3B Scientific Animal cell model – страница 2
Инструкция к 3B Scientific Animal cell model
La cellula animaleItaliano
coadiuvanti, in modo che i gruppi di zuccheri possano essere trasferiti alla proteina (glicolizzazione). Il RE
liscio è in grado di sintetizzare lipidi (colesterolo, trigliceridi, ormoni steroidi) e lipoproteine, nonché fos-
folipidi. Inoltre, il RE liscio rende i legami liposolubili idrosolubili e li depura. In determinati tipi di cellule
(ad es. le cellule muscolari), il RE liscio funge anche da accumulatore per ioni calcio.
L’apparato di Golgi (AG) è costituito da gruppi di membrane a forma di sacco appiattito (Sacculi) e da nume-
rose vescicole. In questo sistema, le proteine ancora impure sintetizzate nel RE vengono ulteriormente
modificate. Determinati gruppi di zuccheri vengono sintetizzati e legati a proteine, ed alcune proteine
vengono scisse. Inoltre, i polisaccaridi con solfatazione corrispondente vengono sintetizzati, mentre i glico-
lipidi vengono sintetizzati e collegati. Le proteine pure vengono impacchettate nella vescicola dell’AG e rese
trasportabili. Quindi, l’AG svolge un ruolo molto importante nella selezione e nella consegna delle proteine
(„ufficio postale della cellula“).
In questo caso, l’AG è legato anche ai processi della esocitosi (espulsione di vescicole) e della fagocitosi
(rigonfiamenti della membrana plasmatica, che vengono isolati dai componenti esclusi). Inoltre, le vescico-
le possono essere segmentate attivamente (endocitosi) ed anche inglobate mediante i recettori (pinocitosi).
Solo sommariamente si può ignorare le estroflessioni della membrana come i microvilli (microscopiche
estroflessioni bastoncellari con ridotta mobilità), le stereociglia (grandi estroflessioni con mobilità relativa-
mente ridotta), chinocilia (estroflessioni a forma di frusta per uno sfarfallamento attivo).
I vacuoli, che assimilano i contenuti isolati (lisosomi), possono essere formati sia tramite processo endociti-
co sia tramite le parti integranti della cellula.
Oltre ai lisosomi, in una cellula sono presenti piccoli organuli (perossisomi), i quali ossidano principal-
mente acidi grassi, amminoacidi e acidi urici e possono purificare legami organici potenzialmente tossici
per la cellula.
Sin dall’origine dei tempi, i mitocondri sono batteri migrati in organismi unicellulari, che si sono succes-
sivamente trasformati nei cosiddetti simbionti. Possiedono una propria informazione ereditaria ed anche
ribosomi per la sintesi delle proprie proteine. Si sono intrecciati in modo così complicato con il genoma
delle cellule ospiti che non sono più in grado di vivere autonomamente. Questa simbiosi è sfruttata in
modo tale da consentire ai mitocondri di bruciare ossigeno (una sostanza particolarmente nociva per le
cellule viventi, generato nell’atmosfera originaria tramite l’evoluzione delle piante), ovvero carboidrati,
acidi grassi e amminoacidi vengono ossidati in CO
e H
O mediante l’uso di ossigeno elementare. In questo
2
2
modo si ricava il vettore energetico universale ATP per la cellula. Il mitocondrio possiede una membrana
a doppia parete. Sulla membrana interna si trova la catena respiratoria e la catena per la sintesi dell’ATP.
All’interno della matrice del mitocondrio si svolgono l’ossidazione degli acidi grassi e il ciclo del citrato.
Quindi, i mitocondri rappresentano la „centrale motrice“ della cellula.
Il nucleo cellulare è il centro di informazioni della cellula. L’informazione è suddivisa in 46 molecole di
acido desossiribonucleico (DNA). Queste molecole sono tenute insieme da istoni (proteine leganti) nel
nucleo cellulare. Il nucleo, molto più compatto del citoplasma, è circondato da una membrana nucleare
doppia (cisterna del RE) con canali definiti (pori nucleari). Attraverso l’acido ribonucleico messaggero
(mRNA) che viene sintetizzato sulle sezioni genetiche del DNA (trascrizione) e contiene quindi copie del
DNA, l’informazione sulla sintesi proteica viene portata ai ribosomi. Nei nucleoli (concentrazioni nel nucleo
cellulare) viene sintetizzato l’RNA ribosomiale (rRNA) in sezioni speciali. Inoltre, è presente una stretta
comunicazione con il citoplasma e i recettori della membrana, in modo che il nucleo cellulare rappresenti
l’unità di informazione e gestione centrale della cellula.
Autore: Prof. Dr. R.H.W. Funk, Istituto di anatomia T.U. Dresda
21
®
La cellula animale Italiano
1 Nucleo cellulare (nucleo)
2 Nucleolo
3 Mitocondrio
4 Reticolo endoplasmatico liscio (RE)
5 Desmosoma (Macula adhaerens)
6 Membrana basale
7 Emidesmosoma
8 Fibre collagene
9 Fibroblasto
10 Perossisoma
11 Lisosoma
12 Reticolo endoplasmatico ruvido (RE)
13 Mitocondrio
14 Reticolo endoplasmatico liscio (RE)
15 Apparato di Golgi
16 Centriolo
17 Citosolo con filamenti del citoscheletro avvolti
18 Microvilli
19 Vescicolo per secrezione
20 Apparato di Golgi
21 Lisosoma
22 Zonula occludens
23 Zonula adhaerens
24 Desmosoma (Macula adhaerens)
25 Micropieghe
22
日本語
動物細胞モデル
はじめに
多細胞生物の動物細胞は大抵、機能が類似した細胞が集まった状態で、細胞間質（細胞外マトリックス）に囲
まれています。細胞の周囲には毛細血管を通して血漿が濾出することで作られる組織液があり、ここから栄養
分を得ています。
細胞の構造と機能
生体膜と細胞骨格
細胞膜（生体膜）は細胞を包み込み、外的環境への防壁を兼ねているので、自身の内的環境の維持管理を可能
にします。 細胞の内部では、ある特定の構造や小さい器官（細胞小器官，下記リスト参照）もまた生体膜で包
まれています。生体膜は極性脂質より成り、半透性を有しています（半透膜）。この様に、個々の細胞区画、細
胞小器官はお互い独立して存在し、それらは特定の分子やイオンを包含しています。 生体膜は、細胞の形態を
形成するタンパク質である細胞骨格に結びついています。この細胞骨格は、アクチンフィラメントなどからな
る微小繊維（直径
7 nm）、中空の微小管（直径 25 nm）、それらの中間の直径を持つ中間径フィラメントより
成ります。
微小管は通常、形成中心、中心小体から成長します。微小管は細胞骨格としてだけではなく細胞内輸送にも関
わっており、微小管に沿ってタンパク複合体が形成中心から、もしくは中心へ向かって移動します。（この能動
輸送は神経細胞の軸索でも起こります。）中心小体は、互いに垂直に並ぶ
2 つの管で成り立つ細胞小器官であり、
ここから微小管が伸びています。微小管は新しく形成されたばかりの細胞にも見ることができます。細胞分裂
の際、染色体の分離は、中心小体から生じる微小管の集合である紡錘体によって行なわれます。
また細胞骨格とは、その名前が示唆するように、細胞の全体的形態の安定性と適度な柔軟性を確保します。
細胞骨格は細胞運動にも深く関わっています。たとえば、細胞全体の形に大きな変化をもたらす筋収縮、細胞
から化合物を分泌するエンドサイトーシス、原形質流動などの要として重要な役割を果たしています。
さらに、細胞骨格の成分で細胞質の枠となっている中間径フィラメントは、隣接する細胞同士が付着する部位
（例えばデスモソーム，下記参照）で固定されています。またこのフィラメントはデスモソームを通して隣接す
る細胞同士を間接的に結合しています。この結合は特に上皮細胞でよく見られます。結合様式にはデスモソー
ム以外にも、神経細胞で見られるシナプス結合、細胞間連絡の場となるギャップ結合などがありますが、それ
ぞれ機能、組成が異なり区別されます。上皮細胞が基底膜とつながる箇所ではヘミデスモソームが形成されます。
リボソームと小胞体
細胞骨格の成分ともなっているタンパク質はすべて、リボソームというタンパク質の工場によって作られます。
リボソームは細胞質中を漂って、もしくは粗面小胞体（粗面
ER）と結合して細胞中に存在します。DNA から
遺伝情報を転写した
mRNA が細胞核からリボソームに伝わります。リボソームは tRNA によって運ばれてきた
アミノ酸を次々につなぎ、ペプチドあるいはタンパク質を合成します。ペプチドやタンパク質はさらに小胞体
内部で糖等が付加され修飾されることもあります。（グリコシル化）。
滑面小胞体は脂質（コレステロール、トリグリセリド）、ステロイドホルモン、リポタンパク、リン脂質の合成
に関わっています。さらに、滑面小胞体では脂溶性の化合物を酵素により水溶性にすることで解毒する作業も
行われます。筋細胞などある種の細胞では、滑面小胞体はカルシウムイオンの貯蔵所としての役目も果たします。
ゴルジ体とサイトーシス
ゴルジ体は平らな嚢状の槽であるゴルジ槽のグループと、多数の小嚢であるゴルジ小胞から成ります。ゴルジ
体では、小胞体で修飾を受けたタンパク質に糖類の付加、分割などの修飾がさらに加えられます。タンパク質
以外にも脂質を受け取り、糖脂質の合成も行っています。これらの修飾が終わったタンパク質や糖脂質は最終
23
動物細胞モデル
日本語
的には輸送小胞に包まれた状態となり、運搬に備えます。このようにして、ゴルジ体はタンパク質の分類と運
搬を行い、細胞の郵便局ともいえる役割を果たしています。
ゴルジ体は、生成物を細胞外への分泌するエキソサイトーシス、反対に細胞膜が細胞外の物質を囲み取り込む
エンドサイトーシス（ファゴサイトーシスとピノサイトーシス）にも関わっています。微絨毛、不動毛、運動
毛は細胞表面に見られる細胞質の突起ですが（不動毛、運動毛は微絨毛の一種と捉えられる）、ある種の微絨毛
を持つ細胞ではエンドサイトーシスにより物質の取り込みが行われています。エンドサイトーシスで細胞内部
に取り込まれた物質は、細胞膜に囲まれ、エンドサイトーシス小胞として細胞内に存在します。これはリソソー
ムに運ばれ、取り込んだ物質をリソソームが含む酵素によって分解します。リソソームと同様に一重膜で包ま
れた小さい細胞小器官であるペルオキシソームは酸化酵素を持ち、主に脂肪酸、アミノ酸、尿酸を酸化します。
またカタラーゼを持つため、細胞にとって毒性を示す過酸化水素を分解します。
ミトコンドリア
ミトコンドリアは原始の時代に単細胞の生命体に取り込まれたバクテリアで、まるで共生生物のように進化し
ました。ミトコンドリアは独自の遺伝物質と、また自分達のタンパク質の合成のためのリボソームも持ってい
ます。しかし宿主細胞のゲノムと密接に結びついてしまったため、単独ではもはや生きられなくなりました。
この共生関係の利点は、嫌気性の生物が酸素を活用できるようになったことです。太古の時代、植物の繁栄によっ
てもたらされた大量の酸素は嫌気性の生物にとって有害な物質でした。しかし酸素を活用できるミトコンドリ
アを取り込むことで、酸素からエネルギーを作り出せるようになりました。酸素を利用して、炭水化物、脂肪酸、
アミノ酸などの有機物を酸化することで、
CO
、H
O、そして生命の共通したエネルギー担体である ATP が作
2
2
り出されています。
ミトコンドリアは二重膜構造を持っており、内部の腔部分であるマトリックス、内膜、外膜、外膜と内膜の間
である膜間部分に分けられます。内膜では
ATP 合成と呼吸鎖における酸化反応が行なわれ、マトリックスには
脂肪酸酸化酵素やクエン酸回路に関わる酵素が存在し、細胞のエネルギー生成の核となっています。そのため、
ミトコンドリアは細胞の発電所と表されます。
核
細胞核は細胞の情報センターです。遺伝情報を持つ
DNA は核内でヒストンとともに染色質を形成しています。
染色室は細胞周期の
M 期には高次構造である染色体となり、ヒトの場合は 46 本の染色体が確認できます。核
は核孔をもつ二重膜、核膜に包まれています。他の小器官より大きいため容易に単離することもできます。
DNA が持つタンパク質合成の情報は、mRNA に写し取られ、これがタンパク質の工場であるリボソームに運ば
れます。この
DNA が mRNA に写し取られるプロセスを転写、mRNA の情報からペプチド鎖が作られるプロセ
スを翻訳といいます。
核内にある核小体にはリボソーム
RNA（rRNA）をコードする DNA があります。ここで作られた rRNA にリボソー
ムタンパクが付き、プロセシングを受けて大小のリボソームサブユニットがつくられます。サブユニットはそ
れぞれ核膜孔から出て、結びつきリボソームとなります。
Author: Prof. Dr. R.H.W. Funk, Institute of Anatomy, Dresden University of Technology
24
日本語
動物細胞モデル
1 核
2 核小体
3 ミトコンドリア
4 滑面小胞体（滑面 ER）
5 デスモソーム
6 基底膜
7 ヘミデスモソーム
8 膠原繊維（コラーゲン繊維）
9 線維芽細胞
10 ペルオキシソーム
11 リソソーム
12 粗面小胞体（粗面 ER）
13 ミトコンドリア
14 滑面小胞体（滑面 ER）
15 ゴルジ体
16 中心小体
17 細胞質基質と繊維状の細胞骨格
18 細胞膜（突起部は微絨毛）
19 輸送小胞
20 ゴルジ体
21 リソソーム
22 閉鎖帯
23 接着帯（アドヘレンスジャンクション）
24 デスモソーム
25 Microplica（微細なヒダ状の構造）
25
®
РусскийЖивотная клетка
Предисловие
Клетки многоклеточных животных организмов в основном располагаются в виде групп сходных клеток
или вместе с другими дифференцированными клетками, либо встроены в межклеточное вещество
(промежуточное вещество, внеклеточный матрикс). Окружающая среда одноклеточных и примитивных
многоклеточных организмов (так называемый «первичный бульон») также окружает клетки более
сложных высокоорганизованных животных (человеческих) организмов и обеспечивает их питание через
кровеносные сосуды, которые проникают сквозь ткани (вплоть до капилляров).
Клетки живых организмов отличаются следующими основными характеристиками: они обладают более
сложной организацией, чем окружающая их среда, они могут реагировать на внутренние стимулы и
стимулы окружающей среды, и обладают способностью к размножению (редупликация).
Обзор строения и функции клеток
Клеточная мембрана (плазматическая мембрана) окружает клетку и образует барьер, ограждающий
клетку от наружной окружающей среды, для поддержания своей собственной внутренней среды. Внутри
клетки определенные структуры и маленькие органы (органеллы, см. перечень ниже) также окружены
плазматической мембраной. Сама плазматическая мембрана состоит из полярных липидов, которые
образуют полупроницаемую оболочку. Таким образом, отдельные камеры и органеллы отграничены
друг от друга и от содержащихся в них определенных молекул и ионов. Плазматическая мембрана
также связана с тонким каркасом структурных белков, филаментов клеточного скелета (цитоскелет). Этот
цитоскелет состоит из тонких филаментов актина (диаметром 7 нм), полых микротрубочек (диаметром 25
нм) и лежащих между ними промежуточных филаментов. Микротрубочки образуются в организационном
центре, обычно в центриоли. Они также отвечают за процессы транспортировки по всей их длине в
организационный центр и из него (направленный активный транспорт, который также осуществляется в
аксонах нервных клеток). Центриоль представляет собой органеллу, состоящую из двух групп трубочек,
расположенных перпендикулярно друг к другу, из которых исходят микротрубочки – этот процесс
также происходит во вновь образовавшихся клетках. Во время деления клетки разделение хромосом
обеспечивается «нитями марионетки» - микротрубочками, исходящими из центриоли.
Исходя из названия, цитоскелет обеспечивает общую стабильность клетки и соответствующий уровень
гибкости. Более того, цитоскелет обеспечивает чрезвычайную универсальность активных движений клетки:
от растяжения отростков в виде «ножек» (например, филоподий) для осуществления основных изменений
формы клетки в целом (например, при активных мышечных сокращениях) до активных движений клетки
(миграция клетки). Кроме того, элементы цитоскелета формируют линии натяжения внутри клетки
посредством так называемых межклеточных соединений (например, десмосом, см. ниже), направленные
к соседним клеткам, и, таким образом, механически связывают различные области клетки, например, в
эпидермисе кожи – особенно четко это видно в шиповатых клетках.
В межклеточных соединениях (межклеточный контакт) структуры с преимущественно механической
функцией (адгезионные соединения: зона, точка, полоса слипания, пятно сцепления = десмосома) могут
отличаться от таковых, несущих активную метаболическую и электропроводящей функцией (нексус,
соединительное пятно = щелевое соединение, синапс). Наконец, существуют клеточные соединения,
которые запирают межклеточную область (контактный барьер: плотное соединение (зона замыкания)
Соединения с внеклеточной мембраной образуют фокальные контакты и контакты с базальной
мембраной полудесмосомы.
Все белки, входящие в состав компонентов цитоскелета, сформированы «швейной машиной»
протеинов - рибосомами. Они могут быть подвешены в цитоплазме или соединены с системой вакуолей
шероховатого эндоплазматического ретикулума (шероховатого ЭР). Информация поступает в рибосомы
из клеточного ядра, где в хромосомах хранится генетическая информация в виде мРНК. Рибосома
связывает аминокислоты в определенной последовательности и «пришивает» их к пептиду или белку.
26
®
Русский Животная клетка
Пептиды и белки далее изменяются с помощью вспомогательных белков внутри ЭР, например, к белку
могут присоединяться группы сахаров (гликозилирование). Гладкий ЭР может синтезировать липиды
(холестерин, триглицериды, стероидные гормоны), липопротеины и фосфолипиды. Кроме того, гладкий ЭР
делает жирорастворимые вещества водорастворимыми и, таким образом, обезвреживает их. В отдельных
типах клеток (например, в мышечных клетках) гладкий ЭР также служит для хранения ионов кальция.
Аппарат Гольджи состоит из групп горизонтальных мешковидных мембран (мешочки) и множества мелких
везикул. Здесь происходит дальнейшая модификация вновь синтезированных в ЭР белков. Специфические
сахарные группы синтезируются и связываются с белками, а также расщепляются некоторые белки.
Кроме того, синтезируются полисахариды с соответствующей сульфатизацией и гликолипиды и
соединяются вместе. Эти зрелые белки упакованы в везикулы в АГ и готовы к транспорту. Таким образом,
АГ играет важную роль в сортировке и доставке белков («почта клетки»).
АГ также связан с процессами экзоцитоза (высвобождение пузырьков) и фагоцитоза (выпячивание
плазматической мембраны с последующим «замыканием» мембраны вокруг захваченных ею
компонентов). Также могут активно обволакиваться и захватываться везикулы (эндоцитоз) и рецепторы,
выступающие в качестве медиаторов (пиноцитоз). Выпячивания мембраны, такие как микроворсинки
(маленькие малоподвижные пальцевидные выпячивания), стереоцилии (выпячивания большего размера
с относительно малой подвижностью) и киноцилии (выпячивания в форме жгутика, обеспечивающие
активное движение ресничек) будут только обсуждаться в рамках курса.
Вакуоли могут образовываться и путем эндоцитоза, и компонентами клетки, которые переваривают
содержимое везикул (лизосомы).
Вдоль лизосом в клетке расположены маленькие органеллы (пероксисомы), которые преимущественно
окисляют жирные кислоты, аминокислоты и мочевую кислоту и могут обезвреживать потенциально
цитотоксические органические вещества.
Митохондрии – это бактерии, которые попали в одноклеточные организмы в первобытные времена и
развились в так называемые симбионты. Они имеют свой собственный генетический материал, а также
содержат рибосомы для синтеза своих собственных белков. Однако они настолько тесно переплетены с
геномом клетки хозяина, что не могут существовать независимо. Польза подобного симбиоза заключается
в том, что митохондрии могут утилизировать кислород (принципиально токсическое вещество для живых
клеток, которое возникло впервые в первобытной атмосфере в ходе эволюции растений). Таким образом,
углеводы, жирные кислоты и аминокислоты окисляются до CO2 и H2O при потреблении элементарного
кислорода. Таким путем АТФ, универсальный переносчик энергии, поступает в клетку. Митохондрия
обладает двойной мембраной. Синтез АТФ и процессы дыхательной цепи происходят во внутренней
стенке. Окисление жирных кислот и цикл лимонной кислоты происходят внутри митохондриального
матрикса. Таким образом, митохондрии можно назвать «электростанцией» клетки.
Клеточное ядро – представляет собой информационный центр клетки. Информация распределена в
46 молекулах дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Они расположены в клеточном ядре вместе
с гистонами (кэппирующие белки). Ядро, как правило, упаковано более плотно, чем цитоплазма, и
окружено двойной ядерной мембраной (цистерна ЭР) с определенными каналами (ядерные поры).
