวลานานพิจารณาถึงการมีอยู่ของนิวเคลียสและออร์แกเนลล์ของเยื่อหุ้มเซลล์ที่ก่อตัวขึ้น อย่างไรก็ตามในช่วงทศวรรษ 1970 - 1980 เห็นได้ชัดว่านี่เป็นเพียงผลสืบเนื่องมาจากความแตกต่างที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นในการจัดโครงสร้างของโครงร่างโครงร่าง เชื่อกันว่าโครงร่างโครงกระดูกมีลักษณะเฉพาะของยูคาริโอตในบางครั้ง แต่ในช่วงกลางทศวรรษ 1990 โปรตีนที่คล้ายคลึงกับโปรตีนหลักของโครงร่างโครงร่างของยูคาริโอตก็ถูกค้นพบในแบคทีเรียเช่นกัน (ตารางที่ 16)

เป็นการมีอยู่ของโครงร่างโครงร่างเฉพาะที่ช่วยให้ยูคาริโอตสามารถสร้างระบบของออร์แกเนลล์เยื่อหุ้มเซลล์ภายในที่เคลื่อนที่ได้ นอกจากนี้โครงร่างโครงร่างยังช่วยให้เอนโดและเอ็กโซไซโตซิสเกิดขึ้น (สันนิษฐานว่าต้องขอบคุณเอนโดโทซิสที่ซิมไบโอนท์ในเซลล์รวมถึงไมโตคอนเดรียและพลาสติดปรากฏในเซลล์ยูคาริโอต) หน้าที่ที่สำคัญอีกประการหนึ่งของโครงร่างโครงร่างเซลล์ยูคาริโอตคือเพื่อให้แน่ใจว่ามีการแบ่งนิวเคลียส (ไมโทซีสและไมโอซิส) และร่างกาย (ไซโตโตมี) ของเซลล์ยูคาริโอต (การแบ่งเซลล์โปรคาริโอตถูกจัดระเบียบได้ง่ายขึ้น) ความแตกต่างในโครงสร้างของโครงร่างโครงกระดูกอธิบายความแตกต่างอื่น ๆ ระหว่างโปรและยูคาริโอต ตัวอย่างเช่นความคงตัวและความเรียบง่ายของรูปแบบของเซลล์โปรคาริโอตและความหลากหลายที่สำคัญของรูปร่างและความสามารถในการเปลี่ยนแปลงในเซลล์ยูคาริโอตตลอดจนขนาดที่ค่อนข้างใหญ่ของหลัง

ดังนั้นขนาดของเซลล์โปรคาริโอตจึงอยู่ที่เฉลี่ย 0.5 - 5 ไมครอนขนาดของเซลล์ยูคาริโอตจะอยู่ที่เฉลี่ย 10 ถึง 50 ไมครอน นอกจากนี้ ในบรรดายูคาริโอตเท่านั้นที่มีเซลล์ขนาดยักษ์จริงๆ เช่น ไข่ฉลามหรือนกกระจอกเทศขนาดใหญ่ (ในไข่นก ไข่แดงทั้งหมดเป็นไข่ขนาดใหญ่เพียงใบเดียว) เซลล์ประสาทของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นกระบวนการที่เสริมความแข็งแกร่งด้วยโครงร่างโครงร่างของเซลล์ มีความยาวได้หลายสิบเซนติเมตร

ในแง่ของโครงสร้าง สิ่งมีชีวิตอาจเป็นเซลล์เดียวหรือหลายเซลล์ก็ได้ โปรคาริโอตส่วนใหญ่เป็นเซลล์เดียว ยกเว้นไซยาโนแบคทีเรียและแอคติโนไมซีตบางชนิด ในบรรดายูคาริโอต โปรโตซัว เชื้อราจำนวนหนึ่ง และสาหร่ายบางชนิดมีโครงสร้างเซลล์เดียว รูปแบบอื่นๆ ทั้งหมดเป็นแบบหลายเซลล์ เชื่อกันว่าสิ่งมีชีวิตชนิดแรกบนโลกเป็นเซลล์เดียว

โครงสร้างของเซลล์ยูคาริโอต (นิวเคลียร์)

โครงสร้างของเซลล์ยูคาริโอต (นิวเคลียร์)

ถึง ยูคาริโอต (จากภาษากรีก เอ่อ– สมบูรณ์ดี) ได้แก่ เซลล์พืช เห็ดรา และสัตว์ ในบรรดายูคาริโอตนั้นมีรูปแบบเซลล์เดียวโคโลเนียลและหลายเซลล์ เซลล์ของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีนิวเคลียสที่มีรูปแบบที่ดี เซลล์ที่เจริญเติบโตเต็มที่บางส่วน (ท่อตะแกรงของพืชชั้นสูง เม็ดเลือดแดง และเกล็ดเลือดของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่) ได้สูญเสียมันไปในกระบวนการวิวัฒนาการ

แต่ละเซลล์ประกอบด้วยอุปกรณ์พื้นผิว ไซโตพลาสซึม และโครงสร้างภายในเซลล์ อุปกรณ์พื้นผิว เซลล์ถูกสร้างขึ้นโดยพลาสมาเมมเบรน โครงสร้างชั้นบนเมมเบรน และซับเมมเบรน การแลกเปลี่ยนสารเกิดขึ้นระหว่างเซลล์กับสิ่งแวดล้อม อุปกรณ์พื้นผิวของเซลล์ของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ นั้นแตกต่างกัน ในเซลล์แบคทีเรีย พืช และเชื้อรา คอมเพล็กซ์ซูปราเมมเบรนประกอบด้วย ผนังเซลล์ และเซลล์สัตว์ – ไกลโคคาลิกซ์ .

