세포 소기관. 구조와 기능

세포는 원핵세포와 진핵세포로 구분됩니다. 첫 번째는 조류와 박테리아로 단일 소기관인 염색체에 유전정보를 담고 있는 반면, 인체와 같이 보다 복잡한 유기체를 구성하는 진핵세포는 유전물질을 지닌 여러 개의 염색체를 포함하는 명확하게 분화된 핵을 가지고 있습니다.

진핵세포

원핵세포

구조

세포막 또는 세포질막

세포질막(봉투)은 세포 내용물을 환경과 분리하는 얇은 구조입니다. 이는 약 75옹스트롬 두께의 단백질 분자를 갖는 지질 이중층으로 구성됩니다.

세포막은 단단하지만 수많은 주름, 회선 및 구멍이 있어 물질의 통과를 조절할 수 있습니다.

세포, 조직, 기관, 시스템 및 장치

세포, 인체는 모든 중요한 기능을 효과적으로 수행하기 위해 조화롭게 작용하는 요소들의 집합체입니다.

직물- 이들은 동일한 모양과 구조를 가지며 동일한 기능을 수행하도록 특화된 세포입니다. 다양한 조직이 결합하여 기관을 형성하며, 각 기관은 살아있는 유기체에서 특정 기능을 수행합니다. 또한 기관은 특정 기능을 수행하기 위해 시스템으로 그룹화됩니다.

직물:

상피- 신체 표면과 장기 내부 표면을 보호하고 덮습니다.

연결어- 지방, 연골, 뼈. 다양한 기능을 수행합니다.

근육질- 평활근 조직, 줄무늬 근육 조직. 근육을 수축하고 이완시킵니다.

불안한- 뉴런. 자극을 생성하고 전송하고 수신합니다.

셀 크기

셀의 크기는 크게 다르지만 일반적으로 5~6 마이크론(1 마이크론 = 0.001mm) 범위입니다. 이는 해상도가 2~2000옹스트롬(1옹스트롬 = 0.0000001mm)인 전자현미경이 발명되기 전에는 많은 세포를 볼 수 없었음을 설명하며, 일부 미생물의 크기는 5마이크론 미만이며, 하지만 거대 세포도 있습니다. 가장 유명한 것은 크기가 약 20mm인 난세포인 새알의 노른자위입니다.

훨씬 더 놀라운 예가 있습니다. 단세포 해양 조류인 비구 세포는 100mm에 도달하고 초본 식물인 라미는 손바닥보다 더 큰 220mm에 이릅니다.

염색체 덕분에 부모에서 자식으로

세포가 분열하기 시작하면 세포핵은 다양한 변화를 겪습니다. 즉, 막과 핵소체가 사라집니다. 이때 염색질은 더 조밀해져서 결국 두꺼운 실, 즉 염색체를 형성합니다. 염색체는 두 개의 반쪽(염색분체)으로 구성되며 수축점(중심점)에 연결됩니다.

모든 동물 및 식물 세포와 마찬가지로 우리 세포는 특정 유형의 염색체 수가 일정하다는 소위 수치 불변의 법칙을 따릅니다.

또한 염색체는 서로 동일한 쌍으로 분포되어 있습니다.

우리 몸의 각 세포에는 23쌍의 염색체가 들어 있는데, 이는 여러 개의 길쭉한 DNA 분자입니다. DNA 분자는 두 개의 당 인산염 그룹으로 구성된 이중 나선 형태를 취하며, 그로부터 질소 염기(퓨린 및 피라미딘)가 나선형 계단 형태로 돌출되어 있습니다.

각 염색체에는 유전, 즉 부모로부터 자녀에게 유전적 특징이 전달되는 것을 담당하는 유전자가 있습니다. 눈의 색깔, 피부, 코 모양 등을 결정합니다.

미토콘드리아

미토콘드리아는 세포질 전체에 분포되어 있는 둥글거나 길쭉한 세포 소기관으로, 세포 호흡과 같은 수많은 화학 반응을 수행할 수 있는 효소 수용액을 함유하고 있습니다.

이 과정을 통해 세포가 중요한 기능을 수행하는 데 필요한 에너지가 방출됩니다. 미토콘드리아는 주로 살아있는 유기체의 가장 활동적인 세포인 췌장과 간 세포에서 발견됩니다.

세포핵

모든 인간 세포에 하나인 핵은 세포의 기능을 제어하는 ​​유기체이자 유전적 특성의 전달자이기 때문에 주요 구성 요소이며, 이는 생식 및 생물학적 유전의 전달에서 중요성을 입증합니다.

크기가 5~30 마이크론인 코어에서는 다음 요소를 구별할 수 있습니다.

• 핵 봉투. 그것은 이중이며 다공성 구조로 인해 물질이 핵과 세포질 사이를 통과할 수 있습니다.
• 핵 플라즈마. 나머지 핵 구조가 담겨 있는 가볍고 점성이 있는 액체입니다.
• 핵소체. 리보솜 형성에 관여하는 고립된 또는 그룹의 구형 몸체.
• 염색질. 긴 가닥의 DNA(디옥시리보핵산)로 구성되어 다양한 색상을 나타낼 수 있는 물질입니다. 스레드는 특정 세포 기능에 대한 정보를 포함하는 입자, 유전자입니다.

전형적인 세포의 핵

피부세포는 평균 1주일 정도 산다. 적혈구의 수명은 4개월, 골세포의 수명은 10~30년입니다.

중심체

중심체는 일반적으로 핵 근처에 위치하며 유사분열 또는 세포 분열에 중요한 역할을 합니다.

이는 3가지 요소로 구성됩니다.

• 졸업장. 그것은 수직으로 위치한 원통형 구조인 두 개의 중심체로 구성됩니다.
• 중심권. 이중체(diplosome)가 담겨 있는 반투명 물질.
• 과. 유사분열에 중요한 중심구에서 나오는 빛나는 필라멘트 형성입니다.

골지 복합체, 리소좀

골지 복합체는 5-10개의 평평한 디스크(플레이트)로 구성되며, 주요 요소는 탱크와 여러 개의 딕티오솜 또는 탱크 클러스터로 구분됩니다. 이러한 딕티오솜은 유사분열 또는 세포 분열 중에 분리되어 고르게 분포됩니다.

세포의 "위"인 리소좀은 골지 복합체의 소포로 형성됩니다. 여기에는 세포질에 들어가는 음식을 소화할 수 있는 소화 효소가 포함되어 있습니다. 내부, 즉 마이커스(mycus)에는 이러한 효소가 자체 세포 물질을 분해하는 것을 방지하는 두꺼운 다당류 층이 늘어서 있습니다.

리보솜

리보솜은 소포체의 막에 부착되거나 세포질에 자유롭게 위치하는 직경이 약 150옹스트롬인 세포 소기관입니다.

이는 두 개의 하위 단위로 구성됩니다.

• 큰 하위 단위는 45개의 단백질 분자와 3개의 RNA(리보핵산)로 구성됩니다.
• 더 작은 하위 단위는 33개의 단백질 분자와 1개의 RNA로 구성됩니다.

리보솜은 RNA 분자를 사용하여 폴리솜으로 결합되고 아미노산 분자로부터 단백질을 합성합니다.

세포질

세포질은 세포질막과 핵막 사이에 위치한 유기 덩어리입니다. 내부 환경인 히알로플라즘(hyaloplasm)은 다량의 물로 구성되고 용해된 형태의 단백질, 단당류 및 지방을 포함하는 점성 액체를 포함합니다.

그 내부에는 다양한 세포 소기관이 움직이고 생화학 반응이 일어나기 때문에 생명 활동을 부여받은 세포의 일부입니다. 세포 소기관은 세포에서 인체의 기관과 동일한 역할을 수행합니다. 즉, 필수 물질을 생성하고, 에너지를 생성하고, 유기 물질의 소화 및 배설 기능을 수행합니다.

세포질의 약 1/3은 물입니다.

또한 세포질에는 유기 물질(탄수화물, 지방, 단백질)이 30%, 무기 물질이 2~3% 포함되어 있습니다.

소포체

소포체는 세포질 외피가 그 자체로 접혀 형성된 네트워크형 구조입니다.

장중첩증으로 알려진 이 과정은 더 많은 단백질 요구량을 가진 더 복잡한 생물체를 만들어낸 것으로 생각됩니다.

막의 리보솜 존재 여부에 따라 두 가지 유형의 네트워크가 구별됩니다.

1. 소포체가 접혀 있습니다. 핵막과 상호 연결되어 소통하는 일련의 평면 구조입니다. 여기에는 수많은 리보솜이 부착되어 있어 리보솜에서 합성된 단백질을 축적하고 방출하는 기능을 합니다.

2. 소포체는 매끈하다. 접힌 소포체와 소통하는 편평한 관형 요소의 네트워크입니다. 접힌 세망의 단백질과 함께 지방을 세포 전체로 합성, 분비 및 운반합니다.

미용과 건강에 관한 가장 흥미로운 내용을 모두 읽고 싶다면 뉴스레터를 구독하세요!

세포는 모든 생명체의 기본 기본 단위이므로 생명체의 모든 특성을 갖습니다. 고도로 질서 있는 구조, 외부로부터 에너지를 받아 이를 사용하여 작업을 수행하고 질서를 유지하며, 신진대사, 자극에 대한 적극적인 반응, 성장, 발달, 재생산, 생물학적 정보의 복제 및 후손에게 전달, 재생(손상된 구조의 복원), 환경에 대한 적응.

19세기 중반 독일 과학자 T. Schwann은 세포 이론을 창안했는데, 그 주요 조항은 모든 조직과 기관이 세포로 구성되어 있음을 나타냅니다. 식물과 동물의 세포는 근본적으로 서로 유사하며 모두 같은 방식으로 발생합니다. 유기체의 활동은 개별 세포의 중요한 활동의 ​​합입니다. 독일의 위대한 과학자 R. Virchow는 세포 이론의 발전과 일반적인 세포 교리에 큰 영향을 미쳤습니다. 그는 수많은 이질적인 사실을 모두 종합했을 뿐만 아니라 세포가 영구적인 구조이며 번식을 통해서만 발생한다는 사실을 설득력 있게 보여주었습니다.

현대 해석의 세포 이론에는 다음과 같은 주요 조항이 포함됩니다. 세포는 생명체의 보편적인 기본 단위입니다. 모든 유기체의 세포는 구조, 기능 및 화학적 구성이 근본적으로 유사합니다. 세포는 원래 세포를 나누어서만 번식합니다. 다세포 유기체는 통합 시스템을 형성하는 복잡한 세포 집합체입니다.

현대적인 연구 방법 덕분에 밝혀졌습니다. 두 가지 주요 세포 유형: 보다 복잡하게 조직되고 고도로 분화된 진핵 세포(식물, 동물 및 일부 원생동물, 조류, 균류 및 지의류) 및 덜 복잡하게 조직된 원핵 세포(청록조류, 방선균, 박테리아, 스피로헤타, 마이코플라스마, 리케차, 클라미디아).

원핵세포와 달리 진핵세포는 이중 핵막으로 둘러싸인 핵과 다수의 막 소기관을 가지고 있습니다.

주목!

세포는 살아있는 유기체의 기본 구조 및 기능 단위로, 성장, 발달, 신진 대사 및 에너지를 수행하고 유전 정보를 저장, 처리 및 구현합니다. 형태학적 관점에서 볼 때, 세포는 원형질막(plasmolemma)에 의해 외부 환경과 분리되어 있고 세포소기관과 내포물(과립)이 위치한 핵과 세포질로 구성된 생체고분자의 복잡한 시스템입니다.

어떤 종류의 세포가 있나요?

세포는 모양, 구조, 화학적 구성 및 대사 특성이 다양합니다.

모든 세포는 상동적이다. 기본 기능의 성능이 좌우되는 여러 가지 공통 구조적 특징을 가지고 있습니다. 세포는 구조, 신진대사(대사) 및 화학적 구성의 통일성을 특징으로 합니다.

동시에, 서로 다른 세포도 특정한 구조를 가지고 있습니다. 이는 특수 기능의 수행 때문입니다.

세포 구조

초미세 세포 구조:

1 - 세포질 (형질막); 2 - 음세포성 소포; 3 - 중심체, 세포 중심 (세포 중심); 4 - 유리질; 5 - 소포체 : a - 과립 세망의 막; b - 리보솜; 6 - 핵주위 공간과 소포체의 공동의 연결; 7 - 코어; 8 - 핵공; 9 - 비과립형(부드러운) 소포체; 10 - 핵소체; 11 - 내부 망상 장치 (골지 복합체); 12 - 분비 액포; 13 - 미토콘드리아; 14 - 리포솜; 15 - 식균작용의 세 가지 연속 단계; 16 - 소포체 막과 세포막 (세포막)의 연결.

세포의 화학적 조성

세포에는 100개 이상의 화학 원소가 포함되어 있으며 그 중 4개는 질량의 약 98%를 차지합니다. 유기물은 산소(65~75%), 탄소(15~18%), 수소(8~10%), 질소입니다. (1.5-3.0%). 나머지 요소는 세 그룹으로 나뉩니다: 매크로 요소 - 본문 내용이 0.01%를 초과합니다. 미량원소(0.00001~0.01%) 및 초미세원소(0.00001 미만).

매크로 요소에는 황, 인, 염소, 칼륨, 나트륨, 마그네슘, 칼슘이 포함됩니다.

미량 원소에는 철, 아연, 구리, 요오드, 불소, 알루미늄, 구리, 망간, 코발트 등이 포함됩니다.

초미세 원소에는 셀레늄, 바나듐, 실리콘, 니켈, 리튬, 은 등이 포함됩니다. 함량이 매우 낮음에도 불구하고 미량원소와 초미세원소는 매우 중요한 역할을 합니다. 주로 신진 대사에 영향을 미칩니다. 그것들이 없으면 각 세포와 유기체 전체의 정상적인 기능이 불가능합니다.

세포는 무기 물질과 유기 물질로 구성됩니다. 무기물 중에서는 물이 가장 많이 존재합니다. 세포 내 물의 상대적인 양은 70~80%입니다. 물은 보편적인 용매이며 세포의 모든 생화학 반응이 그 안에서 일어납니다. 물의 참여로 온도 조절이 수행됩니다. 물에 녹는 물질(염, 염기, 산, 단백질, 탄수화물, 알코올 등)을 친수성이라고 합니다. 소수성 물질(지방 및 지방 유사 물질)은 물에 용해되지 않습니다. 기타 무기물질(염, 산, 염기, 양이온 및 음이온)은 1.0~1.5%를 차지합니다.

유기 물질 중에는 단백질(10~20%), 지방 또는 지질(1~5%), 탄수화물(0.2~2.0%), 핵산(1~2%)이 우세합니다. 저분자량 ​​물질의 함량은 0.5%를 초과하지 않습니다.

단백질 분자는 수많은 반복 단위의 단량체로 구성된 중합체입니다. 아미노산 단백질 단량체(20개)는 펩타이드 결합으로 서로 연결되어 폴리펩타이드 사슬(단백질의 1차 구조)을 형성합니다. 그것은 나선형으로 비틀어져 단백질의 2차 구조를 형성합니다. 폴리펩티드 사슬의 특정 공간적 배향으로 인해 단백질의 3차 구조가 발생하며, 이는 단백질 분자의 특이성과 생물학적 활성을 결정합니다. 여러 개의 3차 구조가 서로 결합하여 4차 구조를 형성합니다.

단백질은 필수적인 기능을 수행합니다. 효소 - 세포 내 화학 반응 속도를 수십만 배 증가시키는 생물학적 촉매제는 단백질입니다. 모든 세포 구조의 일부인 단백질은 플라스틱(구성) 기능을 수행합니다. 세포 이동은 단백질에 의해서도 수행됩니다. 그들은 세포 내부, 세포 외부 및 세포 내부에서 물질의 수송을 제공합니다. 단백질(항체)의 보호 기능이 중요합니다. 단백질은 에너지원 중 하나이며, 탄수화물은 단당류와 다당류로 구분됩니다. 후자는 아미노산과 마찬가지로 단량체인 단당류로 만들어집니다. 세포의 단당류 중에서 가장 중요한 것은 포도당, 과당(6개의 탄소 원자 포함) 및 오탄당(5개의 탄소 원자 포함)입니다. 펜토스는 핵산의 일부입니다. 단당류는 물에 잘 녹습니다. 다당류는 물에 잘 녹지 않습니다(동물 세포의 글리코겐, 식물 세포의 전분 및 셀룰로오스).탄수화물은 에너지원이며, 단백질(당단백질), 지방(당지질)과 결합된 복합 탄수화물은 세포 표면 및 세포 형성에 관여합니다. 상호 작용.

지질에는 지방과 지방 유사 물질이 포함됩니다. 지방 분자는 글리세롤과 지방산으로 구성됩니다. 지방과 유사한 물질에는 콜레스테롤, 일부 호르몬 및 레시틴이 포함됩니다. 세포막의 주요 구성 요소인 지질은 구성 기능을 수행합니다. 지질은 가장 중요한 에너지원이다. 따라서 1g의 단백질 또는 탄수화물이 완전히 산화되면 17.6kJ의 에너지가 방출되고 1g의 지방이 완전히 산화되면 38.9kJ가 방출됩니다. 지질은 체온 조절을 수행하고 장기(지방 캡슐)를 보호합니다.

DNA와 RNA

핵산은 뉴클레오티드 단량체로 형성된 중합체 분자입니다. 뉴클레오티드는 퓨린 또는 피리미딘 염기, 당(5탄당) 및 인산 잔기로 구성됩니다. 모든 세포에는 염기와 당의 구성이 다른 디옥시리보핵산(DNA)과 리보핵산(RNA)이라는 두 가지 유형의 핵산이 있습니다.

핵산의 공간 구조:

(B. Alberts et al.에 따르면, 수정됨) I - RNA; II - DNA; 리본 - 설탕 인산염 백본; A, C, G, T, U는 질소 염기이며, 이들 사이의 격자는 수소 결합입니다.

DNA 분자

DNA 분자는 이중 나선 형태로 서로 뒤틀린 두 개의 폴리뉴클레오티드 사슬로 구성됩니다. 두 사슬의 질소 염기는 상보적인 수소 결합으로 서로 연결됩니다. 아데닌은 티민과만 결합하고 시토신은 구아닌(A - T, G - C)과 결합합니다. DNA에는 세포에서 합성되는 단백질의 특이성, 즉 폴리펩타이드 사슬의 아미노산 서열을 결정하는 유전정보가 들어 있습니다. DNA는 유전을 통해 세포의 모든 특성을 전달합니다. DNA는 핵과 미토콘드리아에서 발견됩니다.

RNA 분자

RNA 분자는 하나의 폴리뉴클레오티드 사슬로 구성됩니다. 세포에는 세 가지 유형의 RNA가 있습니다. 정보 제공 또는 메신저 RNA tRNA(영어 메신저에서 - "중개자")는 DNA의 뉴클레오티드 서열에 대한 정보를 리보솜으로 전달합니다(아래 참조). 아미노산을 리보솜으로 운반하는 전이 RNA(tRNA)입니다. 리보솜 형성에 관여하는 리보솜 RNA(rRNA). RNA는 핵, 리보솜, 세포질, 미토콘드리아 및 엽록체에서 발견됩니다.

핵산의 구성:

세포학은 세포의 과학입니다. 세포 과학을 세포학(그리스어 "cytos" - 세포, "logos" - 과학)이라고 합니다. 세포학의 주제는 다세포 동식물의 세포뿐만 아니라 박테리아, 원생동물, 단세포 조류를 포함한 단세포 유기체입니다. 세포학은 세포의 구조와 화학적 구성, 세포 내 구조의 기능, 동물과 식물의 체내 세포 기능, 세포의 번식과 발달, 환경 조건에 대한 세포의 적응을 연구합니다. 현대 세포학은 복잡한 과학입니다. 예를 들어 식물학, 동물학, 생리학, 유기체 세계의 진화 연구, 분자 생물학, 화학, 물리학 및 수학과 같은 다른 생물학과 가장 밀접한 관련이 있습니다. 세포학은 상대적으로 젊은 생물학 중 하나이며, 그 나이는 약 100년입니다. '세포'라는 용어는 300년이 넘었습니다. '세포'라는 이름은 17세기 중반에 처음 사용되었습니다. R. Hooke가 적용했습니다. 현미경을 사용하여 코르크의 얇은 부분을 조사한 Hooke는 코르크가 세포-세포로 구성되어 있음을 확인했습니다.

셀- 모든 생명체의 기본 단위이므로 고도로 질서 있는 구조, 신진 대사, 과민성, 성장, 발달, 재생산, 재생 및 기타 특성과 같은 살아있는 유기체의 특성을 갖습니다.

세포의 외부는 세포를 외부 환경과 분리하는 세포막으로 덮여 있습니다. 보호, 구분, 수용체(외부 환경의 신호 인식), 전송 등의 기능을 수행합니다.

세포질은 여러 가지 특정 구조를 형성합니다. 이들은 세포 간 접합, 미세 융모, 섬모 및 세포 과정입니다. 세포 간 연결 (접촉)은 단순하고 복잡한 것으로 구분됩니다. 간단한 연결로 이웃 세포의 세포질은 세포를 연결하는 돌기를 형성합니다. 세포질 사이에는 항상 세포 간 간격이 있습니다. 복잡한 접합에서는 세포가 섬유로 연결되어 있으며 세포 사이의 거리가 거의 없습니다. 미세융모는 소기관이 없는 손가락 모양의 세포 확장입니다. 섬모와 편모는 운동 기능을 수행합니다.

미토콘드리아는 에너지가 풍부한 물질을 함유하고 있으며 세포 호흡 및 에너지를 세포가 사용할 수 있는 형태로 전환하는 과정에 참여합니다. 미토콘드리아의 수, 크기 및 위치는 세포의 기능과 에너지 요구량에 따라 달라집니다. 미토콘드리아에는 자체 DNA가 있습니다. 세포 DNA의 약 2%가 미토콘드리아에 포함되어 있습니다. 리보솜은 세포 단백질을 만듭니다. 리보솜은 단백질 합성에 관여하며 성숙한 적혈구를 제외한 모든 인간 세포에 존재합니다. 리보솜은 세포질에 자유롭게 위치할 수 있습니다. 그들은 세포 자체의 생명에 필요한 단백질을 합성합니다. 단백질 합성은 이 과정과 연관되어 있습니다 필사본– DNA에 저장된 정보를 다시 작성합니다.

핵은 세포의 가장 중요한 소기관입니다. 여기에는 세포 분열 전에 실 모양의 염색체가 형성되는 특수 물질인 염색질이 포함되어 있습니다. 이는 인간 유전적 특징과 특성을 지닌 운반체입니다. 염색질은 DNA와 소량의 RNA로 구성됩니다. 분열하는 핵에서는 염색질이 나선형으로 나타나 염색체가 보입니다. 핵소체(하나 이상)는 조밀하고 둥근 몸체로, 크기가 클수록 단백질 합성이 더 강해집니다. 리보솜은 핵소체에서 형성됩니다.

모든 유기체의 세포는 완전한 생명체입니다. 이는 막, 세포질 및 핵이라는 뗄래야 뗄 수 없이 연결된 세 부분으로 구성됩니다. 세포막은 외부 환경과 직접 상호 작용하고 (다세포 유기체에서) 이웃 세포와 상호 작용합니다.

세포의 생물물리학적 과정신경 조절 메커니즘의 구현, 내부 환경의 물리화학적 매개변수(삼투압, pH) 조절, 세포의 전하 생성, 흥분의 발생 및 확산, 분비물 방출(호르몬, 효소 및 기타 생물학적으로) 보장 활성 물질), 약리학 적 약물의 작용 구현. 이러한 프로세스는 기능 덕분에 가능합니다. 운송 시스템 . 바이오에너지 및 기타 여러 가지를 포함한 세포 대사 과정도 막을 통한 물질 전달과 관련이 있습니다. 거의 모든 약물의 약리학적 효과는 세포막을 통한 침투에 기인하며 효과는 주로 투과성에 따라 달라집니다.

세포 기능

인체는 세포 구조를 가지고 있습니다. 세포는 세포간 물질에 위치하여 기계적 강도, 영양 및 호흡을 제공합니다. 세포는 크기, 모양, 기능이 다양합니다. 세포학(그리스어 "cytos" - 세포)은 세포의 구조와 기능을 연구합니다.

세포는 여러 층의 분자로 구성된 막으로 덮여 있어 물질의 선택적 투과성을 보장합니다. 인접한 세포막 사이의 공간은 액체 세포간 물질로 채워져 있습니다. 막의 주요 기능은 세포와 세포 간 물질 사이의 물질 교환을 수행하는 것입니다.

세포질은 점성이 있는 반액체 물질입니다. 세포질에는 소포체, 리보솜, 미토콘드리아, 리소좀, 골지 복합체, 세포 중심, 핵 등 다양한 기능을 수행하는 소기관과 같은 가장 작은 세포 구조가 많이 포함되어 있습니다.

소포체는 전체 세포질을 관통하는 세뇨관과 공동의 시스템입니다. 주요 기능은 세포에서 생성되는 기본 유기 물질의 합성, 축적 및 이동, 단백질 합성에 참여하는 것입니다.

리보솜은 단백질과 리보핵산(RNA)을 포함하는 조밀한 몸체입니다. 그들은 단백질 합성 장소입니다. 골지 복합체는 막으로 둘러싸인 공동으로, 그로부터 연장되는 관과 그 끝에 위치한 소포가 있습니다. 주요 기능은 유기 물질의 축적, 리소좀 형성입니다.

세포 중심은 세포 분열에 참여하는 두 개의 몸체로 구성됩니다. 이 시체는 핵 근처에 위치합니다.

핵은 세포의 가장 중요한 구조이다. 핵의 공동은 핵즙으로 채워져 있습니다. 여기에는 핵소체, 핵산, 단백질, 지방, 탄수화물 및 염색체가 포함되어 있습니다. 염색체에는 유전 정보가 들어 있습니다. 세포는 염색체 수가 일정한 것이 특징입니다. 인체의 세포에는 46개의 염색체가 들어 있고, 생식세포에는 23개의 염색체가 들어 있습니다.

리소좀은 내부에 복잡한 효소가 들어 있는 둥근 몸체입니다. 그들의 주요 기능은 음식물 입자를 소화하고 죽은 세포 소기관을 제거하는 것입니다.

세포에는 무기 및 유기 화합물이 포함되어 있습니다.

무기 물질 - 물과 소금. 물은 세포 질량의 최대 80%를 차지합니다. 화학 반응과 관련된 물질을 용해합니다. 영양분을 운반하고 세포에서 폐기물과 유해한 화합물을 제거합니다.

무기염 - 염화나트륨, 염화칼륨 등은 세포와 세포간 물질 사이의 물 분포에 중요한 역할을 합니다. 개별 화학 원소: 산소, 수소, 질소, 황, 철, 마그네슘, 아연, 요오드, 인은 필수 유기 화합물 생성에 관여합니다.

유기 화합물은 각 세포 질량의 최대 20-30%를 구성합니다. 그 중에서도 단백질, 지방, 탄수화물, 핵산이 가장 중요합니다.

단백질은 자연에서 발견되는 기본적이고 가장 복잡한 유기 물질입니다. 단백질 분자는 크고 아미노산으로 구성됩니다. 단백질은 세포의 구성 요소 역할을 합니다. 그들은 세포막, 핵, 세포질 및 세포 소기관의 형성에 참여합니다. 효소 단백질은 화학 반응의 촉진제입니다. 하나의 세포에는 최대 1000가지의 서로 다른 단백질이 있습니다. 탄소, 수소, 질소, 산소, 황, 인으로 구성됩니다.

탄수화물 - 탄소, 수소, 산소로 구성됩니다. 탄수화물에는 포도당, 동물성 전분, 글리코겐이 포함됩니다. 1g이 붕괴되면 17.2kJ의 에너지가 방출됩니다.

지방은 탄수화물과 동일한 화학 원소로 형성됩니다. 지방은 물에 녹지 않습니다. 그들은 세포막의 일부이며 신체의 예비 에너지 원으로 사용됩니다. 지방 1g이 분해되면 39.1kJ의 에너지가 방출됩니다.

핵산에는 DNA와 RNA의 두 가지 유형이 있습니다.

DNA는 핵에 위치하며 염색체의 일부이며 세포 단백질의 구성과 유전적 특성 및 특성이 부모에서 자손으로 전달되는 것을 결정합니다. RNA의 기능은 이 세포의 특징적인 단백질 형성과 관련이 있습니다.

세포의 주요 필수 특성은 신진 대사입니다. 세포간 물질로부터 세포에 영양분과 산소가 지속적으로 공급되고 부패 생성물이 방출됩니다.

세포에 들어가는 물질은 생합성 과정에 참여합니다.

생합성은 더 단순한 물질로부터 단백질, 지방, 탄수화물 및 그 화합물을 형성하는 것입니다. 생합성과 동시에 유기 화합물은 세포에서 분해됩니다. 대부분의 분해 반응에는 산소와 방출 에너지가 포함됩니다. 신진 대사의 결과로 세포 구성이 지속적으로 업데이트됩니다. 일부 물질은 형성되고 다른 물질은 파괴됩니다.

살아있는 세포, 조직, 전체 유기체가 외부 또는 내부 영향에 반응하는 특성-자극을 과민성이라고합니다. 화학적 및 물리적 자극에 반응하여 세포에서 중요한 활동의 ​​특정 변화가 발생합니다.

세포는 성장과 번식을 특징으로 합니다. 생성된 각각의 딸세포는 성장하여 모세포의 크기에 이릅니다. 새로운 세포는 모세포의 기능을 수행합니다. 세포의 수명은 몇 시간에서 수십 년까지 다양합니다.

살아있는 세포에는 신진 대사, 과민성, 성장 및 재생산, 이동성 등 여러 가지 중요한 특성이 있으며 이를 기반으로 전체 유기체의 기능이 수행됩니다.

세포막.

세포막은 복잡한 구조를 가지고 있습니다. 이는 외부 층과 그 아래에 위치한 원형질막으로 구성됩니다. 동물세포와 식물세포는 외층의 구조가 다릅니다. 박테리아, 청록색 조류 및 곰팡이뿐만 아니라 식물에서도 조밀한 막 또는 세포벽이 세포 표면에 위치합니다. 대부분의 식물에서는 섬유질로 구성됩니다. 세포벽은 매우 중요한 역할을 합니다. 세포벽은 외부 프레임이자 보호 껍질이며 식물 세포에 팽압을 제공합니다. 물, 염분 및 많은 유기 물질의 분자가 세포벽을 통과합니다.

동물 세포 표면의 바깥층은 식물의 세포벽과 달리 매우 얇고 탄력이 있습니다. 광학현미경으로는 보이지 않으며 다양한 다당류와 단백질로 구성되어 있습니다. 동물 세포의 표면층을 당칼릭스(Glycocalyx)라고 합니다.

글리코칼릭스는 주로 동물 세포와 외부 환경, 그리고 주변의 모든 물질을 직접 연결하는 기능을 수행합니다. 얇은 두께(1 마이크론 미만)를 갖는 동물 세포의 바깥층은 식물 세포벽의 특징인 지지 역할을 하지 않습니다. 식물의 세포벽뿐만 아니라 글리코칼릭스의 형성은 세포 자체의 중요한 활동으로 인해 발생합니다.

플라즈마 멤브레인.

글리코칼릭스와 식물의 세포벽 아래에는 세포질과 직접적으로 접해 있는 원형질막(라틴어로 "막" - 피부, 필름)이 있습니다. 원형질막의 두께는 약 10nm이며, 그 구조와 기능을 연구하는 것은 전자현미경을 통해서만 가능합니다.

원형질막은 단백질과 지질로 구성됩니다. 그것들은 질서정연하게 배열되어 있고 화학적 상호작용에 의해 서로 연결되어 있습니다. 현대 개념에 따르면 원형질막의 지질 분자는 두 줄로 배열되어 연속적인 층을 형성합니다. 단백질 분자는 연속적인 층을 형성하지 않으며 지질층에 위치하여 다른 깊이로 떨어집니다.

단백질과 지질 분자는 이동성이 있어 원형질막의 역동성을 보장합니다.

원형질막은 세포 기능에 필수적인 많은 중요한 기능을 수행합니다. 이러한 기능 중 하나는 세포의 내부 내용물을 외부 환경과 분리하는 장벽을 형성한다는 것입니다. 그러나 세포와 외부 환경 사이에는 끊임없는 물질 교환이 있습니다. 물, 개별 이온 형태의 다양한 염, 무기 및 유기 분자가 외부 환경에서 세포 안으로 들어갑니다. 그들은 원형질막의 매우 얇은 채널을 통해 세포 안으로 들어갑니다. 세포 내에서 형성된 생성물은 외부 환경으로 방출됩니다. 물질의 수송은 원형질막의 주요 기능 중 하나입니다. 세포에서 합성된 물질뿐만 아니라 대사산물도 원형질막을 통해 세포에서 제거됩니다. 여기에는 다양한 땀샘의 세포에서 생성되어 작은 방울 형태로 세포 외 환경으로 방출되는 다양한 단백질, 탄수화물, 호르몬이 포함됩니다.

다세포 동물의 다양한 조직(상피, 근육 등)을 구성하는 세포들은 원형질막으로 서로 연결되어 있습니다. 두 세포의 교차점에서 각 세포의 막은 주름이나 파생물을 형성하여 관절에 특별한 강도를 부여할 수 있습니다.

식물 세포의 연결은 세포질로 채워지고 원형질막에 의해 제한되는 얇은 채널의 형성에 의해 보장됩니다. 세포막을 통과하는 이러한 채널을 통해 영양소, 이온, 탄수화물 및 기타 화합물이 한 세포에서 다른 세포로 흐릅니다.

다양한 상피와 같은 많은 동물 세포의 표면에는 원형질막으로 덮인 매우 작고 얇은 세포질 파생물 인 미세 융모가 있습니다. 가장 많은 수의 미세융모는 소화된 음식의 집중적인 소화와 흡수가 일어나는 장 세포의 표면에 위치합니다.

식균 작용.

단백질, 다당류, 음식물 입자, 박테리아와 같은 유기 물질의 큰 분자는 식세포(그리스어 "파지" - 삼키다)를 통해 세포로 들어갑니다. 원형질막은 식세포에 직접적으로 관여합니다. 세포 표면이 밀도가 높은 물질의 입자와 접촉하는 지점에서 막이 구부러지고 함몰된 부분을 형성하여 세포 내부의 "막 패키지"에 담긴 입자를 둘러쌉니다. 소화 액포가 형성되고 세포에 들어가는 유기 물질이 소화됩니다.

세포질.

원형질막에 의해 외부 환경과 분리된 세포질은 세포의 내부 반액체 환경입니다. 진핵 세포의 세포질에는 핵과 다양한 세포 소기관이 포함되어 있습니다. 핵은 세포질의 중앙 부분에 위치합니다. 또한 세포 활동의 산물, 액포, 세포 골격을 형성하는 작은 관 및 필라멘트 등 다양한 내포물도 포함되어 있습니다. 단백질은 세포질의 주요 물질 구성에서 우세합니다. 주요 대사 과정은 세포질에서 발생하며 핵과 모든 세포 소기관을 하나의 전체로 통합하고 상호 작용을 보장하며 단일 통합 생명체로서 세포의 활동을 보장합니다.

소포체.

세포질의 전체 내부 영역은 수많은 작은 채널과 구멍으로 채워져 있으며, 그 벽은 원형질막과 구조가 유사한 막입니다. 이러한 채널은 분기되어 서로 연결되어 소포체라고 불리는 네트워크를 형성합니다.

소포체는 구조가 이질적입니다. 세밀한 유형과 부드러운 유형의 두 가지 알려진 유형이 있습니다. 채널의 막과 세분화된 네트워크의 공동에는 막에 거친 모양을 제공하는 작은 둥근 몸체, 즉 리보솜이 많이 있습니다. 평활 소포체의 막은 표면에 리보솜을 가지고 있지 않습니다.

소포체는 다양한 기능을 수행합니다. 과립 소포체의 주요 기능은 리보솜에서 발생하는 단백질 합성에 참여하는 것입니다.

지질과 탄수화물의 합성은 평활 소포체의 막에서 발생합니다. 이러한 모든 합성 산물은 채널과 공동에 축적된 다음 세포의 다양한 소기관으로 운반되어 세포질 내에서 세포 내포물로 소비되거나 축적됩니다. 소포체는 세포의 주요 소기관을 연결합니다.

리보솜.

리보솜은 모든 유기체의 세포에서 발견됩니다. 이들은 직경 15-20 nm의 미세한 원형 몸체입니다. 각 리보솜은 크고 작은 크기의 서로 다른 두 개의 입자로 구성됩니다.

하나의 세포에는 수천 개의 리보솜이 포함되어 있으며, 리보솜은 과립 소포체의 막에 위치하거나 세포질에 자유롭게 놓여 있습니다. 리보솜에는 단백질과 RNA가 포함되어 있습니다. 리보솜의 기능은 단백질 합성이다. 단백질 합성은 하나의 리보솜이 아니라 최대 수십 개의 결합된 리보솜을 포함하는 전체 그룹에 의해 수행되는 복잡한 과정입니다. 이 리보솜 그룹을 폴리솜이라고 합니다. 합성된 단백질은 먼저 소포체의 채널과 공동에 축적된 다음 소기관과 세포 부위로 이동하여 소비됩니다. 세포막에 위치한 소포체와 리보솜은 단백질의 생합성과 수송을 위한 단일 장치를 나타냅니다.

미토콘드리아.

대부분의 동물 및 식물 세포의 세포질에는 작은 몸체 (0.2-7 미크론)-미토콘드리아 (그리스어 "mitos"- 실, "chondrion"-곡물, 과립)가 포함되어 있습니다.

미토콘드리아는 광학 현미경으로 명확하게 볼 수 있으며 이를 통해 모양, 위치를 검사하고 개수를 셀 수 있습니다. 미토콘드리아의 내부 구조는 전자 현미경을 사용하여 연구되었습니다. 미토콘드리아 껍질은 외부와 내부의 두 가지 막으로 구성됩니다. 외막은 매끄러우며 주름이나 파생물이 형성되지 않습니다. 반대로 내막은 미토콘드리아 구멍으로 향하는 수많은 주름을 형성합니다. 내막의 주름을 크리스태(라틴어 "크리스타" - 능선, 파생물)라고 합니다. 크리스태의 수는 세포의 미토콘드리아에 따라 다릅니다. 그 중 수십에서 수백 개가 있을 수 있으며, 특히 근육 세포와 같이 활발하게 기능하는 세포의 미토콘드리아에 크리스타가 많이 있습니다.

미토콘드리아는 주요 기능이 아데노신 삼인산(ATP)의 합성이기 때문에 세포의 "발전소"라고 불립니다. 이 산은 모든 유기체 세포의 미토콘드리아에서 합성되며 중요한 과정에 필요한 보편적인 에너지원입니다. 세포와 유기체 전체의.

새로운 미토콘드리아는 세포 내에 이미 존재하는 미토콘드리아가 분열되어 형성됩니다.

색소체.

색소체는 모든 식물 세포의 세포질에서 발견됩니다. 동물 세포에는 색소체가 없습니다. 색소체에는 세 가지 주요 유형이 있습니다: 녹색 - 엽록체; 빨간색, 주황색 및 노란색 - 색체; 무색 - 백혈구.

엽록체.

이 세포 소기관은 식물의 잎 세포와 기타 녹색 기관뿐만 아니라 다양한 조류에서도 발견됩니다. 엽록체의 크기는 4-6 미크론이며 대부분 타원형입니다. 고등 식물에서는 하나의 세포에 대개 수십 개의 엽록체가 들어 있습니다. 엽록체의 녹색은 엽록소 색소의 함량에 따라 달라집니다. 엽록체는 광합성, 즉 햇빛 에너지를 사용하여 무기 물질(CO2 및 H2O)에서 유기 물질(탄수화물)을 형성하는 식물 세포의 주요 소기관입니다.

엽록체는 구조가 미토콘드리아와 유사합니다. 엽록체는 외부와 내부의 두 개의 막으로 세포질과 분리됩니다. 외부 막은 접히거나 돌출된 부분이 없이 매끄러우며, 내부 막은 엽록체를 향한 많은 접힌 돌출부를 형성합니다. 따라서 많은 수의 막이 엽록체 내부에 집중되어 특수 구조인 그라나를 형성합니다. 그들은 동전 더미처럼 쌓여 있습니다.

엽록소 분자는 과립막에 위치하므로 여기서 광합성이 발생합니다. ATP는 엽록체에서도 합성됩니다. 엽록체의 내막 사이에는 DNA와 RNA가 있습니다. 그리고 리보솜. 결과적으로 엽록체와 미토콘드리아에서 이러한 세포 소기관의 활동에 필요한 단백질 합성이 발생합니다. 엽록체는 분열을 통해 번식합니다.

색체는 꽃, 과일, 줄기, 잎 등 식물의 여러 부분의 세포질에서 발견됩니다. 색체의 존재는 꽃, 과일, 단풍의 화관의 노란색, 주황색 및 빨간색을 설명합니다.

백혈구.

이는 줄기, 뿌리, 괴경과 같이 식물의 무색 부분 세포질에서 발견됩니다. 백혈구의 모양은 다양합니다.

엽록체, 색체 및 백혈구는 세포 교환이 가능합니다. 따라서 가을에 과일이 익거나 잎이 색이 변하면 엽록체가 발색체로 변하고 백혈체는 예를 들어 감자 괴경이 녹색으로 변할 때 엽록체로 변할 수 있습니다.

골지체.

신경 세포와 같은 많은 동물 세포에서는 핵 주위에 위치한 복잡한 네트워크 형태를 취합니다. 식물과 원생동물의 세포에서 골지체는 개별적인 낫 모양이나 막대 모양의 몸체로 표현됩니다. 이 소기관의 구조는 모양이 다양함에도 불구하고 식물과 동물 유기체의 세포에서 유사합니다.

골지체에는 다음이 포함됩니다: 막으로 둘러싸여 있고 그룹(5-10)에 위치한 공동; 구멍 끝에 위치한 크고 작은 기포. 이 모든 요소는 단일 복합체를 형성합니다.

골지체는 많은 중요한 기능을 수행합니다. 세포의 합성 활동의 산물인 단백질, 탄수화물 및 지방은 소포체의 채널을 통해 세포로 운반됩니다. 이 모든 물질은 먼저 축적된 다음 크고 작은 거품의 형태로 세포질에 들어가 세포 수명 동안 세포 자체에서 사용되거나 세포에서 제거되어 신체에서 사용됩니다. 예를 들어, 포유류 췌장 세포에서는 소화 효소가 합성되어 소기관의 구멍에 축적됩니다. 그러면 효소로 가득 찬 거품이 형성됩니다. 그들은 세포에서 췌장관으로 배설되어 장강으로 흘러 들어갑니다. 이 소기관의 또 다른 중요한 기능은 세포막에서 세포에 사용되고 막의 일부인 지방과 탄수화물(다당류)의 합성이 일어난다는 것입니다. 골지체의 활동으로 인해 원형질막의 재생과 성장이 발생합니다.

리소좀.

그들은 작고 둥근 몸체입니다. 각 리소좀은 막에 의해 세포질과 분리됩니다. 리소좀 내부에는 단백질, 지방, 탄수화물, 핵산을 분해하는 효소가 있습니다.

리소좀은 세포질에 들어간 음식물 입자에 접근하여 그와 합쳐지고 하나의 소화 액포가 형성되며 그 내부에는 리소좀 효소로 둘러싸인 음식물 입자가 있습니다. 음식물 입자의 소화 결과로 형성된 물질은 세포질로 들어가 세포에 의해 사용됩니다.

영양소를 적극적으로 소화하는 능력을 지닌 리소좀은 중요한 활동 중에 죽는 세포 부분, 전체 세포 및 기관의 제거에 참여합니다. 새로운 리소좀의 형성은 세포에서 끊임없이 발생합니다. 리소좀에 포함된 효소는 다른 단백질과 마찬가지로 세포질의 리보솜에서 합성됩니다. 그런 다음 이 효소는 소포체를 통해 골지체로 이동하며, 골지체의 구멍에는 리소좀이 형성됩니다. 이 형태에서는 리소좀이 세포질에 들어갑니다.

셀룰러 센터.

동물 세포의 핵 근처에는 세포 중심이라고 불리는 소기관이 있습니다. 세포 중심의 주요 부분은 치밀화 된 세포질의 작은 영역에 위치한 중심체라는 두 개의 작은 몸체로 구성됩니다. 각 중심소체는 최대 1μm 길이의 원통 모양을 가지고 있습니다. 중심소체는 세포 분열에서 중요한 역할을 합니다. 그들은 분할 스핀들의 형성에 참여합니다.

세포 내포물.

세포 내포물에는 탄수화물, 지방, 단백질이 포함됩니다. 이 모든 물질은 다양한 크기와 모양의 방울과 입자 형태로 세포의 세포질에 축적됩니다. 그들은 세포 내에서 주기적으로 합성되어 대사 과정에 사용됩니다.

핵심.

단세포 및 다세포 동물과 식물의 각 세포에는 핵이 포함되어 있습니다. 핵의 모양과 크기는 세포의 모양과 크기에 따라 달라집니다. 대부분의 세포에는 하나의 핵이 있으며 이러한 세포를 단핵이라고 합니다. 2개, 3개, 수십 개, 심지어 수백 개의 핵을 가진 세포도 있습니다. 이들은 다핵 세포입니다.

핵즙은 반액체 물질이다., 핵 봉투 아래에 위치하며 핵의 내부 환경을 나타냅니다.

모든 생명체는 세포, 즉 농축된 화학물질 수용액으로 채워진 작은 막으로 둘러싸인 공동으로 구성됩니다. 셀- 모든 살아있는 유기체(종종 비세포 생명체라고 불리는 바이러스 제외)의 구조 및 필수 활동의 기본 단위로, 자체 신진대사를 가지며 독립적인 존재, 자기 복제 및 발달이 가능합니다. 다세포 동물, 식물 및 곰팡이와 같은 모든 살아있는 유기체는 많은 세포로 구성되거나 많은 원생 동물 및 박테리아와 마찬가지로 단세포 유기체입니다. 세포의 구조와 기능을 연구하는 생물학의 한 분야를 세포학이라고 합니다. 모든 유기체와 모든 구성 세포는 공통의 DNA 전세포에서 진화했다고 믿어집니다.

세포의 대략적인 역사

처음에는 다양한 자연적 요인(열, 자외선, 전기 방전)의 영향으로 최초의 유기 화합물이 나타나 살아있는 세포를 구성하는 재료로 사용되었습니다.

생명 발달의 역사에서 중요한 순간은 분명히 최초의 복제 분자의 출현이었습니다. 복제자는 자신의 복사본이나 매트릭스의 합성을 위한 촉매 역할을 하는 일종의 분자이며, 이는 동물 세계에서 재생산의 원시적 유사체입니다. 현재 가장 일반적인 분자 중 복제자는 DNA와 RNA입니다. 예를 들어, 필요한 구성 요소가 들어 있는 유리 잔에 놓인 DNA 분자는 자발적으로 자체 복사본을 생성하기 시작합니다(비록 특수 효소의 영향을 받는 세포에서보다 훨씬 느리긴 하지만).

복제 분자의 출현으로 화학적(생물학적 이전) 진화 메커니즘이 시작되었습니다. 진화의 첫 번째 대상은 단지 몇 개의 뉴클레오티드로 구성된 원시 RNA 분자였을 가능성이 높습니다. 이 단계는 생물학적 진화의 모든 주요 특징(번식, 돌연변이, 죽음, 생존을 위한 투쟁, 자연 선택)으로 특징지어집니다(아주 원시적인 형태이기는 하지만).

화학적 진화는 RNA가 보편적인 분자라는 사실에 의해 촉진되었습니다. 복제자(즉, 유전 정보의 운반자)가 되는 것 외에도 효소(예: 복제를 가속화하는 효소 또는 경쟁 분자를 분해하는 효소)의 기능을 수행할 수 있습니다.

진화의 어느 시점에서 지질 분자(즉, 지방)의 합성을 촉매하는 RNA 효소가 나타났습니다. 지질 분자는 한 가지 놀라운 특성을 가지고 있습니다. 즉, 극성이고 선형 구조를 갖고 있으며 분자의 한쪽 끝의 두께가 다른 쪽 끝의 두께보다 두껍습니다. 따라서 현탁액의 지질 분자는 모양이 구형에 가까운 껍질로 자발적으로 조립됩니다. 따라서 지질을 합성하는 RNA는 지질 껍질로 자신을 둘러쌀 수 있었고, 이는 외부 요인에 대한 RNA의 저항성을 크게 향상시켰습니다.

RNA 길이의 점진적인 증가는 다기능 RNA의 출현으로 이어졌고, 그 개별 단편은 다른 기능을 수행했습니다.

첫 번째 세포 분열은 외부 요인의 영향으로 발생한 것으로 보입니다. 세포 내부의 지질 합성으로 인해 크기가 증가하고 강도가 감소하여 기계적 응력의 영향으로 큰 무정형 막이 여러 부분으로 나누어졌습니다. 그 후, 이 과정을 조절하는 효소가 나타났습니다.

지구상의 모든 세포 생명체는 구성 세포의 구조에 따라 원핵생물(전핵)과 진핵생물(핵)이라는 두 개의 초왕국으로 나눌 수 있습니다. 원핵 세포는 구조가 더 단순하며 진화 과정에서 더 일찍 발생한 것으로 보입니다. 진핵 세포는 더 복잡하고 나중에 발생했습니다. 인체를 구성하는 세포는 진핵세포입니다. 다양한 형태에도 불구하고 모든 살아있는 유기체의 세포 조직에는 공통된 구조 원칙이 적용됩니다.

세포의 살아있는 내용물인 원형질체는 원형질막 또는 원형질막에 의해 환경과 분리됩니다. 세포 내부에는 다양한 소기관과 세포 내포물이 위치한 세포질과 DNA 분자 형태의 유전 물질이 채워져 있습니다. 각 세포 소기관은 고유한 특별한 기능을 수행하며, 함께 세포 전체의 중요한 활동을 결정합니다.

원핵세포

원핵생물(라틴어 pro - 이전, 이전 및 그리스어 κάρῠον - 코어, 너트) - 진핵생물과 달리 형성된 세포핵 및 기타 내부 막 소기관이 없는 유기체(예를 들어 광합성 종의 평평한 탱크 제외) 시아노박테리아). 세포의 대부분의 유전 물질(소위 핵양체)을 포함하는 유일한 큰 원형(일부 종에서는 선형) 이중 가닥 DNA 분자는 히스톤 단백질(소위 염색질)과 복합체를 형성하지 않습니다. ). 원핵생물에는 시아노박테리아(청록조류)를 포함한 박테리아와 고세균이 포함됩니다. 원핵 세포의 후손은 진핵 세포의 소기관인 미토콘드리아와 색소체입니다.

원핵세포는 진핵세포와 마찬가지로 세포질막을 가지고 있습니다. 박테리아는 2층 막을 갖고 있는 반면(지질 이중층), 고세균은 종종 단층 막을 가지고 있습니다. 고세균막은 박테리아막을 구성하는 물질과 다른 물질로 구성됩니다. 세포의 표면은 캡슐, 외피 또는 점액으로 덮일 수 있습니다. 편모와 융모가 있을 수 있습니다.

그림 1. 전형적인 원핵세포의 구조

원핵생물에는 진핵생물처럼 세포핵이 없습니다. DNA는 세포 내부에서 발견되며, 질서 있게 접혀 있고 단백질에 의해 지지됩니다. 이 DNA-단백질 복합체를 핵양체라고 합니다. 진핵생물에서 DNA를 지지하는 단백질은 뉴클레오솜을 형성하는 히스톤(진핵생물의 경우)과 다릅니다. 그러나 Archbacteria에는 히스톤이 있으며 이러한 점에서 진핵생물과 유사합니다. 원핵생물의 에너지 과정은 세포질과 특수 구조인 메소솜(ATP 합성이 일어나는 표면적을 증가시키기 위해 나선형으로 꼬인 세포막의 파생물)에서 발생합니다. 세포 내부에는 기포, 폴리인산염 과립, 탄수화물 과립 및 지방 방울 형태의 예비 물질이 있을 수 있습니다. 황 함유물(예를 들어 무산소 광합성의 결과로 형성됨)이 존재할 수 있습니다. 광합성 박테리아는 광합성이 일어나는 틸라코이드라고 불리는 접힌 구조를 가지고 있습니다. 따라서 원핵생물은 원칙적으로 동일한 요소를 갖지만 내부 막이 없고 칸막이가 없습니다. 존재하는 칸막이는 세포막의 파생물입니다.

원핵세포의 모양은 그다지 다양하지 않습니다. 둥근 세포를 구균이라고 합니다. 고세균과 진균은 모두 이 형태를 가질 수 있습니다. 연쇄구균은 사슬 모양으로 길쭉한 구균입니다. 포도구균은 구균의 "클러스터"이고, 쌍구균은 구균이 두 개의 세포로 결합되어 있으며, 사분체는 4개, 사르시나는 8개입니다. 막대 모양의 박테리아를 간균이라고 합니다. 두 개의 막대 - 사슬로 길쭉한 디플로 바실러스 - 연쇄상 간균. 다른 종으로는 코리네형 박테리아(끝부분에 곤봉 모양의 연장선이 있음), 스피릴라(긴 구부러진 세포), 비브리오스(짧은 구부러진 세포) 및 스피로헤타(스피릴라와 다르게 구부러짐)가 있습니다. 위의 모든 내용이 아래에 설명되어 있으며 고세균의 대표자 두 명이 나와 있습니다. 고세균과 박테리아는 모두 원핵생물(핵이 없는) 유기체이지만 세포의 구조에는 몇 가지 중요한 차이점이 있습니다. 위에서 언급한 바와 같이 박테리아는 지질 이중층(소수성 말단이 막에 잠겨 있고 전하를 띤 머리가 양쪽에 튀어나온 경우)을 가지고 있으며 고세균은 단층 막을 가질 수 있습니다(전하를 띤 머리는 양쪽에 존재하고 내부에는 단일 전체 분자입니다. 이 구조는 이중층보다 더 단단할 수 있습니다. 아래는 고세균의 세포막 구조입니다.

진핵생물(진핵 생물) (그리스어 ευ - 좋음, 완전 및 κάρῠον - 핵심, 너트) - 원핵 생물과 달리 핵막에 의해 세포질과 구분되는 형성된 세포핵을 갖는 유기체. 유전 물질은 여러 개의 선형 이중 가닥 DNA 분자(유기체의 유형에 따라 핵당 수는 2에서 수백까지 다양함)에 포함되어 있으며 내부에서 세포 핵의 막에 부착되어 광대한 형태로 형성됩니다. 대부분(와편모충 제외)은 염색질이라고 불리는 히스톤 단백질과의 복합체입니다. 진핵 세포는 핵 외에도 여러 다른 소기관(소포체, 골지체 등)을 형성하는 내부 막 시스템을 가지고 있습니다. 또한 대다수는 영구적인 세포 내 공생체(원핵생물), 미토콘드리아를 갖고 있으며, 조류와 식물에도 색소체가 있습니다.

동물 세포

동물 세포의 구조는 핵, 세포질 및 세포막의 세 가지 주요 구성 요소를 기반으로 합니다. 핵과 함께 세포질은 원형질을 형성합니다. 세포막은 세포를 외부 환경과 분리하고 세포 소기관과 핵의 껍질 역할을 하며 세포질 구획을 형성하는 생물학적 막(격막)입니다. 이 제제를 현미경 아래에 놓으면 동물세포의 구조를 쉽게 볼 수 있습니다. 세포막은 세 개의 층으로 이루어져 있습니다. 외부층과 내부층은 단백질이고, 중간층은 지질입니다. 이 경우 지질 층은 소수성 분자 층과 친수성 분자 층이라는 두 개의 층으로 나뉘어 특정 순서로 배열됩니다. 세포막 표면에는 막의 선택적 능력을 제공하는 특수 구조인 당칼릭스(Glycocalyx)가 있습니다. 껍질은 필요한 물질이 통과하도록 허용하고 해를 끼치는 물질을 보유합니다.

그림 2. 동물 세포의 구조

동물 세포의 구조는 이미 이 수준의 보호 기능을 보장하는 것을 목표로 합니다. 막을 통한 물질의 침투는 세포질막의 직접적인 참여로 발생합니다. 이 막의 표면은 굴곡, 성장, 접힘 및 융모로 인해 상당히 중요합니다. 세포질막은 작은 입자와 큰 입자 모두 통과할 수 있습니다. 동물 세포의 구조는 주로 물로 구성된 세포질의 존재를 특징으로 합니다. 세포질은 세포 소기관과 내포물을 담는 용기입니다.

또한 세포질에는 세포 분열 과정에 참여하고 세포 내 공간을 제한하며 세포 모양과 수축 능력을 유지하는 단백질 실인 세포 골격도 포함되어 있습니다. 세포질의 중요한 구성 요소는 세포 구조의 점도와 탄력성을 결정하는 유리질입니다. 외부 및 내부 요인에 따라 hyaloplasm은 점도를 변경하여 액체 또는 젤처럼 될 수 있습니다. 동물 세포의 구조를 연구할 때 세포 장치, 즉 세포에 위치한 세포 소기관에 주의를 기울일 수밖에 없습니다. 모든 세포 소기관은 수행하는 기능에 따라 결정되는 고유한 구조를 가지고 있습니다.

핵은 유전 정보를 포함하고 세포 자체의 대사에 관여하는 중심 세포 단위입니다. 세포 소기관에는 소포체, 세포 중심, 미토콘드리아, 리보솜, 골지 복합체, 색소체, 리소좀, 액포가 포함됩니다. 유사한 세포 소기관이 모든 세포에서 발견되지만, 기능에 따라 동물 세포의 구조는 특정 구조가 있을 때 다를 수 있습니다.

세포 소기관의 기능: - 미토콘드리아는 유기 화합물을 산화시키고 화학 에너지를 축적합니다. - 특수 효소의 존재로 인해 소포체는 지방과 탄수화물을 합성하며, 그 채널은 세포 내 물질의 수송을 촉진합니다. - 리보솜은 단백질을 합성합니다. - 골지 복합체는 단백질을 농축하고, 합성 지방, 다당류를 압축하고, 리소좀을 형성하고, 세포에서 제거하거나 세포 내부에서 직접 사용할 물질을 준비합니다. - 리소좀은 탄수화물, 단백질, 핵산 및 지방을 분해하여 본질적으로 세포에 들어가는 영양소를 소화합니다. - 세포 중심은 세포 분열 과정에 관여합니다. - 액포는 세포 수액의 함량으로 인해 세포 팽압(내부 압력)을 유지합니다.

살아있는 세포의 구조는 매우 복잡합니다. 많은 생화학적 과정이 세포 수준에서 발생하여 유기체의 중요한 기능을 함께 보장합니다.

세포의 구조와 기능을 연구하는 과학을 세포학.

셀- 생물의 기본 구조 및 기능 단위입니다.

세포는 작은 크기에도 불구하고 매우 복잡합니다. 세포 내부의 반액체 내용물을 액체라고 합니다. 세포질.

세포핵

세포핵은 세포의 가장 중요한 부분입니다.
핵은 두 개의 막으로 구성된 껍질에 의해 세포질과 분리됩니다. 핵막에는 수많은 구멍이 있어 다양한 물질이 세포질에서 핵으로 들어갈 수 있고 그 반대로도 가능합니다.
커널의 내부 내용은 다음과 같습니다. 핵플라스마또는 핵주스. 핵주스에 위치 염색질그리고 핵소체.
염색질 DNA 가닥이다. 세포가 분열하기 시작하면 염색질 실은 실패의 실처럼 특수 단백질 주위에 나선형으로 단단히 감겨 있습니다. 이러한 조밀한 형성은 현미경으로 명확하게 볼 수 있으며, 염색체.

핵심유전 정보를 담고 있으며 세포의 수명을 조절합니다.

핵소체코어 내부의 조밀하고 둥근 몸체입니다. 일반적으로 세포핵에는 1~7개의 핵소체가 있습니다. 그들은 세포 분열 사이에서 명확하게 볼 수 있으며 분열 중에 파괴됩니다.

핵소체의 기능은 특별한 세포 소기관이 형성되는 RNA와 단백질의 합성입니다. 리보솜.
리보솜단백질 생합성에 참여합니다. 세포질에서 리보솜은 가장 자주 위치합니다. 거친 소포체. 덜 일반적으로, 이들은 세포의 세포질에 자유롭게 부유합니다.

소포체(ER) 세포 단백질의 합성과 세포 내 물질의 수송에 참여합니다.

세포에 의해 합성된 물질(단백질, 지방, 탄수화물)의 상당 부분은 즉시 소비되지 않지만 EPS 채널을 통해 특수한 스택인 "수조"에 놓인 특수 공동에 저장되고 막에 의해 세포질과 구분됩니다. . 이러한 구멍을 골지체(복합체). 대부분 골지체의 수조는 세포핵 가까이에 위치합니다.
골지체세포 단백질의 변형에 참여하고 합성합니다. 리소좀- 세포의 소화 소기관.
리소좀이들은 막 소포에 "포장"되어 싹이 트고 세포질 전체에 분포되는 소화 효소입니다.
골지 복합체는 또한 전체 유기체의 필요를 위해 세포가 합성하고 세포에서 외부로 제거되는 물질을 축적합니다.

미토콘드리아- 세포의 에너지 소기관. 그들은 영양분을 에너지(ATP)로 전환하고 세포 호흡에 참여합니다.

미토콘드리아는 두 개의 막으로 덮여 있습니다. 외부 막은 매끄럽고 내부 막에는 수많은 주름과 돌기가 있습니다.

원형질막

세포가 단일 시스템이 되려면 세포의 모든 부분(세포질, 핵, 소기관)이 함께 결합되어 있어야 합니다. 이를 위해 진화 과정에서 원형질막, 각 셀을 둘러싸고 외부 환경과 분리됩니다. 외막은 세포의 내부 내용물인 세포질과 핵을 손상으로부터 보호하고, 세포의 일정한 모양을 유지하며, 세포 간의 의사소통을 보장하고, 필요한 물질을 세포 안으로 선택적으로 허용하고, 세포에서 대사 산물을 제거합니다.

막의 구조는 모든 세포에서 동일합니다. 막의 기본은 수많은 단백질 분자가 위치한 지질 분자의 이중층입니다. 일부 단백질은 지질층 표면에 위치하고 다른 단백질은 두 지질층을 관통하여 침투합니다.

특수 단백질은 칼륨, 나트륨, 칼슘 이온 및 기타 작은 직경의 이온이 세포 안팎으로 통과할 수 있는 가장 미세한 채널을 형성합니다. 그러나 더 큰 입자(영양분자 - 단백질, 탄수화물, 지질)는 막 채널을 통과하여 세포로 들어갈 수 없습니다. 식균작용또는 음세포증:

• 음식물 입자가 세포의 외막에 닿는 지점에서 함입이 형성되고 입자는 막으로 둘러싸인 세포 안으로 들어갑니다. 이 과정을 식균작용 (식물 세포는 외부 세포막 위에 조밀한 섬유층(세포막)으로 덮여 있으며 식세포작용으로 물질을 포획할 수 없습니다.)
• 음세포증이 경우 외막의 함입이 고체 입자가 아니라 물질이 용해된 액체 방울을 포착한다는 점에서만 식균 작용과 다릅니다. 이것은 물질이 세포에 침투하는 주요 메커니즘 중 하나입니다.