Name: cell types and organelles
Uploaded: 2019-01-29T11:04:45.000Z
Duration: 2 min 56 s
Channel: JoVE

K12 Standards

north-carolina-k-12-science-standard-course-of-study

North Carolina K-12 Science Standard Course of Study

9-12

Biology

from-molecules-to-organisms-structures-and-processes

From Molecules to Organisms- Structures and Processes

LS.Bio.1.3

Cell Structure

Yaşam, en büyük organizmalardan en küçüğüne kadar hücrelerden oluşur. Hücreler yaşamın yapı taşlarıdır ve yaşamın var olması için gerekli malzemeleri sağlarlar. 
Yaşamın her kesiminden hücreler, DNA ve protein gibi benzer yapılar içerirken, bu tür yapıların dahili olarak nasıl organize edildiğine bağlı olarak iki farklı hücre tipi vardır. Prokaryotik hücreler, bakteri ve arkelerin hücreleri, organizasyonlarında basittir. Örneğin, genomları yoğun bir şekilde paketlenmişken, bir zarla çevrili değildir. Ökaryotik hücreler, hayvanları, bitkileri ve mantarları oluşturanlar daha karmaşıktır. İç yapılarını, belirli işlevleri yerine getiren zara bağlı yapılar olan organellere ayırırlar. Prokaryotların aksine, ökaryotik DNA bir nükleer zar içine alınır. Diğer organeller arasında endoplazmik retikulum, mitokondri ve lizozom bulunur. 
Dünyadaki ilk hücreler, yaklaşık 3,7 milyar yıl öncesine ait fosil kayıtlarında ortaya çıkıyor ve prokaryotik oldukları düşünülüyordu. Ökaryotik hücreler ilk olarak yaklaşık 2,4 milyar yıl önce, amip benzeri bir hücrenin bir bakteri hücresini yuttuğu ve kararlı bir birliktelik oluşturduğu zaman ortaya çıktı. Zamanla, hücre içindeki bu hücre, kloroplast ve mitokondri gibi yapılar oluşturmak üzere evrimleşti. 
Bitkiler ve hayvanlar ayrıca hücrelerinde daha fazla farklılığa yol açan çeşitli metabolik ve yapısal ihtiyaçlara sahiptir. Bitkilerin kendi enerjilerini üretmeleri gerektiğinden, bitki hücreleri fotosenteze yardımcı olan kloroplastlar içerir. Bitki hücresi ayrıca proteinleri, metabolitleri ve suyu depolamak için büyük bir vakuol içerir. Son olarak, bitki hücreleri ayrıca büyüme ve su tutma için gerekli olan sert bir hücre duvarına sahiptir. 
Hücreler çok küçük oldukları için sadece mikroskopi kullanılarak görülebilirler. Hücreleri görüntülemenin en basit yollarından biri parlak alan mikroskobudur. Bu mikroskop bir ışık kaynağı, ışığı odaklamak için bir kondansatör mercek, numuneyi görüntülemek için bir oküler mercek ve büyütme için bir objektif mercek içerir. Görünmezi görselleştirmek için gereken tek şey mikroskop değildir. Hücrelerin içindeki yapılar şeffaftır, bu nedenle hücrelerin boyalarla boyanması gerekir. Örneğin, safranin hücre çekirdeklerini kırmızıya boyamak için kullanılır. 
Bu laboratuvar çalışmasında, yanak ve bitki hücrelerini görselleştirmek için bileşik bir mikroskop kullanacaksınız.

hücre yapısı

<h4>Arka plan</h4>
Hücreler, ister bakteri gibi basit, tek hücreli organizmalar, ister filler ve dev sekoya ağaçları gibi büyük, çok hücreli organizmalar olsun, tüm organizmaların en temel biyolojik birimlerini temsil eder. 19. yüzyılın ortalarında, Hücre Teorisi bir hücreyi tanımlamak için önerildi:
<ul>
	<li>Her canlı organizma bir veya daha fazla hücreden oluşur.</li>
	<li>Hücreler, tüm organizmaların işlevsel birimleridir.</li>
	<li>Tüm hücreler önceden var olan hücrelerden ortaya çıkar.</li>
</ul>
Tüm hücreler, bir plazma zarı, bir sitoplazma, DNA ve ribozomlara sahip olmak gibi ortak özellikleri paylaşır. Bir plazma zarı, hücreyi çevreleyen bir fosfolipid çift tabakasıdır. Hücrelerin etrafındaki bu ince ve akışkan tabaka, hücrenin içeriğini çevresinden izole etmeye hizmet eder ve çevresi ile malzeme alışverişini düzenlerken, aynı zamanda diğer hücrelerle etkileşimi de kolaylaştırır. Plazma zarının içinde hücre, hücrenin işlevleri için hayati önem taşıyan organik moleküller, tuzlar ve diğer malzemeleri içeren sitoplazma adı verilen jel benzeri bir sıvı ile doldurulur. Bu nedenle, metabolik süreçler olarak bilinen yaşamı destekleyen biyokimyasal reaksiyonlar sitoplazmanın içinde gerçekleşir. Bir hücrenin gerçekleştirebileceği metabolik süreç türleri, genetik bilgisine bağlıdır. Tüm hücreler, hücresel yapıları ve ürünleri oluşturmak için kalıtsal plan olan genetik materyal olarak DNA'yı kullanır. Son olarak, tüm hücreler protein ürünlerini sentezlemek için ribozomları kullanır.
Genetik materyal konumlarına göre iki tür hücre vardır: "çekirdekten önce" anlamına gelen prokaryotik ve "gerçek çekirdek" anlamına gelen ökaryotik. Bu nedenle, her iki organizma türü de DNA'ya sahipken, bakteriler gibi prokaryotlar çekirdek yerine nükleoidlere veya "çekirdek benzeri" bileşenlere sahipken, ökaryotlar DNA'larını içerecek gerçek, zara bağlı çekirdeklere sahiptir. Ayrıca prokaryotlar, tipik olarak boyutları 10-100 μm arasında değişebilen ökaryotlara kıyasla 0,1-5,0 mikrometre (μm) civarında nispeten küçüktür. Prokaryotların küçük boyutu, materyallerin hücre içinde hızlı ve zahmetsiz bir şekilde dağıtılmasına ve metabolik işlemlerin yürütülmesine ve ayrıca atık veya diğer ürünlerin hücreden hızlı bir şekilde uzaklaştırılmasına olanak tanır. Bu nedenle ökaryotik hücreler, hayati işlevlerin yerine getirilmesini sağlamak için mitokondri veya Golgi aygıtı gibi organeller olarak bilinen özel yapılara sahiptir.
<h4>Ökaryotik Hücre</h4>
Ökaryotik hücre, tüm ökaryotların ortak türetilmiş bir özelliğidir, yani o zamandan beri tüm ökaryotlar tarafından miras alınan tek bir kökene sahipti. En eski ökaryotik hücreler yaklaşık 2,4 milyar yıl önce fosillerde görülür ve prokaryotik hücrelerden daha büyük oldukları için tanınabilirler1. Bu hücre tipinin kökeni, amip benzeri bir hücrenin bir mikrokok bakterisini yuttuğu ve kararlı bir birliktelik oluşturduğu endosimbiyotik bir olaydan kaynaklanmıştır2. Yutulan bakteriler, hücredeki aerobik metabolizma organelleri olan ilk enerji üreten organeller olan mitokondriye evrimleşti. Mitokondrinin kendi ayrı genomları vardır ve boyut olarak prokaryotlara benzerler. İki farklı bölmeyi çevreleyen iki zar tabakası içerirler. Yüksek enerjili biyomolekülleri parçalayan reaksiyonların bir kısmı iç bölmede meydana gelirken, dış bölme, bu bileşiklerden salınan enerjiyi hücrenin enerji para birimi olarak kullanılmak üzere adenozin trifosfat (ATP) moleküllerine yakalayan reaksiyonları barındırır.
Çekirdekler ve mitokondri, ökaryotik hücrelerin tek ortak yapısı değildir. Diğer her yerde bulunan ökaryotik organeller, düz ve pürüzlü endoplazmik retikulum (ER), Golgi aygıtı, lizozomlar ve vakuollerdir. Endoplazmik retikulum basitçe "plazma içindeki ağ" anlamına gelir ve adından da anlaşılacağı gibi, hücre içinde, özellikle çekirdeğin çevresinde büyük bir zar ağıdır. Pürüzlü ER'nin parçaları nükleer zardan uzanır ve yüzeylerindeki çok sayıda ribozom nedeniyle pürüzlü görünümleriyle pürüzsüz ER'den ayırt edilir. Kaba ER, plazma zarına gömülü proteinler veya hücreden salgılanan proteinler gibi protein sentezi bölgesidir. Buna karşılık, pürüzsüz ER lipid bazlı ürünler üretir, ancak aynı zamanda zararlı kimyasalları detoksifiye etmek için enzimler içerir. Bu nedenle karaciğer hücreleri bol miktarda pürüzsüz ER içerir. Ayrıca, kas hücreleri, kas kasılması için gerekli olan bu organelin kalsiyum depolama işlevi nedeniyle önemli miktarda düz ER içerir. Golgi aygıtı, ürünleri serbest bırakmak için plazma zarı ile birleşen veziküllerin içindeki hücresel ürünleri sıralar, değiştirir ve paketler. Kaba ER'de üretilen proteinlerin bazıları hücre içi sindirim enzimleridir. Bu enzimler, Golgi aygıtında lizozom adı verilen özel veziküller halinde paketlenir. Lizozomların ana işlevi, eski hücre parçalarının yanı sıra hücre tarafından yutulan gıda parçacıklarını sindirmektir. Vakuoller, hücreler içinde depolama birimleri olarak görev yapan hücre zarı keseleridir. Hücre tipine ve organizmaya bağlı olarak hücrenin su içeriğini düzenlemenin yanı sıra metabolik ürünleri ve hatta zehirli molekülleri depolamak için su depolamaya hizmet edebilirler.
<h4>Krallığa Özgü Organeller</h4>
Ökaryotik hücreler ayrıca her krallığa özgü farklı organeller geliştirdiler. Örneğin, Plantae ve Animalia krallıklarının her ikisi de ökaryotiktir, ancak bitki ve hayvan hücrelerinin organelleri, sırasıyla üretici ve tüketici olarak yaşamlarını sürdürmelerine izin veren temel şekillerde farklılık gösterir. Karasal bitkilerin uzun boylu büyümesi ve fotosentez için kullandıkları yaprakları tutmak için sert gövdelere sahip olmaları gerekir. Ayrıca kökler tarafından alınan suyu da tutabilmeleri gerekir. Hücreleri bu özel ihtiyaçları yansıtır. Hayvan hücrelerinin aksine, bitki hücrelerinde fotosentez için kullanılan ve genellikle yeşil pigment klorofil içeren kloroplastlar bulunur. Ek olarak, büyümeyi ve su tutmayı desteklemek için selülozdan yapılmış sert dış katmanlar olan hücre duvarları ile çevrilidirler. Hücredeki su basıncını korumak için büyük miktarlarda su depolamaları gerektiğinden, hayvan hücrelerinden daha büyük vakuollere sahiptirler. Ek olarak, bitki hücreleri, nişasta gibi fotosentetik ürünlerin yanı sıra pigmentler içeren plastidler adı verilen başka bir tür özel depolama organellerine de sahiptir. Bu farklılıklar dikkat çekicidir ve bitki hücrelerini hayvan hücrelerinden ayırır: bitki hücreleri genellikle sert hücre duvarları nedeniyle düzenli, dikdörtgen bir şekle sahipken, hayvan hücreleri yuvarlaktır ve daha düzensizdir.
<h4>Mikroskopi</h4>
Kurbağa oositleri gibi bazı hücreler çıplak gözle görülebilecek kadar büyüktür, ancak çoğu hücre herhangi bir görsel yardım olmadan görülemez. Bu nedenle, bilim adamları hücre yapılarını incelemek ve hücre tiplerini birbirinden ayırt etmek için mikroskopi tekniklerini kullanırlar. Mikroskoplar, insan gözüyle görülmesi zor veya imkansız olan nesneleri büyütebilirken, çoğu doku doğal olarak pigmentasyondan yoksundur. Bu nedenle, hücreleri moleküler bileşimlerine göre seçici olarak lekeleyebilen çözeltiler oluşturulmuştur. Bu, araştırmacıların bir hücredeki organelleri, bir bitki sapındaki doku tiplerini ve hayvanlardaki yağ tabakalarını ayırt etmelerini sağlar, sadece birkaç örnek vermek gerekirse. Metilen mavisi boyası, ölü hücrelerin nükleik asitlerini boyar ve negatif yüklü DNA'ya bağlanır. Safranin çözeltisi, hücre çekirdeklerini kırmızıya boyayan başka bir biyolojik boyadır. Hücrelerin sadece kısa bir süre için boyama solüsyonlarında olması gerekir ve boyama adımından hemen sonra monte edilebilir. Yaygın olarak kullanılan montaj teknikleri ıslak montaj ve yağa daldırmadır. Bir numunenin toplanması ve lamel ile lamel arasına sıvı içeren bir cam slayt üzerine konulmasıyla ıslak bir montaj oluşturulur. Hücre örnekleri su veya gliserol gibi sıvılarda süspanse edilir. Gliserolün canlı kültürlerle kullanılması daha iyidir, çünkü bakterilerin çoğalmasını önler3. Numunenin yüksek büyütmede görüntülenmesini iyileştirmek için lamel üzerine daldırma yağı eklenebilir. Bu, yağın camla aynı kırılma indisine sahip olması nedeniyle gerçekleştirilir, bu da ışığın camın geçeceği kadar içinden geçmesine izin verdiği anlamına gelir. Cam-hava arayüzü, ışığı yağ veya camdan daha fazla dağıtır, bu nedenle numuneler "kuru" veya yağsız olarak monte edildiğinde görüntünün netliği etkilenir. Hücreler boyandıktan ve monte edildikten sonra, mikroskop altında incelenmeye hazırdırlar.
