Extérieurement, les gens sont très différents les uns des autres. Grands et petits, grands et petits, à la peau claire et à la peau foncée... Regardez-vous de plus près, vous et vos amis, et vous verrez que chaque personne est unique. Et pourtant, nous sommes fondamentalement semblables : nos corps sont construits et fonctionnent selon des lois générales.
Notre corps, comme celui de tout le monde Organismes multicellulaires, est constitué de cellules. Il existe plusieurs milliards de cellules dans le corps humain - c'est son principal élément structurel et fonctionnel.
Les os, les muscles, la peau : ils sont tous construits à partir de cellules. Les cellules réagissent activement à l'irritation, participent au métabolisme, grandissent, se multiplient et ont la capacité de se régénérer et de transmettre des informations héréditaires.
Les cellules de notre corps sont très diverses. Ils peuvent être plats, ronds, fusiformes ou avoir des branches. La forme dépend de la position des cellules dans le corps et des fonctions exercées. Les tailles des cellules sont également différentes : de quelques micromètres (petits leucocytes) à 200 micromètres (ovule). De plus, malgré une telle diversité, la plupart des cellules possèdent régime unifié structures : constituées d’un noyau et d’un cytoplasme recouverts à l’extérieur membrane cellulaire(coquille).
Il y a un noyau dans chaque cellule, à l'exception des globules rouges. Il est porteur d'informations héréditaires et régule la formation de protéines. Les informations héréditaires sur toutes les caractéristiques d'un organisme sont stockées dans des molécules d'acide désoxyribonucléique (ADN).
L'ADN est le composant principal des chromosomes. Chez l'homme, il y a 46 chromosomes dans chaque cellule non reproductrice (somatique) et 23 chromosomes dans la cellule germinale. Les chromosomes ne sont clairement visibles que lors de la division cellulaire. Pendant la division cellulaire informations héréditaires en quantités égales est transmis aux cellules filles.
À l'extérieur, le noyau est entouré d'une enveloppe nucléaire et à l'intérieur se trouvent un ou plusieurs nucléoles dans lesquels se forment des ribosomes - des organites qui assurent l'assemblage des protéines cellulaires.
Le noyau est immergé dans le cytoplasme, constitué de hyaloplasme (du grec « hyalinos » - transparent) et des organites et inclusions qu'il contient. L'hyaloplasme forme l'environnement interne de la cellule ; il unit toutes les parties de la cellule entre elles et assure leur interaction.
Les organites cellulaires sont des structures cellulaires permanentes qui fonctionnent certaines fonctions. Faisons connaissance avec certains d'entre eux.
Le réticulum endoplasmique ressemble à un labyrinthe complexe formé de nombreux minuscules tubules, vésicules et sacs (citernes). Dans certaines zones de ses membranes se trouvent des ribosomes ; un tel réseau est appelé granulaire (granulaire). Le réticulum endoplasmique participe au transport des substances dans la cellule. En granulaire réticulum endoplasmique des protéines se forment et dans la peau lisse (sans ribosomes), de l'amidon animal (glycogène) et des graisses se forment.
Le complexe de Golgi est un système de sacs plats (cisternes) et de nombreuses vésicules. Il participe à l'accumulation et au transport de substances formées dans d'autres organites. Des glucides complexes sont également synthétisés ici.
Les mitochondries sont des organites dont la fonction principale est l'oxydation composés organiques accompagnée d'une libération d'énergie. Ce l'énergie va pour la synthèse des molécules d'acide adénosine triphosphorique (ATP), qui servent comme une sorte de batterie cellulaire universelle. L'énergie contenue dans la LTP est ensuite utilisée par les cellules pour divers processus son activité vitale : génération de chaleur, transmission influx nerveux, contractions musculaires et beaucoup plus.
Les lysosomes, petites structures sphériques, contiennent des substances qui détruisent les parties inutiles, obsolètes ou endommagées de la cellule, et participent également à la digestion intracellulaire.
À l’extérieur, la cellule est recouverte d’une fine membrane cellulaire (environ 0,002 µm) qui sépare le contenu de la cellule du environnement. La fonction principale de la membrane est protectrice, mais elle perçoit également les influences de l’environnement extérieur de la cellule. La membrane n'est pas solide, elle est semi-perméable, certaines substances la traversent librement, c'est-à-dire qu'elle effectue également fonction de transport. La communication avec les cellules voisines s'effectue également à travers la membrane.
Vous voyez que les fonctions des organites sont complexes et diverses. Ils jouent le même rôle pour la cellule que les organes pour l’organisme tout entier.
La durée de vie des cellules de notre corps varie. Ainsi, certaines cellules de la peau vivent 7 jours, les globules rouges - jusqu'à 4 mois, mais les cellules osseuses - de 10 à 30 ans.
Testez vos connaissances
- Nommez les principaux organites de la cellule. Quel est leur rôle ?
- De quelles formes sont les cellules ? De quoi cela dépend ?
- Quel rôle jouent les molécules d’ADN dans une cellule ?
- Combien de chromosomes y a-t-il dans le sexe humain et dans les cellules somatiques ?
- Quelles sont les fonctions du noyau ?
- Expliquer la structure et le rôle du réticulum endoplasmique.
- Quelles fonctions le complexe de Golgi remplit-il ?
- Pourquoi les mitochondries sont-elles appelées la « batterie » de la cellule ?
- Quels organites participent à la destruction et à la dissolution des parties cellulaires qui ont perdu leur signification ?
Pense
Pourquoi une cellule est-elle considérée comme un élément structurel et fonctionnel du corps ?
Une cellule est une unité structurelle et fonctionnelle du corps humain, les organites sont des structures cellulaires permanentes qui remplissent des fonctions spécifiques.
Les organites sont des zones spécialisées du cytoplasme cellulaire qui ont une structure spécifique et remplissent des fonctions spécifiques dans la cellule. Ils sont divisés en organites à usage général, présents dans la plupart des cellules (mitochondries, complexe de Golgi, réticulum endoplasmique, ribosomes, centre cellulaire, lysosomes, plastes et vacuoles) et des organites spéciaux que l'on trouve uniquement dans les cellules spécialisées (myofibrilles dans les cellules musculaires, flagelles, cils, vacuoles pulsatoires dans les cellules protozoaires). La plupart des organites ont une structure membranaire. Les membranes sont absentes dans la structure des ribosomes et du centre cellulaire. La cellule est recouverte d'une membrane constituée de plusieurs couches de molécules,
offrant une perméabilité sélective des substances. Dans le cytoplasme
situé les plus petites structures– les organites. Aux organites cellulaires
comprennent : le réticulum endoplasmique, les ribosomes, les mitochondries, les lysosomes,
Complexe de Golgi, centre cellulaire.
Le cytoplasme contient un certain nombre des plus petites structures cellulaires - organites,
qui remplissent diverses fonctions. Les organoïdes fournissent
activité vitale des cellules.
Réticulum endoplasmique.
Le nom de cet organite reflète son emplacement dans
la partie centrale du cytoplasme (du grec « endon » - à l'intérieur). EPS présente
un système très ramifié de tubules, tubes, vésicules, citernes
de tailles et de formes différentes, délimitées par des membranes issues du cytoplasme de la cellule.
Il existe deux types de PSE : granulaire, constitué de tubules et de citernes,
dont la surface est parsemée de grains (granules) et agranulaire, c'est-à-dire
lisse (sans grains). Les grains du réticulum endoplasmique ne sont rien d'autre que
ribosomes. Il est intéressant de noter que dans les cellules des embryons animaux, on l'observe dans
principalement EPS granulaire, et sous les formes adultes – agranulaire. Sachant que
Les ribosomes du cytoplasme servent de site de synthèse des protéines, on peut supposer que
L'EPS granulaire prédomine dans les cellules qui synthétisent activement les protéines.
On pense que le réseau agranulaire est largement fourni dans ces
cellules où se produit la synthèse active des lipides (graisses et substances semblables aux graisses).
Les deux types de réticulum endoplasmique participent non seulement à la synthèse
substances organiques, mais aussi les accumuler et les transporter vers des endroits
Objectif : réguler le métabolisme entre la cellule et son environnement.
Ribosomes.
Les ribosomes sont des organites cellulaires non membraneux constitués de
acide ribonucléique et protéines. Leur structure interne De plusieurs façons
Reste un mystère. Au microscope électronique, ils regardent ronds ou
granules en forme de champignon.
Chaque ribosome est divisé par un sillon en une grande et une petite partie
(sous-unités). Souvent, plusieurs ribosomes sont unis par un fil spécial
acide ribonucléique (ARN), appelé ARN messager. Ribosomes
remplir la fonction unique de synthétiser des molécules de protéines à partir d’acides aminés.
Complexe de Golgi.
Les produits de biosynthèse pénètrent dans les lumières des cavités et des tubules du RE,
où ils sont concentrés dans un appareil spécial - le complexe de Golgi,
situé à proximité du noyau. Le complexe Golgi est impliqué dans les transports
produits biosynthétiques à la surface cellulaire et lors de leur élimination de la cellule, en
formation de lysosomes, etc.
Le complexe de Golgi a été découvert par le cytologue italien Camilio Golgi
et en 1898, il fut appelé « complexe de Golgi (appareil) ».
Les protéines produites dans les ribosomes entrent dans le complexe de Golgi et lorsqu'elles
sont requis par un autre organite, puis une partie du complexe de Golgi est séparée et la protéine
livré à l'endroit souhaité.
Lysosomes.
Les lysosomes (du grec « lyseo » – dissoudre et « soma » – corps) sont
organites cellulaires forme ovale, entouré d'une membrane monocouche. En eux
il existe un ensemble d'enzymes qui détruisent les protéines, les glucides et les lipides. DANS
Si la membrane lysosomale est endommagée, les enzymes commencent à se décomposer et
détruire le contenu interne de la cellule et elle meurt.
Centre cellulaire.
Le centre cellulaire peut être observé dans les cellules capables de se diviser. Il
se compose de deux corps en forme de bâtonnets - les centrioles. Être proche du noyau et
Complexe de Golgi, le centre cellulaire est impliqué dans le processus de division cellulaire, en
formation du fuseau.
Organites énergétiques.
Mitochondries(du grec « mitos » - fil, « chondrion » - granule) est appelé
stations énergétiques de la cellule. Ce nom est dû au fait que
C'est dans les mitochondries que l'énergie contenue dans le
nutriments. La forme des mitochondries est variable, mais elles ont le plus souvent
type de fils ou de granulés. Leurs tailles et leur nombre sont également variables et dépendent de
activité fonctionnelle de la cellule.
Les micrographies électroniques montrent que les mitochondries sont constituées de
deux membranes : extérieure et intérieure. La membrane interne forme des projections
appelées crêtes, qui sont entièrement recouvertes d'enzymes. Présence de crêtes
augmente surface commune les mitochondries, qui sont importantes pour l'activité
activité enzymatique.
Les mitochondries contiennent leur propre ADN et leurs propres ribosomes. Exigible
Ainsi, ils se reproduisent indépendamment lors de la division cellulaire.
Chloroplastes– en forme de disque ou de boule à double coque –
externe et interne. Le chloroplaste contient également de l'ADN, des ribosomes et
structures membranaires spéciales - grana, interconnectées et internes
membrane chloroplastique. Les membranes Gran contiennent de la chlorophylle. Grâce à
la chlorophylle convertit l'énergie en chloroplastes lumière du soleil V
énergie chimique de l'ATP (adénosine triphosphate). L'énergie ATP est utilisée dans
chloroplastes pour la synthèse des glucides à partir du dioxyde de carbone et de l'eau.
Cellulaireinclusion- Ce sont des structures cellulaires instables. Il s'agit notamment de gouttes et de grains de protéines, de glucides et de graisses, ainsi que d'inclusions cristallines (cristaux organiques pouvant former des protéines, des virus, des sels d'acide oxalique, etc. dans les cellules et cristaux inorganiques formés par des sels de calcium). Contrairement aux organites, ces inclusions ne possèdent ni membranes ni éléments cytosquelettiques et sont périodiquement synthétisées et consommées. Les gouttelettes de graisse sont utilisées comme substance de réserve en raison de leur haute teneur énergétique. Grains de glucides (polysaccharides ; sous forme d'amidon dans les plantes et sous forme de glycogène chez les animaux et les champignons - comme source d'énergie pour la formation d'ATP ; grains de protéines - comme source de matériaux de construction, sels de calcium - pour assurer le processus d'excitation, le métabolisme, etc.)
Un organisme multicellulaire est constitué de cellules et de substances intercellulaires. La cellule est unité élémentaire vivant. C'est la base de la structure, du développement et de la vie. Schwann a découvert la théorie cellulaire en 1839 (elles se reproduisent par division ; si une cellule perd son noyau, elle perd la capacité de se diviser - un érythrocyte).
Les cellules contiennent des protéines, des glucides, des lipides, des sels, des enzymes et de l'eau. Une cellule est divisée en cytoplasme et noyau. Le cytoplasme contient hyaloplasme, organites et inclusions.
Cœur situé au centre de la cellule et séparé par une membrane à deux couches. Il a une forme sphérique ou allongée. La coquille - le caryolemme - possède des pores nécessaires à l'échange de substances entre le noyau et le cytoplasme.
Le contenu du noyau est liquide - caryoplasme, qui contient des corps denses - nucléoles. Ils sécrètent des granules - des ribosomes. La majeure partie du noyau est constituée de protéines nucléaires - nucléoprotéines, dans les nucléoles - ribonucléoprotéines et dans le caryoplasme - désoxyribonucléoprotéines. Cage couverte membrane cellulaire, qui est constitué de molécules protéiques et lipidiques ayant une structure en mosaïque. La membrane assure l'échange de substances entre la cellule et le liquide intercellulaire.
PSE- un système de tubules et de cavités sur les parois desquels se trouvent des ribosomes qui assurent la synthèse des protéines. Les ribosomes peuvent être librement localisés dans le cytoplasme.
Mitochondries- des organites à double membrane, membrane interne qui a des excroissances - crêtes. Le contenu des cavités est matriciel. Les mitochondries contiennent un grand nombre de lipoprotéines et enzymes. Ce sont les stations énergétiques de la cellule.
Appareil de Golgi (1898)- un système de tubes performant fonction excrétrice dans une cage.
Centre cellulaire- un corps dense sphérique - une centrosphère - à l'intérieur duquel se trouvent 2 corps - des centrioles, reliés par un cavalier. Participe à la division cellulaire.
Lysosomes- formations rondes ou ovales au contenu à grains fins. Effectuer une fonction digestive.
La partie principale du cytoplasme est l'hyaloplasme.
Les inclusions intracellulaires sont des protéines, des graisses, du glycogène, des vitamines et des pigments.
Propriétés de base de la cellule :
métabolisme
sensibilité
capacité à se reproduire
La cellule vit dans environnement interne corps - sang, lymphe et liquide tissulaire. Les principaux processus dans la cellule sont l'oxydation et la glycolyse - la dégradation des glucides sans oxygène. La perméabilité cellulaire est sélective. Elle est déterminée par la réaction à des concentrations de sel élevées ou faibles, par phagocytose et pinocytose. La sécrétion est la formation et la libération par les cellules de substances de type mucus (mucine et mucoïdes), qui protègent contre les dommages et participent à la formation de substance intercellulaire.
Types de mouvements cellulaires :
1. amiboïdes (pseudopodes) - leucocytes et macrophages.
2. glissement - fibroblastes
3. type flagellaire - spermatozoïdes (cils et flagelles)
La division cellulaire.
1. indirect (mitose, caryocinèse, méiose)
2. direct (amitose)
Pendant la mitose, la substance nucléaire est répartie uniformément entre les cellules filles, car La chromatine nucléaire est concentrée dans les chromosomes, qui se divisent en deux chromatides qui se séparent en cellules filles.
Phases de mitose :
1. Prophase (chromosomes dans le noyau sous forme de corps ronds, le centre cellulaire augmente et se concentre près du noyau, les chromosomes se forment et les nucléoles se dissolvent)
2. Métaphase (les chromosomes se divisent, la membrane nucléaire se dissout, le centre cellulaire passe dans le fuseau, les chromosomes forment une plaque équatoriale à l'équateur, des filaments longitudinaux se forment dessus)
3. Anaphase (les chromosomes filles divergent vers les pôles, le cytoplasme se divise dans le plan équatorial)
4. Télophase (des cellules filles se forment)
Lorsque les cellules germinales mûrissent, l'ensemble des chromosomes est réduit de moitié et pendant la fécondation, il est à nouveau restauré. Le nombre réduit est haploïde, le nombre complet est diploïde. Une personne a 46 - 2n. Les cellules filles acquièrent un ensemble de chromosomes identiques à ceux de la mère. Les processus héréditaires sont associés aux molécules d'ADN. Division directe (amitose)- division par ligature. Le noyau est d’abord divisé en 2, puis le cytoplasme.
Tutoriel vidéo 1 : La division cellulaire. Mitose
Tutoriel vidéo 2 : Méiose. Phases de la méiose
Conférence: Une cellule est l'unité génétique d'un être vivant. Les chromosomes, leur structure (forme et taille) et leurs fonctions
Cellule - unité génétique des êtres vivants
L'unité de base de la vie est la cellule individuelle. Exactement sur niveau cellulaire des processus se produisent qui différencient matière vivante du non-vivant. Dans chacune des cellules, des informations héréditaires sur structure chimique des protéines qui doivent y être synthétisées et c'est pourquoi on l'appelle l'unité génétique du vivant. Même les globules rouges anucléés étapes initiales possèdent des mitochondries et un noyau. Ce n'est qu'à l'état mature qu'ils ne possèdent pas de structures pour la synthèse des protéines.
À ce jour, la science ne connaît aucune cellule qui ne contienne pas d’ADN ou d’ARN comme support d’informations génomiques. Avec absence matériel génétique la cellule n'est pas capable de synthétiser les protéines, et donc de vivre.
L'ADN ne se trouve pas seulement dans les noyaux ; ses molécules sont contenues dans les chloroplastes et les mitochondries ; ces organites peuvent se multiplier à l'intérieur de la cellule.
L'ADN dans une cellule se trouve sous forme de chromosomes - des complexes complexes protéine-acide nucléique. Les chromosomes eucaryotes sont localisés dans le noyau. Chacun d’eux est une structure complexe de :
La seule molécule d'ADN longue, dont 2 mètres sont emballés dans une structure compacte mesurant (chez l'homme) jusqu'à 8 microns ;
Protéines histones spéciales, dont le rôle est de conditionner la chromatine (la substance du chromosome) dans la forme familière en forme de bâtonnet ;
Les chromosomes, leur structure (forme et taille) et leurs fonctions
Cet emballage dense de matériel génétique est produit par la cellule avant de se diviser. C’est à ce moment que les chromosomes densément formés peuvent être examinés au microscope. Lorsque l’ADN est replié en chromosomes compacts appelés hétérochromatine, l’ARN messager ne peut pas être synthétisé. Pendant la période de gain de masse cellulaire et de développement interphase, les chromosomes sont dans un état moins compacté, appelé interchromatine, dans lequel l'ARNm est synthétisé et la réplication de l'ADN se produit.
Les principaux éléments de la structure des chromosomes sont :
Centromère. Il s'agit d'une partie d'un chromosome avec une séquence nucléotidique spéciale. Il relie deux chromatides et participe à la conjugaison. C’est à cela que sont attachés les filaments protéiques des tubes du fuseau de division cellulaire.
Télomères. Ce sont les sections terminales des chromosomes qui ne sont pas capables de se connecter avec d’autres chromosomes ; elles jouent un rôle protecteur. Ils consistent en des sections répétitives d’ADN spécialisé qui forment des complexes avec des protéines.
Points d'initiation de la réplication de l'ADN.
Les chromosomes procaryotes sont très différents des chromosomes eucaryotes, car ils contiennent des structures contenant de l'ADN situées dans le cytoplasme. Géométriquement, ils forment une molécule en anneau.
L'ensemble de chromosomes d'une cellule a son propre nom - caryotype. Chaque type d'organisme vivant a sa propre composition caractéristique, son nombre et sa forme de chromosomes.
Les cellules somatiques contiennent un ensemble de chromosomes diploïdes (doubles), dont la moitié provient de chaque parent.
Les chromosomes responsables du codage des mêmes protéines fonctionnelles sont appelés homologues. La ploïdie des cellules peut être différente - en règle générale, les gamètes des animaux sont haploïdes. Chez les plantes, la polyploïdie est actuellement un phénomène assez courant, utilisé dans la création de nouvelles variétés résultant de l'hybridation. La violation de la ploïdie chez les animaux à sang chaud et chez l'homme provoque de graves maladies congénitales telles que le syndrome de Down (présence de trois copies du chromosome 21). Plus souvent troubles chromosomiques conduire à l’incapacité de l’organisme.
Chez l'homme, l'ensemble complet de chromosomes se compose de 23 paires. Le plus grand numéro connu chromosomes - 1600, trouvés dans les organismes planctoniques les plus simples - les radiolaires. Les fourmis bouledogues noires australiennes possèdent le plus petit ensemble de chromosomes - un seul.
Cycle de vie d'une cellule. Phases de mitose et de méiose
Interphase, en d’autres termes, la durée entre deux divisions est définie par la science comme cycle de vie cellules.
Pendant l'interphase, des processus vitaux ont lieu dans la cellule. procédés chimiques, il grandit, se développe, accumule des substances de réserve. La préparation à la reproduction implique le doublement du contenu - organites, vacuoles avec contenu nutritionnel et volume du cytoplasme. C'est grâce à la division, comme moyen d'augmenter rapidement le nombre de cellules, que longue vie, la reproduction, l'augmentation de la taille de l'organisme, sa survie aux blessures et la régénération des tissus. On distingue les étapes suivantes dans le cycle cellulaire :
Interphase. Temps entre les divisions. Tout d'abord, la cellule grandit, puis le nombre d'organites, le volume de substance de réserve augmente et les protéines sont synthétisées. Dans la dernière partie de l'interphase, les chromosomes sont prêts pour une division ultérieure : ils sont constitués d'une paire de chromatides sœurs.
Mitose. C'est le nom de l'une des méthodes de division nucléaire, caractéristiques des cellules corporelles (somatiques), au cours de laquelle 2 cellules sont obtenues à partir d'une seule, avec un ensemble identique de matériel génétique.
La gamétogenèse est caractérisée par la méiose. Les cellules procaryotes ont conservé l'ancienne méthode de reproduction - la division directe.
La mitose se compose de 5 phases principales :
- Anaphase. Les forces des microtubules arrachent les connexions chromosomiques dans la région du centromère et les étirent avec force vers les pôles de la cellule. Dans ce cas, les chromosomes prennent parfois une forme en V en raison de la résistance du cytoplasme. Un anneau de fibres protéiques apparaît au niveau de la plaque métaphase.
- Télophase. Son début est considéré comme le moment où les chromosomes atteignent les pôles de division. Le processus de restauration des structures membranaires internes de la cellule commence : le RE, l'appareil de Golgi et le noyau. Les chromosomes sont déballés. Les nucléoles s'assemblent et la synthèse des ribosomes commence. Le fuseau de fission se désintègre.
- Cytocinèse. Dernière phase au cours de laquelle l'anneau protéique qui apparaît dans la région centrale de la cellule commence à se rétrécir, poussant le cytoplasme vers les pôles. La cellule se divise en deux et un anneau protéique de la membrane cellulaire se forme.
Prophase. On considère que son début est le moment où les chromosomes deviennent si denses qu’ils sont visibles au microscope. De plus, à ce moment-là, les nucléoles sont détruits et un fuseau se forme. Les microtubules sont activés, la durée de leur existence diminue à 15 secondes, mais le taux de formation augmente également de manière significative. Les centrioles divergent vers côtés opposés cellules se formant grande quantité des microtubules protéiques constamment synthétisés et désintégrés qui s'étendent d'eux jusqu'aux centromères des chromosomes. C’est ainsi que se forme le fuseau de fission. Les structures membranaires telles que l'appareil ER et Golgi se divisent en vésicules et tubes séparés, situés de manière aléatoire dans le cytoplasme. Les ribosomes sont séparés des membranes du RE.
Métaphase. Une plaque métaphasique se forme, constituée de chromosomes équilibrés au milieu de la cellule par les efforts des microtubules centrioles opposés, chacun les tirant dans sa propre direction. Dans le même temps, la synthèse et la désintégration des microtubules se poursuivent, une sorte de « cloison » pour eux. Cette phase est la plus longue.
Les régulateurs du processus de mitose sont des complexes protéiques spécifiques. Le résultat de la division mitotique est une paire de cellules possédant des informations génétiques identiques. Dans les cellules hétérotrophes, la mitose se produit plus rapidement que dans les cellules végétales. Chez les hétérotrophes, ce processus peut prendre 30 minutes, chez les plantes – 2-3 heures.
Pour générer des cellules comportant la moitié du nombre normal de chromosomes, le corps utilise un autre mécanisme de division : méiose.
Elle est associée à la nécessité de produire des cellules germinales ; dans les organismes multicellulaires, elle évite le doublement constant du nombre de chromosomes dans la génération suivante et permet d'obtenir de nouvelles combinaisons. gènes alléliques. Il diffère par le nombre de phases, étant plus long. La diminution du nombre de chromosomes qui en résulte conduit à la formation de 4 cellules haploïdes. La méiose est constituée de deux divisions se succédant sans interruption.
Les phases suivantes de la méiose sont définies :
Prophase I. Les chromosomes homologues se rapprochent les uns des autres et s'unissent longitudinalement. Cette combinaison s'appelle la conjugaison. Ensuite, le croisement se produit - les chromosomes doubles croisent leurs bras et échangent des sections.
Métaphase I. Les chromosomes se séparent et occupent des positions à l'équateur du fuseau cellulaire, prenant une forme en V en raison de la tension des microtubules.
Anaphase I. Les chromosomes homologues sont étirés par des microtubules vers les pôles cellulaires. Mais contrairement à la division mitotique, elles se séparent en chromatides entières plutôt qu'en chromatides séparées.
Le résultat de la première division méiotique est la formation de deux cellules contenant la moitié du nombre de chromosomes intacts. Entre les divisions de la méiose, l'interphase est pratiquement absente, le doublement des chromosomes ne se produit pas, ils sont déjà bichromatides.
Immédiatement après la première, la division méiotique répétée est tout à fait analogue à la mitose - dans celle-ci, les chromosomes sont divisés en chromatides distinctes, réparties également entre les nouvelles cellules.
les oogonies passent par le stade de reproduction mitotique au stade de développement embryonnaire, de sorte que le corps féminin naît déjà avec un nombre constant d'entre elles ;
les spermatogonies sont capables de se reproduire à tout moment pendant la période de reproduction du corps masculin. Il y en a beaucoup générés grande quantité que les gamètes femelles.
La gamétogenèse des organismes animaux se produit dans les gonades - les gonades.
Le processus de transformation des spermatogonies en spermatozoïdes se déroule en plusieurs étapes :
La division mitotique transforme les spermatogonies en spermatocytes de premier ordre.
À la suite d'une seule méiose, ils se transforment en spermatocytes de second ordre.
La deuxième division méiotique produit 4 spermatides haploïdes.
La période de formation commence. Dans la cellule, le noyau se compacte, la quantité de cytoplasme diminue et un flagelle se forme. De plus, les protéines sont stockées et le nombre de mitochondries augmente.
La formation des œufs dans le corps d'une femme adulte se produit comme suit :
À partir de l'ovocyte du 1er ordre, dont il existe un certain nombre dans l'organisme, à la suite de la méiose avec une réduction de moitié du nombre de chromosomes, se forment des ovocytes du 2e ordre.
À la suite de la deuxième division méiotique, un œuf mature et trois petits corps de réduction se forment.
Il s'agit d'une distribution hors équilibre nutriments entre 4 cellules est destiné à fournir excellente ressource nutriments pour un nouvel organisme vivant.
Les ovules des fougères et des mousses se forment dans les archégones. Dans les plantes plus organisées - dans des ovules spéciaux situés dans l'ovaire.
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Presque tous les organismes vivants reposent sur l’unité la plus simple : la cellule. Des photos de ce minuscule biosystème, ainsi que des réponses aux questions les plus questions intéressantes vous pouvez trouver dans cet article. Quelle est la structure et la taille de la cellule ? Quelles fonctions remplit-il dans le corps ?
Une cellule est...
Les scientifiques ne savent pas certaine heure l'émergence des premières cellules vivantes sur notre planète. Leurs restes, vieux de 3,5 milliards d'années, ont été retrouvés en Australie. Cependant, il n’a pas été possible de déterminer avec précision leur biogénicité.
Une cellule est l’unité la plus simple dans la structure de presque tous les organismes vivants. Les seules exceptions sont les virus et les viroïdes, qui appartiennent à des formes de vie non cellulaires.
Une cellule est une structure capable d’exister de manière autonome et de s’auto-reproduire. Ses dimensions peuvent être différentes – de 0,1 à 100 microns ou plus. Cependant, il convient de noter que les œufs d’oiseaux non fécondés peuvent également être considérés comme des cellules. Ainsi, la plus grande cellule sur Terre peut être considérée comme un œuf d'autruche. Il peut atteindre 15 centimètres de diamètre.
La science qui étudie les fonctions vitales et la structure des cellules d'un organisme est appelée cytologie (ou biologie cellulaire).
Découverte et recherche de la cellule
Robert Hooke est un scientifique anglais que nous connaissons tous depuis cours scolaire physique (c'est lui qui a découvert la loi de la déformation corps élastiques, qui porte son nom). De plus, c'est lui qui fut le premier à voir des cellules vivantes, en examinant des coupes de bois de balsa au microscope. Ils lui rappelaient un nid d'abeilles, alors il les a nommés cell, ce qui signifie « cellule » en anglais.
La structure cellulaire des plantes a été confirmée plus tard (en fin XVII siècles) par de nombreux chercheurs. Mais la théorie cellulaire n’a été étendue aux organismes animaux qu’en début XIX siècle. Autour du même moment les scientifiques sont sérieux s'est intéressé au contenu (structure) des cellules.
De puissants microscopes optiques nous ont permis d’examiner la cellule et sa structure en détail. Ils restent toujours l'outil principal dans l'étude de ces systèmes. Et l'apparition au siècle dernier microscopes électroniques a permis aux biologistes d’étudier l’ultrastructure des cellules. Parmi les méthodes de leurs recherches, on peut également distinguer les méthodes biochimiques, analytiques et préparatives. Vous pouvez également découvrir à quoi cela ressemble cellule vivante, - la photo est donnée dans l'article.
Structure chimique d'une cellule
La cellule contient de nombreuses substances différentes :
- les organogènes ;
- macroéléments;
- micro- et ultramicroéléments ;
- eau.
Environ 98 % composition chimique les cellules sont composées de ce qu'on appelle des organogènes (carbone, oxygène, hydrogène et azote), 2 % supplémentaires sont des macroéléments (magnésium, fer, calcium et autres). Micro et ultramicroéléments (zinc, manganèse, uranium, iode, etc.) - pas plus de 0,01% de la cellule entière.
Procaryotes et eucaryotes : principales différences
Sur la base des caractéristiques de la structure cellulaire, tous les organismes vivants sur Terre sont divisés en deux superrègnes :
- procaryotes - organismes plus primitifs formés par l'évolution ;
- les eucaryotes sont des organismes noyau cellulaire qui est entièrement formé (le corps humain appartient également aux eucaryotes).
Les principales différences entre les cellules eucaryotes et les procaryotes :
- plus grandes tailles(10-100 microns) ;
- méthode de division (méiose ou mitose) ;
- type de ribosome (ribosomes 80S) ;
- type de flagelles (dans les cellules des organismes eucaryotes, les flagelles sont constitués de microtubules entourés d'une membrane).
Structure d'une cellule eucaryote
La structure d'une cellule eucaryote comprend les organites suivants :
- cœur;
- cytoplasme;
- Appareil de Golgi ;
- les lysosomes ;
- centrioles;
- les mitochondries ;
- ribosomes;
- vésicules.
Le noyau est le principal élément structurel des cellules eucaryotes. C'est ici que tout est stocké information génétique sur un organisme spécifique (dans les molécules d'ADN).
Le cytoplasme est une substance spéciale qui contient le noyau et tous les autres organites. Grâce à un réseau spécial de microtubules, il assure le mouvement des substances au sein de la cellule.
L'appareil de Golgi est un système de cuves plates dans lesquelles les protéines mûrissent en permanence.
Les lysosomes sont de petits corps dotés d’une seule membrane dont la fonction principale est de décomposer les organites cellulaires individuels.
Les ribosomes sont des organites ultramicroscopiques universels dont le but est la synthèse des protéines.
Les mitochondries sont une sorte de cellules « légères », ainsi que leurs source principaleénergie.
Fonctions de base de la cellule
La cellule d'un organisme vivant est appelée à accomplir plusieurs tâches fonctions essentielles, assurant l'activité vitale de cet organisme même.
La fonction la plus importante de la cellule est le métabolisme. Oui, c'est elle qui se sépare substances complexes, les transformant en composés simples, et synthétise également des composés plus complexes.
De plus, toutes les cellules sont capables de répondre aux influences extérieures. facteurs irritants(température, lumière, etc.). La plupart d’entre eux ont également la capacité de se régénérer (s’auto-guérir) par fission.
Les cellules nerveuses peuvent également répondre à des stimuli externes en produisant des impulsions bioélectriques.
Toutes les fonctions cellulaires ci-dessus assurent les fonctions vitales de l'organisme.
Conclusion
Ainsi, une cellule est le plus petit élément élémentaire système vivant, qui est l’unité de base de la structure de tout organisme (animal, végétal, bactérie). Sa structure est constituée d'un noyau et d'un cytoplasme contenant tous les organites (structures cellulaires). Chacun d'eux remplit ses propres fonctions spécifiques.
La taille des cellules varie considérablement : de 0,1 à 100 micromètres. Les caractéristiques structurelles et le fonctionnement des cellules sont étudiés par une science spéciale : la cytologie.
