Les cellules qui forment les tissus des représentants de la flore et de la faune présentent des différences significatives en termes de taille, de forme et d'éléments constitutifs. Cependant, tous présentent des similitudes dans les principales caractéristiques de la croissance, du métabolisme, de l'activité vitale, de l'irritabilité, de la capacité de changement et du développement. Ensuite, regardons de plus près la structure d'une cellule végétale (un tableau des principaux composants sera donné à la fin de l'article).
Bref historique
Avec l'aide du choc osmotique en 1925, Grendel et Gorter ont obtenu des coquilles d'érythrocytes vides, leurs soi-disant "ombres". Ils étaient empilés en tas, déterminant leur surface. Les lipides ont été isolés à l'aide d'acétone. Leur nombre par unité de surface d'érythrocytes a également été déterminé. Malgré les erreurs dans les calculs, un résultat aléatoirement correct a été déduit et la bicouche lipidique a été découverte.
Informations générales
La biologie est l'étude du développement et de la croissance des éléments tissulaires des représentants de la flore et de la faune. La structure d'une cellule végétale est un complexetrois composants inextricablement liés:
- Le noyau. Il est séparé du cytoplasme par une membrane poreuse. Il contient le nucléole, la sève nucléaire et la chromatine.
- Cytoplasme et un complexe de structures spécialisées - les organites. Ces derniers comprennent notamment les plastes, les mitochondries, les lysosomes et le complexe de Golgi, le centre cellulaire. Les organites sont toujours présents. En plus d'eux, il existe également des formations temporaires appelées inclusions.
- La structure qui forme la surface est la coquille de la cellule végétale.
Caractéristiques de l'appareil de surface
Dans les leucocytes et les organismes unicellulaires, la membrane cellulaire assure la pénétration de l'eau, des ions, des petites molécules d'autres composés. Le processus au cours duquel se produit la pénétration des particules solides est appelé phagocytose. Si des gouttes de composés liquides tombent, alors on parle de pinocytose.
Organoïdes
Ils sont présents dans les cellules eucaryotes. Les transformations biologiques qui se produisent dans la cellule sont associées à des organites. Ils sont recouverts d'une double membrane - plastes et mitochondries. Ils contiennent leur propre ADN, ainsi qu'un appareil de synthèse de protéines. La reproduction se fait par division. Dans les mitochondries, en plus de l'ATP, la protéine est synthétisée en petite quantité. Les plastes sont présents dans les cellules végétales. Leur reproduction s'effectue par division.
Membrane
C'est une erreur de supposer que la couche externe de la cellule est le cytoplasme. La membrane est une structure moléculaire élastique. La couche externe de la cellule s'appelleappareil de surface, à travers lequel la séparation du contenu de l'environnement extérieur est effectuée. Il existe différentes fonctions de la membrane cellulaire. L'une des tâches principales est d'assurer l'intégrité de l'ensemble de l'élément. À l'intérieur, il y a aussi des structures qui divisent la cellule en soi-disant compartiments. Ces zones fermées sont appelées organelles ou compartiments. En leur sein, certaines conditions sont maintenues. La fonction de la membrane cellulaire est de réguler les échanges entre l'environnement et la cellule.
Membrane
Quelle est la structure de la membrane cellulaire ? La membrane cellulaire est une bicouche (double) de molécules de classe lipidique. La plupart d'entre eux sont des lipides d'un type complexe - les phospholipides. Les molécules contiennent des parties hydrophobes (queue) et hydrophiles (tête). Lorsque la paroi cellulaire est formée, les queues se tournent vers l'intérieur et les têtes tournent dans la direction opposée. Les membranes sont des structures invariables. La coquille d'une cellule animale présente de nombreuses similitudes avec un élément d'un représentant de la flore. L'épaisseur de la membrane est d'environ 7-8 nm. La couche externe biologique de la cellule comprend divers composés protéiques: semi-intégraux (à une extrémité immergés dans la couche lipidique externe ou interne), intégraux (pénétrant à travers), superficiels (adjacents aux côtés internes ou situés sur le côté externe). Un certain nombre de protéines sont les points de jonction de la membrane et du cytosquelette à l'intérieur de la cellule et de la paroi externe (le cas échéant). Certains composés intégraux agissent comme des canaux ioniques, divers récepteurs et transporteurs.
Tâche défensive
La structure de la membrane cellulaire détermine en grande partie son activité. En particulier, la membrane présente une perméabilité sélective. Cela signifie que le degré de perméabilité des molécules à travers la membrane dépend de leur taille, de leurs propriétés chimiques et de leur charge électrique. La fonction principale que remplit la couche externe de la cellule s'appelle la barrière. Grâce à cela, un échange sélectif, régulé, actif et passif de composés avec l'environnement est assuré. Par exemple, la membrane des peroxysomes protège le cytoplasme des dangereux peroxydes.
Transport
À travers la couche externe de la cellule, il y a une transition de substances. En raison du transport, l'apport de composants nutritionnels, l'élimination des produits finaux du processus métabolique, la sécrétion de diverses substances et la formation d'ingrédients ioniques sont assurés. De plus, le pH optimal et la concentration en ions nécessaires au fonctionnement des enzymes sont maintenus dans la cellule. Si, pour une raison quelconque, les particules nécessaires ne peuvent pas traverser la bicouche phospholipidique, par exemple en raison de propriétés hydrophiles, car la membrane est hydrophobe à l'intérieur, ou en raison de leur grande taille, elles peuvent traverser la membrane via des transporteurs spéciaux (protéines porteuses), par endocytose ou par les canaux protéiques. Dans le processus de transport passif, les composés traversent la couche externe de la cellule sans coût énergétique par diffusion le long du gradient de concentration. La mise en œuvre allégée est considérée comme l'une des options de ce processus. Dans ce cas, une molécule spécifique aide la substance à traverser la couche externe de la cellule. Elle peutil existe un canal qui ne peut laisser passer que des substances de type 1. Le transport actif nécessite de l'énergie. Cela est dû au fait que le mouvement dans ce cas se produit en sens inverse du gradient de concentration. Dans ce cas, la membrane contient des protéines de pompe spéciales, dont l'ATPase, qui pompe assez activement les ions potassium dans la cellule et pompe les ions sodium.
Autres tâches
La couche externe de la cellule remplit une fonction matricielle. Cela garantit une certaine disposition et orientation mutuelles des composés protéiques membranaires, ainsi que leur interaction optimale. En raison de la fonction mécanique, l'autonomie de la cellule et des structures internes, ainsi que la connexion avec d'autres cellules, sont assurées. Dans ce cas, les murs des structures revêtent une grande importance chez les représentants de la flore. Chez les animaux, la fourniture de la fonction mécanique dépend de la substance intercellulaire. Les membranes effectuent également des tâches énergétiques. Lors du processus de photosynthèse dans les chloroplastes et de respiration cellulaire dans les mitochondries, des systèmes de transfert d'énergie sont activés dans leurs parois. En eux, comme dans de nombreux autres cas, les protéines participent. L'une des plus importantes est la fonction de récepteur. Certaines protéines présentes dans la membrane sont des récepteurs. Grâce à ces molécules, la cellule peut percevoir certains signaux. Par exemple, les stéroïdes circulant dans le sang n'affectent que les cellules cibles qui possèdent des récepteurs correspondant à certaines hormones. Il existe aussi des neurotransmetteurs. Ces produits chimiquesconnexions assurent la transmission des impulsions. Ils ont également une association avec des protéines cibles spécifiques. Les composants membranaires sont souvent des enzymes. D'où la fonction enzymatique de la membrane cellulaire. Les composés digestifs sont présents dans les membranes plasmiques des éléments épithéliaux intestinaux. Les biopotentiels sont générés et conduits dans la couche externe de la cellule.
Concentration ionique
Avec l'aide de la membrane, le contenu interne de l'ion K+ est maintenu à un niveau plus élevé qu'à l'extérieur. Dans le même temps, la concentration de Na+ est significativement plus faible qu'à l'extérieur. Ceci est particulièrement important car il fournit une différence de potentiel à travers le mur et la génération d'un influx nerveux.
Marquage
Il y a des antigènes sur la membrane qui agissent comme une sorte de "marqueurs". Le marquage permet d'identifier la cellule. Les glycoprotéines - protéines auxquelles sont attachées des chaînes latérales ramifiées d'oligosaccharides - jouent le rôle d '"antennes". Puisqu'il existe d'innombrables configurations de chaînes latérales, il est possible de créer un marqueur pour chaque groupe de cellules. Avec l'aide d'eux, certains éléments sont reconnus par d'autres, ce qui, à leur tour, leur permet d'agir de concert. Cela se produit, par exemple, lors de la formation des tissus et des organes. Selon le même mécanisme, le système immunitaire fonctionne pour reconnaître les antigènes étrangers.
Composition et structure
Comme mentionné ci-dessus, les membranes cellulaires sont composées de phospholipides. Cependant, en plus d'eux, la structure contientcholestérol et glycolipides. Ces derniers sont des lipides avec des glucides attachés. Les glyco- et phospholipides, qui forment principalement les membranes cellulaires, sont constitués de 2 longues "queues" glucidiques hydrophobes. Ils sont associés à une "tête" hydrophile et chargée. En raison de la présence de cholestérol, la membrane a le niveau de rigidité nécessaire. Le composé occupe l'espace libre entre les queues lipidiques hydrophobes, empêchant ainsi leur flexion. À cet égard, les membranes dans lesquelles il y a moins de cholestérol sont plus souples et molles, et là où il y en a plus, au contraire, il y a plus de rigidité et de fragilité dans les parois. De plus, le composé agit comme un bouchon qui empêche le mouvement des molécules polaires d'une cellule à l'autre. Les protéines qui pénètrent dans la membrane et sont responsables de ses diverses propriétés revêtent une importance particulière. L'une ou l'autre coquille d'une cellule végétale a des protéines définies dans la composition et l'orientation.
Lipides annulaires
Ces composés se trouvent à côté des protéines. Cependant, les lipides annulaires sont plus ordonnés et moins mobiles. Ils contiennent des acides gras avec une saturation plus élevée. Les lipides quittent les membranes avec le composé protéique. Sans éléments annulaires, les protéines membranaires ne fonctionneront pas. Souvent, les coquilles sont asymétriques. En d'autres termes, cela signifie que les couches ont des compositions lipidiques différentes. L'externe contient principalement des glycolipides, des sphingomyélines, de la phosphatidylcholine, du phosphatidyl nositol. La couche interne contient du phosphatidyl nositol,la phosphatidyléthanolamine et la phosphatidylsérine. Le passage d'un niveau à un autre molécule spécifique est quelque peu difficile. Cependant, cela peut très bien arriver spontanément. Cela se produit environ une fois tous les six mois. La transition peut également être réalisée à l'aide de protéines flippase et scramblase. Lorsque le phosphatidylséryle apparaît dans la couche externe, les macrophages adoptent une position défensive et dirigent leur activité pour détruire la cellule.
Organielles
Ces zones peuvent être simples et fermées ou reliées les unes aux autres, séparées par des membranes de l'hyaloplasme. Les périxisomes, les vacuoles, les lysosomes, l'appareil de Golgi et le réticulum endoplasmique sont considérés comme des organites à membrane unique. Les doubles membranes comprennent les plastes, les mitochondries et le noyau. Quant à la structure des membranes, les parois des différents organites diffèrent par la composition des protéines et des lipides.
Perméabilité sélective
À travers les membranes cellulaires diffusent lentement les acides gras et aminés, les ions et le glycérol, le glucose. Dans le même temps, les murs eux-mêmes régulent activement ce processus, en passant certaines et en retenant d'autres substances. Il existe quatre mécanismes principaux pour l'entrée d'un composé dans une cellule. Ceux-ci comprennent l'endo- ou l'exocytose, le transport actif, l'osmose et la diffusion. Les deux derniers sont de nature passive et ne nécessitent pas de coûts énergétiques. Mais les deux premiers sont actifs. Ils ont besoin d'énergie. Avec le transport passif, la perméabilité sélective est déterminée par des protéines intégrales - des canaux spéciaux. La membrane les traverse. Ces canaux forment une sorte de passage. Il existe des protéines propres aux élémentsCl, Na, K. En ce qui concerne le gradient de concentration, les molécules des éléments entrent dans la cellule à partir de celui-ci. Dans le contexte de l'irritation, les canaux ioniques sodium s'ouvrent. À leur tour, ils commencent à entrer brusquement dans la cellule. Ceci s'accompagne d'un déséquilibre du potentiel de membrane. Cependant, il récupère après cela. Les canaux potassiques restent toujours ouverts. Les ions entrent lentement dans la cellule à travers eux.
En conclusion
Les tâches et la structure d'une cellule végétale sont brièvement présentées ci-dessous. Le tableau contient également des informations sur la composition de l'élément biologique.
| Types d'éléments | Composition et fonctions |
| Cellules végétales | Fabriqué en fibre. Fournit un échafaudage et une protection. |
| Bioéléments | Couche très fine et élastique - le glycocalyx comprend des protéines et des polysaccharides. Fournit une protection. |
