Comme vous le savez, presque tous les organismes de notre planète ont une structure cellulaire. Fondamentalement, toutes les cellules ont une structure similaire. C'est la plus petite unité structurelle et fonctionnelle d'un organisme vivant. Les cellules peuvent avoir différentes fonctions et, par conséquent, des variations dans leur structure. Dans de nombreux cas, ils peuvent agir comme des organismes indépendants.
Les plantes, les animaux, les champignons et les bactéries ont une structure cellulaire. Cependant, il existe certaines différences entre leurs unités structurelles et fonctionnelles. Et dans cet article, nous examinerons la structure cellulaire. La 8e année prévoit l'étude de ce sujet. Par conséquent, l'article intéressera les écoliers, ainsi que ceux qui s'intéressent simplement à la biologie. Cette revue décrira la structure cellulaire, les cellules de divers organismes, les similitudes et les différences entre eux.
Histoire de la théorie de la structure cellulaire
Les gens ne savaient pas toujours de quoi étaient faits les organismes. Le fait que tous les tissus sont formés à partir de cellules est devenu connu relativement récemment. science qui étudiec'est la biologie. La structure cellulaire du corps a été décrite pour la première fois par les scientifiques Matthias Schleiden et Theodor Schwann. C'est arrivé en 1838. Ensuite, la théorie de la structure cellulaire comprenait les dispositions suivantes:
- les animaux et les plantes de toutes sortes sont formés à partir de cellules;
- ils grandissent avec la formation de nouvelles cellules;
- la cellule est la plus petite unité de vie;
- un organisme est un ensemble de cellules.
La théorie moderne comprend des dispositions légèrement différentes, et il y en a un peu plus:
- la cellule ne peut provenir que de la cellule mère;
- un organisme multicellulaire n'est pas constitué d'une simple collection de cellules, mais de celles combinées en tissus, organes et systèmes d'organes;
- les cellules de tous les organismes ont une structure similaire;
- la cellule est un système complexe composé d'unités fonctionnelles plus petites;
- la cellule est la plus petite unité structurelle capable d'agir comme un organisme indépendant.
Structure cellulaire
Étant donné que presque tous les organismes vivants ont une structure cellulaire, il convient de considérer les caractéristiques générales de la structure de cet élément. Premièrement, toutes les cellules sont divisées en procaryotes et eucaryotes. Dans ce dernier, il y a un noyau qui protège les informations héréditaires enregistrées sur l'ADN. Dans les cellules procaryotes, il est absent et l'ADN flotte librement. Toutes les cellules eucaryotes sont construites selon le schéma suivant. Ils ont une coquille - une membrane plasmique, autour d'elle est généralementdes formations de protection supplémentaires sont situées. Tout ce qui se trouve en dessous, à l'exception du noyau, est le cytoplasme. Il se compose d'hyaloplasme, d'organites et d'inclusions. L'hyaloplasme est la principale substance transparente qui sert d'environnement interne à la cellule et remplit tout son espace. Les organelles sont des structures permanentes qui remplissent certaines fonctions, c'est-à-dire qu'elles assurent l'activité vitale de la cellule. Les inclusions sont des formations non permanentes qui jouent également un rôle, mais temporairement.
Structure cellulaire des organismes vivants
Maintenant, nous allons énumérer les organites qui sont les mêmes pour les cellules de toute créature vivante sur la planète, à l'exception des bactéries. Ce sont les mitochondries, les ribosomes, l'appareil de Golgi, le réticulum endoplasmique, les lysosomes, le cytosquelette. Les bactéries sont caractérisées par un seul de ces organites - les ribosomes. Et maintenant, considérez la structure et les fonctions de chaque organite séparément.
Mitochondries
Ils assurent la respiration intracellulaire. Les mitochondries jouent le rôle d'une sorte de "centrale énergétique", générant de l'énergie, nécessaire à la vie de la cellule, au passage de certaines réactions chimiques en son sein.
Ils appartiennent aux organoïdes à deux membranes, c'est-à-dire qu'ils ont deux coques protectrices - externe et interne. Sous eux se trouve une matrice - un analogue de l'hyaloplasme dans la cellule. Des crêtes se forment entre les membranes externe et interne. Ce sont les plis qui contiennent des enzymes. Ces substances sont nécessaires pour pouvoir effectuerréactions chimiques qui libèrent l'énergie nécessaire à la cellule.
