Dalintis:
Eukariotinių ląstelių savybės, tipai, dalys, metabolizmas
The eukariotinių ląstelių yra daugelio organizmų, sudarančių ląsteles, turinčias šerdį, ribotą membraną ir struktūrinių komponentų rinkinį, struktūriniai komponentai..
Tarp žymiausių eukariotų organelių mes turime mitochondrijus, atsakingus už ląstelių kvėpavimą ir kitus kelius, susijusius su energijos gamyba ir chloroplastais, kurie randami augaluose ir atsakingi už fotosintezės procesą..
Be to, yra ir kitų struktūrų, kurias riboja membranos, pvz., Golgi aparatas, endoplazminis tinklas, vakuolai, lizosomos, peroksisomai, kurie yra unikalūs eukariotams..
Eukariotų organizmai yra gana įvairūs ir dydžio, ir morfologijos požiūriu. Grupę sudaro vienaląsčių pirmuonių ir mikroskopinių mielių augalai ir dideli gyvūnai, gyvenantys gilioje jūroje.
Eukariotai skiriasi nuo prokariotų daugiausia dėl branduolio ir kitų vidinių organelių buvimo, be to, turi aukštą genetinės medžiagos organizavimą. Galima sakyti, kad eukariotai yra daug sudėtingesni įvairiais, tiek struktūriniais, tiek funkciniais aspektais.
Indeksas
- 1 Bendrosios charakteristikos
- 2 dalys (organelės)
- 2.1
- 2.2 Mitochondrijos
- 2.3 Chloroplastai
- 2.4 Endoplazminis tinklas
- 2.5 Golgi aparatai
- 3 Eukariotiniai organizmai
- 3.1 Vienaląs
- 3.2 Augalai
- 3.3 Grybai
- 3.4 Gyvūnai
- 4 Eukariotinių ląstelių tipai
- 4.1 Neuronai
- 4.2 Raumenų ląstelės
- 4.3 Kremzlių ląstelės
- 4.4 Kraujo ląstelės
- 5 Metabolizmas
- 6 Skirtumai su prokariotais
- 6.1 Dydis
- 6.2 Organelių buvimas
- 6.3
- 6.4 DNR
- 6.5 Ląstelių dalijimosi procesai
- 6.6 Cytoskeletas
- 7 Nuorodos
Bendrosios charakteristikos
Svarbiausios eukariotinės ląstelės charakteristikos yra: apibrėžto branduolio buvimas su viduje esančia genetine medžiaga (DNR), subcelluliniais organeliais, atliekančiais konkrečias užduotis, ir citoskeletui..
Taigi kai kurios linijos turi ypatingų savybių. Pavyzdžiui, augalai turi chloroplastus, didelę vakuolę ir storą celiuliozės sieną. Grybeliuose yra chitino siena. Galiausiai, gyvūnų ląstelės turi centriolius.
Panašiai yra vienaląsčiai eukariotiniai organizmai protuose ir grybuose.
Šalys (organeliai)
Viena iš išskirtinių eukariotų savybių yra organinių ar subcelluliarinių skyrių buvimas, apsuptas membranos. Tarp labiausiai pastebimų turime:
Pagrindinė
Branduolys yra ryškiausia eukariotinių ląstelių struktūra. Ją riboja dviguba porinė lipidų membrana, leidžianti keistis medžiagomis tarp citoplazmos ir branduolinio interjero.
Tai yra organelė, atsakinga už visų ląstelių procesų koordinavimą, nes jame yra visos būtinos instrukcijos DNR, leidžiančios atlikti didžiulį procesų įvairovę..
Branduolys nėra visiškai sferinis ir statinis organelis, kurio viduje DNR yra išsklaidyta. Tai išskirtinio sudėtingumo struktūra su skirtingais komponentais, pvz., Branduolio apvalkalu, chromatinu ir branduoliu.
Branduolio viduje yra ir kitų įstaigų, tokių kaip Cajal kūnai ir PML kūnai (iš anglų kalbos: promielocitinė leukemija).
