مواضيع المحاضرة:
background image

 

 

31

 

 

 

 

All organisms are composed of cells, the smallest units of living matter. 

Cells are capable of self – reproduction, and existing cells come only from preexisting                                        
cells (CELLS   THEORY). 

 

In 1838-1839 Matthiais Schleiden & Theodor Schwann were the first to point out the 
plants & animals are composed of cells. 

 

1855 Virchow proposed that the new cells are formed only by the division of 
previously existing cells. 

 

In 1880 August Weisman, was pointed that the ancestry of all the cells alive today 
can be traced back to ancient times. 

 
CELLS ARE SMALL: 

 

A cell needs a surface area that can adequately exchange materials with the 
environment. 

 

Surface – area to volume considerations require that cells stage small. 

 

A small cube that is 1mm. tall has a surface area of 6 mm

2

& a volume of 1mm

3

 .This is 

a ratio of surface area to volume 6:1.But a cube that is 2mm tall has a surface area of 
24 mm

2

 and a volume of 8 mm

3

. This is a ratio of only 3:1. 

 

 


background image

 

 

31

 

There are two major groups of cells: 

 

Prokaryotic & Eukaryotic .Both have a plasma  membrane & cytoplasm. 

 

Eukar.cells have a nucleus & various organelles. 

 

Proka .cells have anucleotide that is not bounded by nuclear envelope . They also lack 
most of the other organelles that compartmentalize euka .cells 

 
ORGANIZATION OF THE CELL

 

Every cell is surrounded by plasma membrane which serves as a selective barrier 
between the cell & its surrounding environment. 

 

Cells have genetic instructions coded in DNA. 

 

  Cells have internal structures called ORGANELLES have specific function . 

 

Cell size & Shape are related to function. 

 

Cells are quit small ex. a frog's egg, at about 1mm .others cell are measured in 
nanometer nm. . 

Eukaryotic cell: 

 

Have a true nucleus : which is a membrane bounded structure where DNA is housed 
within thread like structure called chromatin  

 

In eukaryote, organelles are small membranous bodies each with a specific structure 
& function. 

 

The cytosol which is a semi fluid medium outside the nucleus, is divided up & 
compartmetalizated by organelles. 

 

Compartmentalization keeps the cell organized & keeps it various functions separate 
from one another. 

 

The cytosol in eu. Cell has organized lattice protein filaments (cytoskeleton). 

 

 


background image

 

 

32

 

 

 

1-Nucleus

: Diameter of about 5µm, 1t stores genetic information that determines the 

characteristic of the body’s cells &their metabolic function. 

 

Every cell contains a complex copy of genetic information, but each cell type has 
certain gene. DNA chromatin (chromosome) contains DNA & much protein.  

 

Chromatin is immersed in a semi fluid (Nucleoplasm). it is a threadlike material that  
undergoes coiling into rod like structures called chromosomes 

 

 


background image

 

 

33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

The nucleus is separated from the cytoplasm  by 
a double membrane known ( Nuclear envelope ) 
the inner membrane of N.E. composed of 
protein& fiber called (nuclear lamina ) which 
keeps : 

1-  The shape of the nucleus. 
2- 

Organize 

chromatin. 

3-  May funnel substances toward or away from 

the nuclear pores. 

 

2- Ribosomes

: Are sites of protein synthesis it is found in both pro &euk. are slightly 

smaller in prok. They are 
composed of 2-subunits, 
large & small. *Ribosome 
occurs: 1-free within the 
cytosol. Either single or in 
groups called 
polyribosome .They are 
often, attached to the 
endoplasmic reticulum 
ER→RER.  

SER= smooth ER, without 
attached ribosome 

 

 
 


background image

 

 

34

 

Endomembrane System

 

-

3

 

 

It consists of  

a. Nuclear envelope       b. Endoplasmic reticulum    c. Golgi apparatus      d. Vesicles 

 

This system compartmentalizes the cell so that particular enzymatic reactions are 
restricted to specific regions. 

 

It is a complicated system of membranous channels & saccules (flattened vesicles) is 
physically continuous with the outer membrane of the nuclear envelop 

A-  Rough E.R is studded with ribosome on the side of the membrane that faces the 

cytoplasm (protein syn.). 

B-  Smooth E.R continuous with RER. It  

1-synthesizes the phospholipids that occur in membranes, in addition to other function: 

2. In testes, it produces testosterone. 

3. In liver, it helps detoxify drugs. 

4. It also forms vesicles in which large molecules are transported to other parts of the cell 
often these vesicles are on their way to the plasma or golgi apparatus
 

 

 

 

GOLGI APPARATUS: 

 

Is named for camill Golgi , consists of stack of 3-20 saccules the inner face is directed 
toward the ER and the outer face is directed toward the plasma membrane 

 

Its functions processing, packaging & secretion. 

 

It receives vesicles containing protein & lipid which bud from ER ,so called ER vesicles 
continually pinch off from ER& fuse with the golgi App to process and form 
Lysosomes, & secretory vesicles .                                                                                           
2- Proteins & Lipids may be modified by enzymes from Golgi. app. & a sugar chain 
may be added to them to become Glycoprotein & Glycoliped. 


background image

 

 

35

 

 

 

 

The vesicles that leave Golgi .app. Called secretory vesicles‘ or secretory granules  
may proceed to the  plasma memb . Where they discharge their contents. Because 
this is secretion, it is often   said that the Golgi app. is involved in processing, pack., 
secretory.  

 

Ex. the transport of mucous, insulin & digestive enzymes. 

 

Other vesicles that leave the Golgi apparatus are lysosomes 

 

 


background image

 

 

36

 

 

LYSOSOME: 

  Membrane bounded vesicles produced by the Golgi app. Lysosomes provide an intracellular 

digestive system, ‘ which  contain hydrolytic digestive enzymes ,that allows the cell to break 
down complex molecules –lipids ,proteins , carbohydrates ,and nucleic acid . About 40 
different digestive enzymes have been identified. 

   Macromolecules are brought into a cell by vesicle formation at the plasma memb. When 

lysosome fuses with such a vesicle, its contents are digested by lysosomes enzymes.                                                                                           

  Break down the contents of damaged cell ex. W.B.C.  with bacteria in vesicles fuse with 

lyso. are digested. 

   Even part of a cell are digested by its own lysosomes called (out digestion)  which is 

important during  development ex: the fingers of a human embryo are at first webbed , but 
they are freed from one another as a result of lysosomal action  

 

 


background image

 

 

37

 

  Primary lysosome: - Formed by Golgi app., their hydrolytic enzymes synth. in RER .  One or 

more primary lysosomes fuse with the vesicle containing the ingested material , forming a 
large vesicle a secondary lysosome .under   some conditions lysosome break down 
organelles so that their components can be recycled or used as an energy source  

  In certain genetic diseases of humans, known as lysosomal storage diseases, one of the 

normally present digestive enzymes is lacking, its substrate substance that the enzyme 
would normally break down accumulates in the lysosome, ultimately interfering with 
cellular activities. ex. Tay-sachs disease, in which normal lipid cannot be broken down in 
brain cells , the lipid accumulates in the cells, resulting in mental retardation & death
 

  Microbodies : Are membrane –bounded vesicles that contain specific enzymes imported 

from cytocol. 

  Peroxisomes : Are micro bodies that have enzymes for oxidizing certain organic substances 

with the formation of hydrogen peroxide (H2O2) 

  RH2 + O2           R + H2O2   , toxic molecule , is a highly oxidizing substance, is broken down  

to  H2O + O2  with other peroxisomal enzyme (catalase)another oxidase enzyme present in 
large quantities in peroxisomes, to oxidize many substances that might otherwise be 
poisonous to the cell.. 

  Peroxisomes are abundant in cells that metabolize lipids & in liver cells that metabolize 

alcohol. They help detoxify alcohol.  

  They are formed by self- replication’ and contain oxidizes rather than hydrolyses 
  Vacuoles: - are large membranous Sacs . vesicles in the protozoans are quite specialized , & 

they include  

1-  contractile vacuoles for ridding the cell of excess water  
2-   Digestive vacuoles (food vacuoles) vacuoles play a significant for breaking down 

nutrients. Vacuoles play a significant role in plant growth and development. 

 

Energy related organelles: 

 

The cell obtains energy in the form of chemical energy in food molecules ( such as 
glucose ) or from light energy. 

 

Energy take place in  

1-  Cytosol. 
2-  mitochondria & chloroplasts 

  Chemical energy stored in ATP_ drive chemical reaction in the cell.  
    Mitochondria & chloroplasts contain small amount of DNA that code for some of their 

proteins. These interesting organelles grow & produce themselves 

  Mitochondria It called “powerhouses” of the cell. 


background image

 

 

38

 

   ( 0.5 _ 1.0) µm in diameter & 2.5µm in length. Are bounded by double membrane  
   The outer mitochondria memb. is smooth & allows many small molecules to pass through 

it.   

