Inimene, nagu kõik elusolendid, koosneb rakkudest, mis on omavahel seotud ühendavate struktuuridega.
Rakud ise käituvad nagu elusolendid, kuna täidavad samu elulisi funktsioone nagu mitmerakulised organismid: nad söövad enda ülalpidamiseks, kasutavad energiaks hapnikku, reageerivad teatud stiimulitele ja neil on võime paljuneda.

Lüsosoomid- organellid, mis vastutavad tsütoplasmasse sisenevate ainete seedimise eest.

Ribosoomid- organellid, mis sünteesivad aminohapete molekulidest valke.

Raku- või tsütoplasmaatiline membraan on rakku ümbritsev poolläbilaskev struktuur. Tagab raku ühenduse rakuvälise keskkonnaga.

Tsütoplasma- aine, mis täidab kogu raku ja sisaldab kõiki rakukehi, sealhulgas tuuma.

mikrovillid- tsütoplasmaatilise membraani voldid ja punnid, tagades ainete läbipääsu sellest.

tsentrosoom- osaleb mitoosis või rakkude jagunemises.

Tsentrioolid tsentrosoomi keskosad.

Vacuoolid- väikesed vesiikulid tsütoplasmas, mis on täidetud rakuvedelikuga.

Tuum- üks raku põhikomponente, kuna tuum on pärilike tunnuste kandja ja mõjutab bioloogilise pärilikkuse paljunemist ja edasikandumist.

tuumaümbris- poorne membraan, mis reguleerib ainete liikumist tuuma ja tsütoplasma vahel.

Nucleolid- ribosoomide moodustumisel osalevad tuuma sfäärilised organellid.

Intratsellulaarsed filamendid tsütoplasmas leiduvad organellid.

Mitokondrid- organellid, mis osalevad paljudes keemilistes reaktsioonides, näiteks rakuhingamises.

Kuidas me energiat saame: katabolism ja anabolism 21.11.03 Raku toitumisfunktsioonid on suunatud meile toidu ja energiaga varustamisele. 1 rakk + mitoos = 2 rakku 21.11.03 Seda tüüpi matemaatiline valem on lihtne viis meeles pidada vajaliku raku jagunemise protsessi tähtsust Raku- või tsütoplasmaatiline membraan 21.11.03 Tsütoplasmaatiline membraan (kest) on õhuke struktuur, mis eraldab raku sisu keskkonnast. Rakud, koed, elundid, süsteemid ja seadmed 21.11.03 Inimkeha on osa elementidest, mis töötavad koos, et täita tõhusalt kõiki elutähtsaid funktsioone. Stanley L. Milleri eksperiment orgaaniliste ühendite päritolu kohta 18.11.03 Maa tekkis umbes 5 miljardit aastat tagasi. Kui selle pind on piisav, paiskus see atmosfääri suures koguses tuhka ja gaase (vesinik, mõõt). Kõrge temperatuur aitas kaasa tohutute pilvede tekkele, mis Vanematelt lastele tänu kromosoomidele 21.11.03 Rakkude tuumas toimub raku jagunemise alguses mitmesuguseid muutusi: membraan ja tuumad kaovad; sel ajal Mitokondrid 21.11.03 Mitokondrid on ümmargused või piklikud organellid, mis on jaotunud kogu tsütoplasmas. raku tuum 21.11.03 Tuum, üks igas inimese rakus, on selle põhikomponent, kuna see on organism

Rakk on kõigi elusorganismide, välja arvatud viiruste, põhiline struktuurne ja funktsionaalne üksus. Sellel on spetsiifiline struktuur, sealhulgas palju komponente, mis täidavad teatud funktsioone.

Mis teadus rakku uurib?

Kõik teavad, et elusorganismide teadus on bioloogia. Raku struktuuri uurib selle haru – tsütoloogia.

Millest rakk koosneb?

See struktuur koosneb membraanist, tsütoplasmast, organellidest või organellidest ja tuumast (prokarüootsetes rakkudes puudub). Erinevatesse klassidesse kuuluvate organismide rakkude struktuur on veidi erinev. Täheldatakse olulisi erinevusi eukarüootsete ja prokarüootsete rakkude struktuuris.

plasmamembraan

Membraanil on väga oluline roll – see eraldab ja kaitseb raku sisu väliskeskkonnast. See koosneb kolmest kihist: kahest proteiinist ja keskmisest fosfolipiidist.

raku sein

Teine struktuur, mis kaitseb rakku välistegurite eest, asub plasmamembraani peal. Seda leidub taimede, bakterite ja seente rakkudes. Esimeses koosneb see tselluloosist, teises mureiinist, kolmandas kitiinist. Loomarakkudes paikneb membraani peal glükokalüks, mis koosneb glükoproteiinidest ja polüsahhariididest.

Tsütoplasma

See tähistab kogu raku ruumi, mis on piiratud membraaniga, välja arvatud tuum. Tsütoplasmasse kuuluvad organellid, mis täidavad põhifunktsioone, mis vastutavad raku elu eest.

Organellid ja nende funktsioonid

Elusorganismi raku struktuur hõlmab mitmeid struktuure, millest igaüks täidab teatud funktsiooni. Neid nimetatakse organellideks või organellideks.

Mitokondrid

Neid võib nimetada üheks kõige olulisemaks organelliks. Mitokondrid vastutavad eluks vajaliku energia sünteesi eest. Lisaks osalevad nad teatud hormoonide ja aminohapete sünteesis.

Mitokondrites toodetakse energiat ATP molekulide oksüdatsiooni tõttu, mis toimub spetsiaalse ensüümi ATP süntaasi abil. Mitokondrid on ümmargused või vardakujulised struktuurid. Nende arv loomarakus on keskmiselt 150–1500 tükki (olenevalt selle eesmärgist). Need koosnevad kahest membraanist ja maatriksist, poolvedelast massist, mis täidab organelli sisemuse. Kestade põhikomponendiks on valgud ja nende struktuuris on ka fosfolipiidid. Membraanide vaheline ruum täidetakse vedelikuga. Mitokondrite maatriksis on terad, mis akumuleerivad teatud aineid, nagu energia tootmiseks vajalikud magneesiumi- ja kaltsiumioonid ning polüsahhariidid. Samuti on neil organellidel oma valkude biosünteesiaparaat, mis sarnaneb prokarüootide omaga. See koosneb mitokondriaalsest DNA-st, ensüümide komplektist, ribosoomidest ja RNA-st. Prokarüootse raku struktuuril on oma eripärad: selles puuduvad mitokondrid.

Ribosoomid

Need organellid koosnevad ribosomaalsest RNA-st (rRNA) ja valkudest. Tänu neile toimub translatsioon - valgusünteesi protsess mRNA maatriksil (messenger RNA). Üks rakk võib sisaldada kuni kümme tuhat neid organelle. Ribosoomid koosnevad kahest osast: väikesed ja suured, mis ühinevad vahetult mRNA juuresolekul.

Tsütoplasmasse on koondunud ribosoomid, mis osalevad raku enda jaoks vajalike valkude sünteesis. Ja need, mille abil toodetakse valke, mis transporditakse väljaspool rakku, asuvad plasmamembraanil.

Golgi kompleks

Seda leidub ainult eukarüootsetes rakkudes. See organell koosneb diktosoomidest, mida on tavaliselt umbes 20, kuid mis võivad ulatuda mitmesajani. Golgi aparaat sisaldub raku struktuuris ainult eukarüootsetes organismides. See asub tuuma lähedal ja täidab teatud ainete, näiteks polüsahhariidide, sünteesimise ja säilitamise funktsiooni. Selles moodustuvad lüsosoomid, mida arutatakse allpool. Samuti on see organell osa raku eritussüsteemist. Diktosoomid on lamestatud kettakujuliste tsisternide virnadena. Nende struktuuride servadesse tekivad mullid, kus asuvad ained, mis tuleb rakust eemaldada.

Lüsosoomid

Need organellid on väikesed vesiikulid, millel on ensüümide komplekt. Nende struktuuril on üks membraan, mille peal on valgukiht. Lüsosoomide ülesanne on ainete rakusisene seedimine. Tänu hüdrolaasi ensüümile lagunevad nende organellide abil rasvad, valgud, süsivesikud ja nukleiinhapped.

Endoplasmaatiline retikulum (võrkkest)

Kõigi eukarüootsete rakkude rakustruktuur viitab ka EPS-i (endoplasmaatilise retikulumi) olemasolule. Endoplasmaatiline retikulum koosneb tuubulitest ja lamestatud õõnsustest, millel on membraan. Seda organoidi on kahte tüüpi: kare ja sile võrk. Esimene erineb selle poolest, et selle membraanile on kinnitatud ribosoomid, teisel sellist tunnust pole. Kare endoplasmaatiline retikulum täidab rakumembraani moodustamiseks või muuks otstarbeks vajalike valkude ja lipiidide sünteesimise funktsiooni. Smooth osaleb rasvade, süsivesikute, hormoonide ja muude ainete, välja arvatud valkude, tootmises. Samuti täidab endoplasmaatiline retikulum ainete transportimise funktsiooni läbi raku.

tsütoskelett

See koosneb mikrotuubulitest ja mikrofilamentidest (aktiin ja vaheühend). Tsütoskeleti komponendid on valkude polümeerid, peamiselt aktiin, tubuliin või keratiin. Mikrotuubulite ülesanne on säilitada raku kuju, need moodustavad liikumisorganid kõige lihtsamates organismides, nagu ripslased, klamüdomoonid, eugleen jne. Aktiini mikrofilamendid täidavad ka karkassi rolli. Lisaks osalevad nad organellide liigutamise protsessis. Vaheühendid erinevates rakkudes on ehitatud erinevatest valkudest. Nad säilitavad raku kuju ning fikseerivad ka tuuma ja muud organellid püsivasse asendisse.

Rakukeskus

Koosneb tsentrioolidest, mis on õõnsa silindri kujulised. Selle seinad koosnevad mikrotuubulitest. See struktuur osaleb jagunemisprotsessis, tagades kromosoomide jaotumise tütarrakkude vahel.

Tuum

Eukarüootsetes rakkudes on see üks tähtsamaid organelle. See salvestab DNA-d, mis kodeerib teavet kogu organismi, selle omaduste, valkude kohta, mida rakk peab sünteesima jne. See koosneb geneetilist materjali kaitsvast kestast, tuumamahlast (maatriksist), kromatiinist ja tuumast. Kest on moodustatud kahest poorsest membraanist, mis asuvad üksteisest teatud kaugusel. Maatriksit esindavad valgud, see moodustab tuuma sees soodsa keskkonna päriliku teabe salvestamiseks. Tuumamahl sisaldab filamentseid valke, mis toimivad toena, ja RNA-d. Siin on ka kromatiin - kromosoomide olemasolu interfaasiline vorm. Rakkude jagunemisel muutub see tükkidest vardakujulisteks struktuurideks.

nucleolus

See on ribosomaalse RNA moodustumise eest vastutav tuuma eraldiseisev osa.

Organellid, mida leidub ainult taimerakkudes

Taimerakkudes on mõned organellid, mis pole enam ühelegi organismile iseloomulikud. Nende hulka kuuluvad vakuoolid ja plastiidid.

Vacuool

See on omamoodi reservuaar, kus hoitakse varutoitaineid, aga ka jääkaineid, mida tiheda rakuseina tõttu välja tuua ei saa. See on tsütoplasmast eraldatud spetsiifilise membraaniga, mida nimetatakse tonoplastiks. Kui rakk toimib, ühinevad üksikud väikesed vakuoolid üheks suureks - keskseks.

plastiidid

Need organellid jagunevad kolme rühma: kloroplastid, leukoplastid ja kromoplastid.