เมมเบรนพลาสม่า

เซลล์ของโปรคาริโอตและยูคาริโอตถูกปกคลุมไปด้วยพลาสมาเมมเบรน (จากภาษาละติน. เมมเบรน– เปลือก, ฟิล์ม) หนา 6-10 นาโนเมตร. มันจำกัดไซโตพลาสซึมและปกป้องจากอิทธิพล สิ่งแวดล้อม. หน้าที่หลักคือการขนส่งสาร พลาสมาเมมเบรนกำหนดขนาดของเซลล์ ไม่มีเยื่อเปิดที่มีปลายอิสระในเซลล์ ตลอดอายุการใช้งานของเซลล์ เมมเบรนจะคงที่ แต่ส่วนประกอบทั้งหมดจะได้รับการต่ออายุอย่างต่อเนื่อง

นอกจากนี้เมมเบรนภายในยังโดดเด่นอีกด้วย พวกเขาแบ่งสภาพแวดล้อมภายในของเซลล์ออกเป็นพื้นที่ทำงานแยกกัน - ช่องต่างๆ . หน้าที่หนึ่งของช่องต่างๆ คือการช่วยให้สามารถใช้งานกระบวนการทางชีวเคมีที่เข้ากันไม่ได้หลายอย่างพร้อมกันได้ โครงสร้างเมมเบรนที่หลากหลายได้รับการระบุโดยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงและอิเล็กตรอน ช่องที่ใหญ่ที่สุด ได้แก่ นิวเคลียส ไมโตคอนเดรีย ฯลฯ

ในเยื่อหุ้มชีวภาพกระบวนการเกิดขึ้นที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของพลังงานการก่อตัวและการส่งผ่านของการกระตุ้นการรับรู้และการส่งข้อมูลปรากฏการณ์ภูมิคุ้มกัน ฯลฯ ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์พลาสมาเมมเบรนจะให้การสัมผัสระหว่างเซลล์

พลาสมาเมมเบรนของเซลล์ยูคาริโอตในบางตำแหน่งจะรวมอยู่ในเยื่อหุ้มของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม เยื่อหุ้มของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมเชื่อมต่อโดยตรงกับเยื่อหุ้มของ Golgi complex ด้วยความช่วยเหลือของ Golgi complex โครงสร้างเซลล์ (ไลโซโซม ฯลฯ ) จะถูกสร้างขึ้นใหม่ ไลโซโซมหลอมรวมกับถุงพิโนไซโตติคหรือฟาโกไซโตติก อย่างหลังเกิดขึ้นจากพลาสมาเมมเบรน เซลล์จะแบ่งออกเป็น จำนวนมากเซลล์. พวกเขามีบทบาทสำคัญในระหว่างกระบวนการแลกเปลี่ยน

หลังจากการแบ่งเซลล์ เยื่อหุ้มนิวเคลียสจะถูกสร้างขึ้นจากเยื่อหุ้มของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม เยื่อหุ้มนิวเคลียสด้านนอกเป็นส่วนต่อของเมมเบรนของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม

ดังนั้นระบบเมมเบรนเดี่ยวของเซลล์จึงประกอบด้วยโครงสร้างเมมเบรนที่ซับซ้อน โครงสร้างเหล่านี้เชื่อมโยงกันทั้งเชิงพื้นที่และเชิงหน้าที่

องค์ประกอบทางเคมีของเมมเบรน

เยื่อหุ้มเซลล์ทั้งหมดของทั้งยูคาริโอตและโปรคาริโอตมีความคล้ายคลึงกัน องค์ประกอบทางเคมีและหลักการจัดองค์กร แต่อัตราส่วนของส่วนประกอบทางเคมีและรายละเอียดโครงสร้างอาจแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับประเภทของเมมเบรนและหน้าที่ของส่วนประกอบเหล่านั้น

ส่วนประกอบทางเคมีหลักของเมมเบรน ได้แก่ ไขมัน โปรตีน และคาร์โบไฮเดรตบางชนิด

กระรอก เป็นองค์ประกอบการทำงานหลักของเยื่อหุ้มชีวภาพ น้ำหนักแห้งของเมมเบรนเฉลี่ยสูงถึง 60% พวกมันก่อตัวเป็นสารเชิงซ้อนกับไขมัน ในโครงสร้างของเมมเบรนจะแยกแยะโปรตีนพื้นผิวและภายใน

โปรตีนบนพื้นผิวคิดเป็นประมาณ 30% ของโปรตีนเมมเบรนทั้งหมด มีอยู่บนพื้นผิวด้านนอกและด้านในของเมมเบรน โปรตีนบนพื้นผิวเชื่อมต่อกับพื้นผิวเมมเบรนโดยตรงหรือผ่านแคตไอออนไดวาเลนต์ ส่วนใหญ่เป็น Ca 2+ และ Mg 2+ โดยแรงไฟฟ้า เมื่อถูกทำลาย เซลล์จะถูกแยกออกจากเยื่อหุ้มเซลล์ได้ง่าย

โปรตีนภายในมีสัดส่วนเกือบ 70% ของโปรตีนเมมเบรนทั้งหมด พวกมันถูกจุ่มลงในระดับความลึกที่แตกต่างกันในชั้นไลปิด บางครั้งพวกมันทะลุผ่านเยื่อหุ้มเซลล์โดยตรง โปรตีนดังกล่าวจับกับทั้งสองพื้นผิวของเมมเบรน

ขึ้นอยู่กับบทบาททางชีววิทยา โปรตีนของเมมเบรนจะถูกแบ่งออกเป็นเอนไซม์ การป้องกัน ตัวรับ (โปรตีนสัญญาณ) และโครงสร้าง

เมมเบรนประเภทต่างๆมีชุดเฉพาะ เอนไซม์ โปรตีน เมมเบรนประกอบด้วยเอนไซม์บางชนิดที่มีส่วนร่วมในการควบคุมการเผาผลาญ การแปลงพลังงาน ฯลฯ

โปรตีนเมมเบรนบางชนิด (แอนติบอดี ฯลฯ ) ทำหน้าที่ ป้องกัน การทำงาน.

