การทดสอบครั้งสุดท้ายจะถูกรวบรวมสำหรับตำราเรียน "ชีววิทยา. ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับชีววิทยาทั่วไป" ชั้นประถมศึกษาปีที่ 9เอเอ คาเมนสกี้ เอส.เอ. คริกซูนอฟ, วี.วี. Beekeeper โปรแกรมนี้ออกแบบมาให้ 2 ชั่วโมงต่อสัปดาห์ การทดสอบประกอบด้วย 4 งานที่มีระดับความยากและคำตอบต่างกัน

ดาวน์โหลด:

ดูตัวอย่าง:

ตัวเลือกที่ 2

1.ใส่คำว่า:

1) สาขาวิชาชีววิทยาที่ศึกษาโครงสร้างของเซลล์ ออร์แกเนลล์และหน้าที่ของมัน - ………

2) โครงสร้างเซลล์ที่มีสารพันธุกรรมอยู่ในรูป DNA - ……..

3) กระบวนการนำอนุภาคของแข็งเข้าสู่เซลล์ - ……..

4) ออร์แกเนลล์เซลล์เมมเบรนสองชั้นที่เก็บพลังงาน ATP - ……..

5) สิ่งมีชีวิตที่กินสารอินทรีย์สำเร็จรูป - …….

6) กระบวนการสร้างสายพันธุ์ใหม่ในธรรมชาติ - ……..

7) สิ่งมีชีวิต ผู้เข้าร่วมที่สำคัญที่สุดในวงจรของสารในระบบนิเวศ - ……..

8) การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญและสำคัญที่สุดที่เพิ่มระดับขององค์กร - ………..

9) ชุมชนของสิ่งมีชีวิตที่มีที่อยู่อาศัยทางกายภาพรวมกันโดยการเผาผลาญและพลังงาน - ……

10) พลังขับเคลื่อนแห่งวิวัฒนาการ – 1)……2)…….3)………

1. กฎข้อที่สองของ G. Mendel เรียกว่ากฎ:

1) การแยก 2) ความสม่ำเสมอ 3) มรดกที่เชื่อมโยง

4) มรดกที่เป็นอิสระ

2. ในระหว่างกระบวนการเผาผลาญพลังงานในเซลล์

1) การก่อตัวของสารอินทรีย์ 2) การบริโภค ATP

3) การสังเคราะห์สารอนินทรีย์ 4) การสลายสารอินทรีย์

3.แป้งโมโนเมอร์คือ

1) กรดไขมัน 2) กลีเซอรอล 3) กลูโคส 4) กรดอะมิโน

4. คลอโรพลาสต์ในเซลล์พืช

1) ทำหน้าที่ป้องกัน 2) สื่อสารระหว่างส่วนต่างๆ ของเซลล์

3) รับประกันการสะสมของน้ำ 4) ดำเนินการสังเคราะห์สารอินทรีย์จากอนินทรีย์

5. ระยะของไมโทซิสที่เกิดเกลียวของโครโมโซมคือ

1) เทโลเฟส 2) เมตาเฟส 3) การพยากรณ์ 4) แอนาเฟส

6. เด็กผู้หญิงที่เกิดจากพ่อที่ตาบอดสีและแม่ที่มีสุขภาพดี (ไม่ใช่พาหะ) จะมียีนตาบอดสีโดยมีความน่าจะเป็น:

1) 25% 2) 75% 3) 50% 4) 100%

7. ถ้าจีโนไทป์ของลูกผสมให้แยก 1:2:1 ดังนั้นจีโนไทป์ของพ่อแม่:

1) AA ฮ่า 2) AA x AA 3) AA x AA 4) AA x AA

8. รหัส AGC ของ i-RNA สอดคล้องกับแอนติโคดอนใน t-RNA:

1) บสย. 2) ยูซีจี 3) บสย. 4) เอซีจี

9. ไดเฮเทอโรไซโกตก่อตัวเป็นเซลล์สืบพันธุ์ได้กี่ชนิด?

1) 8 2) 6 3) 4 4) 2

10. การพัฒนาส่วนบุคคลของสิ่งมีชีวิตใด ๆ ตั้งแต่ช่วงเวลาของการปฏิสนธิจนถึงจุดสิ้นสุดของชีวิตคือ

1. วิวัฒนาการทางสายวิวัฒนาการ 2) การสร้างเซลล์ 3) การสร้างเซลล์สืบพันธุ์ 4) การสร้างตัวอ่อน

3. เชื่อมโยงคุณสมบัติของกระบวนการสังเคราะห์โปรตีนและการสังเคราะห์ด้วยแสง

4. การคัดเลือกโดยธรรมชาติแตกต่างจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติอย่างไร?

การทดสอบครั้งสุดท้ายทางชีววิทยาในชั้นประถมศึกษาปีที่ 9

1 ตัวเลือก

1.ใส่คำว่า:

1) วิทยาศาสตร์ที่ศึกษารูปแบบทางพันธุกรรมและความแปรปรวน - …….

2) สิ่งมีชีวิตเฮเทอโรโทรฟิกผู้บริโภคในการผลิตขั้นต้น - ………

3) หน่วยอนุกรมวิธานที่เล็กที่สุดในอนุกรมวิธานคือ ……..

4) กลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่ครอบครองดินแดนบางแห่งและแยกได้จากบุคคลอื่นในสายพันธุ์เดียวกัน - ……….

5) สิ่งมีชีวิตออโตโทรฟิกที่ประกอบเป็นลิงค์แรกของห่วงโซ่อาหาร - ………….

6) การสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้นที่ ……….

7) กองของโพรงเมมเบรนซึ่งมีสารสังเคราะห์บรรจุอยู่ในเซลล์ - ………

8) การอยู่รอดแบบคัดเลือกและการสืบพันธุ์แบบพิเศษของบุคคลที่เหมาะสมที่สุด - ……….

9) ลดความซับซ้อนขององค์กรการสูญเสียระบบอวัยวะจำนวนหนึ่ง - ……….

10) การแบ่งระหว่างที่มีการสร้างเซลล์ลูกสาวที่เท่ากันสองเซลล์ - …………

2. เลือกคำตอบที่ถูกต้องหนึ่งข้อ:

1. นิวเคลียสของเซลล์ร่างกายของร่างกายมนุษย์ปกติประกอบด้วยโครโมโซม 46 โครโมโซม ไข่ที่ปฏิสนธิปกติมีโครโมโซมกี่โครโมโซม?

1) 46 2) 23 3) 92 4) 69

2. ในระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศปรากฏขึ้น

1. จีโนไทป์และฟีโนไทป์ที่หลากหลายน้อยกว่าแบบไม่อาศัยเพศ
2. จีโนไทป์และฟีโนไทป์ที่หลากหลายมากกว่าแบบไม่อาศัยเพศ
3. ลูกหลานที่มีศักยภาพน้อยลง
4. ลูกหลานปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมได้น้อยลง

3. ศาสตร์แห่งความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตและการกระจายตัวออกเป็นกลุ่มที่เกี่ยวข้อง

1) เซลล์วิทยา

2) การคัดเลือก

3) อนุกรมวิธาน

4) ชีวภูมิศาสตร์

4. โปรตีนโมโนเมอร์นั้น

1) กรดอะมิโน 2) โมโนแซ็กคาไรด์ 3) กรดไขมัน 4) นิวคลีโอไทด์

5. พลังขับเคลื่อนแห่งวิวัฒนาการ ได้แก่

1) ความหลากหลายของสายพันธุ์ 3) ความเหมาะสม

2) speciation 4) ความแปรปรวนทางพันธุกรรม

6. ระยะการแบ่งเซลล์ซึ่งโครมาทิดเคลื่อนไปทางขั้ว

1) เมตาเฟส 2) การพยากรณ์ 3) แอนาเฟส 4) เทโลเฟส

7. จีโนไทป์ใดเป็นไดเฮเทอโรไซกัส

1) AaBB 2) AABB 3) AABB 4) AaBB

8. Anticodon t-RNA UUC สอดคล้องกับรหัส DNA:

1) เอเอจี; 2) ทีทีซี 3) ทีเอสเอช

9. เมื่อผสมมะเขือเทศกับผลไม้สีแดงและสีเหลือง จะได้ลูกโดยผลไม้ครึ่งหนึ่งเป็นสีแดงและอีกครึ่งหนึ่งเป็นสีเหลือง พ่อแม่มีจีโนไทป์อะไรบ้าง?

1) AA x AA 2) AA x AA 3) AA x AA 4) AA x AA

10. กฎข้อแรกของ G. Mendel เรียกว่ากฎ

1) การแยก 2) ความสม่ำเสมอ 3) มรดกที่เชื่อมโยง 4) มรดกที่เป็นอิสระ

3. สร้างลำดับที่ถูกต้องของกระบวนการสังเคราะห์โปรตีน

A) การสังเคราะห์และ -RNA บน DNA B) การแตกของพันธะไฮโดรเจนของ DNA

C) การปล่อย -RNA เข้าสู่ไซโตพลาสซึม D) การสร้างโปรตีนและการแยกตัวออกจากไรโบโซม

E) การเกาะติดของกรดอะมิโนกับ t-RNA E) ปฏิกิริยาระหว่าง t-RNA กับ mRNA

4. การสืบพันธุ์แบบใดมีความก้าวหน้ามากกว่า? ทำไม

โดยทั่วไปแล้วทุกคนในหลักสูตรของโรงเรียนจะรู้จักชีววิทยาของเซลล์ เราขอเชิญชวนให้คุณจดจำสิ่งที่คุณเคยเรียนรู้และค้นพบสิ่งใหม่ๆ เกี่ยวกับเรื่องนี้ด้วย ชื่อ "เซลล์" ได้รับการเสนอในปี 1665 โดยชาวอังกฤษ R. Hooke อย่างไรก็ตาม ในศตวรรษที่ 19 เท่านั้นที่เริ่มมีการศึกษาอย่างเป็นระบบ นักวิทยาศาสตร์สนใจบทบาทของเซลล์ในร่างกายเหนือสิ่งอื่นใด พวกมันอาจเป็นส่วนหนึ่งของอวัยวะและสิ่งมีชีวิตต่างๆ มากมาย (ไข่ แบคทีเรีย เส้นประสาท เซลล์เม็ดเลือดแดง) หรือเป็นสิ่งมีชีวิตอิสระ (โปรโตซัว) แม้จะมีความหลากหลาย แต่หน้าที่และโครงสร้างก็เหมือนกันมาก

ฟังก์ชั่นของเซลล์

ล้วนมีความแตกต่างกันในรูปแบบและมักมีการใช้งาน เซลล์ของเนื้อเยื่อและอวัยวะของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันอาจแตกต่างกันค่อนข้างมาก อย่างไรก็ตาม ชีววิทยาของเซลล์เน้นย้ำการทำงานที่เหมือนกันในทุกสายพันธุ์ นี่คือจุดที่การสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้นเสมอ กระบวนการนี้ได้รับการควบคุม เซลล์ที่ไม่สังเคราะห์โปรตีนจะตายไป เซลล์ที่มีชีวิตคือเซลล์ที่ส่วนประกอบต่างๆ เปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา อย่างไรก็ตาม ประเภทหลักของสารยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

กระบวนการทั้งหมดในเซลล์ดำเนินการโดยใช้พลังงาน ได้แก่ โภชนาการ การหายใจ การสืบพันธุ์ กระบวนการเผาผลาญ ดังนั้นเซลล์ที่มีชีวิตจึงมีลักษณะพิเศษคือการแลกเปลี่ยนพลังงานเกิดขึ้นตลอดเวลา แต่ละคนมีคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดร่วมกันนั่นคือความสามารถในการเก็บพลังงานและใช้จ่าย ฟังก์ชั่นอื่น ๆ ได้แก่ การแบ่งแยกและความหงุดหงิด

เซลล์ที่มีชีวิตทั้งหมดสามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงทางเคมีหรือกายภาพในสิ่งแวดล้อมได้ คุณสมบัตินี้เรียกว่าความตื่นเต้นง่ายหรือความหงุดหงิด ในเซลล์ เมื่อตื่นเต้น อัตราการสลายของสารและการสังเคราะห์ทางชีวภาพ อุณหภูมิ และการใช้ออกซิเจนจะเปลี่ยนไป ในสถานะนี้ พวกเขาทำหน้าที่ที่มีอยู่ในตัวพวกเขา

โครงสร้างของเซลล์

โครงสร้างของมันค่อนข้างซับซ้อน แม้ว่าจะถือเป็นรูปแบบชีวิตที่ง่ายที่สุดในทางวิทยาศาสตร์ เช่น ชีววิทยา ก็ตาม เซลล์อยู่ในสารระหว่างเซลล์ ช่วยให้พวกเขามีการหายใจ โภชนาการ และความแข็งแรงทางกล นิวเคลียสและไซโตพลาสซึมเป็นองค์ประกอบหลักของทุกเซลล์ แต่ละคนถูกปกคลุมด้วยเมมเบรนซึ่งเป็นองค์ประกอบของอาคารซึ่งเป็นโมเลกุล ชีววิทยาได้พิสูจน์แล้วว่าเมมเบรนประกอบด้วยโมเลกุลจำนวนมาก พวกมันถูกจัดเรียงเป็นหลายชั้น ต้องขอบคุณเมมเบรนที่ทำให้สารสามารถเจาะทะลุได้อย่างเฉพาะเจาะจง ในไซโตพลาสซึมมีออร์แกเนลซึ่งเป็นโครงสร้างที่เล็กที่สุด เหล่านี้คือเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม, ไมโตคอนเดรีย, ไรโบโซม, ศูนย์กลางเซลล์, กอลจิคอมเพล็กซ์, ไลโซโซม คุณจะเข้าใจได้ดีขึ้นว่าเซลล์มีลักษณะอย่างไรโดยศึกษารูปภาพที่นำเสนอในบทความนี้

เมมเบรน

ตาข่ายเอนโดพลาสมิก

ออร์แกเนลล์นี้ได้รับการตั้งชื่อเช่นนี้เนื่องจากตั้งอยู่ในส่วนกลางของไซโตพลาสซึม (จากภาษากรีกคำว่า "เอ็นดอน" แปลว่า "ภายใน") EPS เป็นระบบถุง ท่อ และท่อที่มีรูปร่างและขนาดต่างๆ ที่แตกแขนงกันมาก พวกมันถูกคั่นด้วยเยื่อหุ้ม

EPS มี 2 ประเภท อย่างแรกคือเม็ดละเอียดซึ่งประกอบด้วยถังเก็บน้ำและท่อซึ่งพื้นผิวเกลื่อนไปด้วยเม็ด (ธัญพืช) EPS ประเภทที่สองเป็นแบบเม็ดเล็กนั่นคือแบบเรียบ ไรโบโซมเป็นกราน่า เป็นที่น่าแปลกใจว่า EPS แบบละเอียดมักพบในเซลล์ของเอ็มบริโอสัตว์ ในขณะที่ในรูปแบบผู้ใหญ่มักมีลักษณะเป็นเม็ดเล็ก ดังที่คุณทราบ ไรโบโซมเป็นที่ตั้งของการสังเคราะห์โปรตีนในไซโตพลาสซึม จากข้อมูลนี้ เราสามารถสรุปได้ว่า EPS แบบละเอียดเกิดขึ้นเป็นส่วนใหญ่ในเซลล์ที่มีการสังเคราะห์โปรตีนแบบแอคทีฟเกิดขึ้น เชื่อกันว่าเครือข่ายแบบแกรนูลาร์ปรากฏอยู่ในเซลล์ที่มีการสังเคราะห์ไขมันอย่างแข็งขัน ซึ่งก็คือไขมันและสารคล้ายไขมันต่างๆ ที่เกิดขึ้น

EPS ทั้งสองประเภทไม่เพียงแค่มีส่วนร่วมในการสังเคราะห์สารอินทรีย์เท่านั้น ที่นี่สารเหล่านี้สะสมและขนส่งไปยังสถานที่ที่จำเป็นด้วย EPS ยังควบคุมการเผาผลาญที่เกิดขึ้นระหว่างสิ่งแวดล้อมและเซลล์

ไรโบโซม

ไมโตคอนเดรีย

ออร์แกเนลล์พลังงาน ได้แก่ ไมโตคอนเดรีย (ภาพด้านบน) และคลอโรพลาสต์ ไมโตคอนเดรียเป็นสถานีพลังงานชนิดหนึ่งของแต่ละเซลล์ มันอยู่ในนั้นพลังงานถูกสกัดจากสารอาหาร ไมโตคอนเดรียมีรูปร่างแตกต่างกันไป แต่ส่วนใหญ่มักเป็นเม็ดหรือเส้นใย จำนวนและขนาดไม่คงที่ ขึ้นอยู่กับกิจกรรมการทำงานของเซลล์ใดเซลล์หนึ่ง

หากคุณดูที่ไมโครกราฟอิเล็กตรอน คุณจะสังเกตเห็นว่าไมโตคอนเดรียมีเยื่อหุ้มสองอัน: ด้านในและด้านนอก ส่วนด้านในมีโครงยื่นออกมา (คริสเต) ที่ปกคลุมไปด้วยเอ็นไซม์ เนื่องจากการมีอยู่ของคริสเต พื้นที่ผิวรวมของไมโตคอนเดรียจึงเพิ่มขึ้น นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับกิจกรรมของเอนไซม์ที่จะดำเนินต่อไปอย่างแข็งขัน

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบไรโบโซมและ DNA ที่จำเพาะในไมโตคอนเดรีย สิ่งนี้ทำให้ออร์แกเนลล์เหล่านี้สามารถสืบพันธุ์ได้อย่างอิสระในระหว่างการแบ่งเซลล์

คลอโรพลาสต์

สำหรับคลอโรพลาสต์นั้น รูปร่างจะเป็นดิสก์หรือลูกบอลที่มีเปลือกสองชั้น (ด้านในและด้านนอก) ภายในออร์แกเนลล์นี้ยังมีไรโบโซม DNA และกราน่า ซึ่งเป็นการก่อตัวของเมมเบรนพิเศษที่เชื่อมต่อทั้งกับเยื่อหุ้มชั้นในและระหว่างกัน คลอโรฟิลล์ตั้งอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์อย่างแม่นยำ ด้วยเหตุนี้พลังงานของแสงแดดจึงถูกแปลงเป็นพลังงานเคมีอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP) ในคลอโรพลาสต์ใช้สำหรับการสังเคราะห์คาร์โบไฮเดรต (เกิดจากน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์)

ยอมรับว่าคุณจำเป็นต้องรู้ข้อมูลที่นำเสนอข้างต้นไม่เพียงแต่เพื่อที่จะผ่านการทดสอบทางชีววิทยาเท่านั้น เซลล์คือวัสดุก่อสร้างที่ประกอบขึ้นเป็นร่างกายของเรา และธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดก็เป็นกลุ่มเซลล์ที่ซับซ้อน อย่างที่คุณเห็น พวกมันมีส่วนประกอบมากมาย เมื่อดูเผินๆ อาจดูเหมือนว่าการศึกษาโครงสร้างของเซลล์ไม่ใช่เรื่องง่าย อย่างไรก็ตาม หากพิจารณาดู หัวข้อนี้ก็ไม่ได้ซับซ้อนมากนัก จำเป็นต้องรู้เพื่อที่จะเชี่ยวชาญด้านวิทยาศาสตร์เช่นชีววิทยา องค์ประกอบของเซลล์เป็นหนึ่งในหัวข้อพื้นฐาน

เซลล์………………………………………………………1

โครงสร้างเซลล์…………………………………………2

เซลล์วิทยา………………………………………………..3

กล้องจุลทรรศน์และเซลล์…………………………………..4

แผนภาพโครงสร้างเซลล์……………………………………………………….6

การแบ่งเซลล์…………………………………………10

แผนการแบ่งเซลล์ไมโทติค………………...12

เซลล์

เซลล์เป็นส่วนพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตที่มีความสามารถในการดำรงอยู่อย่างอิสระ การสืบพันธุ์และการพัฒนาตนเอง เซลล์เป็นพื้นฐานของโครงสร้างและกิจกรรมชีวิตของสิ่งมีชีวิตและพืชทุกชนิด เซลล์สามารถดำรงอยู่ได้ในรูปแบบสิ่งมีชีวิตอิสระหรือเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ (เซลล์เนื้อเยื่อ) คำว่า "เซลล์" ถูกเสนอโดยนักกล้องจุลทรรศน์ชาวอังกฤษ R. Hooke (1665) เซลล์เป็นเรื่องของการศึกษาสาขาชีววิทยาพิเศษ - เซลล์วิทยา การศึกษาเซลล์อย่างเป็นระบบมากขึ้นเริ่มขึ้นในศตวรรษที่ 19 หนึ่งในทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ที่ใหญ่ที่สุดในสมัยนั้นคือทฤษฎีเซลล์ ซึ่งยืนยันความเป็นเอกภาพของโครงสร้างของธรรมชาติที่มีชีวิตทั้งหมด การศึกษาสิ่งมีชีวิตทั้งหมดในระดับเซลล์ถือเป็นหัวใจสำคัญของการวิจัยทางชีววิทยาสมัยใหม่

ในโครงสร้างและหน้าที่ของแต่ละเซลล์จะพบสัญญาณที่เหมือนกันในทุกเซลล์ซึ่งสะท้อนถึงความเป็นเอกภาพของต้นกำเนิดจากสารอินทรีย์ปฐมภูมิ ลักษณะเฉพาะของเซลล์ต่างๆ เป็นผลมาจากความเชี่ยวชาญในกระบวนการวิวัฒนาการ ดังนั้นเซลล์ทั้งหมดจึงควบคุมการเผาผลาญในลักษณะเดียวกัน เพิ่มเป็นสองเท่าและใช้สารพันธุกรรม รับและใช้พลังงาน ในเวลาเดียวกัน สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่แตกต่างกัน (อะมีบา รองเท้าแตะ ciliates ฯลฯ) มีขนาด รูปร่าง และพฤติกรรมต่างกันค่อนข้างมาก เซลล์ของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์มีความแตกต่างกันอย่างมาก ดังนั้น บุคคลจึงมีเซลล์น้ำเหลือง ซึ่งเป็นเซลล์กลมขนาดเล็ก (เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10 ไมครอน) ที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาทางภูมิคุ้มกัน และเซลล์ประสาท ซึ่งบางส่วนมีกระบวนการยาวมากกว่าหนึ่งเมตร เซลล์เหล่านี้ทำหน้าที่ควบคุมหลักในร่างกาย

วิธีการวิจัยทางเซลล์วิทยาวิธีแรกคือกล้องจุลทรรศน์เซลล์ที่มีชีวิต กล้องจุลทรรศน์แสงในช่องปากเวอร์ชันใหม่ - คอนทราสต์เฟส, การเรืองแสง, การรบกวน ฯลฯ - ช่วยให้สามารถศึกษารูปร่างของเซลล์และโครงสร้างทั่วไปของโครงสร้างบางส่วน การเคลื่อนที่ของเซลล์ และการแบ่งตัวของมัน รายละเอียดของโครงสร้างเซลล์จะถูกเปิดเผยเฉพาะเมื่อมีการตัดกันเป็นพิเศษ ซึ่งทำได้โดยการย้อมสีเซลล์ที่ถูกฆ่า ขั้นตอนใหม่ในการศึกษาโครงสร้างเซลล์คือกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ซึ่งมีความละเอียดของโครงสร้างเซลล์สูงกว่าอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเทียบกับกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง ศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของเซลล์โดยวิธีไซโตเคมีและฮิสโตเคมีซึ่งทำให้สามารถระบุตำแหน่งและความเข้มข้นของสารในโครงสร้างเซลล์ความเข้มของการสังเคราะห์สารและการเคลื่อนที่ของสารในเซลล์ วิธีทางไซโตสรีรวิทยาทำให้สามารถศึกษาการทำงานของเซลล์ได้

โครงสร้างของเซลล์

เซลล์ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดมีแผนโครงสร้างเดียว ซึ่งแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงความเหมือนกันของกระบวนการชีวิตทั้งหมด แต่ละเซลล์ประกอบด้วยสองส่วนที่เชื่อมโยงกันอย่างแยกไม่ออก: ไซโตพลาสซึมและนิวเคลียส ทั้งไซโตพลาสซึมและนิวเคลียสมีลักษณะเฉพาะด้วยโครงสร้างที่ซับซ้อนและเป็นระเบียบ ในทางกลับกัน ทั้งสองหน่วยก็รวมหน่วยโครงสร้างต่างๆ มากมายที่ทำหน้าที่เฉพาะเจาะจงมาก

เปลือก.มันโต้ตอบโดยตรงกับสภาพแวดล้อมภายนอกและโต้ตอบกับเซลล์ข้างเคียง (ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์)

เปลือกเป็นธรรมเนียมของเซลล์ เธอระมัดระวังอย่างระมัดระวังว่าสารที่ไม่จำเป็นในปัจจุบันจะไม่แทรกซึมเข้าไปในเซลล์ ในทางตรงกันข้าม สารที่เซลล์ต้องการสามารถพึ่งพาความช่วยเหลือสูงสุดได้

เปลือกแกนกลางเป็นสองเท่า ประกอบด้วยเยื่อหุ้มนิวเคลียสภายในและภายนอก ระหว่างเยื่อหุ้มเหล่านี้คือช่องว่างระหว่างนิวเคลียส เยื่อหุ้มนิวเคลียสด้านนอกมักเกี่ยวข้องกับช่องเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม

เปลือกแกนกลางมีรูขุมขนจำนวนมาก เกิดจากการปิดของเยื่อหุ้มชั้นนอกและชั้นในและมีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกัน นิวเคลียสบางชนิด เช่น นิวเคลียสของไข่ มีหลายรูพรุนและตั้งอยู่เป็นระยะ ๆ บนพื้นผิวของนิวเคลียส จำนวนรูขุมขนในซองนิวเคลียร์จะแตกต่างกันไปตามเซลล์ประเภทต่างๆ รูขุมขนอยู่ห่างจากกันเท่ากัน เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางของรูขุมขนอาจแตกต่างกันไป และในบางกรณี ผนังของมันก็มีโครงสร้างที่ค่อนข้างซับซ้อน ดูเหมือนว่ารูขุมขนจะหดตัวหรือปิด หรือในทางกลับกัน ขยายตัว ต้องขอบคุณรูขุมขนที่ทำให้คาริโอพลาสซึมสัมผัสโดยตรงกับไซโตพลาสซึม นิวคลีโอไซด์นิวคลีโอไทด์กรดอะมิโนและโปรตีนโมเลกุลขนาดใหญ่ค่อนข้างมากผ่านรูขุมขนได้ง่ายดังนั้นการแลกเปลี่ยนเชิงรุกจึงเกิดขึ้นระหว่างไซโตพลาสซึมและนิวเคลียส

เซลล์วิทยา

วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาโครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์เรียกว่าวิทยาเซลล์

ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา มีความก้าวหน้าอย่างมาก สาเหตุหลักมาจากการพัฒนาวิธีการใหม่ๆ ในการศึกษาเซลล์

“เครื่องมือ” หลักของเซลล์วิทยาคือกล้องจุลทรรศน์ซึ่งช่วยให้สามารถศึกษาโครงสร้างของเซลล์ด้วยกำลังขยาย 2,400-2,500 เท่า มีการศึกษาเซลล์ทั้งในรูปแบบสิ่งมีชีวิตและหลังการดูแลเป็นพิเศษ ส่วนหลังลงมาเป็นสองขั้นตอนหลัก

ขั้นแรกเซลล์ได้รับการแก้ไขนั่นคือพวกมันจะถูกฆ่าด้วยสารที่ออกฤทธิ์เร็วซึ่งเป็นพิษต่อเซลล์และไม่ทำลายโครงสร้างของพวกมัน ขั้นตอนที่สองคือการระบายสีการเตรียมการ ขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าส่วนต่างๆ ของเซลล์รับรู้สีย้อมบางชนิดที่มีระดับความเข้มต่างกัน ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นไปได้ที่จะระบุองค์ประกอบโครงสร้างต่างๆ ของเซลล์ได้อย่างชัดเจน ซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้หากไม่มีการย้อมสีเนื่องจากมีดัชนีการหักเหของแสงที่คล้ายกัน มักใช้วิธีทำส่วนต่างๆ ในการทำเช่นนี้เนื้อเยื่อหรือเซลล์แต่ละเซลล์หลังจากได้รับการดูแลเป็นพิเศษจะถูกห่อหุ้มไว้ในตัวกลางที่เป็นของแข็ง (พาราฟิน, เซลลอยดิน) หลังจากนั้นโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ - ไมโครโตมที่ติดตั้งมีดโกนคม ๆ พวกมันจะถูกจัดวางเป็นส่วนบาง ๆ ด้วย ความหนา 3 ไมครอน (ไมครอน = 0.001 มม.)

1. ไม่ใช่สิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่มีโครงสร้างเซลล์

การจัดระบบเซลลูล่าร์เป็นผลมาจากวิวัฒนาการที่ยาวนาน ซึ่งนำหน้าด้วยรูปแบบชีวิตที่ไม่ใช่เซลล์ (พรีเซลล์) ก่อนการตรวจสอบ การเตรียมแบบคงที่และแบบมีสีจะถูกวางไว้ในตัวกลางที่มีดัชนีการหักเหของแสงสูง (กลีเซอรีน, ยาหม่องแคนาดา ฯลฯ ) ด้วยเหตุนี้จึงโปร่งใสซึ่งเอื้อต่อการศึกษายา

ในเซลล์วิทยาสมัยใหม่ มีการพัฒนาวิธีการและเทคนิคใหม่จำนวนหนึ่ง ซึ่งการใช้วิธีนี้ทำให้มีความรู้ที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับโครงสร้างและสรีรวิทยาของเซลล์

การใช้วิธีทางชีวเคมีและไซโตเคมีมีความสำคัญมากสำหรับการศึกษาเซลล์ ปัจจุบันเราไม่เพียงแต่สามารถศึกษาโครงสร้างของเซลล์เท่านั้น แต่ยังพิจารณาองค์ประกอบทางเคมีและการเปลี่ยนแปลงในช่วงชีวิตของเซลล์ด้วย วิธีการเหล่านี้หลายวิธีอาศัยการใช้ปฏิกิริยาสีเพื่อแยกแยะระหว่างสารเคมีบางชนิดหรือกลุ่มของสาร การศึกษาการกระจายตัวของสารที่มีองค์ประกอบทางเคมีต่างๆ ในเซลล์ด้วยปฏิกิริยาสีเป็นวิธีการทางไซโตเคมี มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการศึกษาเกี่ยวกับเมแทบอลิซึมและด้านอื่น ๆ ของสรีรวิทยาของเซลล์

กล้องจุลทรรศน์และเซลล์

กล้องจุลทรรศน์อัลตราไวโอเลตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเซลล์วิทยาสมัยใหม่ รังสีอัลตราไวโอเลตไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตามนุษย์ แต่รับรู้ได้จากแผ่นภาพถ่าย สารอินทรีย์บางชนิด (กรดนิวคลีอิก) ที่มีบทบาทสำคัญในชีวิตของเซลล์จะเลือกดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต ดังนั้น จากภาพถ่ายที่ถ่ายด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต เราสามารถตัดสินการกระจายตัวของสารนิวคลีอิกในเซลล์ได้

มีการพัฒนาวิธีการที่ซับซ้อนจำนวนหนึ่งเพื่อศึกษาการซึมผ่านของสารต่างๆ เข้าสู่เซลล์จากสิ่งแวดล้อม

เพื่อจุดประสงค์นี้โดยเฉพาะจะใช้สีย้อม intravital (สำคัญ) สิ่งเหล่านี้คือสีย้อม (เช่น สีแดงกลาง) ที่ทะลุเซลล์โดยไม่ฆ่าเซลล์ โดยการสังเกตเซลล์ที่มีชีวิตและมีสีย้อมสำคัญ เราสามารถตัดสินเส้นทางการแทรกซึมและการสะสมของสารในเซลล์ได้

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาเซลล์วิทยา เช่นเดียวกับในการศึกษาโครงสร้างเล็กๆ ของโปรโตซัว

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนมีหลักการที่แตกต่างจากกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง วัตถุนี้ได้รับการศึกษาในลำแสงอิเล็กตรอนที่บินอย่างรวดเร็ว ความยาวคลื่นของรังสีอิเล็กตรอนนั้นน้อยกว่าความยาวคลื่นของรังสีแสงหลายพันเท่า ซึ่งช่วยให้ได้ความละเอียดที่มากขึ้นอย่างมาก กล่าวคือ กำลังขยายที่มากกว่าในกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงมาก ลำแสงอิเล็กตรอนเคลื่อนผ่านวัตถุที่กำลังศึกษาอยู่ จากนั้นตกลงไปบนแผ่นฟลูออเรสเซนต์ ซึ่งเป็นที่ฉายภาพของวัตถุนั้น วัตถุที่จะโปร่งใสต่อลำอิเล็กตรอนนั้นจะต้องมีความบางมาก ส่วนไมโครโตมทั่วไปที่มีความหนา 3-5 ไมครอนไม่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสิ่งนี้ พวกมันจะดูดซับลำแสงอิเล็กตรอนจนหมด อุปกรณ์พิเศษถูกสร้างขึ้น - ultramicrotomes ซึ่งช่วยให้ได้ส่วนที่มีความหนาเล็กน้อยตามลำดับ 100-300 อังสตรอม (อังสตรอมคือหน่วยความยาวเท่ากับหนึ่งในหมื่นไมครอน) ความแตกต่างในการดูดกลืนอิเล็กตรอนตามส่วนต่างๆ ของเซลล์มีขนาดเล็กมากจนไม่สามารถตรวจพบได้หากไม่มีการประมวลผลพิเศษบนหน้าจอกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ดังนั้นวัตถุที่อยู่ระหว่างการศึกษาจึงได้รับการบำบัดล่วงหน้าด้วยสารที่อิเล็กตรอนไม่สามารถซึมผ่านได้หรือเจาะทะลุได้ยาก สารดังกล่าวคือออสเมียมเตตรอกไซด์ (Os04) มันถูกดูดซับในระดับที่แตกต่างกันโดยส่วนต่างๆ ของเซลล์ ซึ่งทำให้อิเล็กตรอนคงอยู่ในรูปแบบที่ต่างกัน

การใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน สามารถขยายได้ถึง 100,000 เท่า

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเปิดมุมมองใหม่ในการศึกษาการจัดเซลล์

แผนภาพโครงสร้างของเซลล์

ในรูป 15 และรูปที่ 16 เปรียบเทียบแผนภาพโครงสร้างของเซลล์ดังที่นำเสนอในช่วงยี่สิบของศตวรรษนี้และตามที่ปรากฏในปัจจุบัน

ภายนอกเซลล์ถูกคั่นจากสิ่งแวดล้อมด้วยเยื่อหุ้มเซลล์บางๆ ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการควบคุมการเข้ามาของสารเข้าสู่ไซโตพลาสซึม สารหลักของไซโตพลาสซึมมีองค์ประกอบทางเคมีที่ซับซ้อน

ขึ้นอยู่กับโปรตีนที่อยู่ในสถานะสารละลายคอลลอยด์ โปรตีนเป็นสารอินทรีย์ที่ซับซ้อนซึ่งมีโมเลกุลขนาดใหญ่ (น้ำหนักโมเลกุลสูงมาก วัดเป็นหมื่นเมื่อเทียบกับอะตอมไฮโดรเจน) และมีการเคลื่อนที่ทางเคมีสูง นอกจากโปรตีนแล้ว ไซโตพลาสซึมยังมีสารประกอบอินทรีย์อื่น ๆ อีกมากมาย (คาร์โบไฮเดรต ไขมัน) ซึ่งสารอินทรีย์เชิงซ้อน - กรดนิวคลีอิก - มีบทบาทสำคัญในชีวิตของเซลล์ ส่วนประกอบอนินทรีย์ของไซโตพลาสซึมควรกล่าวถึงน้ำก่อน ซึ่งโดยน้ำหนักคิดเป็นมากกว่าครึ่งหนึ่งของสารทั้งหมดที่ประกอบเป็นเซลล์อย่างมีนัยสำคัญ น้ำมีความสำคัญในฐานะตัวทำละลายเนื่องจากปฏิกิริยาเมตาบอลิซึมเกิดขึ้นในตัวกลางที่เป็นของเหลว นอกจากนี้ เซลล์ยังมีเกลือไอออน (Ca2+, K+, Na+, Fe2+, Fe3+ ฯลฯ)

ออร์แกเนลล์ตั้งอยู่ในสารหลักของไซโตพลาสซึมซึ่งมีโครงสร้างที่ทำหน้าที่บางอย่างในชีวิตของเซลล์อยู่ตลอดเวลา ในหมู่พวกเขาไมโตคอนเดรียมีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญ ในกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง สามารถมองเห็นได้ในรูปของแท่งเล็กๆ เส้นด้าย และบางครั้งก็เป็นเม็ดเล็กๆ

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างของไมโตคอนเดรียมีความซับซ้อนมาก ไมโตคอนเดรียแต่ละอันมีเปลือกประกอบด้วยสามชั้นและช่องภายใน

จากเปลือกเข้าไปในโพรงนี้ซึ่งเต็มไปด้วยของเหลว มีฉากกั้นจำนวนมากยื่นออกมาไม่ถึงผนังด้านตรงข้าม เรียกว่าคริสเต การศึกษาทางไซโตสรีรวิทยาแสดงให้เห็นว่าไมโตคอนเดรียเป็นออร์แกเนลล์ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการหายใจของเซลล์ (ออกซิเดชั่น) ในช่องภายในบนเปลือกและคริสเต เอนไซม์ทางเดินหายใจ (ตัวเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์) จะถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่น ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่ซับซ้อนซึ่งประกอบเป็นกระบวนการหายใจ

ในไซโตพลาสซึมนอกเหนือจากไมโตคอนเดรียแล้วยังมีระบบเยื่อหุ้มที่ซับซ้อนซึ่งรวมกันเป็นตาข่ายเอนโดพลาสซึม (รูปที่ 16)

การศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแสดงให้เห็นว่าเยื่อหุ้มของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมนั้นมีสองเท่า ด้านที่หันหน้าไปทางสารหลักของไซโตพลาสซึม เมมเบรนแต่ละอันประกอบด้วยแกรนูลจำนวนมาก (เรียกว่า "ร่างพาลาส" ตามชื่อของนักวิทยาศาสตร์ผู้ค้นพบพวกมัน) เม็ดเหล่านี้ประกอบด้วยกรดนิวคลีอิก (ได้แก่ กรดไรโบนิวคลีอิก) ซึ่งเป็นสาเหตุที่เรียกพวกมันว่าไรโบโซม บน reticulum เอนโดพลาสซึมโดยการมีส่วนร่วมของไรโบโซมหนึ่งในกระบวนการหลักของชีวิตเซลล์คือการสังเคราะห์โปรตีน

เยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมบางส่วนไม่มีไรโบโซมและก่อให้เกิดระบบพิเศษที่เรียกว่าเครื่องมือ Golgi

การก่อตัวนี้ถูกค้นพบในเซลล์มาระยะหนึ่งแล้ว เนื่องจากสามารถตรวจพบได้โดยใช้วิธีการพิเศษเมื่อตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง อย่างไรก็ตาม โครงสร้างเล็กๆ น้อยๆ ของอุปกรณ์ Golgi เป็นที่รู้จักโดยอาศัยการศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเท่านั้น ความสำคัญเชิงหน้าที่ของออร์แกเนลล์นี้ขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าสารต่าง ๆ ที่สังเคราะห์ในเซลล์นั้นมีความเข้มข้นในพื้นที่ของอุปกรณ์เช่นการหลั่งของเมล็ดในเซลล์ต่อม ฯลฯ เยื่อหุ้มของอุปกรณ์ Golgi นั้นเกี่ยวข้องกับ ตาข่ายเอนโดพลาสมิก เป็นไปได้ว่ากระบวนการสังเคราะห์จำนวนหนึ่งเกิดขึ้นบนเมมเบรนของอุปกรณ์ Golgi

ตาข่ายเอนโดพลาสมิกเชื่อมต่อกับเปลือกนอกของนิวเคลียส เห็นได้ชัดว่าการเชื่อมต่อนี้มีบทบาทสำคัญในปฏิสัมพันธ์ระหว่างนิวเคลียสและไซโตพลาสซึม ตาข่ายเอนโดพลาสซึมยังมีการเชื่อมต่อกับเยื่อหุ้มเซลล์ด้านนอกและในบางสถานที่จะผ่านเข้าไปโดยตรง

ด้วยการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ออร์แกเนลล์อีกประเภทหนึ่งถูกค้นพบในเซลล์ - ไลโซโซม (รูปที่ 16)

พวกมันมีลักษณะคล้ายกับไมโตคอนเดรียทั้งขนาดและรูปร่าง แต่แยกแยะได้ง่ายเนื่องจากไม่มีโครงสร้างภายในที่ละเอียดซึ่งมีลักษณะเฉพาะและเป็นแบบฉบับของไมโตคอนเดรีย ตามมุมมองของนักเซลล์วิทยาสมัยใหม่ส่วนใหญ่ ไลโซโซมมีเอนไซม์ย่อยอาหารที่เกี่ยวข้องกับการสลายโมเลกุลขนาดใหญ่ของสารอินทรีย์ที่เข้าสู่เซลล์ สิ่งเหล่านี้เปรียบเสมือนแหล่งกักเก็บเอนไซม์ที่ค่อยๆ ถูกใช้ในชีวิตของเซลล์

ในไซโตพลาสซึมของเซลล์สัตว์ เซนโทรโซมมักจะตั้งอยู่ติดกับนิวเคลียส ออร์แกเนลล์นี้มีโครงสร้างถาวร ประกอบด้วยการก่อตัวรูปแท่งอัลตราไมโครสโคปิกเก้ารูปแบบ ล้อมรอบด้วยไซโตพลาสซึมแบบบดอัดที่มีความแตกต่างเป็นพิเศษ Centrosome เป็นออร์แกเนลล์ที่เกี่ยวข้องกับการแบ่งเซลล์

ข้าว. 16. แผนภาพโครงสร้างเซลล์ตามข้อมูลสมัยใหม่โดยคำนึงถึงการศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน:

1 - ไซโตพลาสซึม; 2 - อุปกรณ์ Golgi, 3 - เซนโตรโซม; 4 - ไมโตคอนเดรีย; 5 - ตาข่ายเอนโดพลาสซึม; 6 - แกน; 7 - นิวเคลียส; 8 - ไลโซโซม

นอกเหนือจากออร์แกเนลล์ไซโตพลาสซึมของเซลล์ที่ระบุไว้แล้ว มันอาจมีโครงสร้างพิเศษและการรวมต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับเมแทบอลิซึมและประสิทธิภาพของฟังก์ชันพิเศษต่างๆ ที่มีลักษณะเฉพาะของเซลล์ที่กำหนด เซลล์สัตว์มักประกอบด้วยไกลโคเจนหรือแป้งจากสัตว์ นี่เป็นสารสำรองที่ใช้ในกระบวนการเผาผลาญซึ่งเป็นวัสดุหลักสำหรับกระบวนการออกซิเดชั่น มักมีการรวมตัวของไขมันในรูปของหยดเล็กๆ

เซลล์เฉพาะทาง เช่น เซลล์กล้ามเนื้อ มีเส้นใยหดตัวพิเศษที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของเซลล์หดตัว มีออร์แกเนลล์พิเศษและสารรวมจำนวนหนึ่งอยู่ในเซลล์พืช ในส่วนที่เป็นสีเขียวของพืชจะมีคลอโรพลาสต์อยู่เสมอ - ร่างกายโปรตีนที่มีคลอโรฟิลล์เม็ดสีเขียวโดยมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์ด้วยแสง - กระบวนการโภชนาการทางอากาศของพืช เมล็ดแป้งซึ่งไม่มีในสัตว์มักพบที่นี่เป็นสารสำรอง เซลล์พืชต่างจากสัตว์ตรงที่นอกเหนือจากเยื่อหุ้มชั้นนอกแล้ว ยังมีเปลือกเส้นใยที่แข็งแรง ซึ่งทำให้เนื้อเยื่อพืชแข็งแรงเป็นพิเศษ

การแบ่งเซลล์

ความสามารถของเซลล์ในการสืบพันธุ์นั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเฉพาะของ DNA ในการคัดลอกตัวเองและการแบ่งโครโมโซมที่ทำซ้ำที่เทียบเท่ากันอย่างเคร่งครัดในระหว่างกระบวนการไมโทซีส ผลจากการแบ่งเซลล์ ทำให้เกิดเซลล์สองเซลล์ที่เหมือนกันกับเซลล์ดั้งเดิมในด้านคุณสมบัติทางพันธุกรรม และมีองค์ประกอบที่ปรับปรุงใหม่ของนิวเคลียสและไซโตพลาสซึม กระบวนการสืบพันธุ์ของโครโมโซมด้วยตนเองการแบ่งตัวการก่อตัวของนิวเคลียสสองตัวและการแบ่งไซโตพลาสซึมจะถูกแยกออกจากกันตามเวลาซึ่งรวมกันเป็นวงจรไมโทติคของเซลล์ ถ้าหลังจากการแบ่งเซลล์แล้วเริ่มเตรียมตัวสำหรับการแบ่งตัวครั้งต่อไป วงจรไมโทติคจะเกิดขึ้นพร้อมกับวงจรชีวิตของเซลล์ อย่างไรก็ตาม ในหลายกรณี หลังจากการแบ่งตัว (และบางครั้งก่อนหน้านั้น) เซลล์จะออกจากวงจรไมโทติส สร้างความแตกต่างและทำหน้าที่พิเศษอย่างใดอย่างหนึ่งในร่างกาย องค์ประกอบของเซลล์ดังกล่าวสามารถอัปเดตได้เนื่องจากการแบ่งเซลล์ที่มีความแตกต่างไม่ดี ในเนื้อเยื่อบางชนิด เซลล์ที่แตกต่างสามารถกลับเข้าสู่วงจรไมโทติคได้ ในเนื้อเยื่อประสาท เซลล์ที่แตกต่างจะไม่แบ่งตัว หลายคนมีชีวิตอยู่ตราบเท่าที่ร่างกายโดยรวมนั่นคือในมนุษย์ - หลายทศวรรษ ในเวลาเดียวกัน นิวเคลียสของเซลล์ประสาทจะไม่สูญเสียความสามารถในการแบ่งตัว: เมื่อย้ายเข้าไปในไซโตพลาสซึมของเซลล์มะเร็ง นิวเคลียสของเซลล์ประสาทจะสังเคราะห์ DNA และแบ่งตัว การทดลองกับเซลล์ลูกผสมแสดงให้เห็นถึงอิทธิพลของไซโตพลาสซึมต่อการแสดงออกของฟังก์ชันนิวเคลียร์ การเตรียมตัวที่ไม่เพียงพอสำหรับการแบ่งตัวจะช่วยป้องกันไมโทซีสหรือบิดเบือนเส้นทางของมัน ดังนั้นในบางกรณีการแบ่งตัวของไซโตพลาสซึมจะไม่เกิดขึ้นและเซลล์ทวินิวเคลียสจะเกิดขึ้น การแบ่งนิวเคลียสซ้ำๆ ในเซลล์ที่ไม่มีการแบ่งตัวทำให้เกิดการปรากฏของเซลล์หลายนิวเคลียสหรือโครงสร้างเซลล์เหนือเซลล์ที่ซับซ้อน (ซิมพลาสต์) เช่น ในกล้ามเนื้อโครงร่าง บางครั้งการสืบพันธุ์ของเซลล์จะถูกจำกัดอยู่เพียงการสืบพันธุ์ของโครโมโซม และเซลล์โพลีพลอยด์ก็ถูกสร้างขึ้นโดยมีโครโมโซมชุดคู่ (เมื่อเทียบกับเซลล์ดั้งเดิม) โพลีพลอยด์ไลเซชันนำไปสู่กิจกรรมการสังเคราะห์ที่เพิ่มขึ้น รวมถึงขนาดและมวลของเซลล์ที่เพิ่มขึ้น

กระบวนการทางชีววิทยาหลักประการหนึ่งที่รับประกันความต่อเนื่องของรูปแบบชีวิตและรองรับการสืบพันธุ์ทุกรูปแบบคือกระบวนการแบ่งเซลล์ กระบวนการนี้เรียกว่าคาริโอไคเนซิสหรือไมโทซิส เกิดขึ้นในเซลล์ของพืชและสัตว์ทุกชนิด รวมถึงโปรโตซัวด้วยรายละเอียดที่แตกต่างกันเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ในระหว่างไมโทซิส โครโมโซมจะมีการกระจายเท่าๆ กันและเกิดการทำซ้ำระหว่างเซลล์ลูกสาว จากส่วนใดส่วนหนึ่งของโครโมโซมแต่ละเซลล์ เซลล์ลูกสาวจะได้รับครึ่งหนึ่ง โดยไม่ต้องอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับไมโทซีสเราจะสังเกตเฉพาะประเด็นหลักเท่านั้น (รูปที่)

ในระยะแรกของไมโทซิสที่เรียกว่าโพรเฟส โครโมโซมในรูปของเกลียวจะมองเห็นได้ชัดเจนในนิวเคลียส

ข้าว. แผนการแบ่งเซลล์แบบไมโทติค:

1 - แกนที่ไม่ฟิสไซล์;

2-6 - ขั้นตอนต่อเนื่องของการเปลี่ยนแปลงนิวเคลียร์ในการทำนาย

7-9 - เมตาเฟส;

10 - แอนาเฟส;

11-13 - เทโลเฟส ความยาวที่แตกต่างกัน

ในนิวเคลียสที่ไม่มีการแบ่งแยก ดังที่เราได้เห็นไปแล้ว โครโมโซมมีลักษณะเหมือนเส้นไหมบางๆ ที่อยู่ไม่สม่ำเสมอซึ่งพันกันเป็นเกลียว ในการทำนายจะสั้นลงและหนาขึ้น ในเวลาเดียวกันแต่ละโครโมโซมจะกลายเป็นสองเท่า ช่องว่างวิ่งไปตามความยาวของมัน โดยแบ่งโครโมโซมออกเป็นสองซีกที่อยู่ติดกันและคล้ายกันโดยสิ้นเชิง

ในระยะต่อไปของไมโทซีส - เมตาเฟส - เยื่อหุ้มนิวเคลียสถูกทำลาย นิวคลีโอลีจะละลาย และโครโมโซมพบว่าตัวเองนอนอยู่ในไซโตพลาสซึม โครโมโซมทั้งหมดถูกจัดเรียงเป็นแถวเดียว ก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าแผ่นศูนย์สูตร เซนโตรโซมผ่านการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ มันถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนซึ่งแยกออกจากกันและมีการสร้างเธรดระหว่างกันกลายเป็นแกนหมุนไม่มีสี แผ่นเส้นศูนย์สูตรของโครโมโซมตั้งอยู่ตามแนวเส้นศูนย์สูตรของแกนหมุนนี้

ในระยะแอนาเฟส กระบวนการของการเบี่ยงเบนไปยังขั้วตรงข้ามของโครโมโซมลูกสาวเกิดขึ้น ดังที่เราได้เห็นแล้ว อันเป็นผลมาจากการแยกโครโมโซมของมารดาตามยาว โครโมโซมที่แยกออกจากกันแบบอะนาเฟสจะเลื่อนไปตามเกลียวของแกนหมุนอะโครมาติน และในที่สุดก็รวมตัวกันเป็นสองกลุ่มในบริเวณเซนโทรโซม

ในช่วงสุดท้ายของไมโทซีส - เทโลเฟส - โครงสร้างของนิวเคลียสที่ไม่แบ่งตัวจะได้รับการฟื้นฟู เปลือกนิวเคลียร์ถูกสร้างขึ้นรอบโครโมโซมแต่ละกลุ่ม โครโมโซมยืดและบาง กลายเป็นเส้นใยบางยาวเรียงกันแบบสุ่ม น้ำนมนิวเคลียร์ถูกปล่อยออกมาซึ่งนิวเคลียสจะปรากฏขึ้น

พร้อมกับระยะของแอนาเฟสและเทโลเฟส ไซโตพลาสซึมของเซลล์จะถูกแบ่งออกเป็นสองซีก ซึ่งโดยปกติจะดำเนินการโดยการรัดแบบง่ายๆ

ดังที่เห็นได้จากคำอธิบายสั้นๆ ของเรา กระบวนการแบ่งเซลล์เกิดขึ้นจากการกระจายตัวของโครโมโซมที่ถูกต้องระหว่างนิวเคลียสของลูกสาวเป็นหลัก โครโมโซมประกอบด้วยการรวมกลุ่มของโมเลกุล DNA ที่มีลักษณะคล้ายเกลียวซึ่งอยู่ตามแนวแกนตามยาวของโครโมโซม การโจมตีแบบไมโทซีสที่ชัดเจนนั้นเกิดขึ้นก่อน ดังที่ได้มีการกำหนดขึ้นโดยการวัดเชิงปริมาณที่แม่นยำ โดยการเพิ่ม DNA เป็นสองเท่า ซึ่งเป็นกลไกระดับโมเลกุลที่เราได้กล่าวถึงไปแล้วข้างต้น

ดังนั้นไมโทซิสและการแยกโครโมโซมในระหว่างนั้นจึงเป็นเพียงการแสดงออกที่มองเห็นได้ของกระบวนการทำซ้ำ (การผลิตอัตโนมัติ) ของโมเลกุล DNA ซึ่งดำเนินการในระดับโมเลกุล DNA กำหนดการสังเคราะห์โปรตีนผ่าน RNA คุณสมบัติเชิงคุณภาพของโปรตีนถูก "เข้ารหัส" ในโครงสร้างของ DNA ดังนั้นจึงเห็นได้ชัดว่าการแบ่งโครโมโซมอย่างแม่นยำในไมโทซิสโดยอาศัยการทำซ้ำ (การผลิตอัตโนมัติ) ของโมเลกุล DNA นั้นเป็นรากฐานของ "ข้อมูลทางพันธุกรรม" ในเซลล์และสิ่งมีชีวิตหลายรุ่นติดต่อกัน

จำนวนโครโมโซม ตลอดจนรูปร่าง ขนาด ฯลฯ เป็นลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิตแต่ละประเภท ตัวอย่างเช่น มนุษย์มีโครโมโซม 46 แท่ง คอน - 28 ข้าวสาลีทั่วไป - 42 เป็นต้น

ศาสตร์ที่ศึกษาโครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์เรียกว่า เซลล์วิทยา.

เซลล์- หน่วยโครงสร้างและหน้าที่เบื้องต้นของสิ่งมีชีวิต

เซลล์แม้จะมีขนาดเล็ก แต่ก็มีความซับซ้อนมาก เรียกว่าเนื้อหากึ่งของเหลวภายในของเซลล์ ไซโตพลาสซึม.

ไซโตพลาสซึมเป็นสภาพแวดล้อมภายในของเซลล์ซึ่งมีกระบวนการต่าง ๆ เกิดขึ้นและมีส่วนประกอบของเซลล์ - ออร์แกเนลล์ (ออร์แกเนล)

นิวเคลียสของเซลล์

นิวเคลียสของเซลล์เป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของเซลล์
นิวเคลียสถูกแยกออกจากไซโตพลาสซึมด้วยเปลือกที่ประกอบด้วยเยื่อหุ้มสองอัน เมมเบรนนิวเคลียร์มีรูพรุนจำนวนมากเพื่อให้สารต่างๆ สามารถเข้าสู่นิวเคลียสจากไซโตพลาสซึมและในทางกลับกัน
เนื้อหาภายในของเคอร์เนลเรียกว่า คาริโอพลาสมาหรือ น้ำผลไม้นิวเคลียร์- ตั้งอยู่ในคั้นน้ำนิวเคลียร์ โครมาตินและ นิวเคลียส.
โครมาตินคือสายดีเอ็นเอ หากเซลล์เริ่มแบ่งตัว เกลียวโครมาตินจะถูกพันแน่นเป็นเกลียวรอบโปรตีนพิเศษ เช่น เกลียวบนแกนม้วนสาย การก่อตัวที่หนาแน่นดังกล่าวสามารถมองเห็นได้ชัดเจนภายใต้กล้องจุลทรรศน์และถูกเรียกว่า โครโมโซม.

แกนกลางมีข้อมูลทางพันธุกรรมและควบคุมชีวิตของเซลล์

นิวคลีโอลัสเป็นลำตัวกลมหนาแน่นภายในแกนกลาง โดยปกติแล้วจะมีนิวเคลียสตั้งแต่หนึ่งถึงเจ็ดนิวเคลียสในนิวเคลียสของเซลล์ มองเห็นได้ชัดเจนระหว่างการแบ่งเซลล์ และระหว่างการแบ่งเซลล์จะถูกทำลาย

หน้าที่ของนิวคลีโอลีคือการสังเคราะห์ RNA และโปรตีนซึ่งมีการสร้างออร์แกเนลล์พิเศษ - ไรโบโซม.
ไรโบโซมมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์โปรตีน ในไซโตพลาสซึม ไรโบโซมมักตั้งอยู่บริเวณนี้ ตาข่ายเอนโดพลาสซึมแบบหยาบ- โดยทั่วไปแล้วพวกมันจะถูกแขวนลอยอย่างอิสระในไซโตพลาสซึมของเซลล์

เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (ER) มีส่วนร่วมในการสังเคราะห์โปรตีนของเซลล์และการขนส่งสารภายในเซลล์

ส่วนสำคัญของสารที่สังเคราะห์โดยเซลล์ (โปรตีน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต) จะไม่ถูกใช้ทันที แต่ผ่านช่อง EPS จะเข้าสู่การจัดเก็บในช่องพิเศษที่วางอยู่ในกองแปลก ๆ "ถังเก็บน้ำ" และคั่นด้วยไซโตพลาสซึมด้วยเมมเบรน . โพรงเหล่านี้เรียกว่า อุปกรณ์ Golgi (ซับซ้อน)- ส่วนใหญ่แล้วถังเก็บน้ำของอุปกรณ์ Golgi ตั้งอยู่ใกล้กับนิวเคลียสของเซลล์
อุปกรณ์กอลจิมีส่วนร่วมในการเปลี่ยนแปลงโปรตีนของเซลล์และการสังเคราะห์ ไลโซโซม- ออร์แกเนลล์ย่อยอาหารของเซลล์
ไลโซโซมพวกมันคือเอนไซม์ย่อยอาหารที่ "อัดแน่น" ลงในถุงเมมเบรน แตกหน่อและกระจายไปทั่วไซโตพลาสซึม
Golgi complex ยังสะสมสารที่เซลล์สังเคราะห์ตามความต้องการของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดและถูกกำจัดออกจากเซลล์ออกสู่ภายนอก

ไมโตคอนเดรีย- ออร์แกเนลล์พลังงานของเซลล์ พวกมันเปลี่ยนสารอาหารให้เป็นพลังงาน (ATP) และมีส่วนร่วมในการหายใจของเซลล์

ไมโตคอนเดรียถูกปกคลุมด้วยเมมเบรนสองอัน: เมมเบรนด้านนอกเรียบและด้านในมีรอยพับและส่วนยื่นมากมาย - คริสเต

เมมเบรนพลาสม่า

เพื่อให้เซลล์เป็นระบบเดียว จำเป็นที่ทุกส่วนของมัน (ไซโตพลาสซึม นิวเคลียส ออร์แกเนล) ต้องถูกยึดไว้ด้วยกัน เพื่อจุดประสงค์นี้ ในกระบวนการวิวัฒนาการ ได้มีการพัฒนา เมมเบรนพลาสม่าซึ่งล้อมรอบแต่ละเซลล์ จะแยกเซลล์ออกจากสภาพแวดล้อมภายนอก เมมเบรนด้านนอกช่วยปกป้องเนื้อหาภายในของเซลล์ - ไซโตพลาสซึมและนิวเคลียส - จากความเสียหาย รักษารูปร่างของเซลล์ให้คงที่ รับประกันการสื่อสารระหว่างเซลล์ คัดเลือกสารที่จำเป็นเข้าสู่เซลล์ และกำจัดผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมออกจากเซลล์

โครงสร้างของเมมเบรนจะเหมือนกันทุกเซลล์ พื้นฐานของเมมเบรนคือโมเลกุลไขมันสองชั้นซึ่งมีโมเลกุลโปรตีนจำนวนมากตั้งอยู่ โปรตีนบางชนิดอยู่บนพื้นผิวของชั้นไขมัน ส่วนโปรตีนบางชนิดจะแทรกซึมเข้าไปในไขมันทั้งสองชั้นผ่านและผ่าน

โปรตีนพิเศษจะสร้างช่องทางที่ดีที่สุดซึ่งโพแทสเซียม โซเดียม แคลเซียมไอออน และไอออนอื่นๆ ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กสามารถผ่านเข้าหรือออกจากเซลล์ได้ อย่างไรก็ตาม อนุภาคขนาดใหญ่ (โมเลกุลของสารอาหาร - โปรตีน คาร์โบไฮเดรต ลิพิด) ไม่สามารถผ่านช่องเมมเบรนและเข้าสู่เซลล์โดยใช้ ฟาโกไซโตซิสหรือ พิโนไซโทซิส:

• เมื่ออนุภาคอาหารสัมผัสกับเยื่อหุ้มเซลล์ด้านนอก จะเกิดการรุกราน และอนุภาคจะเข้าสู่เซลล์โดยล้อมรอบด้วยเยื่อหุ้มเซลล์ กระบวนการนี้เรียกว่า ฟาโกไซโตซิส (เซลล์พืชถูกปกคลุมไปด้วยชั้นเส้นใยหนาแน่น (เยื่อหุ้มเซลล์) ที่ด้านบนของเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นนอก และไม่สามารถจับสารโดยฟาโกไซโตซิสได้)
• พิโนไซโทซิสแตกต่างจาก phagocytosis เท่านั้นในกรณีนี้การรุกรานของเยื่อหุ้มชั้นนอกจะจับไม่ใช่อนุภาคของแข็ง แต่เป็นหยดของเหลวที่มีสารละลายอยู่ในนั้น นี่เป็นหนึ่งในกลไกหลักในการแทรกซึมของสารเข้าไปในเซลล์

บทความที่คล้ายกัน