Kloroplastid

Need on taimeraku kõige olulisemad organellid. Tänu neile toimub fotosüntees, mille käigus rakk saab vajalikke toitaineid. Kloroplastidel on kaks membraani: välimine ja sisemine; maatriks – aine, mis täidab siseruumi; oma DNA ja ribosoomid; tärklise terad; terad. Viimased koosnevad membraaniga ümbritsetud klorofülliga tülakoidide virnadest. Just neis toimub fotosünteesi protsess.

Leukoplastid

Need struktuurid koosnevad kahest membraanist, maatriksist, DNA-st, ribosoomidest ja tülakoididest, kuid viimased ei sisalda klorofülli. Leukoplastid täidavad varufunktsiooni, kogudes toitaineid. Need sisaldavad spetsiaalseid ensüüme, mis võimaldavad saada tärklist glükoosist, mis tegelikult toimib varuainena.

Kromoplastid

Nendel organellidel on sama struktuur kui ülalkirjeldatutel, kuid need ei sisalda tülakoide, kuid on karotenoide, millel on spetsiifiline värv ja mis asuvad vahetult membraani lähedal. Just tänu nendele struktuuridele värvitakse õie kroonlehed teatud värviga, mis võimaldab neil tolmeldavaid putukaid ligi meelitada.

Elusorganismide keemiline koostis

Elusorganismide keemilist koostist saab väljendada kahel kujul: aatom- ja molekulaarne. Aatomi (elementaar) koostis näitab elusorganisme moodustavate elementide aatomite suhet. Molekulaarne (materjali) koostis peegeldab ainete molekulide suhet.

Keemilised elemendid on osa rakkudest ioonide ja anorgaaniliste ja orgaaniliste ainete molekulide kujul. Olulisemad anorgaanilised ained rakus on vesi ja mineraalsoolad, olulisemad orgaanilised ained on süsivesikud, lipiidid, valgud ja nukleiinhapped.

Vesi on kõigi elusorganismide domineeriv komponent. Enamiku elusorganismide rakkude keskmine veesisaldus on umbes 70%.

Raku vesilahuses olevad mineraalsoolad dissotsieeruvad katioonideks ja anioonideks. Olulisemad katioonid on K+, Ca2+, Mg2+, Na+, NHJ, anioonid - Cl-, SO2-, HPO2-, H2PO-, HCO-, NO-.

Süsivesikud - orgaanilised ühendid, mis koosnevad ühest või mitmest lihtsuhkru molekulist. Loomarakkudes on süsivesikute sisaldus 1-5% ja mõnes taimerakkudes ulatub see 70% -ni.

Lipiidid – vees praktiliselt lahustumatud rasvad ja rasvataolised orgaanilised ühendid. Nende sisaldus erinevates rakkudes on väga erinev: 2-3 kuni 50-90% taimede seemnete ja loomade rasvkoe rakkudes.

Oravad on bioloogilised heteropolümeerid, mille monomeerideks on aminohapped. Valkude moodustumisel osaleb ainult 20 aminohapet. Neid nimetatakse fundamentaalseteks või põhilisteks. Osa aminohappeid ei sünteesita loomade ja inimeste organismides ning neid tuleb varustada taimse toiduga (neid nimetatakse asendamatuteks).

Nukleiinhapped. Nukleiinhappeid on kahte tüüpi: DNA ja RNA. Nukleiinhapped on polümeerid, mille monomeerideks on nukleotiidid.

Raku struktuur

Rakuteooria kujunemine

• Robert Hooke avastas 1665. aastal korgilõikes rakud ja kasutas esimesena mõistet "rakk".
• Anthony van Leeuwenhoek avastas üherakulised organismid.
• Matthias Schleiden 1838. aastal ja Thomas Schwann 1839. aastal sõnastasid rakuteooria põhisätted. Kuid nad arvasid ekslikult, et rakud tekivad esmasest mitterakulisest ainest.
• Rudolf Virchow tõestas 1858. aastal, et kõik rakud moodustuvad teistest rakkudest rakkude jagunemise teel.

Rakuteooria põhisätted

1. Rakk on kõigi elusolendite struktuuriüksus. Kõik elusorganismid koosnevad rakkudest (erandiks on viirused).
2. Rakk on kõigi elusolendite funktsionaalne üksus. Rakk näitab tervet rida elutähtsaid funktsioone.
3. Rakk on kõigi elusolendite arenguüksus. Uued rakud tekivad ainult algse (ema)raku jagunemise tulemusena.
4. Rakk on kõigi elusolendite geneetiline üksus. Raku kromosoomid sisaldavad teavet kogu organismi arengu kohta.
5. Kõigi organismide rakud on keemilise koostise, struktuuri ja funktsiooni poolest sarnased.

Rakkude organiseerimise tüübid

Elusorganismidest pole rakulist struktuuri ainult viirustel. Kõiki teisi organisme esindavad rakulised eluvormid. Rakukorraldust on kahte tüüpi: prokarüootne ja eukarüootne. Bakterid on prokarüootid ning taimed, seened ja loomad on eukarüootid.

Prokarüootsed rakud on suhteliselt lihtsad. Tuum neil puudub, DNA asukohta tsütoplasmas nimetatakse nukleoidiks, ainuke DNA molekul on ringikujuline ega ole seotud valkudega, rakud on väiksemad kui eukarüootsed rakud, rakusein sisaldab glükopeptiidi – mureiini, membraani organellid puuduvad, nende ülesandeid täidavad plasmamembraani invaginatsioonid, ribosoomid on väikesed, mikrotuubulid puuduvad, mistõttu tsütoplasma on liikumatu ning ripsmed ja lipukesed on erilise struktuuriga.

Eukarüootsetel rakkudel on tuum, milles paiknevad kromosoomid - valkudega seotud lineaarsed DNA molekulid, tsütoplasmas paiknevad mitmesugused membraani organellid.

Taimerakud eristuvad paksu tselluloosist rakuseina, plastiidide ja suure keskvakuooli olemasoluga, mis nihutab tuuma perifeeriasse. Kõrgemate taimede rakukeskus ei sisalda tsentrioole. Säilitav süsivesik on tärklis.

Seenerakkudel on kitiini sisaldav rakumembraan, tsütoplasmas on tsentraalne vakuool, plastiidid puuduvad. Ainult mõnel seenel on rakukeskuses tsentriool. Peamine varusüsivesik on glükogeen.

Loomarakud on reeglina õhukese rakuseinaga, ei sisalda plastiide ja tsentraalset vakuooli, rakukeskusele on iseloomulik tsentriool. Säilitussüsivesik on glükogeen.

Eukarüootse raku struktuur

Tüüpiline eukarüootne rakk koosneb kolmest komponendist: membraanist, tsütoplasmast ja tuumast.

Raku sein

Väljast ümbritseb rakku kest, mille aluseks on tüüpilise struktuuriga plasmamembraan ehk plasmalemma, mille paksus on 7,5 nm.

Rakumembraan täidab olulisi ja väga mitmekesiseid funktsioone: määrab ja hoiab raku kuju; kaitseb rakku kahjustavate bioloogiliste ainete tungimise mehaaniliste mõjude eest; võtab vastu paljusid molekulaarseid signaale (näiteks hormoonid); piirab raku sisemist sisu; reguleerib ainevahetust raku ja keskkonna vahel, tagades rakusisese koostise püsivuse; osaleb rakkudevaheliste kontaktide ja mitmesuguste tsütoplasma spetsiifiliste väljaulatuvate osade (mikrovillid, ripsmed, lipud) moodustamises.

Loomarakkude membraanis olevat süsinikkomponenti nimetatakse glükokalüksiks.

Ainevahetus raku ja selle keskkonna vahel toimub pidevalt. Ainete rakku sisenemise ja rakust väljumise mehhanismid sõltuvad transporditavate osakeste suurusest. Väikesed molekulid ja ioonid transporditakse raku poolt otse läbi membraani aktiivse ja passiivse transpordi vormis.

Sõltuvalt tüübist ja suunast eristatakse endotsütoosi ja eksotsütoosi.

Tahkete ja suurte osakeste imendumist ja eritumist nimetatakse vastavalt fagotsütoosiks ja pöördfagotsütoosiks, vedelate või lahustunud osakeste - pinotsütoosiks ja pöördpinotsütoosiks.

Tsütoplasma

Tsütoplasma on raku sisemine sisu ja see koosneb hüaloplasmast ja erinevatest selles paiknevatest rakusisestest struktuuridest.

Hüaloplasma (maatriks) on anorgaaniliste ja orgaaniliste ainete vesilahus, mis võib muuta oma viskoossust ja on pidevas liikumises. Tsütoplasma liikumis- või vooluvõimet nimetatakse tsüklosiks.

Maatriks on aktiivne keskkond, milles toimuvad paljud füüsikalised ja keemilised protsessid ning mis ühendab kõik raku elemendid ühtseks süsteemiks.

Raku tsütoplasmaatilisi struktuure esindavad inklusioonid ja organellid. Inklusioonid on suhteliselt ebapüsivad, esinedes teatud tüüpi rakus teatud eluhetkedel, näiteks toitainete (tärkliseterad, valgud, glükogeenitilgad) või rakust väljutatavate saaduste varuna. Organellid on enamiku rakkude püsivad ja asendamatud komponendid, millel on spetsiifiline struktuur ja mis täidavad elutähtsat funktsiooni.

Eukarüootse raku membraani organellide hulka kuuluvad endoplasmaatiline retikulum, Golgi aparaat, mitokondrid, lüsosoomid ja plastiidid.

Endoplasmaatiline retikulum. Kogu tsütoplasma sisemine tsoon on täidetud arvukate väikeste kanalite ja õõnsustega, mille seinad on plasmamembraaniga sarnased membraanid. Need kanalid hargnevad, ühenduvad üksteisega ja moodustavad võrgu, mida nimetatakse endoplasmaatiliseks retikulumiks.

Endoplasmaatiline retikulum on oma struktuuris heterogeenne. Tuntakse kahte tüüpi seda - teraline ja sile. Granuleeritud võrgu kanalite ja õõnsuste membraanidel on palju väikeseid ümaraid kehasid - ribosoome, mis annavad membraanidele krobelise välimuse. Sileda endoplasmaatilise retikulumi membraanid ei kanna oma pinnal ribosoome.

Endoplasmaatiline retikulum täidab palju erinevaid funktsioone. Granuleeritud endoplasmaatilise retikulumi põhiülesanne on osalemine ribosoomides toimuvas valgusünteesis.

Sileda endoplasmaatilise retikulumi membraanidel sünteesitakse lipiide ja süsivesikuid. Kõik need sünteesiproduktid kogunevad kanalitesse ja õõnsustesse ning transporditakse seejärel erinevatesse rakuorganellidesse, kus need tarbitakse või kogunevad tsütoplasmasse rakusulgudena. Endoplasmaatiline retikulum ühendab raku peamisi organelle.

golgi aparaat

Paljudes loomarakkudes, näiteks närvirakkudes, on see tuuma ümber paikneva keerulise võrgu kujul. Taimede ja algloomade rakkudes esindavad Golgi aparaati üksikud sirbikujulised või vardakujulised kehad. Selle organoidi struktuur on taime- ja loomaorganismide rakkudes sarnane, hoolimata selle kuju mitmekesisusest.

Golgi aparaadi koostis sisaldab: membraanidega piiratud õõnsusi, mis paiknevad rühmadena (igaüks 5-10); suured ja väikesed mullid, mis asuvad õõnsuste otstes. Kõik need elemendid moodustavad ühtse kompleksi.

Golgi aparaat täidab palju olulisi funktsioone. Endoplasmaatilise retikulumi kanalite kaudu transporditakse sellesse raku sünteetilise aktiivsuse produktid - valgud, süsivesikud ja rasvad. Kõik need ained akumuleeruvad esmalt ja sisenevad seejärel suurte ja väikeste mullidena tsütoplasmasse ning neid kasutatakse kas rakus endas selle elutegevuse ajal või eemaldatakse sellest ja kasutatakse kehas. Näiteks imetajate kõhunäärme rakkudes sünteesitakse seedeensüüme, mis kogunevad organoidi õõnsustesse. Seejärel tekivad ensüümidega täidetud vesiikulid. Need erituvad rakkudest pankrease kanalisse, kust nad voolavad sooleõõnde. Selle organoidi teine ​​oluline funktsioon on see, et selle membraanidel sünteesitakse rasvu ja süsivesikuid (polüsahhariide), mida kasutatakse rakus ja mis on membraanide osa. Tänu Golgi aparaadi aktiivsusele toimub plasmamembraani uuenemine ja kasv.

Mitokondrid

Enamiku looma- ja taimerakkude tsütoplasmas on väikesed kehad (0,2-7 mikronit) - mitokondrid (kreeka keeles "mitos" - niit, "chondrion" - tera, graanul).

Mitokondrid on selgelt nähtavad valgusmikroskoobis, millega saab näha nende kuju, asukohta, loendada arvu. Mitokondrite sisemist struktuuri uuriti elektronmikroskoobi abil. Mitokondrite kest koosneb kahest membraanist - välimisest ja sisemisest. Välismembraan on sile, ei moodusta volte ja väljakasvu. Sisemembraan, vastupidi, moodustab arvukalt voldid, mis on suunatud mitokondrite õõnsusse. Sisemembraani volte nimetatakse cristae'ks (lad. "crista" - kamm, väljakasv).Kristade arv ei ole erinevate rakkude mitokondrites ühesugune. Neid võib olla mitmekümnest kuni mitmesajani ning eriti palju on kristlasi aktiivselt toimivate rakkude, näiteks lihasrakkude mitokondrites.

Mitokondreid nimetatakse rakkude "elektrijaamadeks", kuna nende põhiülesanne on adenosiintrifosfaadi (ATP) süntees. See hape sünteesitakse kõigi organismide rakkude mitokondrites ja on universaalne energiaallikas, mis on vajalik raku ja kogu organismi elutähtsate protsesside läbiviimiseks.

Uued mitokondrid tekivad rakus juba olemasolevate mitokondrite jagunemisel.

Lüsosoomid

Need on väikesed ümarad kehad. Iga lüsosoom on tsütoplasmast eraldatud membraaniga. Lüsosoomi sees on ensüümid, mis lagundavad valke, rasvu, süsivesikuid, nukleiinhappeid.

Lüsosoomid lähenevad tsütoplasmasse sattunud toiduosakesele, ühinevad sellega ning moodustub üks seedevakuool, mille sees on lüsosoomi ensüümidega ümbritsetud toiduosake. Toiduosakese seedimise tulemusena moodustunud ained sisenevad tsütoplasmasse ja neid kasutab rakk.

Lüsosoomid, millel on võime toitaineid aktiivselt seedida, osalevad rakkude osade, tervete rakkude ja elundite eemaldamises, mis surevad elutegevuse käigus. Uute lüsosoomide moodustumine toimub rakus pidevalt. Nagu kõik teised valgud, sünteesitakse lüsosoomides sisalduvad ensüümid tsütoplasma ribosoomidel. Seejärel sisenevad need ensüümid endoplasmaatilise retikulumi kanalite kaudu Golgi aparaati, mille õõnsustes moodustuvad lüsosoomid. Sellisel kujul sisenevad lüsosoomid tsütoplasmasse.

plastiidid

Plastiide leidub kõigi taimerakkude tsütoplasmas. Loomarakkudes plastiidid puuduvad. Plastiide on kolm peamist tüüpi: roheline – kloroplastid; punane, oranž ja kollane - kromoplastid; värvitu - leukoplastid.

Enamiku rakkude jaoks on kohustuslikud ka organellid, millel puudub membraani struktuur. Nende hulka kuuluvad ribosoomid, mikrofilamendid, mikrotuubulid ja rakukeskus.

Ribosoomid. Ribosoome leidub kõigi organismide rakkudes. Need on ümara kujuga mikroskoopilised kehad läbimõõduga 15-20 nm. Iga ribosoom koosneb kahest erineva suurusega osakesest, väikesest ja suurest.

Üks rakk sisaldab tuhandeid ribosoome, need paiknevad kas granulaarse endoplasmaatilise retikulumi membraanidel või asuvad vabalt tsütoplasmas. Ribosoomid koosnevad valkudest ja RNA-st. Ribosoomide ülesanne on valkude süntees. Valkude süntees on keeruline protsess, mida ei vii läbi mitte üks ribosoom, vaid terve rühm, sealhulgas kuni mitukümmend kombineeritud ribosoomi. Seda ribosoomide rühma nimetatakse polüsoomideks. Sünteesitud valgud akumuleeruvad esmalt endoplasmaatilise retikulumi kanalitesse ja õõnsustesse ning transporditakse seejärel organellidesse ja rakukohtadesse, kus neid tarbitakse. Endoplasmaatiline retikulum ja selle membraanidel paiknevad ribosoomid on üks valkude biosünteesi ja transpordi aparaat.

Mikrotuubulid ja mikrokiud

Filamentsed struktuurid, mis koosnevad erinevatest kontraktiilsetest valkudest ja põhjustavad raku motoorseid funktsioone. Mikrotuubulid on õõnsate silindrite kujul, mille seinad koosnevad valkudest - tubuliinidest. Mikrokiud on väga õhukesed, pikad niitjad struktuurid, mis koosnevad aktiinist ja müosiinist.

Mikrotuubulid ja mikrofilamendid tungivad läbi kogu raku tsütoplasma, moodustades selle tsütoskeleti, põhjustades tsükloosi, organellide rakusisest liikumist, kromosoomide segregatsiooni tuumamaterjali jagunemisel jne.