โปรตีนโครงสร้างมีส่วนเกี่ยวข้องในการรักษาเสถียรภาพของเมมเบรน

โปรตีนของตัวรับสามารถเปลี่ยนโครงสร้างเชิงพื้นที่เพื่อตอบสนองต่ออิทธิพลของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมต่างๆ และส่งสัญญาณเข้าสู่เซลล์

ไขมัน คิดเป็น 40% ของน้ำหนักแห้งของเมมเบรน ฟอสโฟไลปิดมีอิทธิพลเหนือในหมู่ไขมัน (มากถึง 80%) ฟอสโฟลิปิดประกอบด้วยกรดฟอสฟอริกและซัลฟิวริกตกค้างซึ่งก่อตัวเป็นหัวที่ชอบน้ำ ส่วนที่ไม่มีขั้วจะแสดงด้วยสารตกค้างของกรดไขมัน

คาร์โบไฮเดรต ไม่ก่อตัวเป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มเซลล์อย่างอิสระ พวกมันก่อตัวเป็นสารเชิงซ้อนด้วยโปรตีนหรือไขมัน: ไกลโคโปรตีนหรือไกลโคลิปิดตามลำดับ มีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นที่ด้านนอกของเมมเบรนด้านนอก

โครงสร้างของเยื่อหุ้มชีวภาพ

แบบจำลองที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปของเยื่อหุ้มชีวภาพของทั้งโปรคาริโอตและยูคาริโอตคือ โมเสกเหลว . ชื่อนี้มาจากความจริงที่ว่าประมาณ 30% ของไขมันมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับโปรตีนภายใน ในขณะที่ส่วนที่เหลืออยู่ในสถานะของเหลว โมเลกุลของไขมันก่อตัวเป็นสองชั้น โดยที่กรดโพลาร์ไฮโดรฟิลิกฟอสฟอริก (หัว) หันไปทางด้านนอกและด้านในของเมมเบรน หันไปทางตัวกลางที่เป็นของเหลว และหางที่ไม่มีขั้วหันเข้าด้านใน โมเลกุลของโปรตีนจะอยู่ด้านนอกหรือด้านใน ข้างในชั้นไขมันหรือแช่อยู่ในนั้น จากด้านบน เมมเบรนมีลักษณะคล้ายโมเสก ซึ่งเกิดขึ้นจากหัวขั้วของไขมัน พื้นผิว และโปรตีนภายใน

เมมเบรนสามารถเคลื่อนที่เป็นคลื่นได้ ซึ่งเอื้อต่อการเคลื่อนที่ของโมเลกุลขนาดใหญ่ เนื่องจากโมเลกุลที่ประกอบเป็นเมมเบรนสามารถเคลื่อนที่ได้ เมมเบรนจึงฟื้นตัวได้อย่างรวดเร็วจากความเสียหายเล็กน้อย และสามารถรวมเข้าด้วยกัน ยืดและหดตัวได้อย่างง่ายดาย

ระหว่างโมเลกุลโปรตีนหรือส่วนต่างๆ มักมีรูพรุนหรือท่อที่เต็มไปด้วยน้ำ

พื้นผิวของเมมเบรนมีความแตกต่างกัน ซึ่งเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติทางสรีรวิทยาที่โดดเด่นของพื้นที่ต่างๆ มันสร้างกระบวนการโค้งงอพับ microvilli ซึ่งเพิ่มพื้นผิวด้านนอกและด้านในของเซลล์อย่างมาก

การลำเลียงสารผ่านเมมเบรน

การขนส่งอาจเป็นแบบพาสซีฟ (โดยไม่ใช้พลังงาน) หรือแบบแอคทีฟ (โดยใช้พลังงาน)

เฉยๆ

การขนส่งแบบพาสซีฟเกิดขึ้นผ่านการแพร่กระจาย การออสโมซิส และการขนส่งโปรตีน กระบวนการขนส่งแบบพาสซีฟและแอคทีฟนั้นมีอยู่ในเมมเบรนทุกประเภท

การแพร่กระจาย เป็นกระบวนการแทรกซึมของโมเลกุล การแทรกซึมเกิดขึ้นเนื่องจากความเข้มข้นของสารภายนอกและภายในเซลล์แตกต่างกันตาม การไล่ระดับความเข้มข้น . สารแทรกซึมเข้าไปในเมมเบรนผ่านบางพื้นที่หรือรูพรุนเนื่องจากการเคลื่อนตัวของโมเลกุลด้วยความร้อนที่ไม่เป็นระเบียบโดยไม่ใช้พลังงาน การแพร่กระจายขึ้นอยู่กับการซึมผ่านของเมมเบรน กระบวนการขนส่งแบบพาสซีฟช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสามารถในการซึมผ่านของสารผ่านเยื่อเมมเบรน กึ่งซึมผ่าน เยื่อหุ้มเซลล์คือความสามารถในการเลือกให้โมเลกุลและไอออนต่างๆ ผ่านเข้าและออกจากเซลล์ได้ ในกรณีนี้ เช่นเดียวกับการแพร่กระจาย สสารจะเคลื่อนที่เนื่องจากการไล่ระดับความเข้มข้นโดยแทบไม่ต้องใช้พลังงานเลย

ออสโมซิส คือการแพร่กระจายของน้ำผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านจากบริเวณที่มีความเข้มข้นของตัวถูกละลายต่ำกว่าไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นสูง

มีกลไกหลายประการของการขนส่งแบบพาสซีฟด้วยความช่วยเหลือของโปรตีน: 1) ด้วยการมีส่วนร่วมของโปรตีนพาหะเคลื่อนที่ที่ยึดสารที่ถูกขนส่งไว้บนพื้นผิวด้านหนึ่งของเมมเบรนและปล่อยออกมาที่อีกด้านหนึ่ง; 2) เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่าของโปรตีนภายในที่ข้ามเยื่อหุ้มเซลล์ โปรตีนบางชนิดสามารถหมุนรอบแกนของมันเองได้

โมเลกุลพาหะที่ตรึงอยู่ในเมมเบรนสามารถก่อตัวเป็นสายโซ่ได้ และสารบางชนิดจะเคลื่อนที่ตามลำดับจากจุดเชื่อมต่อหนึ่งของสายนี้ไปยังอีกสายหนึ่ง

