مواضيع المحاضرة: The Cell and Its Functions
background image

Lec. : 1                                                                                                           Physiology  

 

The Cell and Its Functions 

   A typical cell, as seen by the  light microscope, is  shown in Figure below. Its  two 

major parts are the 

nucleus 

and the 

cytoplasm. 

The nucleus is separated from the 

cytoplasm  by  a 

nuclear  membrane, 

and  the  cytoplasm  is  separated  from  the 

surrounding  fluids  by  a 

cell  membrane, 

also  called  the 

plasma  membrane.

  The 

different  substances  that  make  up  the  cell  are  collectively  called 

protoplasm.

 

Protoplasm  is  composed  mainly  of  five  basic  substances:  water,  electrolytes, 

proteins, lipids, and carbohydrates. 

 

Physical Structure of the Cell 
   The cell is not merely a bag of fluid, enzymes, and chemicals; it also contains highly 

organized physical structures, called intracellular organelles. The physical nature of 

each organelle is as important as the cell’s chemical constituents for cell function. 

For instance, without one of the organelles, the mitochondria, more than 95 percent 

of  the  cell’s  energy  release  from  nutrients  would  cease  immediately.  The  most 

important organelles and other structures of the cell are shown in Figure below. 

Cell Membrane 
   The cell membrane (also called the plasma membrane), which envelops the cell, is 

a thin, pliable, elastic structure only 7.5 to 10 nanometers thick. It is composed almost 

entirely of proteins and lipids.  

Cytoplasm and Its Organelles 
   The  cytoplasm  is  filled  with  both  minute  and  large  dispersed  particles  and 

organelles.  The  clear  fluid  portion  of  the  cytoplasm  in  which  the  particles  are 

dispersed is called 

cytosol; 

this contains mainly dissolved proteins, electrolytes, and 

glucose. 


background image

Lec. : 1                                                                                                           Physiology  

 

 

1. 

Endoplasmic  Reticulum:  A  network  of  tubular  and  flat  vesicular 

structures  in  the  cytoplasm

The  tubules  and  vesicles  interconnect  with  one 

another. Also, their walls are constructed of lipid bilayer membranes that contain 

large amounts of proteins, similar to the cell membrane.  
 

Ribosomes  and  the  Granular  Endoplasmic  Reticulum: 
Attached to the outer surfaces of many parts of the endoplasmic reticulum are 

large numbers of minute granular particles called 

ribosomes. 

Where these are 

present,  the  reticulum  is  called  the 

granular  endoplasmic  reticulum. 

The 

ribosomes are composed of a mixture of RNA and proteins, and they function 

to synthesize new protein molecules in the cell.

 

 

Agranular  Endoplasmic  Reticulum:  Part  of  the  endoplasmic 
reticulum  has  no  attached  ribosomes.  This  part  is  called  the 

agranular, 

or 

smooth,  endoplasmic  reticulum. 

The  agranular  reticulum  functions  for  the 

synthesis of lipid substances and for other processes of the cells promoted by 

intrareticular enzymes. 


background image

Lec. : 1                                                                                                           Physiology  

 

 

2. 

Golgi  apparatus:  is  closely  related  to  the  endoplasmic  reticulum.  It  has 

membranes similar to those of the agranular endoplasmic reticulum. It usually is 

composed of four or more stacked layers of thin, flat, enclosed vesicles lying near 

one side of the nucleus. This apparatus is prominent in secretory cells, where it is 

located on the side of the cell from which the secretory substances are extruded. 

The Golgi apparatus functions in association with the endoplasmic reticulum. As 

shown  in  Figure  below,  small  “transport  vesicles”  (also  called  endoplasmic 

reticulum  vesicles,  or 

ER  vesicles

)  continually  pinch  off  from  the  endoplasmic 

reticulum  and  shortly  thereafter  fuse  with  the  Golgi  apparatus.  In  this  way, 
substances  entrapped  in  the  ER  vesicles  are  transported  from  the  endoplasmic 

reticulum to the Golgi apparatus. The transported substances are then processed 

in  the  Golgi  apparatus  to  form  lysosomes,  secretory  vesicles,  and  other 

cytoplasmic components. 

 

3.  Lysosomes: are vesicular organelles that form by breaking off from the Golgi 

apparatus and then dispersing throughout the cytoplasm. The lysosomes provide 

an 

intracellular  digestive  system 

that  allows  the  cell  to  digest  (1)  damaged 


background image

Lec. : 1                                                                                                           Physiology  

 

cellular structures, (2) food particles that have been ingested by the cell, and (3) 

unwanted matter such as bacteria.

 

4. 

Peroxisomes:  are  similar  physically  to  lysosomes,  but  they  are  different  in 
two important ways. First, they are believed to be formed by self-replication (or 

perhaps by budding off from the smooth endoplasmic reticulum) rather than from 

the  Golgi  apparatus.  Second,  they  contain  oxidases  rather  than  hydrolases. 

Several  of  the  oxidases  are  capable  of  combining  oxygen  with  hydrogen  ions 

derived from different intracellular chemicals to form hydrogen peroxide (H

2

O

2

). 

5. 

Secretory  Vesicles:  One  of  the  important  functions  of  many  cells  is 
secretion of special chemical substances. Almost all such secretory substances 

are formed by  the endoplasmic reticulum–Golgi apparatus system and are then 

released  from  the  Golgi  apparatus  into  the  cytoplasm  in  the  form  of  storage 

vesicles  called 

secretory  vesicles 

or 

secretory  granules. 

Figure  below  shows 

typical  secretory  vesicles  inside  pancreatic  acinar  cells;  these  vesicles  store 

protein proenzymes (enzymes that are not yet activated).  

 

 

6. 

Mitochondria: are called the “powerhouses” of the cell. Without them, cells 
would be unable to extract enough energy from the nutrients, and essentially all 

cellular functions would cease. 

 


background image

Lec. : 1                                                                                                           Physiology  

 

7. 

Nucleus: is the control center of the cell. Briefly, the nucleus contains large 
quantities of DNA, which are the 

genes. 

The genes determine the characteristics 

of the cell’s proteins, including the structural proteins, as well as the intracellular 

enzymes that control cytoplasmic and nuclear activities. 

 

Ingestion by the Cell—Endocytosis 

    If  a  cell  is  to  live  and  grow  and  reproduce,  it  must  obtain  nutrients  and  other 

substances  from  the  surrounding  fluids.  Most  substances  pass  through  the  cell 

membrane by 

diffusion 

and 

active transport. 

   Diffusion involves simple movement through the membrane caused by the random 

motion  of  the  molecules  of  the  substance;  substances  move  either  through  cell 

membrane pores or, in the case of lipid soluble substances, through the lipid matrix 

of the membrane. 

    Active  transport  involves  the  actual  carrying  of  a  substance  through  the 

membrane  by  a  physical  protein  structure  that  penetrates  all  the  way  through  the 

membrane.  

   Very large particles enter the cell by a specialized function of the cell membrane 

called 

endocytosis. 

The  principal  forms  of  endocytosis  are 

pinocytosis 

and 

phagocytosis. 

Pinocytosis means ingestion of minute particles that form vesicles of 

extracellular  fluid  and  particulate  constituents  inside  the  cell  cytoplasm. 

Phagocytosis  means  ingestion  of  large  particles,  such  as  bacteria,  whole  cells,  or 

portions of degenerating tissue. 




رفعت المحاضرة من قبل: IRAQ land
المشاهدات: لقد قام عضو واحد فقط و 135 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل