Rakuorganellid: nende struktuur ja funktsioonid. Raku organellid

Kogu meie planeedi elu elementaarne ja funktsionaalne üksus on rakk. Sellest artiklist saate üksikasjalikult teada selle struktuuri, organellide funktsioonide kohta ja leiate ka vastuse küsimusele: "Kuidas erineb taime- ja loomarakkude struktuur?"

Raku struktuur

Teadust, mis uurib raku ehitust ja selle funktsioone, nimetatakse tsütoloogiaks. Vaatamata väikesele suurusele on neil kehaosadel keeruline struktuur. Sees on poolvedel aine, mida nimetatakse tsütoplasmaks. Siin toimuvad kõik elutähtsad protsessid ja asuvad koostisosad – organellid. Nende funktsioonide kohta saate teada allpool.

Tuum

Kõige olulisem osa on tuum. See on tsütoplasmast eraldatud kestaga, mis koosneb kahest membraanist. Neil on poorid, et ained pääseksid tuumast tsütoplasmasse ja vastupidi. Sees on tuumamahl (karüoplasma), milles asuvad nukleool ja kromatiin.

Riis. 1. Tuuma ehitus.

See on tuum, mis kontrollib raku elu ja talletab geneetilist teavet.

Tuuma sisemise sisu ülesanneteks on valgu ja RNA süntees. Nendest moodustuvad spetsiaalsed organellid - ribosoomid.

Ribosoomid

Need paiknevad endoplasmaatilise retikulumi ümber, muutes selle pinna karedaks. Mõnikord paiknevad ribosoomid tsütoplasmas vabalt. Nende funktsioonide hulka kuulub valkude biosüntees.

TOP 4 artiklitkes sellega kaasa loevad

Endoplasmaatiline retikulum

EPS võib olla kareda või sileda pinnaga. Kare pind moodustub sellel olevate ribosoomide tõttu.

EPS-i funktsioonid hõlmavad valkude sünteesi ja ainete sisemist transporti. Osa moodustunud valkudest, süsivesikutest ja rasvadest siseneb endoplasmaatilise retikulumi kanalite kaudu spetsiaalsetesse säilitusmahutitesse. Neid õõnsusi nimetatakse Golgi aparaadiks; need on tsisternide virnadena, mis on tsütoplasmast eraldatud membraaniga.

Golgi aparaat

Kõige sagedamini paikneb tuuma lähedal. Selle funktsioonide hulka kuulub valkude muundamine ja lüsosoomide moodustamine. See kompleks talletab aineid, mille rakk ise kogu organismi vajadusteks sünteesis ja sealt hiljem eemaldatakse.

Lüsosoomid on esitatud seedeensüümide kujul, mis on ümbritsetud membraaniga vesiikulites ja jaotuvad kogu tsütoplasmas.

Mitokondrid

Need organellid on kaetud topeltmembraaniga:

• sile - väliskest;
• cristae – voltide ja eenditega sisekiht.

Riis. 2. Mitokondrite ehitus.

Mitokondrite funktsioonid on hingamine ja toitainete muundamine energiaks. Cristae sisaldab ensüümi, mis sünteesib toitainetest ATP molekule. See aine on universaalne energiaallikas igasuguste protsesside jaoks.

Rakusein eraldab ja kaitseb sisemist sisu väliskeskkonnast. See hoiab vormi, tagab suhtlemise teiste rakkudega, tagab ainevahetuse protsessi. Membraan koosneb kahekordsest lipiidikihist, mille vahel on valgud.

Võrdlevad omadused

Taime- ja loomarakud erinevad üksteisest oma struktuuri, suuruse ja kuju poolest. Nimelt:

• taimeorganismi rakusein on tselluloosi olemasolu tõttu tiheda struktuuriga;
• taimerakus on plastiidid ja vakuoolid;
• loomarakus on tsentrioolid, mis on olulised jagunemisprotsessis;
• Loomaorganismi väliskesta on painduv ja võib võtta erineva kuju.

Riis. 3. Taime- ja loomarakkude ehituse skeem.

Järgmine tabel aitab kokku võtta teadmised rakulise organismi peamiste osade kohta:

Tabel "Rakkude struktuur"

Mida me õppisime?

Elusorganism koosneb rakkudest, millel on üsna keeruline struktuur. Väljast on see kaetud tiheda kestaga, mis kaitseb sisemist sisu väliskeskkonnaga kokkupuute eest. Sees on tuum, mis reguleerib kõiki käimasolevaid protsesse ja salvestab geneetilist koodi. Tuuma ümber on tsütoplasma koos organellidega, millest igaühel on oma omadused ja omadused.

Test teemal

Aruande hindamine

Keskmine hinne: 4.3. Saadud hinnanguid kokku: 1075.

Kõik elusorganismid, olenevalt neid moodustavate rakkude tüübist, jagunevad eukarüootideks (rakud, millel on tuum) ja prokarüootideks (rakud, millel puudub moodustunud tuum). Eukarüootsetest rakkudest koosnevad väga erinevad organismid; kõrgemad taimed, seened, üherakulised amööbid ja hulkraksed loomad. Kõrgema organismi erinevatest osadest pärit üksikud rakud võivad oma kuju, suuruse ja funktsiooni poolest oluliselt erineda. Kuid vaatamata erinevustele on nii palju- kui ka ainuraksete organismide rakud oma ehituselt põhimõtteliselt sarnased ning erinevused struktuuridetailides tulenevad nende funktsionaalsest spetsialiseerumisest. Kõigi rakkude põhielemendid on tsütoplasma ja tuum.

Iga rakk (joonis 1.1) sisaldab palju väiksemaid struktuuriüksusi, mida nimetatakse organellideks. Organellid täidavad spetsiifilisi funktsioone, nagu energia tootmine või rakkude jagunemises osalemine. Organellid on igast küljest ümbritsetud vedela tsütoplasmaga ning rakku ennast piirab keskkonnast lipiid-valkmembraan, mida nimetatakse rakumembraaniks. Läbi rakumembraani toimub erinevate ainete aktiivne ja passiivne ülekanne sisse ja välja.

Loomaraku tsütoplasma on keeruliselt organiseeritud süsteem, mis esindab suuremat osa rakust. See koosneb valkude ja muude orgaaniliste ainete kolloidsest lahusest: 85% sellest lahusest on vesi, 10% valgud ja 5% muud ühendid. Tsütoplasma struktuur on heterogeenne. See sisaldab lamellstruktuure ehk membraane, mis moodustavad keeruka hargnenud kanalite süsteemi. See on niinimetatud endoplasmaatiline retikulum ehk retikulum. Seal on sile endoplasmaatiline retikulum (SER) ja kare endoplasmaatiline retikulum (RER). GER on siledate intratsellulaarsete membraanide süsteem: see organell sisaldab ensüüme, mis neutraliseerivad mürgiseid aineid (eriti oksüdaase). GER-i membraanidel toimub lipiidide süntees ja glükogeeni hüdrolüütiline lagunemine. RER on intratsellulaarsete membraanide süsteem, mille külge on kinnitatud arvukalt ribosoome, mis annavad välimuse karedusena. Osa RER-ist on otseses kontaktis tuumamembraaniga. RER-i membraanidel sünteesitakse erinevat tüüpi valke.

Kettakujulised membraanid ja arvukad nendega seotud vesiikulid moodustavad nn Golgi kompleksi. See sisaldab ainete kontsentratsiooni, mida seejärel kasutatakse rakus või sekreteeritakse rakuvälisesse keskkonda.

Ribosoom, mis on keeruline organell, teostab valgusünteesi. Ribosoomid, mis paiknevad endoplasmaatilise retikulumi (ER) membraanidel või vabalt tsütoplasmas. Need sisaldavad valke ja ribonukleiinhappeid (RNA) ligikaudu võrdsetes kogustes.

Vardakujulised organellid, mille läbimõõt on umbes 1 mikronit ja pikkus umbes 7 mikronit, mida nimetatakse mitokondriteks, on topeltmembraaniga. Sisemembraaniga piiratud ruumi nimetatakse mitokondriaalseks maatriksiks. See sisaldab ribosoome ja mitokondriaalset tsirkulaarset DNA-d, spetsiifilist RNA-d, kaltsiumi ja magneesiumi sooli. Mitokondrites tekib redoksprotsesside toimel energia, mis akumuleerub adenosiintrifosfaadi (ATP) molekulide kujul. Mitokondrite arv ühes rakus võib ulatuda mitme tuhandeni. Mitokondrid on võimelised ise paljunema.

Vesiikulite kujul olevad organellid, mis on kaetud membraaniga, lüsosoomid, sisaldavad ensüüme, mis lagundavad valke, nukleiinhappeid ja polüsahhariide. Lüsosoomid on raku "seedesüsteem". Kui membraan on hävinud, võivad lüsosoomid seedida ka raku tsütoplasma sisu, toimub autolüüs (enesedeedimine).

Ovaalsed kehad, mis on piiratud membraaniga, peroksisoomid, sisaldavad ensüüme aminohapete oksüdeerimiseks ja ensüümi katalaasi, mis hävitab vesinikperoksiidi (H2O2). Aminohapete ainevahetuse käigus tekib H2O2, mis on väga mürgine ühend. Katalaas täidab seega kaitsefunktsiooni.

Raku keskel või tuuma lähedal on tavaliselt "rakukeskus" - tsentrosoom. Tsentrosoom koosneb kahest tsentrioolist ja tsentrosfäärist – tsütoplasma spetsiaalselt organiseeritud osast. Tsentrosoom osaleb rakkude jagunemise protsessis, luues spindli.

Rakutuum on geneetilise materjali kandja ning selle paljunemise ja funktsioneerimise koht. Sellel on keeruline struktuur, mis muutub rakkude jagunemise ajal. Tuum koosneb karüoplasmast, mitmest tuumast ja tuumamembraanist. Karioplasma sisaldab tuuma olulisi elemente - kromosoome. Kromosoomide DNA tuumas leidub tavaliselt kompleksis valkudega. Selliseid DNA-valgu komplekse nimetatakse kromatiiniks (kreeka keelest chromatos - värv, värv), kuna need on kergesti värvitavad värvainetega. Interfaasilistes rakkudes on kromatiin jaotunud kogu tuumas või paikneb eraldi tükkidena. See on tingitud asjaolust, et interfaasi ajal kromosoomid dekondenseeritakse (lahti keritakse) ja neid esindavad väga pikad niidid, mis on järgneva valgusünteesi mallid. Need moodustavad kromatiini niidid, mille maksimaalne kondenseerumine toimub mitootilise raku jagunemise ajal koos kromosoomide moodustumisega.

Tuum on tsütoplasmast eraldatud tuumaümbrisega. Tuumaümbris koosneb kahest kihist, mida eraldab perinukleaarne ruum. Tuumapoorid on jaotunud ühtlaselt üle kogu tuumaümbrise pinna, mille kaudu kanduvad ained nii tuumast kui ka vastupidises suunas.

Tuum on piirkond tuumas, mis pärineb teatud kromosoomidest. See sisaldab geene, mis kodeerivad ribosomaalseid RNA molekule. Tuuma tihe keskvöönd sisaldab DNA-valgu komplekse ja siin toimub ribosomaalse RNA geenide transkriptsioon. Tuum võib sisaldada ühte kuni mitut tuuma.

Vaadeldavad organellid on raku olulised elemendid. Mõnel juhul tuvastatakse raku tsütoplasmas mitmesuguseid lisandeid. Need ei ole kohustuslikud komponendid, kuna esindavad erinevaid ainevahetusprodukte (valgud, rasvad, pigmenditerad, kusihappesoolade kristallid jne). Vajadusel saab neid aineid rakk või keha ise kasutada või organismist eemaldada.

Veel teemal LOOMARAKU STRUKTUUR. PEAMISED ORGANELLID JA NENDE FUNKTSIOONID:

1. Erinevate loomaliikide emasloomade piimanäärme ehituse ja talitluse eripärad. sssn Rindade haigused ja kõrvalekalded

Kõik siin maailmas koosneb erinevatest osakestest, mis moodustavad ühe pildi, nagu elusrakk koosneb organellidest. "Eluüksus" on kaetud kaitsebarjääriga - membraaniga, mis eraldab välismaailma sisemisest sisust. Rakuorganellide struktuur on terve süsteem, mida tuleb mõista.

Eukarüootid ja prokarüootid

Looduses on tohutul hulgal rakutüüpe, ainult inimkehas on neid rohkem kui 200, kuid teada on ainult kahte tüüpi rakuorganisatsiooni - eukarüootne ja prokarüootne. Mõlemad mainitud tüübid tekkisid evolutsiooni käigus. Eukarüootidel ja prokarüootidel on rakumembraan, kuid sellega nende sarnasused lõppevad.

Prokarüootsete liikide rakud on väikese suurusega ja ei saa kiidelda hästi arenenud membraaniga. Peamine erinevus on südamiku puudumine. Mõnel juhul esinevad plasmiidid, mis on DNA molekulide ring. Organellid sellistes rakkudes praktiliselt puuduvad – leidub ainult ribosoome. Prokarüootide hulka kuuluvad bakterid ja arheed. Monera on see, mida varem nimetati üherakulisteks bakteriteks, millel pole tuuma. Tänaseks on see termin kasutusest kadunud.

Eukarüootne rakk on palju suurem kui prokarüoot ja sisaldab struktuure, mida nimetatakse organellideks. Erinevalt lihtsaimast "sugulasest" on eukarüootsel rakul lineaarne DNA, mis asub tuumas. Veel üks huvitav erinevus nende kahe liigi vahel on see, et eukarüootse raku sees asuvad mitokondrid ja plastiidid meenutavad oma struktuurilt ja aktiivsuselt silmatorkavalt baktereid. Teadlased on väitnud, et need organellid on prokarüootide järeltulijad, teisisõnu, varasemad prokarüootid astusid eukarüootidega sümbioosi.

Eukarüootse raku "seade".

Rakuorganellid on selle väikesed osad, mis täidavad olulisi funktsioone, näiteks geneetilise teabe salvestamine, süntees, jagunemine ja muud.

Organellide hulka kuuluvad:

• Rakumembraan;
• Golgi kompleks;
• Ribosoomid;
• Mikrokiud;
• kromosoomid;
• mitokondrid;
• Endoplasmaatiline retikulum;
• Mikrotuubulid;
• Lüsosoomid.

Looma-, taime- ja inimrakkude organellide struktuur on sama, kuid igaühel neist on oma eripärad. Loomarakke iseloomustavad mikrofibrillid ja tsentrioolid, taimerakke aga plastiidid. Rakuorganellide struktuuri tabel aitab teil teavet kokku koguda.

Mõned teadlased liigitavad raku tuuma selle organellideks. Südamik asub keskel ja on ovaalse või ümara kujuga. Selle poorne kest koosneb 2 membraanist. Kestil on kaks faasi - interfaas ja jaotus.

Raku tuumal on kaks funktsiooni – geneetilise informatsiooni talletamine ja valgusüntees. Seega ei ole tuum mitte ainult "hoidla", vaid ka koht, kus materjal taastoodetakse ja toimib.

Tabel: rakuorganellide struktuur

Rakuorganellid - video

• Suur keskvakuool, rakumahlaga täidetud ja membraaniga piiratud ruum – tonoplast. Vakuool mängib võtmerolli raku turgori säilitamisel, kontrollib molekulide liikumist tsütosoolist rakusekreetidesse, talletab kasulikke aineid ning lagundab vanu valke ja organelle.
• Seal on rakusein, mis koosneb peamiselt tselluloosist, aga ka hemitselluloosist, pektiinist ja paljudel juhtudel ligniinist. Selle moodustab rakumembraani peal olev protoplast. See erineb seente rakuseinast, mis koosneb kitiinist ja bakteritest, mis on ehitatud peptidoglükaanist (mureiin).
• Spetsiaalsed rakkudevahelised suhtlusteed - plasmodesmaat, tsütoplasma sillad: naaberrakkude tsütoplasma ja endoplasmaatiline retikulum (ER) suhtlevad rakuseintes olevate pooride kaudu.
• Plastiidid, millest olulisemad on kloroplastid. Kloroplastid sisaldavad klorofülli, rohelist pigmenti, mis neelab päikesevalgust. Nad viivad läbi fotosünteesi, mille käigus rakk sünteesib anorgaanilistest orgaanilisi aineid. Teised plastiidid on leukoplastid: amüloplastid, säilitavad tärklist, elaioplastid, säilitavad rasvu jne, samuti kromoplastid, mis on spetsialiseerunud pigmentide sünteesile ja säilitamisele. Sarnaselt mitokondritele, mille genoom taimedes sisaldab 37 geeni, on ka plastiididel oma genoomid (plastoomid), mis koosnevad umbes 100-120 unikaalsest geenist. Eeldatakse, et plastiidid ja mitokondrid tekkisid prokarüootsete endosümbiontidena, mis asusid eukarüootsetesse rakkudesse.
• Maismaataimede ja mõnede vetikate, eriti Charophyta ja seltsi Trentepohliales rakkude jagunemist (mitoos) iseloomustab lisaetapp - preprofaas. Lisaks viiakse tsütokinees läbi fragmoplasti - ehitatava rakuplaadi "vormi" abil.
• Sammalde ja sõnajalgade isasloomarakkudel on vipp, mis sarnaneb loomade sperma viburiga, kuid seemnetaimedel - seemnetaimedel ja õistaimedel - puudub neil vipp ja neid nimetatakse spermatosoidiks.
• Loomarakule omastest organellidest puuduvad taimerakus ainult tsentrioolid.

Rakuorganellide funktsioonid

Rakuorganellid ja nende funktsioonid:

1. Rakumembraan – koosneb 3 kihist:

• jäik rakusein;
• õhuke kiht pektiinaineid;
• õhuke tsütoplasmaatiline filament.

Rakumembraan pakub mehaanilist tuge ja kaitset, hoiab naaberrakke koos ja ühendab naaberrakkude protoplastid ühtseks süsteemiks.

2. Plasmamembraan – on keerulise struktuuriga, mis koosneb teatud viisil paigutatud lipiidide ja valkude kihtidest. Tagab valikuliselt läbilaskva barjääri, mis reguleerib raku ja keskkonna vahelist vahetust.

3. Tsütoplasma on raku sisemine poolvedel keskkond. Tsütoplasmas toimuvad ainevahetusprotsessid, see ühendab rakuorganellid ühtseks tervikuks ja tagab nende koosmõju.

4. Tuum – ümbritsetud kahest membraanist koosneva kestaga, tuuma komponentideks on rakumahl, kromatiin ja tuum. Tuumakromosoomid reguleerivad igat tüüpi raku aktiivsust: tuumade jagunemine on enesepaljunemise alus.

5. Tuum on väike struktuur, mis sisaldub tuumas. Tuum on ribosoomide moodustumise koht.

6. Endoplasmaatiline retikulum (ER) - lamestatud membraanikottide süsteem - paagid. Kareda ER pind on kaetud ribosoomidega, sile ER aga mitte. Ribosoomidel sünteesitud valk transporditakse läbi töötlemata ER-i tsisternade. Sile ER on lipiidide ja steroidide sünteesi koht.

7. Ribosoomid – koosnevad 2 alaühikust – suured ja väikesed. Need võivad olla seotud ER-ga või olla tsütoplasmas vabad. Ribosoomid on valgusünteesi koht.

8. Mitokondrid – ümbritsetud kahest membraanist koosneva kestaga. Sisemembraanid moodustavad voldid (cristae), mitokondrite sisemine sisu on maatriks. Osaleda intratsellulaarsetes oksüdatsiooniprotsessides ja varustada energiavarusid.

9. Golgi aparaat - pidevalt eralduvate vesiikulitega paakide lamestatud membraankottide virn. Osaleb sekretsiooniprotsessis, selles moodustuvad lüsosoomid.

10. Lüsosoomid on ühe membraaniga kotike, mis on täidetud seedeensüümidega. Täitke rakus struktuuride või molekulide lagunemisega seotud funktsioone.

11. Rakukeskus – koosneb 2 väikseimast osakesest – tsentrioolidest. Osaleb spindli moodustamises.

12. Plastiidid on taimeraku kahemembraaniline organell. Kromoplastid sisaldavad pigmente, leukoplastid varuainet (tärklist). Nad täidavad signaali (kromoplastid) ja reservi (leukoplastid) funktsioone.

13. Kloroplastid on suured plastiidid, mis sisaldavad klorofülli. Osaleb fotosünteesi protsessis.

14. Vacuool - rakumahla sisaldav organell, mis on piiratud ühe membraaniga. Täidab salvestusfunktsiooni.

Taim, nagu iga elusorganism, koosneb rakkudest ja iga raku genereerib ka rakk. Rakk on elusolendi kõige lihtsam ja hädavajalikum üksus, see on selle element, organismi ehituse, arengu ja kõigi elutähtsate funktsioonide alus.

Seal on ühest rakust ehitatud taimed. Nende hulka kuuluvad üherakulised vetikad ja üherakulised seened. Tavaliselt on need mikroskoopilised organismid, kuid on ka üsna suuri üherakulisi (üherakulise merevetika acetabularia pikkus ulatub 7 cm-ni). Enamik taimi, mida me igapäevaelus kohtame, on mitmerakulised organismid, mis koosnevad suurest hulgast rakkudest. Näiteks puittaime ühes lehes on neid umbes 20 000 000. Kui puul on 200 000 lehte (ja see on vägagi reaalne arv), siis nende kõigi rakkude arv on 4 000 000 000 000. Puu tervikuna sisaldab 15 korda rohkem rakke .

Taimed, välja arvatud mõned madalamad, koosnevad organitest, millest igaüks täidab kehas oma funktsiooni. Näiteks õistaimedel on elunditeks juur, vars, leht, õis. Iga organ on tavaliselt üles ehitatud mitmest koest. Kude on rakkude kogum, mis on struktuurilt ja funktsioonilt sarnased. Iga koe rakkudel on oma eripära. Tehes oma erialal töid, panustavad nad kogu taime eluellu, mis seisneb erinevate rakkude, elundite ja kudede erinevat tüüpi tööde kombineerimises ja koostoimes.

Peamised, kõige levinumad komponendid, millest rakke ehitatakse, on tuum, tsütoplasma paljude erinevate struktuuride ja funktsioonidega organellidega, membraan ja vakuool. Membraan katab raku väliskülje, selle all on tsütoplasma, selles on tuum ja üks või mitu vakuooli. Nii rakkude struktuur kui ka omadused erinevates kudedes erinevad järsult nende erineva spetsialiseerumise tõttu. Loetletud põhikomponendid ja organellid arenevad neis erineval määral, neil on erinev struktuur ja mõnikord võib üks või teine ​​komponent täielikult puududa.

Peamised koerühmad, millest kõrgema taime vegetatiivsed (otseselt paljunemisega mitteseotud) organid on üles ehitatud, on järgmised: integumentaalsed, basaal-, mehaanilised, juhtivad, eritavad, meristemaatilised. Igas rühmas on tavaliselt mitu sarnase spetsialiseerumisega kude, kuid igaüks neist on ehitatud omal moel teatud tüüpi rakust. Elundite kuded ei ole üksteisest isoleeritud, vaid moodustavad kudede süsteeme, milles üksikute kudede elemendid vahelduvad. Seega on puit mehaanilise ja juhtiva ning mõnikord ka põhikoe süsteem.

Taimerakus tuleb vahet teha rakumembraanil ja sisul. Peamised elutähtsad omadused on omased just raku sisule – protoplastile. Lisaks iseloomustab täiskasvanud taimerakku vakuooli olemasolu - rakumahlaga täidetud õõnsus. Protoplast koosneb tuumast, tsütoplasmast ja selles sisalduvatest suurtest organellidest, mis on valgusmikroskoobi all nähtavad: plastiidid, mitokondrid. Tsütoplasma on omakorda keerukas süsteem, millel on arvukad membraanstruktuurid, nagu Golgi aparaat, endoplasmaatiline retikulum, lüsosoomid ja mittemembraansed struktuurid - mikrotuubulid, ribosoomid jne. Kõik need organellid on sukeldatud tsütoplasma maatriksisse - hüaloplasma ehk põhiplasma.

Igal organellil on oma struktuur ja ultrastruktuur. Ultrastruktuur viitab konkreetse organelli moodustavate üksikute molekulide ruumilisele paigutusele. Isegi elektronmikroskoobi abil ei ole alati võimalik näha väiksemate organellide (ribosoomide) ultrastruktuuri. Teaduse arenedes avastatakse üha uusi tsütoplasmas paiknevaid struktuurseid moodustisi ja sellega seoses pole meie tänapäevased ettekujutused sellest sugugi lõplikud. Rakkude ja üksikute organellide suurused on ligikaudu järgmised: rakk 10 µm, tuum 5-30 µm, kloroplast 2-6 µm, mitokondrid 0,5-5 µm, ribosoomid 25 nm. Üksikute rakuorganellide supramolekulaarsete struktuuride loomisel on suur tähtsus nn nõrkadel keemilistel sidemetel.

Kõige olulisemad rollid on vesinikul, van der Waalsil ja ioonsidemetel. Kõige olulisem omadus on see, et nende sidemete moodustumise energia on ebaoluline ja ületab vaid veidi molekulide soojusliikumise kineetilist energiat. Seetõttu on nõrgad sidemed kergesti tekkivad ja kergesti purunevad. Nõrga lüli keskmine eluiga on vaid murdosa sekundist. Nõrkade keemiliste sidemete kõrval on suure tähtsusega hüdrofoobsed vastasmõjud. Need on tingitud asjaolust, et vesikeskkonnas asuvad hüdrofoobsed molekulid või molekulide osad paiknevad nii, et need ei puutuks kokku veega. Samal ajal näivad veemolekulid üksteisega ühinedes mittepolaarseid rühmi välja tõrjuvat, tuues need üksteisele lähemale. Just nõrgad sidemed määravad suures osas makromolekulide, näiteks valkude ja nukleiinhapete konformatsiooni (kuju), mis on molekulide interaktsiooni ja sellest tulenevalt subtsellulaarsete struktuuride, sealhulgas rakuorganellide moodustumise ja isekoostumise aluseks.

Tsütoplasma keeruka struktuuri säilitamiseks on vaja energiat. Vastavalt termodünaamika teisele seadusele kaldub iga süsteem järjekorda vähendama, entroopiat vähendama. Seetõttu nõuab iga molekulide järjestatud paigutus energia sissevoolu väljastpoolt. Üksikute organellide füsioloogiliste funktsioonide väljaselgitamine on seotud nende eraldamise (rakust ekstraheerimise) meetodi väljatöötamisega. See on diferentsiaaltsentrifuugimise meetod, mis põhineb protoplasti üksikute komponentide eraldamisel. Sõltuvalt kiirendusest on võimalik eraldada järjest väiksemaid organellide fraktsioone. Elektronmikroskoopia ja diferentsiaaltsentrifuugimise meetodite kombineeritud kasutamine võimaldas visandada seoseid üksikute organellide struktuuri ja funktsioonide vahel.

Taimerakk. Selle struktuur, funktsioonid, keemiline koostis. Raku organellid.