คล่องแคล่ว

การขนส่งแบบแอคทีฟนั้นสัมพันธ์กับการใช้พลังงาน ซึ่งแหล่งที่มาอาจเป็นได้ทั้งความเข้มข้นของไอออนที่เกิดขึ้นทั้งสองด้านของเมมเบรนที่แตกต่างกัน หรือพลังงานที่ถูกปล่อยออกมาเมื่อโมเลกุล ATP ถูกทำลาย

การลำเลียงสารผ่านพลาสมาเมมเบรนได้รับอิทธิพลจากความแตกต่างในความเข้มข้นของโพแทสเซียมและโซเดียมไอออนในสภาพแวดล้อมภายในและภายนอกของเซลล์ ภายในเซลล์ที่มีชีวิต ความเข้มข้นของโพแทสเซียมไอออนจะสูงกว่าภายนอกเสมอ และโซเดียมไอออนก็ในทางกลับกัน การไล่ระดับความเข้มข้นเกิดขึ้นซึ่งนำไปสู่โซเดียมไอออนเข้าสู่เซลล์ผ่านการแพร่กระจายและโพแทสเซียมไอออนออกไป ความเข้มข้นของไอออนภายในและภายนอกเซลล์ไม่เคยเท่ากัน เนื่องจากมีกลไกพิเศษที่จะกำจัดโซเดียมไอออนออกจากเซลล์และนำโพแทสเซียมไอออนไปที่นั่น กลไกนี้เรียกว่า ปั๊มโพแทสเซียมโซเดียม . กระบวนการนี้เกิดขึ้นพร้อมกับการใช้พลังงาน ความเข้มข้นของไอออนเหล่านี้ทั้งสองด้านของพลาสมาเมมเบรนจะเท่ากันในเซลล์ที่ตายแล้วหรือเซลล์แช่แข็ง ด้วยปั๊มโพแทสเซียม-โซเดียม การเคลื่อนย้ายพลังงานที่เป็นลบ (เทียบกับการไล่ระดับความเข้มข้น) ของสารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ (กลูโคส กรดอะมิโน ฯลฯ) จึงสะดวกขึ้น

การขนส่งแบบแอคทีฟรวมถึงไซโตส การกำจัดสารออกจากเซลล์เรียกว่า ภาวะ exocytosis โดยนำพวกมันเข้าไปในห้องขัง- เอนโดโทซิส . endocytosis มีสองประเภท: phagocytosis และ pinocytosis ในกรณีนี้จะเกิดฟองอากาศล้อมรอบด้วยเมมเบรนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.01-2 ไมครอน สสารในการสร้างสรรค์เหล่านี้หลอมรวมหรือมีปฏิกิริยากับโครงสร้างเมมเบรนต่างๆ

ฟาโกไซโตซิส (จากภาษากรีก ฟาโกส- กิน) - การดูดซึมวัตถุแข็งอนุภาคของสารอินทรีย์เซลล์ขนาดเล็ก ฯลฯ พบ Phagocytosis ในเซลล์ของสัตว์เซลล์เดียวหรือหลายเซลล์ที่ไม่มีผนังเซลล์ สัตว์เซลล์เดียว (อะมีบา, โฟรามินิเฟรา ฯลฯ) และสัตว์หลายเซลล์บางชนิด (เซลล์ไฮดรา ฯลฯ) กินอาหารผ่านกระบวนการฟาโกไซโตซิส เม็ดเลือดขาวของคอร์ดทำหน้าที่ป้องกันผ่านการทำลายเซลล์

กระบวนการทำลายเซลล์เกิดขึ้นในหลายขั้นตอน: 1) การนำเซลล์เข้าใกล้วัตถุที่สามารถจับได้; 2) การก่อตัวของ phagosome - พลาสมาเมมเบรนห่อหุ้มวัตถุและดันเข้าไปในไซโตพลาสซึม 3) การย่อยของวัตถุ (ไลโซโซมที่มีเอนไซม์ไฮโดรไลติกมาถึง) สารตกค้างที่ไม่ได้ย่อยจะถูกกำจัดออกจากเซลล์

พิโนไซโทซิส (จากภาษากรีก ปิโนต์- ดื่มดูดซับ) - นี่คือการดูดซึมของเหลวโดยเซลล์พร้อมกับสารประกอบที่ละลายในนั้น เกิดขึ้นเนื่องจากการดัดงอของเมมเบรน พบได้ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตต่างๆ

เซลล์ที่ประกอบเป็นเนื้อเยื่อของสัตว์และพืชมีความแตกต่างกันอย่างมากทั้งในด้านรูปร่าง ขนาด และ โครงสร้างภายใน. อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้ล้วนแสดงความคล้ายคลึงกันในลักษณะหลักของกระบวนการชีวิต เมแทบอลิซึม ความหงุดหงิด การเติบโต การพัฒนา และความสามารถในการเปลี่ยนแปลง

เซลล์ทุกประเภทประกอบด้วยองค์ประกอบหลักสองส่วนซึ่งมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด ได้แก่ ไซโตพลาสซึมและนิวเคลียส นิวเคลียสถูกแยกออกจากไซโตพลาสซึมด้วยเมมเบรนที่มีรูพรุน และประกอบด้วยน้ำนมนิวเคลียร์ โครมาติน และนิวเคลียส ไซโตพลาสซึมกึ่งของเหลวเติมเต็มทั้งเซลล์และถูกแทรกซึมโดยท่อจำนวนมาก ด้านนอกถูกหุ้มด้วยเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม มันมีความเชี่ยวชาญ โครงสร้างออร์แกเนลล์,ปรากฏอย่างถาวรในเซลล์ และก่อตัวชั่วคราว - การรวมออร์แกเนลล์เมมเบรน : เยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมชั้นนอก (OCM), ตาข่ายเอนโดพลาสมิก (ER), อุปกรณ์กอลไจ, ไลโซโซม, ไมโตคอนเดรีย และพลาสติด โครงสร้างของออร์แกเนลล์เมมเบรนทั้งหมดนั้นขึ้นอยู่กับเยื่อหุ้มชีวภาพ เมมเบรนทั้งหมดมีแผนโครงสร้างพื้นฐานที่เหมือนกัน และประกอบด้วยฟอสโฟลิพิด 2 ชั้น ซึ่งโมเลกุลโปรตีนจะถูกแช่อยู่ที่ระดับความลึกต่างกันในแต่ละด้าน เยื่อหุ้มของออร์แกเนลล์ต่างกันเฉพาะในชุดของโปรตีนที่ประกอบด้วย

แผนผังโครงสร้างของเซลล์ยูคาริโอตเอ - เซลล์ต้นกำเนิดจากสัตว์ B - เซลล์พืช: 1 - นิวเคลียสที่มีโครมาตินและนิวคลีโอลัส, 2 - เยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม, 3 - ผนังเซลล์, 4 - รูขุมขนในผนังเซลล์ซึ่งไซโตพลาสซึมของเซลล์ใกล้เคียงสื่อสารกัน, 5 - เรติเคิลเอนโดพลาสซึมแบบหยาบ, b - เรติเคิลเอนโดพลาสซึมเรียบ , 7 - pinocytotic vacuole, 8 - อุปกรณ์ Golgi (ซับซ้อน), 9 - ไลโซโซม, 10 - การรวมไขมันในช่องของ reticulum เอนโดพลาสซึมเรียบ, 11 - ศูนย์กลางเซลล์, 12 - ไมโตคอนเดรีย, 13 - ไรโบโซมอิสระและโพลีไรโบโซม, 14 - แวคิวโอล , 15 - คลอโรพลาสต์

เยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมเซลล์พืช สัตว์หลายเซลล์ โปรโตซัว และแบคทีเรียทั้งหมดมีเยื่อหุ้มเซลล์สามชั้น ชั้นนอกและชั้นในประกอบด้วยโมเลกุลโปรตีน ชั้นกลางประกอบด้วยโมเลกุลไขมัน มันจำกัดไซโตพลาสซึมจากสภาพแวดล้อมภายนอก ล้อมรอบออร์แกเนลล์ของเซลล์ทั้งหมด และเป็นโครงสร้างทางชีววิทยาที่เป็นสากล ในบางเซลล์ เยื่อหุ้มชั้นนอกจะเกิดขึ้นจากเยื่อหุ้มหลาย ๆ เยื่อหุ้มที่อยู่ติดกันอย่างแน่นหนา ในกรณีเช่นนี้ เยื่อหุ้มเซลล์จะมีความหนาแน่นและยืดหยุ่น และช่วยให้เซลล์คงรูปร่างไว้ได้ เช่น ในยูกลีนาและสลิปเปอร์ซิลิเอต เซลล์พืชส่วนใหญ่นอกจากเมมเบรนแล้ว ยังมีเปลือกเซลลูโลสหนาด้านนอกด้วย - ผนังเซลล์. มองเห็นได้ชัดเจนในกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงทั่วไป และทำหน้าที่รองรับเนื่องจากชั้นนอกที่แข็ง ซึ่งทำให้เซลล์มีรูปร่างที่ชัดเจน

บนพื้นผิวของเซลล์เมมเบรนจะก่อให้เกิดผลพลอยได้ยาวขึ้น - ไมโครวิลลี่, รอยพับ, การรุกรานและการยื่นออกมาซึ่งจะเพิ่มการดูดซึมหรือพื้นผิวขับถ่ายอย่างมาก ด้วยความช่วยเหลือของการเจริญเติบโตของเมมเบรน เซลล์จะเชื่อมต่อกันในเนื้อเยื่อและอวัยวะของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ เอนไซม์ต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญจะอยู่ที่รอยพับของเยื่อหุ้มเซลล์ ด้วยการแบ่งเซลล์ออกจากสิ่งแวดล้อม เมมเบรนจะควบคุมทิศทางการแพร่กระจายของสารและในขณะเดียวกันก็ขนย้ายพวกมันเข้าไปในเซลล์ (การสะสม) หรือออก (การขับถ่าย) เนื่องจากคุณสมบัติเหล่านี้ของเมมเบรน ความเข้มข้นของโพแทสเซียม แคลเซียม แมกนีเซียม และฟอสฟอรัสไอออนในไซโตพลาสซึมจึงสูงขึ้น และความเข้มข้นของโซเดียมและคลอรีนต่ำกว่าในสิ่งแวดล้อม ผ่านรูขุมขนของเยื่อหุ้มชั้นนอก ไอออน น้ำ และโมเลกุลขนาดเล็กของสารอื่น ๆ จะแทรกซึมเข้าไปในเซลล์จากสภาพแวดล้อมภายนอก การแทรกซึมของอนุภาคของแข็งที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่เข้าไปในเซลล์นั้นทำได้โดย ฟาโกไซโตซิส(จากภาษากรีก "phago" - กิน "ดื่ม" - เซลล์) ในกรณีนี้ เมมเบรนด้านนอก ณ จุดที่สัมผัสกับอนุภาคจะโค้งงอเข้าไปในเซลล์ เพื่อดึงอนุภาคให้ลึกเข้าไปในไซโตพลาสซึม ซึ่งเป็นจุดที่เกิดการแตกตัวของเอนไซม์ หยดสารของเหลวเข้าสู่เซลล์ในลักษณะเดียวกัน การดูดซึมของพวกมันเรียกว่า พิโนไซโทซิส(จากภาษากรีก "pino" - ดื่ม "cytos" - เซลล์) เยื่อหุ้มเซลล์ชั้นนอกยังทำหน้าที่ทางชีวภาพที่สำคัญอื่นๆ ด้วย