Информация для синтеза белков передается в рибосомы мессенджерными рибонуклеиновыми кислотами
(мРНК), которые синтезируются в генных сегментах ДНК. Этот процесс называется транскрипцией, при
этом образуются копии ДНК. Рибосомальная РНК синтезируется на специализированных сегментах
в нуклеолах (скопления в клеточном ядре). Кроме того, существует тесная связь между цитоплазмой и
рецепторами мембраны, таким образом, ядро клетки представляет собой информационный центр и
орган управления клетки.
Автор: проф. Р. Функ (Dr. R.H.W. Funk), Институт анатомии, Дрезденский технический университет
27
®
Животная клетка
Русский
1 Ядро клетки
2 Ядрышко
3 Митохондрия
4 Гладкий эндоплазматический ретикулум (ЭР)
5 Десмосома (пятно сцепления)
6 Базальная мембрана
7 Полудесмосома
8 Волокна коллагена
9 Фибробласт
10 Пероксисома
11 Лизосома
12 Шероховатый эндоплазматический ретикулум (ЭР)
13 Митохондрия
14 Гладкий эндоплазматический ретикулум (ЭР)
15 Аппарат Гольджи
16 Центриоль
17 Цитозоль с встроенным филаментом цитоскелета
18 Микроворсинки
19 Секреторный пузырек
20 Аппарат Гольджи
21 Лизосома
22 Зона замыкания
23 Зона сцепления
24 Десмосома (пятно сцепления)
25 Микроскладка
28
®
中文 动物细胞
引言
动物的多细胞有机体中的细胞大多只以相同的细胞群组的形式出现或者以与其他分化的细胞混合在
一起的形式出现， 或者是嵌入在细胞基质中（胞内基质，胞外基质）。 单细胞和原始多细胞有机
体的周围环境（也称为“原始汤”）也包围着更为复杂和高级的有机化的动物（人类）有机体， 并
且通过渗透于整个组织（至毛细血管）的血管来保证其营养供应。
以下的主要特征用以区分生物的细胞： 它们拥有比它们的环绕物更为高级复杂的组织， 它们可以
对内部刺激和外部环境刺激发生反应， 它们具有再生（复制）的能力。
纵览细胞的结构和功能
细胞膜（质膜）将细胞裹覆并且也向外部环境提供了一个维持其自身内部环境的载体。 在细胞内
部，特定的构造和小的器官（细胞器，见下表）也被质膜所包覆。 质膜本身由形成半渗透膜的极性
类脂所构成。 这样一来，单独的区室和细胞器被互相分离开来，并且也与它们所含有的特殊的分子
和离子互相分离开来。质膜也被连接到结构蛋白的微细构造上，细胞骨胳的纤丝（细胞骨架）。 这
个细胞骨架由微细的肌动蛋白丝（直径7 nm ），空心微管（直径25 nm ）和径向排列的中间纤丝构
成的。微管产生于一个有机体中心，通常称为中心粒。它们也负责沿着它们的长度方向从有机体中
心向外进行传输和向有机体中心进行传输的责任（也可以在神经细胞轴突中发生定向主动转运）。
中心粒本身是一个由两组相互垂直的管道构成的细胞器，微管经过这个细胞器进行延伸-这种情况
在新形成的细胞中也有发生。在细胞分裂过程中，染色体的分离是由“木偶控制线”-中心粒发出
的微管来进行的。
如同这个名字所表达的，细胞骨架确保了细胞的整体稳定性并使细胞具有相应程度的灵活性。细胞
骨架还能保证细胞在主动运动中具有极度的多样性：从脚状附器的延展（如：丝足）到为细胞主动
运动（细胞迁移）所进行整个细胞形状的主要改变（也是最基本的活性肌肉收缩的例证）。更有甚
者，细胞骨架成分在一个细胞内通过所谓的细胞-细胞连接（如：细胞桥粒-见下表）增殖张力线到
相邻的细胞并且机械地连接到细胞的不同区域上，例如：皮肤的表皮-在皮刺细胞中特别清晰。
在机械功能占据主要位置的细胞-细胞连接（细胞内接触）的结构中，接触粘着（包括小区域粘着
连接，一个点或小面积粘着连接，腱膜粘着连接以及斑点粘着连接等都意指为桥）都可以通过活跃
代谢和电偶合功能（融合膜及腱膜传接等于间隙连接或突出）来区分它们。最后，还有封锁胞内区
域（接触载体：小区域堵塞）的细胞连接。与粘着细胞外膜的连接和与基膜半桥粒的连接。
所有构成细胞骨架的蛋白质都是由蛋白质的“缝纫机”-核糖体制造的。这些核糖体可以悬浮在细
胞质中或者可以结合到粗糙型内质网的液泡系统中（粗糙型ER)。信息可以从细胞核传送到核糖
体，遗传信息通过信使核糖核酸（mRNA） 被储存在染色体中。
29
®
动物细胞
核糖体将氨基酸与氨基酸进行顺序偶联并且将它们“缝合”为肽或蛋白质。肽和蛋白质被ER（内
质网）中的辅助蛋白质进一步改性，例如，糖基也许被添加到蛋白质中(糖基化)。平滑型ER （内
质网）可以合成类脂（胆固醇，甘油三酸脂和类固醇荷尔蒙），脂蛋白和磷脂。平滑型ER （内质
网）进而产生水溶性可溶脂化合物并对它们解毒。在某种类型的细胞中（如：肌肉细胞），平滑型
ER （内质网）还起到储存钙离子的作用。
高尔基体(GA)是由一组平袋状膜（小囊）和无数的小泡囊组成。ER（内质网）中新合成的蛋白质
在这里被进一步改性。特殊的糖基被合成和偶联为蛋白质，也有一些蛋白质被分解。此外，适当硫
酸盐化的多糖被合成，糖脂被合成并且被结合在一起。这些成熟的蛋白质被装入高尔基体(GA)的泡
囊中，准备进行传输。因此，高尔基体(GA)在蛋白质的分类和传递方面起到了一个重要的作用（“
细胞邮局”的作用）。
高尔基体(GA)也与吐胞事件 (泡囊的释放)和质膜的束状吐胞突出相关联，这些质膜带有与它所环绕
的成分随后被一起剪掉的膜。泡囊也可能被主动包膜和被捕捉（胞吞），而且，起中介器作用的感
受器也可能被带入（胞饮）。关于膜突出，例如，微绒毛（具有很少移动性的小的指状突出），静
纤毛（具有相对少的移动性的较大的突出）和动纤毛（用于活性纤毛运动的鞭毛状突出）将只有在
阅读课中进行讨论了。
液泡即可以用胞吞的形式来形成，也可以用细胞成分消化泡囊容量（溶酶体）的形式来形成。
细胞中横靠在溶酶体的是小的细胞器（过氧化物酶体类），主要用来氧化脂肪酸，氨基酸和尿酸，
而且可以潜在地解毒细胞毒有机化合物。
线粒体是早在远古时代就进入单细胞有机体内的细菌，而且已经演变成所谓的共生体。它们有它们
自己的遗传物质，而且也有用于它们自己的蛋白质合成的核糖体。然而，它们已经变得与宿主细胞
的基因组是如此的相互缠绕，以至于它们再也不能独立生存了。这种共生的好处是线粒体可以利用
氧（一个首次从植物进化时在远古大气层中产生的对生命细胞的主要有毒物质）。因此，碳水化
合物，脂肪酸和氨基酸都通过氧元素的消耗而被氧化为CO2 （二氧化碳）和H2O（水）。按此方
式，ATP 为细胞获取了万能的能量载体。线粒体拥有了一个双膜壁。ATP 的合成和呼吸链的进程产
生在内壁本身。脂肪酸的氧化和柠檬酸的循环发生在线粒体基质中。因此，线粒体可以被解释为细
胞的发电厂。
细胞核是细胞的信息中心。信息本身被分布在46个脱氧核糖核酸分子(DNA)上。它们与组蛋白（加
帽蛋白）一起寄宿在细胞核中。细胞核远比细胞质结合地更为紧密，而且被一个带有确定渠道（
核微孔）的核双膜（内质网容器）所包覆。蛋白质合成的信息被信使核糖核酸(mRNA)传递到核糖
体，信使核糖核酸是在DNA 的基因区段上合成的。这个过程被称为DNA 的转录和复制。核糖体的
RNA （核糖核酸）是在核仁（细胞核中的聚集）中的专门区段上合成的。此外，在细胞质和膜感受
器之间有密切的沟通，所以细胞核代表了细胞的中央信息和控制装置。
作者：德雷斯顿理工大学，解剖学院，R.H.W. Funk 教授，博士。
30
®
动物细胞
1 细胞核
2 细胞核
3 线粒体
4 平滑型内质网（ER）
5 桥粒（斑点粘着连接）
6 基膜
7 半桥粒
8 胶原纤维
9 纤维原细胞
10 过氧化物酶体
11 溶酶体
12 粗糙型内质网（ER）
13 线粒体
14 平滑型内质网（ER）
15 高尔基体
16 中心粒
17 带有嵌入纤丝的细胞骨架的胞质溶胶
18 微绒毛
19 分泌泡囊
20 高尔基体
21 溶酶体
22 紧密连接
23 粘着连接
24 桥粒（斑点粘着连接）
25 微皱襞
31
TürkçeHayvan hücresi
Giriş
Çok hücreli organizmalardaki hücreler prensip olarak sadece benzer hücre gruplarında veya diğer ayrılmış
hücrelerle birlikte veya hücrelerarası alt katmanlarda (hücreler arası alt katman, hücre dışı matriks) oluşurlar. Tek
hücrelileri ve ilkel çok hücreli organizmaları çevreleyen sıvı (“ilkel çorba”) aynı zamanda daha karmaşık hayvan
(insan) organizmalarını da çevreler ve dokulardan geçen kan damarları aracılığı ile beslenmeyi sağlar. (kılcal
damarların altından)
Hücreler, sahip oldukları organizasyonların çevresindekilerden daha karmaşık yapıda olması, çevrelerinden
ya da kendilerinden gelen uyarıcılara tepki vermeleri ve yeniden çoğalabilmeleri gibi temel özellikleriyle diğer
canlı organizmalardan ayrılırlar.
Hücrelerin oluşumu ve fonksiyonlarına genel bakış
Hücre zarı (plazma zarı) hücreyi çevreler ve kendi iç ortamının devamlılığına sağlamak için dış çevreye karşı bir
bariyer sağlar. Hücre içindeki bazı yapılar ve küçük organlar (organel, aşağıdaki listeye bakınız) da bir hücre
zarı ile çevrelenmiştir. Hücre zarı ona yarı geçirgen özelliğini veren polar lipitlerden oluşur. Bu nedenle bireysel
bölümler ve organeller birbirlerinden ve içerdikleri belli başlı molekül ve iyonlardan ayrıdırlar. Hücre zarı aynı
zamanda yapısal protein çerçevesine, hücre iskeleti filamentine (hücre iskeleti) bağlıdır. Bu hücre iskeleti ince
aktin filamentler (7 mm çapında), içi boş silindir yapıdaki mikrotübüller (25 mm çapında) ve orta filamentlerden
oluşur. Mikrotübüller genelde sentriyolden olmak üzere organizasyon merkezinden gelişirler. Aynı zamanda
organizasyon merkezine ve merkezinden (sinir hücrelerinin aksonlarında da meydana gelen yönsel aktif ulaşım)
boyları uzunluğunca iletim işleminden de sorumludurlar. Sentriyol birbirine dik iki grup tüpten oluşan bir orga-
neldir. Mikrotübüller buradan genişler ve bu olay aynı zamanda yeni oluşan hücrelerde de meydana gelir.
Hücre bölünmesi sırasında kromozomların ayrılması sentriyolden doğan mikrotübüller (“marionette threads”)
tarafından gerçekleştirilir.
Adından da belli olduğu gibi, hücre iskeleti hücrenin bütününe sağlamlık ve bir dereceye kadar esneklik verir.
Hücre iskeleti yalancı ayağın uzanmasından (filopodia gibi) tüm hücre yapısında temel değişikler yapmaya
(örneğin aktif kas kasılması) ya da hücre aktif harekelerine kadar (örneğin hücre göçü) hücrenin aktif hare-
ketlerinde çok yönlülük sağlar. Bunun yanı sıra hücre iskeleti elementleri hücre-hücre bağlantısı (dezmozom,
aşağıya bkz.) ile diğer komşu hücrelere gerilim hattını çoğaltır ve böylece hücrelerin farklı alanlarını mekanik
olarak birbirine bağlar (deri epidermisi gibi).
Hücre-hücre bağlantılarında (hücrelerarası temas) mekanik fonksiyonlu (temas yapışması: Küçük bölge; punktum;
bağ doku yapışkanları; maküla yapışkanları = dezmozom) yapılar aktif metabolik ve elektro bağlantılı fonk-
siyonlardan (neksus, maküla iletişimcileri = boşluk birleşimi, sinaps) ayrılır. Son olarak hücreler arası alandan
çıkan hücre bağlantıları vardır (temas bariyeri: Küçük bölge kapamaları). Hücre dışı membran fokal temaslar
oluştururlar ve bazal membrana hemidesmozom oluşur.
Hücre iskeletini meydana getiren tüm proteinler, proteinlerin “dikiş makinesi” olan ribozomlar tarafından
yapılır. Bunlar sitoplazmada bekletilebilir veya kaba endoplazmik retikulumun (kaba ER) koful sistemi üzerine
bağlanabilir. Bilgi ribozomlara hücre çekirdeklerinden taşınır. Hücre çekirdeğinde genetik bilgi kromozomlar
üzerinde mRNA ile saklanmaktadır. Ribozomlar sıraya koymak için amino asitleri amino asitlerle çoğaltır ve
onları bir peptit veya protein üzerine “diker”. Peptit ve proteinler, ER içindeki dış proteinlerce düzenlenmiştir,
örneğin şeker grupları proteine eklenebilir (glikosilasyon). Yumuşak ER lipitleri (kolesterol, trigliserid, steroid
hormonları), lipo proteinleri ve fosfolipidleri sentezleyebilir. Dahası, yumuşak ER yağda çözünen bileşenleri
suda çözünür hale getirebilir ve böylece onları detoksifiye eder. Bazı hücre çeşitlerinde (örn kas hücresi)
yumuşak ER aynı zamanda kalsiyum iyonlarını saklama görevini görür.
Golgi aygıtı (GA) düz membran gruplarından (sakül) ve birçok küçük kesecikten oluşur. Burada, ER içinde yeni
sentezlenmiş proteinler daha önceden düzenlenmemişlerdir. Belli başlı şeker gruplar sentezlenmiş ve protein
grupları birleştirilmiştir ve aynı zamanda bazı proteinler ayrılmıştır. Bununla birlikte uygun sülfatlaşma ile polis-
akkaritler sentezlenmiş ve glikolipidler sentezlenip bir araya getirilmişlerdir. Bu olgun proteinler GA içindeki
32
Türkçe Hayvan hücresi
keseciklere konulmuş ve iletim için hazır hale gelmişlerdir. Böylece GA proteinlerin ayrıştırılması ve gönderilmesi
adına önemli bir rol oynar (“Hücre Postanesi”).
GA aynı zamanda ekzositoz olaylar (keseciklerin bırakılması) ve fagositoz olaylarla (çevrelediği bileşenlerle
birlikte membranın “çimdiklenmesi” ile plazma membranın dışarı çıkarılması). Kesecikler aynı zamanda aktif
olarak sarılabilir ve tutulabilir (endositoz) ve aynı zamanda aracı olarak hareket eden reseptörler içeri alınabilir
(pinositoz). Mikrovillus (az hareket eden küçük parmağa benzeyen çıkıntılar), stereosiliya (daha az hareket
eden büyük çıkıntılar) ve kinosilyum ( aktif siliya hareketi için flagellum şekilli çıkıntılar) sadece kurs okumasında
tartışılacaktır.
Kofullar hem endositoz olarak hem de kese içeriklerini sindiren hücre bileşenleri ile oluşabilir (lizozomlar)
Lizozomlar boyunca olan hücrelerde Küçük organeller vardır (peroksizomlar), bunlar yağ asitlerini, amino grup
asitleri ve ürik asitleri okside ederler ve sitotoksik organik bileşenleri detoksifiye edebilirler.
Mitokondriler, ilk çağlardaki tek hücreli organizmalardır ve sembiyontlara dönüşmüşlerdir. Kendi genetik
materyallerine ve aynı zamanda kendi proteinleri için sentezler için ribozomlara sahiptiler. Ancak konak hücre
genomu ile o kadar birbirlerine sarılmışlardır ki bağımsız olarak yaşayamazlar. Bu simbiyozun yararı mito-
kondrinin oksijen kullanabilmesidir (bitkilerin oluşması ile ilk çağlarda ortaya çıkan yaşayan hücreler için toksik
madde). Bu yüzden karbonhidratlar, yağ asitleri ve amino asitler, CO2’den H2O’ya oksijen elementinin tüketimi
ile oksitlenirler. Bu yolla ATP, genel enerji taşıyıcısı, hücreler için alınmıştır. Mitokondri, çift membran duvarına
sahiptir. ATP sentezi ve solunum zinciri süreci iç duvarın kendisinde meydana gelmektedir. Yağ asidi oksitlenmesi
ve sitrik asit çemberi, mitokondri matriksi içinde meydana gelir. Bu yüzden mitokondri hücrenin enerji evi olarak
tanımlanabilir.
Hücre çekirdeği, hücrenin bilgi merkezidir. Bilginin kendisi 46 Deoksiribonükleik asit molekülleri (DNA) içinde
dağıtılırlar. Bunlar histonlar ile beraber hücre çekirdeğinde bulunurlar (capping protein). Çekirdek, sitoplaz-
madan daha sıkı bir şekilde paketlenmiş ve tanımlı kanallar ile nükleer çift membran ile etrafı sarılmıştır. Protein
sentezi için olan bilgi ribozomlara haberci ribonükleik asit (mRNA) ile iletilmektedir. mRNA, DNA gen segment-
lerine sentezlenmektedir. Bu sürecin adı transkripsiyondur ve DNA kopyaları üretir. Ribozomal RNA çekirdekçik
içindeki özel segmentler üzerinde sentezlenmiştir (hücre çekirdeği içindeki bir araya gelmeler). Bununla beraber
sitoplazma ve membran reseptörleri arasında sıkı bir ilişki vardır, böylelikle çekirdek merkezi bilgiyi ve hücrenin
kontrol ünitesini temsil eder.
Yazar: Prof. Dr. R.H.W. Funk, Anatomi Enstitüsü, Dresden Teknoloji Üniversitesi
33
®
Hayvan hücresi
Türkçe
1 Hücre çekirdeği
2 Çekirdekçik
3 Mitokondri
4 Yumuşak endoplazmik retikulum (ER)
5 Dezmozom (Makül yapışkanları)
6 Bazal membran
7 Hemidezmozom
8 Kolajen lifler
9 Fibroblast
10 Peroksizom
11 Lizozom
12 Sert endoplazmik retikulum (ER)
13 Mitokondri
14 Yumuşak endoplazmik retikulum (ER)
15 Golgi Aygıtı
16 Sentriyol
17 Hücre iskeletinin batan filamentleri ile sitosol
18 Microvilü
19 Salgı kesecikleri
20 Golgi Aygıtı
21 Lizozom
22 Dar bölge tıkayıcıları
23 Dar bölge yapışkanları
24 Dezmozom (Makül yapışkanları)
25 Mikroplika
34
Also available from 3B Scientific®:
R05 Model of a Plant Cell
Ebenfalls bei 3B Scientific® erhältlich:
R05 Modell der Pflanzenzelle
Tambien disponible en 3B Scientific®:
R05 Modelo de la célula vegetal
Egalement disponible auprès de 3B Scientific® :
R05 Modèle de la cellule végétale
Também disponível na 3B Scientific®:
R05 Modelo de célula vegetal
Disponibile anche presso 3B Scientific®:
R05 Modello di cellula vegetale
也可以在 3B Scientific® 获得:
R05 植物细胞
R05
35
各部名称
1 細胞骨格と細胞質
2 細胞膜
3 a 核
3 b 核小体
4 a 滑面小胞体（滑面ER）
4 b 粗面小胞体（粗面ER）
5 リボソーム
6 プラスモデスム
7 葉緑体
8 ミトコンドリア
9 網状体／ゴルジ体
10 液胞
11 リソソーム
12 細胞壁（重層構造）
日本語
植物細胞モデル
（500,000 〜 1,000,000 倍大）
3B Scientific®
その他のモデル
R05
R04 (1000523)-01/14-3
3B Scientific GmbH
Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Germany
Tel.: + 49-40-73966-0 • Fax: + 49-40-73966-100
www.3bscientific.com • 3b@3bscientific.com
© Copyright 2006 / 2012 / 2014 for instruction manual and design of
product: 3B Scientific GmbH, Germany
© Copyright 2011 for instruction manual and design of product:
3B Scientific GmbH, Germany
3B Scientific
A w o r l d w i d e g r o u p o f c o m p a n i e s
5002045
- 1
- 2
