La differenziazione di cellule e tessuti gioca un ruolo importanteruolo nello sviluppo del corpo. La divisione dei compiti per ogni cella può essere paragonata alla divisione del lavoro in una fabbrica: se ciascuna unità svolge solo la sua funzione intrinseca, il risultato complessivo può essere ottenuto in un tempo più breve. Lo stesso vale per qualsiasi organismo vivente, la cui qualità della vita dipende dalla sua complessità di sviluppo e dalla nicchia evolutiva occupata.
Che cos'è una cellula: la biologia delle funzioni vitali del corpo
Una cella è un'unità strutturale e funzionaletutti gli organismi viventi. L'unica eccezione sono i virus, una forma di vita non cellulare. Il tessuto è un insieme di cellule e sostanza intercellulare che hanno la stessa struttura, funzione e origine. La biologia della funzione cellulare si basa sulla sua struttura, che è dettata dal grado di organizzazione dell'animale o della pianta.
La differenziazione delle cellule negli animali e nelle piante avviene anche nell'ontogenesi. Ognuna di esse proviene da un tessuto precursore: se negli animali si tratta di cellule staminali, allora nelle piante è un meristema.
Cos'è una gabbia? La biologia e la struttura delle cellule consente di classificarle in due gruppi.
1. Cellule eucariotiche. Questi includono le unità strutturali di organismi animali e vegetali.
2. Cellule procariotiche. Si distinguono per l'assenza di un nucleo e altri organelli. I batteri sono organismi procarioti.
Struttura della cellula animale
La biologia si occupa dello studio della struttura delle cellule. La struttura della cellula animale fu scoperta da Hooke nel XIX secolo, ma fu completamente studiata più vicino al XX millennio.
La cellula animale è un citoplasma,circondato da un plasmalemma. Vari organelli e inclusioni "galleggiano" nel citoplasma. Gli organelli includono lisosomi, mitocondri, apparato di Golgi, reticolo endoplasmatico, perossisomi. Le inclusioni sono sostanze che si dissolvono nel citosol e attendono fino a quando non sono necessarie per costruire le strutture cellulari.
A differenza di una pianta, in una cellula animalenon ci sono parete cellulare, vacuolo e cloroplasti. L'assenza di un complesso di copertura aggiuntivo influisce, ad esempio, sulle peculiarità della deformazione del plasmalemma durante la fissione.
Struttura delle cellule vegetali
Il contenuto interno della cellula vegetale è moltopiù ricco dell'animale. In primo luogo, qui puoi trovare due strutture a membrana: i cloroplasti. E la funzione è quella di garantire il processo di fotosintesi, che è molto importante per le piante in termini di ulteriore fonte di energia insieme alla respirazione, oltre che al glucosio.
La cellula vegetale è inoltre rivestita all'esternoparete cellulare. È costituito da fibre di cellulosa e la pectina è ancora presente nel punto di contatto di due cellule vicine. Qui, un complesso esterno così potente non consente il contatto nel modo in cui lo fanno le cellule animali. La struttura cellulare gioca un ruolo importante nel trasporto. Il grado 6, in cui la biologia non è stata ancora studiata così a fondo, non fornisce informazioni sui desmosomi, pori speciali nella parete cellulare che servono a spostare le sostanze da una cellula all'altra. Con l'aiuto di queste strutture, i vacuoli possono entrare in contatto attraverso un ponte di piccolo diametro.
Il vacuolo è un'altra differenza tra una cellula animale everdura. La sua funzione è quella di immagazzinare alcaloidi chimicamente attivi, acidi, calcio, che aiutano a stabilizzare la pressione osmotica. Inoltre, alcaloidi e acidi possono influenzare negativamente il contenuto del citoplasma, quindi devono essere situati in un organello isolato con una speciale membrana attraverso la quale molecole di queste dimensioni non possono penetrare. La membrana del vacuolo è chiamata tonoplasto.
Tutte le caratteristiche strutturali della cellula del tessuto colonnare sono identiche al piano di cui sopra per la composizione delle cellule vegetali.
Cellule procariotiche
I batteri (come rappresentanti dei procarioti) lo sonoorganismi evolutivamente meno sviluppati. Una cellula batterica è un citosol circondato da una membrana, una parete cellulare e una capsula mucosa. All'interno non ci sono organelli che si trovano negli eucarioti. Anche il nucleo è assente e tutto il materiale genetico nella maggior parte dei batteri è rappresentato da un solo cromosoma.
Il metabolismo cellulare è supportato da specialistrutture - mesosomi. Rappresentano la crescita della membrana citoplasmatica all'interno della cellula, e la loro funzione è la respirazione o la fotosintesi, se si tratta di batteri fotosintetici.