ไซโตพลาสซึม 85% ประกอบด้วยน้ำ 10% - โปรตีนส่วนที่เหลือของปริมาตรประกอบด้วยไขมันคาร์โบไฮเดรตกรดนิวคลีอิกและสารประกอบแร่ธาตุ สารทั้งหมดนี้ก่อให้เกิดสารละลายคอลลอยด์ซึ่งมีความคล้ายคลึงกับกลีเซอรีน สารคอลลอยด์ของเซลล์ขึ้นอยู่กับสถานะทางสรีรวิทยาและธรรมชาติของอิทธิพลของสภาพแวดล้อมภายนอกมีคุณสมบัติของทั้งของเหลวและร่างกายที่ยืดหยุ่นและหนาแน่นกว่า ไซโตพลาสซึมถูกแทรกซึมไปตามช่องต่างๆ รูปทรงต่างๆและปริมาณที่เรียกว่า ตาข่ายเอนโดพลาสซึมผนังของพวกมันเป็นเยื่อหุ้มที่สัมผัสใกล้ชิดกับออร์แกเนลล์ทั้งหมดของเซลล์และเมื่อรวมกันแล้วก็จะเป็นระบบการทำงานและโครงสร้างเดียวสำหรับการเผาผลาญพลังงานและการเคลื่อนไหวของสารภายในเซลล์

ผนังของท่อประกอบด้วยเม็ดเล็ก ๆ ที่เรียกว่า ไรโบโซมเครือข่ายของ tubules นี้เรียกว่า granular ไรโบโซมสามารถกระจายอยู่บนพื้นผิวของท่อหรือก่อตัวเป็นสารเชิงซ้อนของไรโบโซมตั้งแต่ 5 ถึง 7 ตัวขึ้นไป เรียกว่า โพลีโซมท่ออื่น ๆ ไม่มีแกรนูล แต่ก่อตัวเป็นตาข่ายเอนโดพลาสซึมแบบเรียบ เอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ไขมันและคาร์โบไฮเดรตอยู่บนผนัง

ช่องภายในของ tubules เต็มไปด้วยของเสียจากเซลล์ ท่อในเซลล์ซึ่งก่อตัวเป็นระบบการแตกแขนงที่ซับซ้อนควบคุมการเคลื่อนไหวและความเข้มข้นของสารแยกโมเลกุลต่าง ๆ ของสารอินทรีย์และขั้นตอนการสังเคราะห์ บนพื้นผิวด้านในและด้านนอกของเมมเบรนที่อุดมไปด้วยเอนไซม์ โปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรตจะถูกสังเคราะห์ ซึ่งนำไปใช้ในกระบวนการเมแทบอลิซึม หรือสะสมในไซโตพลาสซึมเป็นสารรวม หรือถูกขับออกมา

ไรโบโซมพบได้ในเซลล์ทุกประเภทตั้งแต่แบคทีเรียไปจนถึงเซลล์ของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ เหล่านี้เป็นวัตถุทรงกลมประกอบด้วยกรดไรโบนิวคลีอิก (RNA) และโปรตีนในสัดส่วนที่เกือบเท่ากัน พวกเขามีแมกนีเซียมอย่างแน่นอนซึ่งจะช่วยรักษาโครงสร้างของไรโบโซม ไรโบโซมสามารถเชื่อมโยงกับเยื่อหุ้มของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม กับเยื่อหุ้มเซลล์ด้านนอก หรือไม่ก็อยู่ในไซโตพลาสซึม พวกมันทำการสังเคราะห์โปรตีน นอกจากไซโตพลาสซึมแล้ว ยังพบไรโบโซมในนิวเคลียสของเซลล์อีกด้วย พวกมันถูกสร้างขึ้นในนิวเคลียสแล้วเข้าสู่ไซโตพลาสซึม

กอลจิคอมเพล็กซ์ในเซลล์พืชดูเหมือนร่างกายแต่ละส่วนล้อมรอบด้วยเยื่อหุ้มเซลล์ ในเซลล์ของสัตว์ ออร์แกเนลล์นี้แสดงด้วยถังน้ำ ท่อ และถุงน้ำ ผลิตภัณฑ์จากการหลั่งเซลล์เข้าสู่หลอดเมมเบรนของ Golgi complex จาก tubules ของ endoplasmic reticulum ซึ่งพวกมันจะถูกจัดเรียงใหม่ทางเคมี อัดแน่น แล้วผ่านเข้าไปในไซโตพลาสซึมและเซลล์จะใช้เองหรือเอาออกจากมัน ในถังของ Golgi complex โพลีแซ็กคาไรด์จะถูกสังเคราะห์และรวมกับโปรตีนทำให้เกิดไกลโคโปรตีน

ไมโตคอนเดรีย- มีรูปร่างคล้ายแท่งเล็กๆ มีเยื่อหุ้ม 2 ชั้นล้อมรอบ รอยพับจำนวนมาก - คริสเต - ยื่นออกมาจากเยื่อหุ้มชั้นในของไมโตคอนเดรีย บนผนังมีเอนไซม์ต่าง ๆ ด้วยความช่วยเหลือในการสังเคราะห์สารพลังงานสูง - อะดีโนซีนไตรฟอสฟอริกแอซิด (ATP) ขึ้นอยู่กับกิจกรรมของเซลล์และอิทธิพลภายนอก ไมโตคอนเดรียสามารถเคลื่อนที่ เปลี่ยนขนาดและรูปร่างได้ ไรโบโซม, ฟอสโฟลิพิด, RNA และ DNA พบได้ในไมโตคอนเดรีย การมีอยู่ของ DNA ในไมโตคอนเดรียสัมพันธ์กับความสามารถของออร์แกเนลล์เหล่านี้ในการสืบพันธุ์โดยเกิดการหดตัวหรือการแตกหน่อระหว่างการแบ่งเซลล์ รวมถึงการสังเคราะห์โปรตีนไมโตคอนเดรียบางชนิด

ไลโซโซม- ก่อตัวเป็นวงรีเล็ก ๆ ล้อมรอบด้วยเมมเบรนและกระจัดกระจายไปทั่วไซโตพลาสซึม พบได้ในเซลล์ของสัตว์และพืชทุกชนิด พวกมันเกิดขึ้นในส่วนขยายของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมและใน Golgi complex ซึ่งเต็มไปด้วยเอนไซม์ไฮโดรไลติกจากนั้นแยกออกและเข้าสู่ไซโตพลาสซึม ภายใต้สภาวะปกติ ไลโซโซมจะย่อยอนุภาคที่เข้าสู่เซลล์โดยฟาโกไซโตซิสและออร์แกเนลของเซลล์ที่กำลังจะตาย ผลิตภัณฑ์ของไลโซโซมจะถูกขับออกทางเยื่อไลโซโซมเข้าไปในไซโตพลาสซึมซึ่งพวกมันจะรวมอยู่ในโมเลกุลใหม่ เมื่อเยื่อไลโซโซมแตกออก เอนไซม์จะเข้าสู่ไซโตพลาสซึมและ ย่อยเนื้อหาทำให้เซลล์ตาย