    The inner mito. Memb., form shelves  or cisternia with oxidative  enzymes are attached 
  In addition, the inner cavityis filled with a matrix that contains dissolved enzymes which 

operate in association with the oxidative enzymes on the shelves to cause  of oxidation of  
the nutrients , and forming carbon dioxide and  water with releasing energy.  Energy is used 
to synthesize  ATP which transported out of the mitochondria ,wherever it is needed for 
performing cellular functions 
  

 

 

 


background image

 

 

39

 

  Mitoch. Are most numerous in cells that are very active (more than 1000 mitoch.,( in a 

single liver cell)                                                                                                                                       
In mammalian cell each mitoch, has 5_10 identical circular DNA links with genetic 
diseases, including a form ;
 

  1- of young adult blindness & progressive muscle degeneration.                                                                                                                 

2_ Mitoch. Also affect health & aging by leaking electron_ from free radicals toxic, these 
electrons bond with other compound in cell, interfering with normal function. 
 

  3_ Mitoch. Play role in programmed cell death or apoptosis (is a normal part of an 

organism's development & maintains) ex. Cells in the intestinal wall are continuously 
destroyed & replaced by new cells.                                                                                        
Inhibition of apoptosis is may contribute to a variety of diseases including cancer, 
acquired immunodeficiency syndrome (AIDs) & Alzheimer's disease. 
 

CYTOSKELETON 

  1-The shape of cells & their ability to move are determined in large part by the 

cytoskeleton, a dense of network of protein fibers.                                                                                                                    
2- Transport of materials & 3_ in cell division.   It is made of 3 types of protein filaments: 

  1-Microtubules 2- microfilaments- Are fiber formed from beadlike, globular protein 

subunits, which can rapidly assembled & disassembled. 

   ( also known as actins filaments)  
   3-Intermediat filaments: Made from fibrous protein subunits & are more stable than 

microt. &microfila. 

  1-Microtubules: are hollow cylinder: 
   Are the thickest filaments of cytoskeleton. They are 1- involved in the movement of 

chromosomes during cell division. 

   2- They are the major structural components of cilia & flagella. 
  3- They made of alpha – tubulin & beta tubulin. Microtubules have 13 rows of tubulin 

dimmers. 

  The regulation of microtubule assembly is under the control of microtubule organizing 

center, MTOCs. Centrosome a structure that is important in cell division. 

  The centrosome contain two centrioles. These structures which are oriented within the 

Centro some at right angles to each other are known as 9 × 3  structures, The centrioles are 
duplicated before cell division  


background image

 

 

41

 

 

 

 

CILIA & FLAGELLA

 : are composed of Microtubules  projecting from surface of many cells, 

thin , movable structures important in cell movement .          
 

 

Flagella are long single or only few (200μm) in animals flagella serve as the tail of 
sperm cells.  


background image

 

 

41

 

 

 

 Cilia _ has many short (2-10 μ m) appendages.  These structures are found on 
unicellular & small multicelular organism. In animals cilia occur on the surfaces of 
cells (e.g. respiratory passage ways). 

 

 


background image

 

 

42

 

  Eukaryotic cilia & flagella are structurally alike. Each consists of a slender, cylindrical stalk 

covered by an extension of the plasma membrane. The core of the stalk contains a group of 
microtubules arranged as 9+2 of microtubules. 

  Each cilium or flagellum is anchored in the cell by a basal body, which has a set of three 

attached microtubules. 

   (9x3 structure). 
  2-Microfilaments:  consist of intertwined strings of actin called also actin filaments, flexible 

solid fiber each one consists of two intertwined polymer chains. 

  Some type of cells have microvilli , projection of plasma membrane ,which contain bundles 

of microfilaments  

  3-Intermediate filaments  help stabilize cell shape  
  Are tough fibers .They vary widely in protein composition & size among different cell types. 

Their function to strengthen the cytoskeleton &stabilized cell shape .They are responsible 
for formation of a sheath called Nuclear lamina 

 

Inclusions 

Inclusions are of two kinds: stored cellular products 

such as glycogen granules, pigments, and fat droplets and foreign bodies such as dust 
particles, viruses, and intracellular bacteria. 

 Inclusions are never enclosed in a unit membrane, and unlike the organelles and 
cytoskeleton, they are not essential to cell survival.  

 


background image

 

 

43

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Mostafa Altae
المشاهدات: لقد قام 7 أعضاء و 170 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