Araştırmacıların nesneleri atomik düzeyde görüntülemelerine izin veren elektron tarama teknolojisinden, tek tek hücreler içindeki moleküllerin hareketinin gerçek zamanlı olarak izlenmesine izin veren floresan canlı hücre görüntülemeye kadar çeşitli mikroskopi teknikleri vardır4. Parlak alan mikroskobu, yalnızca bir halojen kaynak ışığı, ışığı odaklamak için bir kondansatör mercek, görüntüyü görüntülemek için bir oküler mercek ve görüntüyü büyütmek için objektif bir mercek gerektiren en basit mikroskopi tekniğidir. Herhangi bir mikroskopi tekniğiyle, kullanmadan önce bir mikroskobun parçalarını anlamak önemlidir. Genel olarak, parlak alan görüntüleme için kullanılan bileşik mikroskoplar, dürbünün üst kısmında, başa ve hedeflere bağlı bir göz merceğine sahiptir. Göz merceğinin büyütme oranı 10X'tir ve objektif lensleri 4X-100X aralığında belirli bir büyütmeye ayarlanmıştır. Standart bir mikroskopta üç ila beş objektif vardır. Hedefler, bir numunenin görüntülenmek üzere yerleştirildiği sahneye işaret eder. Sahne alanında genellikle bir slaydı tutmak ve izlerken hareket ettirmek için mekanik parçalar ve sahne klipsleri bulunur. Diyafram açıklığı, ışığın geçmesi için sahnedeki bir deliktir. Bu ışık, bir aydınlatıcı veya ışık kaynağı üzerindeki ayarlanabilir bir kondansatör mercek tarafından kontrol edilir. Görüntülenen nesne için sahnenin yakınlaştırmasını kontrol etmek için mikroskoplarda kaba ve ince odak ayar düğmeleri bulunur. Kaba netleme düğmesi, ince netlemeden daha büyük bir ölçekte hareket eder, ancak aynı eksendedirler. İnce netleme, sahnedeki nesne hedeflere yaklaştırıldığında kullanışlıdır. Objektif merceğin sahnedeki nesneye temas etmesine izin vermemek önemlidir, çünkü merceği çizebilir. Nesneler her zaman önce en düşük büyütme hedefinde görüntülenmeli ve daha yüksek büyütme hedeflerine geçmeden önce net bir şekilde odaklanmalıdır.
Mikroskopi, araştırma, teşhis ve tedavi dahil olmak üzere tıp alanının birçok yönü için önemli bir araçtır. Bu, daha invaziv bir cerrahi yerine yeni bir tedavi yöntemi olarak tıpta nanoteknolojinin kullanılması uygulamasına sahiptir5. Cerrahlar ayrıca, bazıları bir cerrahın kafasına monte edilmek üzere modifiye edilmiş ve ayak pedallarıyla çalıştırılan mikroskoplardan da yararlanırlar. Bunlar, günümüzde kullanılan ışık mikroskoplarından bile çok daha düşük büyütme oranına sahiptir, ancak optik ve beyin cerrahisi gibi hassas prosedürlerin güvenli bir şekilde yürütülmesini kolaylaştırırlar.
<h4>Başvuru</h4>
<ol class="referanslar">
	<li>Bengtson S, Rasmussen B, Ivarsson M, Muhling J, Broman C, Marone F, Stampanoni M, Bekker A. 2,4 milyar yıllık veziküler bazalttaki mantar benzeri misel fosilleri. Doğa, Ekoloji ve Evrim. 2017, Cilt 1, Makale numarası: 0141.</li>
	<li>Vellai T, Vida G. Ökaryotların kökeni: prokaryotik ve ökaryotik hücreler arasındaki fark. Proc. R. Soc. Lond. B. 1999, Cilt 266, 1571-1577.</li>
	<li>Gouet V, Roger G, Fonty C, Andre P. Gliserolün rumen selülolitik bakteri ve anaerobik mantarların büyümesi, yapışması ve selülolitik aktivitesi üzerindeki etkileri. Güncel Mikrobiyoloji. 24, 1992, Cilt 4, 197-201.</li>
	<li>Cognet L, Leduc C, Lounis B. Canlı hücreli tek parçacıklı izleme ve dinamik süper çözünürlüklü görüntülemedeki gelişmeler. Curr Opin Kimya Biol. 2014, Haziran; 20:78-85).</li>
	<li>Asiyanbola B, Soboyejo W. Cerrah için: nanoteknolojiye giriş. J Cerrahi Eğitici. 2008, Cilt 65, 2 (155-61).</li>
</ol>

Hücre Yapısı

Arka plan
Hücreler, ister bakteri gibi basit, tek hücreli organizmalar olsun, ister büyük olsun, tüm organizmaların en temel biyolojik birimlerini temsil eder.

Education

JoVE Lab Manual

Biyoloji

Fundamentals

Temel İlkeler

cell types and organelles

Cells are the basic units of life, and their structures help explain how living things work. Cell theory says that every living organism is made of one or more cells, cells are the functional units of organisms, and new cells come from preexisting cells. Cells also share key features, including a plasma membrane, cytoplasm, DNA, and ribosomes.

The plasma membrane is a phospholipid bilayer that surrounds the cell. It separates the cell from its environment and controls what enters and leaves. Inside it, the cytoplasm is a gel-like fluid that contains organic molecules, salts, and other materials needed for cell activity. Many metabolic processes, or life-supporting chemical reactions, take place there.

Cells use DNA as their genetic material, which acts as the blueprint for cellular structures and products. Ribosomes make proteins. Cells are often grouped as prokaryotic or eukaryotic based on where their genetic material is found. Prokaryotes, such as bacteria, have nucleoids instead of a true nucleus, while eukaryotes have membrane-bound nuclei.

Prokaryotic cells are usually small, about 0.1 to 5.0 micrometers, while eukaryotic cells are often 10 to 100 micrometers. Their small size helps prokaryotes move materials quickly and remove waste efficiently. Eukaryotic cells use organelles, such as mitochondria and the Golgi apparatus, to carry out important functions.

Eukaryotic cells are thought to have a shared origin and appear in fossils about 2.4 billion years ago. The earliest eukaryotic cells were larger than prokaryotic cells and likely formed through an endosymbiotic event. In this event, an amoeba-like cell engulfed a micrococcal bacterium, and that bacterium later became the mitochondrion. Mitochondria perform aerobic metabolism and have their own genome.

Mitochondria have two membranes that enclose two compartments. Some reactions that break down high-energy biomolecules happen in the inner compartment. Other reactions in the outer compartment capture released energy and convert it into ATP, the cell’s energy currency. Eukaryotic cells also contain the smooth and rough endoplasmic reticulum, the Golgi apparatus, lysosomes, and vacuoles.

The endoplasmic reticulum means “network inside the plasma,” and it forms a membrane network around the nucleus. Rough ER has ribosomes on its surface and makes proteins, including proteins for the plasma membrane and proteins that are secreted from the cell. Smooth ER makes lipid-based products and helps detoxify harmful chemicals, which is why liver cells contain much of it. Muscle cells also have a lot of smooth ER because it stores calcium needed for contraction.

The Golgi apparatus sorts, modifies, and packages cellular products into vesicles. Some proteins made in the rough ER are digestive enzymes. The Golgi packages these enzymes into lysosomes, which digest food particles taken into the cell and break down old cell parts. Vacuoles are membrane sacs used for storage, including water, metabolic products, or even poisonous molecules, depending on the cell.

Plant and animal cells are both eukaryotic, but they do not have the same organelles. Plant cells have chloroplasts for photosynthesis and often contain chlorophyll, the green pigment. They also have cell walls made of cellulose, which give support and help with water retention. Their larger vacuoles help maintain water pressure, and they also contain plastids that store pigments and products such as starch.

These differences make plant cells and animal cells easy to tell apart. Plant cells usually have a regular, rectangular shape because of their rigid cell walls. Animal cells are more rounded and irregular. Cell walls, chloroplasts, and large vacuoles are key features that distinguish plant cells from animal cells.

Many cells are too small to see without help, so scientists use microscopy to study them. Some cells, such as frog oocytes, are large enough to see with the naked eye, but most samples need magnification. Because many tissues lack color, stains are used to highlight cell parts and tissue types. Methylene blue stains nucleic acids in dead cells by binding to DNA, and safranin stains cell nuclei red.

After staining, cells can be mounted as a wet mount or with immersion oil. In a wet mount, the sample is placed on a slide with liquid between the slide and coverslip. Water or glycerol can be used as the liquid, and glycerol is better for live cultures because it prevents bacterial growth. Immersion oil improves high-magnification viewing because it has the same refractive index as glass and reduces light scattering.

Once stained and mounted, the sample is ready for the microscope. Microscopy methods range from electron scanning technology, which can view objects at atomic scale, to fluorescent live-cell imaging, which tracks molecules in real time. Bright-field microscopy is the simplest method and uses a halogen light source, condenser lens, ocular lens, and objective lens.

Compound microscopes have an eyepiece, a head with objectives, and a stage for the specimen. The eyepiece usually has 10X magnification, and objective lenses commonly range from 4X to 100X. The stage may have clips and mechanical parts to move the slide, and light passes through an aperture in the stage. Coarse and fine focus knobs control sharpness, and the slide should be viewed first at low magnification before moving higher.

Microscopy is important in medicine for research, diagnosis, and treatment. It also supports newer approaches such as nanotechnology in medicine, which can reduce the need for more invasive surgery. Surgeons use modified microscopes as well, including head-mounted models operated with foot pedals. These lower-magnification tools help doctors perform delicate procedures such as optical and neurosurgery safely.

Cell Types and Organelles

scientific method

Scientific Method Steps and Controls

The scientific method gives scientists a way to solve problems and explain natural events. Its development grew alongside new ideas in science during the European Renaissance. Thinkers such as Francis Bacon, Galileo, and Isaac Newton helped formalize the process. Although the method has changed over time, much of its basic framework is still used today. The process begins with observation and a clear question. A scientist first notices a natural phenomenon and then asks why it happens. This...

diffusion and osmosis

Cell Membrane Transport and Water Balance

Cell membrane transport and water balance help cells move materials in and out of the cytoplasm. Cell membranes are semipermeable, which means some molecules can pass through while others cannot. The phospholipid bilayer and its embedded proteins control this movement. Some of these proteins act as transport channels for ions and carbohydrates that could not cross on their own. Cells stay small in part because of the surface-area to volume ratio. As a cell grows, its surface area does not keep...

cell structure

Cells are the basic units of life, and their structures help explain how living things work. Cell theory says that every living organism is made of one or more cells, cells are the functional units of organisms, and new cells come from preexisting cells. Cells also share key features, including a plasma membrane, cytoplasm, DNA, and ribosomes. The plasma membrane is a phospholipid bilayer that surrounds the cell. It separates the cell from its environment and controls what enters and leaves.

macromolecules

Biomolecules and Their Tests

Biomolecules are the organic molecules that living things use for structure, energy, and heredity. They all have a carbon backbone and hydrogen atoms, and carbon can form four covalent bonds. That bonding flexibility lets carbon build chains, branches, rings, and other complex shapes. Biomolecules also commonly include oxygen, nitrogen, phosphorus, and sulfur. Small building blocks join together to make larger molecules. These units are called monomers. Two monomers can form a dimer through...

physiology of the circulatory system

Circulatory System: Blood Flow and Pressure

The circulatory system moves blood, oxygen, nutrients, and wastes through the body to support homeostasis. Homeostasis is the stable internal balance that organisms must maintain even when the outside environment changes. Physiology is the study of how body systems work, and the circulatory system is one of the key systems that helps keep internal conditions steady. Body systems are built from cells, tissues, organs, and organ systems. Humans have 11 major organ systems, and they work together...

fundamentals

Explore how prokaryotic and eukaryotic cells differ, what organelles do, and how microscopes reveal cell structures in plants and animals.

Cell Types and Organelles | JoVE K12

Pennsylvania State Academic Standards

Life Science

Structure and Function

3.1.9-12.A

ohios-learning-standards-and-model-curriculum

Ohio’s Learning Standards and Model Curriculum

Cells

Cell structure and function

Virginia  Standards of Learning

HIgh School

BIO.3

BIO.3.a

LS.2

LS.2.a

LS.2.c

Arizona Science Standards

High School

HS+B.L1

HS+B.L1U1.4

Next Generation Science Standards

From Molecules to Organisms: Structures and Processes

HS-LS1-1

Florida Department of Education

SC.912.L.14

SC.912.L.14.3

SC.912.L.14.5

new-york-state-science-learning-standards

New York State Science Learning Standards

HS-LS1-1.

Inheritance and Variation of Traits

HS-LS1-4.

Hücre Yapısı öğretimine bu 1 dakikalık eğitmen rehberiyle hazırlanın. JoVE Lab Manual üzerindeki Biology laboratuvarı için temel hazırlık adımlarını kapsar.

Biology içinde Hücre Yapısı Eğitmen Hazırlığı - 7.7K+ Görüntülenme | JoVE Lab Manual

5 dakikalık bu öğrenci protokol videosunda Hücre Yapısı prosedürlerini adım adım takip edin. JoVE Lab Manual üzerindeki Biology koleksiyonunun bir parçasıdır.

Biology içinde Hücre Yapısı Öğrenci Protokolü - 25K+ Görüntülenme | JoVE Lab Manual

Compounds Essential to Human Function

The human body is composed of cells that are fundamentally made up of several different molecules. These molecules are essential to carry out all ...

Macromolecules

Biomolecules
Organisms contain a wide variety of organic molecules with numerous functions which depend on the chemical structures and properties of these ...

Solution Preparation
ExpandCAUTION: It is important to always use care when handling reagents. For example, iodine will stain clothes and skin so wear ...

Identifying Macromolecules with Indicator Solutions
ExpandHYPOTHESES: In this activity, the experimental hypothesis might be that the addition of an ...

pH Regulation in Cells

pH plays a critical role in maintaining normal cellular activities. It helps maintain the structure and function of various proteins, dictates the charge ...

Chemistry of the Cell

Overview of Functional Groups

Functional groups are a group of atoms with characteristic properties, which when linked to the carbon skeleton of a molecule, alter the properties of ...

Introduction to Carbohydrates

Carbohydrates, proteins, and fats are the primary macronutrients in the human diet. However, carbohydrates are the most favored source of energy in the ...

Carbohydrate Metabolism

Sugars as Energy Storage Molecules

What are Lipids?

lipid-derived-compounds-in-the-human-body

Lipid-derived Compounds in the Human Body

Fats and lipids are crucial components in the human body. Some lipid-derived compounds, such as fat-soluble vitamins, eicosanoids, lipoproteins, and ...

Fats as Energy Storage Molecules

What are Proteins?

Protein Organization

Globular Proteins

In organisms, proteins are the most abundant macromolecules. They act as the building blocks of life and play various crucial roles in the body. Proteins ...

Fibrous Proteins

Fibrous proteins are either long and narrow proteins or assemble to form long and thin structures. They contain repetitive units and usually consist of ...

Protein Denaturation

The function of proteins depends on their native three-dimensional structure, which is dictated by the amino acid sequence of the specific protein. ...

Role of Proteins in the Human Body

Proteins are the building block of life. They are also&#160; the most abundant macromolecules with as many diverse roles in the body. They are part of ...

Nucleic Acids and Nucleotides

Nucleic acids are the most important macromolecules for the continuity of life. They carry the cell&#39;s genetic blueprint and have instructions for its ...

Nucleic Acid Structure

The pentose sugar in DNA is deoxyribose, while in RNA the pentose sugar is ribose. The difference between the sugars is the presence of the hydroxyl group ...

ATP Energy Storage and Release

ATP and Macromolecule Synthesis

Biological macromolecules are organic compounds, predominantly composed of carbon atoms. The carbon atoms are covalently bonded with hydrogen, oxygen, ...

Construct an explanation to illustrate relationships between structure and function of major macromolecules essential for life.

LS.Bio.1.1

Introduction to Enzymes

The use of enzymes by humans dates to 7000 BCE. Humans first used enzymes to ferment sugars and produce alcohol without knowing that this was an ...

Enzymes and Activation Energy

The activation energy (or free energy of activation), abbreviated as Ea, is the small amount of energy input necessary for all chemical reactions to ...

Introduction to Enzyme Kinetics

Enzyme kinetics studies the rates of biochemical reactions. Scientists monitor the reaction rates for a particular enzymatic reaction at various substrate ...

Turnover Number and Catalytic Efficiency

The turnover number of an enzyme is the maximum number of substrate molecules it can transform per unit time. Turnover numbers for most enzymes range from ...

Catalytically Perfect Enzymes

The theory of catalytically perfect enzymes was first proposed by W.J. Albery and J. R. Knowles in 1976. These enzymes catalyze biochemical reactions at ...

introduction-to-mechanisms-of-enzyme-catalysis

Introduction to Mechanisms of Enzyme Catalysis

For many years, scientists thought that enzyme-substrate binding took place in a simple &#34;lock-and-key&#34; fashion. This model stated that the enzyme ...

Ligand Binding and Linkage

Cooperative Allosteric Transitions

Ribozymes

Carry out investigations to illustrate how enzymes act as catalysts for biochemical reactions and how environmental factors affect enzyme activity.

LS.Bio.1.2

What are Cells?

Cells are the smallest and basic units of life, whether it is a single cell that forms the entire organism, e.g., in a bacterium or trillions of them, ...

Cell Size

Cell sizes vary widely among and within organisms. Bacterial cells range between 1-10 micrometers (&#x3BC;m)and are considerably smaller than most ...

Eukaryotic Compartmentalization

One of the distinguishing features of eukaryotic cells is that they contain membrane-bound organelles, such as the nucleus and mitochondria, that carry ...

Prokaryotic Cells

Prokaryotes are small unicellular organisms that include the domains&#x2014;Archaea and Bacteria. Bacteria include many common organisms, such as ...

Cytoplasm

The cytoplasm consists of organelles and a framework of protein scaffolds called the cytoskeleton suspended in an aqueous solution, the cytosol. The ...

The Nucleus

The nucleus is a membrane-bound organelle that acts as a control center in a eukaryotic cell. It contains chromosomal DNA, which controls gene expression ...

Endoplasmic Reticulum

Endoplasmic ReticulumThe endoplasmic reticulum (ER) is an extensive network of membranous sacs and tubules in eukaryotic cells, continuous with the outer ...