พลาสติดพบเฉพาะในเซลล์พืชและพบในพืชสีเขียวส่วนใหญ่ พวกมันถูกสังเคราะห์และสะสมเป็นพลาสติด อินทรียฺวัตถุ. พลาสติดมีสามประเภท: คลอโรพลาสต์, โครโมพลาสต์ และลิวโคพลาสต์

คลอโรพลาสต์ -พลาสติดสีเขียวที่มีคลอโรฟิลล์เม็ดสีเขียว พบได้ในใบ ก้านอ่อน และผลดิบ คลอโรพลาสต์ถูกล้อมรอบด้วยเมมเบรนสองชั้น ในพืชที่สูงขึ้นส่วนภายในของคลอโรพลาสต์จะเต็มไปด้วยสารกึ่งของเหลวซึ่งแผ่นเปลือกโลกจะวางขนานกัน เมมเบรนที่จับคู่กันของแผ่นเปลือกโลก รวมตัวกันเป็นชั้นที่มีคลอโรฟิลล์ (รูปที่ 6) ในแต่ละกองของคลอโรพลาสต์ของพืชชั้นสูง ชั้นของโมเลกุลโปรตีนและโมเลกุลของไขมันจะสลับกัน และโมเลกุลของคลอโรฟิลล์จะอยู่ระหว่างพวกมัน โครงสร้างแบบชั้นนี้ให้พื้นผิวที่ว่างสูงสุด และอำนวยความสะดวกในการจับและถ่ายโอนพลังงานระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง

โครโมพลาสต์ -พลาสติดที่มีเม็ดสีจากพืช (แดงหรือน้ำตาล, เหลือง, ส้ม) มีความเข้มข้นอยู่ในไซโตพลาสซึมของเซลล์ของดอกไม้ ลำต้น ผลไม้ และใบของพืช และให้สีที่เหมาะสม โครโมพลาสต์เกิดจากลิวโคพลาสต์หรือคลอโรพลาสต์เนื่องจากการสะสมของเม็ดสี แคโรทีนอยด์

เม็ดเลือดขาว - ไม่มีสีพลาสติดที่อยู่ในส่วนของพืชที่ไม่มีสี: ในลำต้น ราก หัว ฯลฯ เมล็ดแป้งสะสมอยู่ในเซลล์เม็ดเลือดขาวบางชนิด น้ำมันและโปรตีนสะสมในเซลล์เม็ดเลือดขาวของเซลล์อื่น

พลาสติดทั้งหมดเกิดขึ้นจากรุ่นก่อน - พลาสติด พวกเขาเปิดเผย DNA ที่ควบคุมการสืบพันธุ์ของออร์แกเนลล์เหล่านี้

ศูนย์เซลล์หรือเซนโทรโซม มีบทบาทสำคัญในการแบ่งเซลล์ ประกอบด้วยเซนทริโอล 2 ตัว . พบได้ในเซลล์สัตว์และพืชทุกชนิด ยกเว้นเชื้อราที่ออกดอก เชื้อราส่วนล่าง และโปรโตซัวบางชนิด เซนทริโอลในการแบ่งเซลล์มีส่วนร่วมในการก่อตัวของแกนหมุนของการแบ่งและตั้งอยู่ที่ขั้วของมัน ในเซลล์ที่กำลังแบ่ง ศูนย์กลางของเซลล์จะเป็นคนแรกที่แบ่ง และในขณะเดียวกันก็เกิดแกนอะโครมาตินขึ้น ซึ่งจะกำหนดทิศทางของโครโมโซมในขณะที่พวกมันแยกตัวไปยังขั้ว เซนทริโอลหนึ่งอันออกจากเซลล์ลูกสาวแต่ละเซลล์

เซลล์พืชและสัตว์หลายชนิดมี สารอินทรีย์ที่มีจุดประสงค์พิเศษ: ตา,ทำหน้าที่ของการเคลื่อนไหว (ciliates, เซลล์ ระบบทางเดินหายใจ), แฟลเจลลา(โปรโตซัวเซลล์เดียว, เซลล์สืบพันธุ์เพศชายในสัตว์และพืช เป็นต้น) รวม -องค์ประกอบชั่วคราวที่เกิดขึ้นในเซลล์ในช่วงชีวิตหนึ่งอันเป็นผลมาจากฟังก์ชันสังเคราะห์ พวกมันถูกใช้หรือเอาออกจากเซลล์ การรวมยังเป็นสารอาหารสำรอง: ในเซลล์พืช - แป้ง, หยดไขมัน, บล็อก, น้ำมันหอมระเหยกรดอินทรีย์หลายชนิด เกลือของกรดอินทรีย์และกรดอนินทรีย์ ในเซลล์สัตว์ - ไกลโคเจน (ในเซลล์ตับและกล้ามเนื้อ), หยดไขมัน (ในเนื้อเยื่อใต้ผิวหนัง); สิ่งเจือปนบางอย่างสะสมในเซลล์เป็นของเสีย - ในรูปของผลึก เม็ดสี ฯลฯ

แวคิวโอล -สิ่งเหล่านี้คือโพรงที่ล้อมรอบด้วยเมมเบรน แสดงออกได้ดีในเซลล์พืชและมีอยู่ในโปรโตซัว เกิดขึ้นในบริเวณต่างๆ ของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม และพวกเขาก็ค่อยๆแยกตัวออกจากมัน แวคิวโอลรักษาความดัน turgor โดยน้ำนมจากเซลล์หรือแวคิวโอลาร์นั้นมีความเข้มข้นอยู่ในนั้น โมเลกุลที่กำหนดความเข้มข้นของออสโมติก เชื่อกันว่าผลิตภัณฑ์เริ่มแรกของการสังเคราะห์ - คาร์โบไฮเดรตที่ละลายน้ำได้, โปรตีน, เพกติน ฯลฯ - สะสมอยู่ในถังของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม กระจุกเหล่านี้เป็นตัวแทนของแวคิวโอลในอนาคต

ไซโตสเกเลตัน . หนึ่งใน คุณสมบัติที่โดดเด่นเซลล์ยูคาริโอตคือการพัฒนาไซโตพลาสซึมของการก่อตัวของโครงกระดูกในรูปของไมโครทูบูลและการรวมกลุ่มของเส้นใยโปรตีน องค์ประกอบของโครงร่างโครงร่างมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมด้านนอกและเปลือกนิวเคลียส และก่อให้เกิดการทอที่ซับซ้อนในไซโตพลาสซึม องค์ประกอบที่รองรับของไซโตพลาสซึมจะกำหนดรูปร่างของเซลล์รับประกันการเคลื่อนที่ของโครงสร้างภายในเซลล์และการเคลื่อนไหวของทั้งเซลล์

แกนกลางเซลล์มีบทบาทสำคัญในชีวิตของมัน เมื่อเอาออก เซลล์ก็จะหยุดการทำงานและตายไป เซลล์สัตว์ส่วนใหญ่มีนิวเคลียสเดียว แต่ก็มีเซลล์หลายนิวเคลียสด้วย (ตับและกล้ามเนื้อของมนุษย์, เชื้อรา, ซิลิเอต, สาหร่ายสีเขียว) เซลล์เม็ดเลือดแดงของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมพัฒนามาจากเซลล์ต้นกำเนิดที่มีนิวเคลียส แต่เซลล์เม็ดเลือดแดงที่โตเต็มที่จะสูญเสียมันไปและมีอายุได้ไม่นาน

นิวเคลียสถูกล้อมรอบด้วยเมมเบรนสองชั้นซึ่งเต็มไปด้วยรูพรุนซึ่งมีการเชื่อมต่ออย่างใกล้ชิดกับช่องทางของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมและไซโตพลาสซึม ภายในแกนกลางคือ โครมาติน- ส่วนที่เป็นเกลียวของโครโมโซม ในระหว่างการแบ่งเซลล์ พวกมันจะกลายเป็นโครงสร้างรูปแท่งซึ่งมองเห็นได้ชัดเจนภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง โครโมโซมเป็นสารเชิงซ้อนที่ซับซ้อนของโปรตีนและดีเอ็นเอที่เรียกว่า นิวคลีโอโปรตีน

หน้าที่ของนิวเคลียสคือการควบคุมการทำงานที่สำคัญทั้งหมดของเซลล์ซึ่งดำเนินการโดยได้รับความช่วยเหลือจากผู้ให้บริการวัสดุ DNA และ RNA ของข้อมูลทางพันธุกรรม เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการแบ่งเซลล์ DNA จะเพิ่มเป็นสองเท่า ในระหว่างไมโทซิส โครโมโซมจะแยกออกและส่งต่อไปยังเซลล์ลูกสาว เพื่อให้มั่นใจว่าข้อมูลทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิตแต่ละประเภทมีความต่อเนื่อง

คาริโอพลาสซึม - ระยะของเหลวของนิวเคลียสซึ่งของเสียจากโครงสร้างนิวเคลียร์ถูกพบในรูปแบบละลาย

นิวคลีโอลัส- ส่วนที่แยกจากกันและหนาแน่นที่สุดของแกนกลาง นิวเคลียสประกอบด้วยโปรตีนเชิงซ้อนและ RNA รวมถึงฟอสเฟตอิสระหรือพันธะฟอสเฟตของโพแทสเซียม แมกนีเซียม แคลเซียม เหล็ก สังกะสี และไรโบโซม นิวเคลียสจะหายไปก่อนที่จะเริ่มการแบ่งเซลล์และถูกสร้างขึ้นใหม่ในระยะสุดท้ายของการแบ่ง

ดังนั้นเซลล์จึงมีโครงสร้างที่ดีและซับซ้อนมาก เครือข่ายที่กว้างขวางของเยื่อไซโตพลาสซึมและหลักการเมมเบรนของโครงสร้างของออร์แกเนล ทำให้สามารถแยกแยะระหว่างเหตุการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นพร้อมกันในเซลล์ได้ ปฏิกริยาเคมี. การก่อตัวของเซลล์แต่ละรูปแบบมีโครงสร้างและหน้าที่เฉพาะของตัวเองแต่เพียงปฏิสัมพันธ์เท่านั้นจึงจะสามารถทำงานประสานกันของเซลล์ได้ จากปฏิสัมพันธ์นี้ สารจากสิ่งแวดล้อมจะเข้าสู่เซลล์และของเสียจะถูกกำจัดออกจากเซลล์เข้าไปในเซลล์ . สภาพแวดล้อมภายนอก- นี่คือวิธีที่การเผาผลาญเกิดขึ้น ความสมบูรณ์แบบของการจัดระเบียบโครงสร้างของเซลล์อาจเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อเป็นผลมาจากวิวัฒนาการทางชีววิทยาในระยะยาว ซึ่งในระหว่างนั้นการทำงานของเซลล์จะค่อยๆ มีความซับซ้อนมากขึ้น

รูปแบบเซลล์เดียวที่เรียบง่ายที่สุดแสดงถึงทั้งเซลล์และสิ่งมีชีวิตที่แสดงออกถึงชีวิตทั้งหมด ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์เซลล์จะรวมตัวกันเป็นกลุ่มที่เป็นเนื้อเดียวกัน - เนื้อเยื่อ ในทางกลับกันเนื้อเยื่อจะสร้างอวัยวะ ระบบ และหน้าที่ของพวกมันจะถูกกำหนดโดยกิจกรรมสำคัญทั่วไปของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด