A sejtek és szövetek differenciálódása nagy szerepet játszikszerepe a szervezet fejlődésében. Az egyes cellák feladatmegosztása a gyári munkamegosztáshoz hasonlítható: ha minden egység csak a benne rejlő funkciót látja el, akkor rövidebb idő alatt érhető el az összeredmény. Ugyanez vonatkozik minden élő szervezetre, amelynek életminősége fejlődésének összetettségétől és az elfoglalt evolúciós réstől függ.
Mi a sejt: a test létfontosságú funkcióinak biológiája
A sejt szerkezeti és funkcionális egységminden élőlény. Az egyetlen kivétel a vírusok – egy nem sejtes életforma. A szövet olyan sejtek és intercelluláris anyagok gyűjteménye, amelyek szerkezete, funkciója és eredete megegyezik. A sejtműködés biológiája a struktúráján alapul, amelyet az állat vagy növény szervezettségének foka szab meg.
Az állatok és növények sejtjeinek differenciálódása az ontogenezis során megy végbe. Mindegyik egy prekurzor szövetből származik: ha állatokban ezek őssejtek, akkor növényekben merisztéma.
Mi az a ketrec? A sejtek biológiája és szerkezete lehetővé teszi, hogy két csoportba sorolják őket.
1. Eukarióta sejtek. Ide tartoznak az állati és növényi szervezet szerkezeti egységei.
2. Prokarióta sejtek. Megkülönböztetik őket a mag és más organellumok hiánya. A baktériumok prokarióta szervezetek.
Az állati sejt szerkezete
A biológia a sejtek szerkezetének vizsgálatával foglalkozik. Az állatsejt szerkezetét Hooke fedezte fel a 19. században, de teljes körűen a 20. évezredhez közeledve tanulmányozták.
Az állati sejt citoplazma,plazmalemma veszi körül. Különféle organellumok és zárványok "lebegnek" a citoplazmában. Az organellumok közé tartoznak a lizoszómák, mitokondriumok, Golgi-készülék, endoplazmatikus retikulum, peroxiszómák. A zárványok olyan anyagok, amelyek feloldódnak a citoszolban, és megvárják, amíg szükség lesz rájuk a sejtszerkezetek felépítéséhez.
A növényekkel ellentétben állati sejtbennincs sejtfal, vakuólum és kloroplasztisz. A további fedőkomplex hiánya befolyásolja például a plazmalemma hasadás közbeni deformációjának jellemzőit.
A növényi sejt szerkezete
A növényi sejt belső tartalma sokállatnál gazdagabb. Először is, itt két membránszerkezet található - kloroplasztok. A funkció pedig a fotoszintézis folyamatának biztosítása, ami nagyon fontos a növények számára a légzés és a glükóz mellett további energiaforrás szempontjából.
A növényi sejt kívülről további bevonattal van ellátvasejtfal. Cellulózszálakból áll, és a pektin még mindig jelen van két szomszédos sejt érintkezési pontján. Itt egy ilyen erős külső komplexum nem teszi lehetővé az állati sejtekhez hasonló érintkezést. A szállításban a fő szerepet a sejt szerkezete játssza. A 6. fokozat, amelyben a biológiát még nem tanulmányozták ilyen mélyen, nem ad információt a dezmoszómákról - a sejtfal speciális pórusairól, amelyek az anyagok egyik sejtből a másikba való áthelyezését szolgálják. Ezen szerkezetek segítségével a vakuolák egy kis átmérőjű hídon keresztül érintkezhetnek.
Vacuole egy másik különbség egy állati sejt ésnövényi. Feladata a kémiailag aktív alkaloidok, savak, kalcium tárolása, amelyek segítenek az ozmotikus nyomás stabilizálásában. Ráadásul az alkaloidok és savak negatívan befolyásolhatják a citoplazma tartalmát, ezért egy izolált organellumban kell elhelyezkedniük egy speciális membránnal, amelyen keresztül az ilyen méretű molekulák nem tudnak áthatolni. A vakuólum membránját tonoplasztnak nevezik.
Az oszlopos szövetsejt összes szerkezeti jellemzője megegyezik a növényi sejtek összetételére vonatkozó fenti tervvel.
Prokarióta sejtek
A baktériumok (mint a prokarióták képviselői) azokevolúciósan kevésbé fejlett szervezetek. A baktériumsejt egy membránnal, sejtfallal és nyálkahártyával körülvett citoszol. A belsejében nincsenek olyan organellumok, amelyek az eukariótákban találhatók. A sejtmag szintén hiányzik, és a legtöbb baktériumban az összes genetikai anyagot csak egy kromoszóma képviseli.
A sejtanyagcserét speciálisstruktúrák - mezoszómák. A sejten belüli citoplazmatikus membrán kinövést képviselik, funkciójuk a fotoszintetikus baktériumok esetében a légzés vagy a fotoszintézis.
A sejtmag hiánya elősegíti a transzkripció és a transzláció sebességének növelését. A bináris sejtosztódás sebessége is növekszik: egy baktériumkolónia 20 percenként megkétszerezheti a számát.
Sejtfunkciók
A sejt mint szerkezeti és funkcionális egységAz összes élőlény közül a szervezet létfontosságú tevékenységének fenntartásához kapcsolódó különféle funkciókat képes ellátni. A fő szerepet itt a sejt szerkezete játssza. A 6. évfolyam, amelyben a biológiát kezdeti szinten tanulták, meghatározza a sejtes apparátus szervezetének főbb jellemzőit.
A növényi sejtek meghatározása aztöbblépcsős folyamat, melynek eredményeként a merisztémából a test számos más szövete is kialakul: integumentáris, kiválasztó, vezető, mechanikus. Ezen szövetek sejtjei szerkezetükben és funkciójukban különböznek egymástól. Például az integumentáris sejtek feladata, hogy ne engedjenek be idegen anyagokat a szervezetbe, amikor vezető elemekre van szükség a szerves és ásványi anyagok növényen keresztüli szállításához.
A sejtek kölcsönhatását speciális kontaktusokkal érik el, amelyeket plazmodezmának neveznek. A munka szabályozása biokémiai szinten történik különféle enzimek és metabolitok segítségével.
Levél - a növények vegetatív szerve
A vegetatív szervek feladata a növény élettevékenységének optimális szinten tartása. A levél is ebbe a csoportba tartozik, így fő feladata a fotoszintézis.
Az oszlopszövet a fő fotoszintetikuslapszövet. Parenchymalis sejtekből áll, amelyek sok kloroplasztot tartalmaznak. Az oszlopos szövetsejtek közelebb helyezkednek el a levél felső felületéhez, hogy több napenergiát kapjanak, és ennek megfelelően növeljék a fotoszintézis sebességét és termelékenységét.
A lepedő szivacsos szövetet is tartalmaz,amely szintén rendelkezik kloroplasztiszokkal, de számuk jóval kisebb a poliszad parenchymához képest. A helyzet az, hogy a szivacsos szövetsejtek fő funkciója a gázcsere a nagy sejtközi terek miatt.
A levélszövet oszlopos sejtjének szerkezetének jellemzői
Palisade parenchyma a felső rétegekben találhatólap több napenergia tárolására. Ez szükséges a fotoszintézis világos és sötét szakaszainak hatékony áthaladásához, amelyek csak megvilágítási körülmények között mennek végbe.
Az oszlopos ketrec egy hosszúkás ketrechenger alakú, melynek fő funkciója a fotoszintézis folyamata. Ehhez az oszlopos szövet sejtjei több tíz kloroplasztot tartalmaznak, amelyek a sejt perifériáján helyezkednek el. A citoszol terében való ilyen elrendeződés a napsugarak abszorpciós felületének növekedésével magyarázható.
Trópusi és egyenlítői erdők C4-es növényeibena levél szerkezete kissé eltér. Oszlopos szövetük van a szerv legfelső és legalsó rétegében. Ennek oka ezekben a növényekben a fotoszintézis sötét szakaszának sajátosságai.
Az oszlopos szövetsejtek szerkezeti jellemzőit a növény a fotoszintézis hatékonyságának növelésére használja fel.
Mi a fotoszintézis?
A fotoszintézis egy többlépcsős biokémiai folyamat, melynek során ATP és glükóz, a növény által elraktározott szénhidrát formájában energia keletkezik.
A fotoszintézis két szakaszra oszlik:világos és sötét. Az első szakaszban a víz fotolízise, az oxigén mellékanyagként történő felszabadulása és az ATP, NADPH szintézise következik be. A fotoszintézis sötét szakasza egymást követő reakciók kaszkádja, amely glükóz vagy cukoranalógok szintézisét eredményezi.
Miért van szükségük a növényeknek fotoszintézisre?
A normális élet fenntartása érdekébena növény nagy mennyiségű keményítőt tárol. A keményítő egy poliszacharid, amelynek monomerje glükóz. Nem meglepő, hogy a szénhidrátok foglalják el a legnagyobb százalékot a növényi szervezetben található szerves anyagok összes lehetséges osztályában.
Az oszlopos szövetsejt szerkezetének sajátosságailehetővé teszik a fényenergia hatékony elnyelését, amely szükséges a fotoszintézis biokémiai reakcióihoz. A sötét szakaszban glükóz és egyéb hexózok szintetizálódnak, amelyek nagy polimer keményítőmolekulák formájában raktározódnak a parenchima sejtekben. Néha még magukban a kloroplasztiszokban is megfigyelhetők keményítőszemcsék.