Ribosomes

Ribosomes translate genetic information encoded by messenger RNA (mRNA) into proteins. Both prokaryotic and eukaryotic cells have ribosomes. Cells that ...

Golgi Apparatus

As they leave the Endoplasmic Reticulum (ER), properly folded and assembled proteins are selectively packaged into vesicles. These vesicles are ...

Lysosomes

Lysosomes are membrane-enclosed spherical sacs derived from the Golgi apparatus. The most important function of the lysosome is degrading macromolecules ...

Peroxisomes

Peroxisomes and mitochondria are two important oxygen-utilizing organelles in eukaryotic cells. Mitochondria carry out cellular respiration&#x2014;the ...

Introduction to the Cytoskeleton

Overview of the Cytoskeleton
The cytoskeleton is a network of protein filaments present within the cell, having three distinct filaments ...

Introduction to Actin

Actin is a highly conserved cytoskeletal protein found abundantly in eukaryotic cells. It constitutes 10% weight of the total cellular protein in muscle ...

Background
Cells represent the most basic biological units of all organisms, whether it be simple, single-celled organisms like bacteria, or large, ...

overview-of-myosin-structure-and-function

Overview of Myosin Structure and Function

Myosins are a family of molecular motor proteins, first identified in the skeletal muscles, where they are responsible for muscle contraction. Along with ...

Visualizing Onion and Cheek Cells
ExpandImmediately before the experiment, wash and peel onion bulbs for the class.
Remove the entire brown outer skin and ...

Microtubules

Microtubules are the thickest cytoskeletal filaments with a diameter of 25 nm. In prokaryotic organisms, microtubules are commonly found in locomotory ...

The Structure of Intermediate Filaments

The intermediate filaments are one of three widely studied cytoskeletal filaments. They are so named as their diameter (10 nm) is in between that of ...

Types of Intermediate Filaments

The intermediate filaments are an essential component of the cytoskeleton. Presently six types of intermediate filament have been identified. Type I and ...

Gap Junctions

Multicellular organisms employ a variety of ways for cells to communicate with each other. Gap junctions are specialized proteins that form pores between ...

The Extracellular Matrix

In order to maintain tissue organization, many animal cells are surrounded by structural molecules that make up the extracellular matrix (ECM). Together, ...

Tissues

Cells with similar structure and function are grouped into tissues. A group of tissues with a specialized function is called an organ. There are four main ...

Plant Cell Wall

The plant cell wall gives plant cells shape, support, and protection. As a cell matures, its cell wall specializes according to the cell type. For ...

Plasmodesmata

The organs in a multicellular organism&#x2019;s body are made up of tissues formed by cells. To work together cohesively, cells must communicate. One way ...

Use models to explain how the structure of organelles determines its function and supports overall cell processes.

Cells are the smallest and basic units of life, whether it is a single cell that forms the entire organism, e.g., in a bacterium, or trillions of them, ...

the-tree-of-life-bacteria-archaea-and-eukaryotes

The Tree of Life - Bacteria, Archaea, and Eukaryotes

Prokaryotes are small unicellular organisms that include the domains &#8212; Archaea and Bacteria. Bacteria include many common microorganisms, such as ...

Prokaryotic vs. Eukaryotic Cells

Prokaryotic and eukaryotic cells represent two fundamental types of cellular organization, differing significantly in structure, complexity, and function. ...

Construct explanations to compare prokaryotic and eukaryotic cells in terms of structures and degree of complexity.

LS.Bio.1.4

The DNA Helix

Deoxyribonucleic acid, or DNA, is the genetic material responsible for passing traits from generation to generation in all organisms and most viruses. DNA ...

The Central Dogma

The central dogma explains the flow of genetic information from DNA nucleotides to the amino acid sequence of proteins.
RNA is the Missing Link Between ...

What is Gene Expression?

A gene is a stretch of DNA that serves as the blueprint for functional RNAs and proteins. Since DNA is comprised&#160; of nucleotides and proteins are ...

RNA Structure

The basic structure of RNA consists of a string of ribonucleotides attached by phosphodiester bonds. Although most RNA is single-stranded, it can form ...

Types of RNA

Three main types of RNA are involved in protein synthesis: messenger RNA (mRNA), transfer RNA (tRNA), and ribosomal RNA (rRNA). These RNAs perform diverse ...

Transcription

Transcription is the synthesis of RNA from a DNA sequence by RNA polymerase. It is the first step in producing a protein from a gene sequence. ...

Bacterial RNA Polymerase

Eukaryotic RNA Polymerases

Construct an explanation to summarize how DNA and RNA direct the synthesis of proteins.

LS.Bio.1.5

Analyze how the relationship between structure and function supports life processes within organisms.

Cell Types and Organelles

Description

Transcript

Tags

More videos by Standards