Rakukeskus (tsentrosoom). Loomarakkudes asub tuuma lähedal organoid, mida nimetatakse rakukeskuseks. Rakukeskuse põhiosa koosneb kahest väikesest kehast - tsentrioolidest, mis paiknevad tihendatud tsütoplasma väikesel alal. Iga tsentriool on kuni 1 µm pikkuse silindri kujuga. Tsentrioolid mängivad olulist rolli rakkude jagunemisel; nad osalevad lõhustumisspindli moodustamises.

Evolutsiooni käigus kohanesid erinevad rakud elama erinevates tingimustes ja täitma spetsiifilisi funktsioone. See nõudis nendes spetsiaalsete organoidide olemasolu, mida nimetatakse spetsialiseerunud, erinevalt ülalpool käsitletud üldotstarbelistest organellidest. Nende hulka kuuluvad algloomade kontraktiilsed vakuoolid, lihaskiudude müofibrillid, närvirakkude neurofibrillid ja sünaptilised vesiikulid, epiteelirakkude mikrovillid, mõnede algloomade ripsmed ja lipud.

Tuum

Tuum on eukarüootsete rakkude kõige olulisem komponent. Enamikul rakkudel on üks tuum, kuid leidub ka mitmetuumalisi rakke (paljudel algloomadel, selgroogsete skeletilihastes). Mõned väga spetsiifilised rakud kaotavad tuumad (näiteks imetajate erütrotsüüdid).

Tuum on reeglina sfäärilise või ovaalse kujuga, harvemini võib see olla segmenteeritud või fusiformne. Tuum koosneb tuumamembraanist ja karüoplasmast, mis sisaldab kromatiini (kromosoome) ja nukleoole.

Tuumaümbris on moodustatud kahest membraanist (välimine ja sisemine) ja sisaldab arvukalt poore, mille kaudu toimub tuuma ja tsütoplasma vahel erinevate ainete vahetus.

Karüoplasma (nukleoplasma) on tarretisesarnane lahus, mis sisaldab mitmesuguseid valke, nukleotiide, ioone, aga ka kromosoome ja tuuma.

Tuum on väike ümar keha, intensiivselt värvunud ja leitud mittejagunevate rakkude tuumades. Tuuma ülesandeks on rRNA süntees ja nende ühendamine valkudega, s.o. ribosoomi subühikute kokkupanek.

Kromatiin – tükid, graanulid ja filamentsed struktuurid, mis on spetsiifiliselt mõne värvainega värvitud, moodustuvad DNA molekulidest koos valkudega. Kromatiini koostises olevate DNA molekulide erinevatel osadel on erinev helilisuse aste ja seetõttu erinevad nad värvi intensiivsuse ja geneetilise aktiivsuse olemuse poolest. Kromatiin on geneetilise materjali eksisteerimise vorm mittejagunevates rakkudes ja annab võimaluse selles sisalduvat teavet kahekordistada ja realiseerida. Rakkude jagunemise protsessis toimub DNA spiraliseerumine ja kromatiini struktuurid moodustavad kromosoomid.

Kromosoomid on tihedad, intensiivselt värvuvad struktuurid, mis on geneetilise materjali morfoloogilise organisatsiooni üksused ja tagavad selle täpse jaotumise rakkude jagunemise ajal.

Kromosoomide arv iga bioloogilise liigi rakkudes on konstantne. Tavaliselt on keharakkude tuumades (somaatilised) kromosoomid paarikaupa, sugurakkudes need ei ole paaritud. Ühte kromosoomide komplekti sugurakkudes nimetatakse haploidseks (n), kromosoomide komplekti somaatilistes rakkudes diploidseks (2n). Erinevate organismide kromosoomid erinevad suuruse ja kuju poolest.

Kariotüübiks nimetatakse diploidset kromosoomide komplekti teatud tüüpi elusorganismide rakkudes, mida iseloomustab kromosoomide arv, suurus ja kuju. Somaatiliste rakkude kromosoomikomplektis nimetatakse paaris kromosoome homoloogseteks, erinevatest paaridest pärit kromosoome mittehomoloogseteks. Homoloogsed kromosoomid on sama suuruse, kuju, koostise poolest (üks on päritud emalt, teine ​​isalt). Kariotüübis olevad kromosoomid jagunevad ka autosoomideks ehk mittesugukromosoomideks, mis on meestel ja naistel samad, ja heterokromosoomideks ehk sugukromosoomideks, mis osalevad soo määramisel ning erinevad meestel ja naistel. Inimese karüotüüpi esindab 46 kromosoomi (23 paari): 44 autosoomi ja 2 sugukromosoomi (naisel on kaks identset X-kromosoomi, meessoost X- ja Y-kromosoomi).

Tuum talletab ja rakendab geneetilist informatsiooni, juhib valkude biosünteesi protsessi ning valkude kaudu kõiki muid eluprotsesse. Tuum osaleb päriliku informatsiooni replikatsioonis ja jaotuses tütarrakkude vahel ning sellest tulenevalt ka rakkude jagunemise ja organismi arengu reguleerimises.

Raku bioloogia üldiselt on kõigile teada kooli õppekavast. Kutsume teid meenutama, mida olete kunagi õppinud, ja avastama selle kohta midagi uut. Nime "rakk" pakkus välja juba 1665. aastal inglane R. Hooke. Seda hakati aga süstemaatiliselt uurima alles 19. sajandil. Teadlasi huvitas muu hulgas raku roll organismis. Nad võivad olla osa paljudest erinevatest elunditest ja organismidest (munad, bakterid, närvid, erütrotsüüdid) või olla iseseisvad organismid (algloomad). Vaatamata nende mitmekesisusele on nende funktsioonides ja struktuuris palju ühist.

Raku funktsioonid

Kõik need on vormilt ja sageli ka funktsioonilt erinevad. Üsna tugevalt võivad erineda ka ühe organismi kudede ja elundite rakud. Kuid raku bioloogia toob esile funktsioonid, mis on omased kõigile nende sortidele. Siin toimub alati valkude süntees. Seda protsessi juhitakse.Rakk, mis valke ei sünteesi, on sisuliselt surnud. Elusrakk on rakk, mille komponendid muutuvad kogu aeg. Põhilised ainete klassid jäävad siiski muutumatuks.

Kõik protsessid rakus toimuvad energia abil. Need on toitumine, hingamine, paljunemine, ainevahetus. Seetõttu iseloomustab elavat rakku see, et selles toimub kogu aeg energiavahetus. Igaühel neist on ühine kõige olulisem omadus – võime salvestada energiat ja seda kulutada. Muud funktsioonid hõlmavad jagunemist ja ärrituvust.

Kõik elusrakud võivad reageerida keemilistele või füüsikalistele muutustele oma keskkonnas. Seda omadust nimetatakse erutuvuseks või ärrituvuseks. Rakkudes muutuvad ergastuse korral ainete lagunemise ja biosünteesi kiirus, temperatuur ja hapnikutarbimine. Selles olekus täidavad nad neile omaseid funktsioone.

Raku struktuur

Selle struktuur on üsna keeruline, kuigi seda peetakse sellises teaduses nagu bioloogia lihtsaimaks eluvormiks. Rakud asuvad rakkudevahelises aines. See tagab neile hingamise, toitumise ja mehaanilise tugevuse. Tuum ja tsütoplasma on iga raku põhikomponendid. Igaüks neist on kaetud membraaniga, mille ehituselemendiks on molekul. Bioloogia on kindlaks teinud, et membraan koosneb paljudest molekulidest. Need on paigutatud mitmesse kihti. Tänu membraanile tungivad ained valikuliselt sisse. Tsütoplasmas on organellid - väikseimad struktuurid. Need on endoplasmaatiline retikulum, mitokondrid, ribosoomid, rakukeskus, Golgi kompleks, lüsosoomid. Selles artiklis esitatud jooniseid uurides saate paremini aru, kuidas rakud välja näevad.

Membraan

Endoplasmaatiline retikulum

Seda organoidi nimetati nii, kuna see asub tsütoplasma keskosas (kreeka keelest tõlgitakse sõna "endon" kui "sees"). EPS on väga hargnenud süsteem vesiikulitest, tuubulitest, erineva kuju ja suurusega tuubulitest. Need on membraanidest eraldatud.

EPS-i on kahte tüüpi. Esimene on graanul, mis koosneb mahutitest ja tuubulitest, mille pind on täpiline graanulitega (teradega). Teist tüüpi EPS on agranulaarne, st sile. Grans on ribosoomid. Kummalisel kombel täheldatakse granuleeritud EPS-i peamiselt loomaembrüote rakkudes, samas kui täiskasvanud vormides on see tavaliselt agranulaarne. Ribosoomid on teadaolevalt tsütoplasmas valgusünteesi kohad. Selle põhjal võib oletada, et granulaarne EPS esineb peamiselt rakkudes, kus toimub aktiivne valgusüntees. Arvatakse, et agranulaarne võrgustik on esindatud peamiselt nendes rakkudes, kus toimub aktiivne lipiidide süntees, st rasvad ja mitmesugused rasvataolised ained.

Mõlemat tüüpi EPS ei osale mitte ainult orgaaniliste ainete sünteesis. Siin need ained kogunevad ja transporditakse ka vajalikesse kohtadesse. EPS reguleerib ka ainete vahetust, mis toimub keskkonna ja raku vahel.

Ribosoomid

Mitokondrid

Energiaorganellide hulka kuuluvad mitokondrid (ülal pildil) ja kloroplastid. Mitokondrid on iga raku algsed jõujaamad. Just nendes ammutatakse toitainetest energiat. Mitokondrid on muutuva kujuga, kuid enamasti on need graanulid või niidid. Nende arv ja suurus ei ole püsivad. See sõltub konkreetse raku funktsionaalsest aktiivsusest.

Kui vaadelda elektronmikrograafi, näeme, et mitokondritel on kaks membraani: sisemine ja välimine. Sisemine moodustab ensüümidega kaetud väljakasvu (cristae). Cristae olemasolu tõttu suureneb mitokondrite kogupind. See on oluline ensüümide aktiivsuse aktiivseks kulgemiseks.

Mitokondrites on teadlased leidnud spetsiifilised ribosoomid ja DNA. See võimaldab neil organellidel raku jagunemise ajal iseseisvalt paljuneda.

Kloroplastid

Mis puutub kloroplastidesse, siis kuju poolest on see topeltkestaga (sisemine ja välimine) ketas või pall. Selle organoidi sees on ka ribosoomid, DNA ja grana - spetsiaalsed membraanmoodustised, mis on seotud nii sisemembraaniga kui ka üksteisega. Klorofülli leidub granaadi membraanides. Tänu temale muudetakse päikesevalguse energia adenosiintrifosfaadi (ATP) keemiliseks energiaks. Kloroplastides kasutatakse seda süsivesikute (moodustunud veest ja süsinikdioksiidist) sünteesiks.

Nõus, ülaltoodud teavet peate teadma mitte ainult bioloogiatesti sooritamiseks. Rakk on ehitusmaterjal, millest koosneb meie keha. Ja kogu elusloodus on keeruline rakkude kogum. Nagu näete, on neil palju komponente. Esmapilgul võib tunduda, et raku ehituse uurimine pole lihtne ülesanne. Samas, kui vaadata, siis see teema polegi nii keeruline. Seda on vaja teada, et olla hästi kursis sellises teaduses nagu bioloogia. Raku koostis on üks selle põhiteemasid.

Kogu meie planeedi elu elementaarne ja funktsionaalne üksus on rakk. Sellest artiklist saate üksikasjalikult teada selle struktuuri, organellide funktsioonide kohta ja leiate ka vastuse küsimusele: "Mis vahe on taime- ja loomarakkude struktuuril?".

Raku struktuur

Teadust, mis uurib raku ehitust ja selle funktsioone, nimetatakse tsütoloogiaks. Vaatamata väikesele suurusele on neil kehaosadel keeruline struktuur. Sees on poolvedel aine, mida nimetatakse tsütoplasmaks. Siin toimuvad kõik elutähtsad protsessid ja asuvad koostisosad – organellid. Lisateavet nende funktsioonide kohta leiate allpool.

Tuum

Kõige olulisem osa on tuum. See on tsütoplasmast eraldatud membraaniga, mis koosneb kahest membraanist. Neil on poorid, et ained pääseksid tuumast tsütoplasmasse ja vastupidi. Sees on tuumamahl (karüoplasma), mis sisaldab tuuma ja kromatiini.

Riis. 1. Tuuma ehitus.

See on tuum, mis kontrollib raku elu ja talletab geneetilist teavet.

Tuuma sisemise sisu ülesanneteks on valgu ja RNA süntees. Nad moodustavad spetsiaalseid organelle - ribosoome.

Ribosoomid

Need paiknevad endoplasmaatilise retikulumi ümber, muutes selle pinna karedaks. Mõnikord paiknevad ribosoomid tsütoplasmas vabalt. Nende funktsioonide hulka kuulub valkude süntees.

TOP 4 artiklitkes sellega kaasa lugesid

Endoplasmaatiline retikulum

EPS võib olla kareda või sileda pinnaga. Kare pind moodustub sellel olevate ribosoomide tõttu.

EPS-i funktsioonide hulka kuulub valkude süntees ja ainete sisetransport. Osa moodustunud valkudest, süsivesikutest ja rasvadest siseneb endoplasmaatilise retikulumi kanalite kaudu spetsiaalsetesse säilitusmahutitesse. Neid õõnsusi nimetatakse Golgi aparaadiks, need on "paakide" virnadena, mis on tsütoplasmast eraldatud membraaniga.

golgi aparaat

Kõige sagedamini paikneb tuuma lähedal. Selle funktsioonide hulka kuulub valkude muundamine ja lüsosoomide moodustamine. See kompleks talletab aineid, mille rakk ise sünteesis kogu organismi vajadusteks ja mis hiljem sealt eemaldatakse.

Lüsosoomid on esitatud seedeensüümide kujul, mis on ümbritsetud membraaniga vesiikulites ja kantakse läbi tsütoplasma.

Mitokondrid

Need organellid on kaetud topeltmembraaniga:

• sile - väliskest;
• cristae - sisemine kiht, millel on voltid ja väljaulatuvad osad.

Riis. 2. Mitokondrite ehitus.

Mitokondrite funktsioonid on hingamine ja toitainete muundamine energiaks. Cristae sisaldab ensüümi, mis sünteesib toitainetest ATP molekule. See aine on universaalne energiaallikas erinevate protsesside jaoks.

Rakusein eraldab ja kaitseb sisemist sisu väliskeskkonnast. See säilitab oma kuju, tagab ühenduse teiste rakkudega ja tagab ainevahetusprotsesside. Membraan koosneb kahekordsest lipiidikihist, mille vahel on valgud.

Võrdlevad omadused

Taime- ja loomarakud erinevad üksteisest oma struktuuri, suuruse ja kuju poolest. Nimelt:

• taimeorganismi rakusein on tselluloosi olemasolu tõttu tiheda struktuuriga;
• taimerakus on plastiidid ja vakuoolid;
• loomarakus on tsentrioolid, mis on olulised jagunemisprotsessis;
• Loomaorganismi väliskesta on painduv ja võib võtta erinevaid vorme.

Riis. 3. Taime- ja loomarakkude ehituse skeem.

Järgmine tabel aitab kokku võtta teadmised rakulise organismi peamiste osade kohta:

Tabel "Rakkude struktuur"

Organoid	Iseloomulik	Funktsioonid
	Sellel on tuumamembraan, mille sees on tuumamahl koos nukleooli ja kromatiiniga.	DNA transkriptsioon ja säilitamine.
plasmamembraan	See koosneb kahest kihist lipiididest, mis on läbi imbunud valkudega.	Kaitseb sisu, tagab rakkudevahelised ainevahetusprotsessid, reageerib ärritajale.
Tsütoplasma	Poolvedel mass, mis sisaldab lipiide, valke, polüsahhariide jne.	Organellide assotsiatsioon ja interaktsioon.
	Kahte tüüpi membraankotid (siledad ja karedad)	Valkude, lipiidide, steroidide süntees ja transport.
golgi aparaat	See asub tuuma lähedal vesiikulite või membraanikottide kujul.	Moodustab lüsosoome, eemaldab sekreeti.
Ribosoomid	Neil on valk ja RNA.	Moodusta valk.
Lüsosoomid	Koti kujul, mille sees on ensüümid.	Toitainete ja surnud osade seedimine.
Mitokondrid	Väljastpoolt kaetud membraaniga, sisaldavad kristalle ja arvukalt ensüüme.	ATP ja valgu moodustumine.
plastiidid	kaetud membraaniga. Esindatud kolme tüüpi: kloroplastid, leukoplastid, kromoplastid.	Fotosüntees ja ainete säilitamine.
	Kotid rakumahlaga.	Reguleerige vererõhku ja säilitage toitaineid.
Tsentrioolid	Omab DNA-d, RNA-d, valke, lipiide, süsivesikuid.	Osaleb lõhustumise protsessis, moodustades lõhustumisspindli.

Mida me õppisime?

Elusorganism koosneb rakkudest, millel on üsna keeruline struktuur. Väljast on see kaetud tiheda kestaga, mis kaitseb sisemist sisu väliskeskkonna mõjude eest. Sees on tuum, mis reguleerib kõiki käimasolevaid protsesse ja talletab geneetilist koodi. Tuuma ümber on tsütoplasma koos organellidega, millest igaühel on oma omadused ja omadused.

Teemaviktoriin

Aruande hindamine

Keskmine hinne: 4.3. Kokku saadud hinnanguid: 2245.