L'assenza di un nucleo aiuta ad aumentare la velocità di trascrizione e traduzione. Aumenta anche il tasso di divisione cellulare binaria: una colonia di batteri può raddoppiare il suo numero ogni 20 minuti.
Funzioni cellulari
Cella come unità strutturale e funzionaledi tutti gli esseri viventi può svolgere varie funzioni legate al mantenimento delle funzioni vitali dell'organismo. Il ruolo principale qui è giocato dalla struttura della cellula. Il grado 6, in cui la biologia è stata studiata al livello iniziale, ci detta le caratteristiche principali dell'organizzazione dell'apparato cellulare.
La determinazione delle cellule vegetali èun processo a più stadi, a seguito del quale molti altri tessuti del corpo si formano dal meristema: tegumentario, escretore, conduttivo, meccanico. Le cellule di ciascuno di questi tessuti differiscono l'una dall'altra per struttura e funzione. Ad esempio, il compito delle cellule tegumentarie è quello di non lasciare che agenti estranei entrino nel corpo quando sono necessari elementi conduttori per il trasporto di sostanze organiche e minerali attraverso la pianta.
L'interazione delle cellule è ottenuta da contatti speciali, che sono chiamati plasmodesmata. La regolazione del lavoro avviene a livello biochimico con l'aiuto di vari enzimi e metaboliti.
Foglia - organo vegetativo delle piante
La funzione degli organi vegetativi è quella di mantenere l'attività vitale della pianta ad un livello ottimale. Anche la foglia appartiene a questo gruppo, quindi il suo compito principale è la fotosintesi.
Il tessuto colonnare è il principale fotosinteticotessuto in fogli. È costituito da cellule parenchimali, che contengono molti cloroplasti. Le cellule tissutali colonnari si trovano più vicino alla superficie superiore della foglia per ricevere più energia solare e, di conseguenza, per aumentare la velocità e la produttività della fotosintesi.
Il foglio contiene anche tessuto spugnoso,che ha anche cloroplasti, ma il loro numero è molto più piccolo rispetto al parenchima polysad. Il fatto è che la funzione principale delle cellule dei tessuti spugnosi è lo scambio di gas dovuto a grandi spazi intercellulari.
Caratteristiche della struttura della cellula colonnare del tessuto fogliare
Il parenchima della palizzata si trova negli strati superiorifoglio per immagazzinare più energia solare. Ciò è necessario per il passaggio efficiente delle fasi chiare e scure della fotosintesi, che avvengono solo sotto illuminazione.
La gabbia colonnare è una gabbia allungataforma cilindrica, la cui funzione principale è il processo di fotosintesi. Per questo, le cellule del tessuto colonnare contengono diverse decine di cloroplasti, che si trovano lungo la periferia della cellula. Questa disposizione nello spazio del citosol è spiegata da un aumento della superficie di assorbimento dei raggi solari.
In piante C4 di foreste tropicali ed equatorialila struttura della foglia è leggermente diversa. Hanno tessuto colonnare situato negli strati più alti e più bassi dell'organo. Ciò è dovuto alle peculiarità della fase oscura della fotosintesi in queste piante.
Le caratteristiche strutturali delle cellule del tessuto colonnare sono utilizzate dalla pianta per aumentare l'efficienza della fotosintesi.
Cos'è la fotosintesi?
La fotosintesi è un processo biochimico a più stadi in cui l'energia viene generata sotto forma di ATP e glucosio, un carboidrato che viene immagazzinato dalla pianta.
La fotosintesi si divide in due fasi:chiaro e scuro. Durante la prima fase si verifica la fotolisi dell'acqua, il rilascio di ossigeno come sostanza secondaria e la sintesi di ATP, NADPH. Lo stadio oscuro della fotosintesi è una cascata di reazioni sequenziali che portano alla sintesi di glucosio o analoghi dello zucchero.
Perché le piante hanno bisogno della fotosintesi?
Per mantenere una vita normalela pianta immagazzina una grande quantità di amido. L'amido è un polisaccaride il cui monomero è il glucosio. Non sorprende che i carboidrati occupino la più grande percentuale di tutte le possibili classi di sostanze organiche nell'organismo vegetale.
Caratteristiche della struttura della cellula del tessuto colonnareconsentono di assorbire efficacemente l'energia luminosa, necessaria per le reazioni biochimiche della fotosintesi. Durante la fase oscura, vengono sintetizzati glucosio e altri esosi, che vengono immagazzinati sotto forma di grandi molecole di amido polimerico nelle cellule parenchimali. Anche nei cloroplasti stessi, a volte si possono osservare grani di amido.