Ribosome
Ils sont responsables du métabolisme des protéines, à savoir de la synthèse des substances de cette classe. Les ribosomes se composent de deux parties - des sous-unités, grandes et petites. Cet organite n'a pas de membrane. Les sous-unités de ribosome ne s'unissent qu'immédiatement avant le processus de synthèse des protéines, le reste du temps elles sont séparées. Les substances sont produites ici sur la base d'informations enregistrées sur l'ADN. Cette information est transmise aux ribosomes à l'aide de l'ARNt, car il serait très peu pratique et dangereux de transporter l'ADN ici à chaque fois - la probabilité de l'endommager serait trop élevée.
Appareil de Golgi
Cet organoïde se compose de piles de citernes plates. Les fonctions de cet organoïde sont qu'il accumule et modifie diverses substances, et participe également à la formation des lysosomes.
Réticulum endoplasmique
Il est divisé en lisse et rugueux. Le premier est construit à partir de tubes plats. Il est responsable de la production de stéroïdes et de lipides dans la cellule. Rough est ainsi appelé parce que sur les parois des membranes qui le composent, il y a de nombreux ribosomes. Il remplit une fonction de transport. À savoir, il transfère les protéines qui y sont synthétisées des ribosomes à l'appareil de Golgi.
Lysosomes
Ce sont des organites à membrane unique qui contiennent les enzymes nécessaires pour effectuer les réactions chimiques qui se produisent au cours du processusmétabolisme intracellulaire. Le plus grand nombre de lysosomes est observé dans les leucocytes - des cellules qui remplissent une fonction immunitaire. Cela s'explique par le fait qu'ils effectuent une phagocytose et sont obligés de digérer une protéine étrangère, ce qui nécessite une grande quantité d'enzymes.
Cytosquelette
C'est le dernier organite commun aux champignons, aux animaux et aux plantes. L'une de ses principales fonctions est de maintenir la forme de la cellule. Il est constitué de microtubules et de microfilaments. Les premiers sont des tubes creux fabriqués à partir de la protéine tubuline. En raison de leur présence dans le cytoplasme, certains organites peuvent se déplacer dans la cellule. De plus, les cils et les flagelles des organismes unicellulaires peuvent également être constitués de microtubules. Le deuxième composant du cytosquelette - les microfilaments - est constitué de protéines contractiles, l'actine et la myosine. Chez les bactéries, cet organite est généralement absent. Mais certains d'entre eux se caractérisent par la présence d'un cytosquelette, cependant, une structure plus primitive, pas aussi complexe que chez les champignons, les plantes et les animaux.
Organielles des cellules végétales
La structure cellulaire des plantes a quelques particularités. En plus des organites énumérés ci-dessus, des vacuoles et des plastes sont également présents. Les premiers sont conçus pour y accumuler des substances, y compris inutiles, car il est souvent impossible de les retirer de la cellule en raison de la présence d'une paroi dense autour de la membrane. Le liquide qui se trouve à l'intérieur de la vacuole est appelé sève cellulaire. Dans une jeune cellule végétale, il y a initialement plusieurs petites vacuoles, qui, comme ille vieillissement fusionne en un seul grand. Il existe trois types de plastes: les chromoplastes, les leucoplastes et les chromoplastes. Les premiers se caractérisent par la présence de pigment rouge, jaune ou orange en eux. Dans la plupart des cas, les chromoplastes sont nécessaires pour attirer les insectes pollinisateurs ou les animaux impliqués dans la distribution des fruits avec des graines de couleur vive. C'est grâce à ces organites que les fleurs et les fruits ont une variété de couleurs. Les chromoplastes peuvent se former à partir des chloroplastes, ce qui peut être observé en automne, lorsque les feuilles deviennent jaune-rouge, et aussi pendant la maturation des fruits, lorsque la couleur verte disparaît progressivement complètement. Le prochain type de plastes - les leucoplastes - est conçu pour stocker des substances telles que l'amidon, certaines graisses et protéines. Les chloroplastes réalisent le processus de photosynthèse, grâce auquel les plantes reçoivent les substances organiques nécessaires pour elles-mêmes.
À partir de six molécules de dioxyde de carbone et de la même quantité d'eau, une cellule peut obtenir une molécule de glucose et six d'oxygène, qui sont libérées dans l'atmosphère. Les chloroplastes sont des organites à deux membranes. Leur matrice contient des thylakoïdes regroupés en grana. Ces structures contiennent de la chlorophylle, et ici la réaction de photosynthèse a lieu. De plus, la matrice chloroplastique contient également ses propres ribosomes, ARN, ADN, enzymes spéciales, grains d'amidon et gouttes lipidiques. La matrice de ces organites est également appelée stroma.
Caractéristiques des champignons
Ces organismes ont également une structure cellulaire. Dans les temps anciens, ils étaient unis dans un royaume avecplantes purement extérieurement, mais avec l'avènement d'une science plus avancée, il est devenu clair que cela ne pouvait pas être fait.
Premièrement, les champignons, contrairement aux plantes, ne sont pas des autotrophes, ils ne sont pas capables de produire eux-mêmes des substances organiques, mais se nourrissent uniquement de substances toutes faites. Deuxièmement, la cellule du champignon ressemble davantage à l'animal, bien qu'elle présente certaines caractéristiques de la plante. Une cellule fongique, comme une plante, est entourée d'une paroi dense, mais elle n'est pas constituée de cellulose, mais de chitine. Cette substance est difficile à digérer par le corps des animaux, c'est pourquoi les champignons sont considérés comme des aliments lourds. En plus des organites décrites ci-dessus, qui sont caractéristiques de tous les eucaryotes, il y a aussi une vacuole ici - c'est une autre similitude entre les champignons et les plantes. Mais les plastes ne sont pas observés dans la structure de la cellule fongique. Entre la paroi et la membrane cytoplasmique se trouve un lomasome dont les fonctions ne sont pas encore bien comprises. Le reste de la structure de la cellule fongique ressemble à un animal. En plus des organites, des inclusions telles que des gouttes de graisse et du glycogène flottent également dans le cytoplasme.
Cellules animales
Ils sont caractérisés par tous les organites qui ont été décrits au début de l'article. De plus, un glycocalyx est situé au-dessus de la membrane plasmique - une membrane constituée de lipides, de polysaccharides et de glycoprotéines. Il est impliqué dans le transport de substances entre les cellules.
Core
Bien sûr, en plus des organites communs, les cellules animales, végétales et fongiques ont un noyau. Il est protégé par deux coques dans lesquelles se trouvent des pores. La matrice est constituée de caryoplasme(sève nucléaire), dans laquelle les chromosomes flottent avec des informations héréditaires enregistrées sur eux. Il existe également des nucléoles, qui sont responsables de la formation des ribosomes et de la synthèse de l'ARN.
Procaryotes
Ceux-ci incluent les bactéries. La structure cellulaire des bactéries est plus primitive. Ils n'ont pas de noyau. Le cytoplasme contient des organites tels que les ribosomes. Autour de la membrane plasmique se trouve une paroi cellulaire muréine. La plupart des procaryotes sont équipés d'organites de mouvement - principalement des flagelles. Une coque protectrice supplémentaire, une capsule muqueuse, peut également être située autour de la paroi cellulaire. En plus des molécules d'ADN de base, le cytoplasme des bactéries contient des plasmides qui contiennent des informations responsables de l'augmentation de la résistance de l'organisme aux conditions défavorables.
Est-ce que tous les organismes sont constitués de cellules ?
Certains croient que tous les organismes vivants ont une structure cellulaire. Mais ce n'est pas vrai. Il existe un règne d'organismes vivants tel que les virus.
Ils ne sont pas constitués de cellules. Cet organisme est représenté par une capside - une coque protéique. À l'intérieur, il y a de l'ADN ou de l'ARN, qui contient une petite quantité d'informations génétiques. Autour de la coque protéique, une lipoprotéine peut également être localisée, appelée supercapside. Les virus ne peuvent se reproduire qu'à l'intérieur de cellules étrangères. De plus, ils sont capables de cristalliser. Comme vous pouvez le voir, l'affirmation selon laquelle tous les organismes vivants ont une structure cellulaire est incorrecte.
Tableau comparatif
Après nousexaminé la structure de divers organismes, pour résumer. Donc, la structure cellulaire, tableau:
| Animaux | Plantes | Champignons | Bactéries | |
| Core | Oui | Oui | Oui | Non |
| Mur cellulaire | Non | Oui, en cellulose | Manger, de la chitine | Manger, de murein |
| Ribosome | Oui | Oui | Oui | Oui |
| Lysosomes | Oui | Oui | Oui | Non |
| Mitochondries | Oui | Oui | Oui | Non |
| Appareil de Golgi | Oui | Oui | Oui | Non |
| Cytosquelette | Oui | Oui | Oui | Oui |
| Réticulum endoplasmique | Oui | Oui | Oui | Non |
| Membrane cytoplasmique | Oui | Oui | Oui | Oui |
| Coques supplémentaires | Glycocalyx | Non | Non | Capsule mucoïde |
C'est peut-être tout. Nous avons examiné la structure cellulaire de tous les organismes qui existent sur la planète.