Mitochondrijos
Mitochondrijos yra organinės ląstelės, apsuptos dvigubos membranos sistemos ir randamos augaluose ir gyvūnuose. Mitochondrijų skaičius vienoje ląstelėje skiriasi priklausomai nuo to paties poreikio: ląstelėse su dideliu energijos poreikiu skaičius yra santykinai didesnis.
Metaboliniai takai, vykstantys mitochondrijose, yra: citrinų rūgšties ciklas, elektroninis transportas ir oksidacinis fosforilinimas, riebalų rūgščių beta oksidacija ir amino rūgščių skaidymas.
Chloroplastai
Chloroplastai yra organai, būdingi augalams ir dumbliams, kurie turi sudėtingą membraninę sistemą. Svarbiausia yra chlorofilas, žalias pigmentas, tiesiogiai dalyvaujantis fotosintezėje.
Be reakcijų, susijusių su fotosinteze, chloroplastai gali generuoti ATP, be kita ko, sintezuoti aminorūgštis, riebalų rūgštis. Naujausi tyrimai parodė, kad šis skyrius yra susijęs su medžiagų gamyba prieš patogenus.
Kaip ir mitochondrijos, chloroplastai turi savo genetinę medžiagą apskritai. Evoliuciniu požiūriu tai yra įrodymas, patvirtinantis galimo endosymbiotinio proceso, dėl kurio atsirado mitochondrijų ir chloroplastų, teoriją..
Endoplazminis tinklas
Retikulas yra membranų sistema, kuri tęsiama branduoliu ir kuri išlieka visame ląstelėje labirinto forma..
Jis yra padalintas į sklandų endoplazminį tinklelį ir grubų endoplazminį tinklelį, priklausomai nuo jo ribosomų. Apskritai retikulas yra atsakingas už baltymų sintezę. Tuo tarpu sklandžiai yra susijęs su lipidų metaboliniais keliais
Golgi aparatai
Jis susideda iš plokščių diskų, vadinamų „Golgos cisternomis“. Jis susijęs su baltymų sekrecija ir modifikacija. Ji taip pat dalyvauja kitų biomolekulių, tokių kaip lipidai ir angliavandeniai, sintezėje.
Eukariotiniai organizmai
1980 m. Mokslininkas Carl Woese ir bendradarbiai sugebėjo užmegzti ryšius tarp gyvų būtybių, naudojant molekulinius metodus. Per keletą pirmaujančių eksperimentų jie sugebėjo sukurti tris sritis (taip pat vadinamas „super karalystėmis“), palikdami tradicinę penkių karalių viziją.
Pagal Woese rezultatus mes galime klasifikuoti gyvas žemės formas į tris ryškias grupes: Archaea, Eubacteria ir Eukarya.
Eukarijos domene yra organizmai, kuriuos mes žinome kaip eukariotai. Ši linija yra labai įvairi ir apima daugybę organizmų, tiek vienaląsčių, tiek ir daugialypių..
Unicellular
Vienaląsčiai eukariotai yra labai sudėtingi organizmai, nes jie turi turėti visas tipiškas eukarioto funkcijas vienoje ląstelėje. Protozojos istoriškai klasifikuojamos kaip rizopodai, gumbai, žiedai ir sporozonai.
Pavyzdžiui, mes turime euglenas: fotosintezės rūšis, galinčias judėti per vėliavą.
Taip pat yra cilindriniai eukariotai, pavyzdžiui, žinoma genties priklausanti paramecija Paramecium. Jie turi tipišką batų formą ir juda daugelio blakstienų buvimo dėka.
Šioje grupėje taip pat yra patogeninių žmonių ir kitų gyvūnų rūšių, tokių kaip lytis Trypanosoma. Šiai parazitų grupei būdingas pailgas kūnas ir tipiškas lipnumas. Jie yra Chago ligos priežastis (Trypanosoma cruzi) ir miego ligos (Trypanosoma brucei).
Lytis Plasmodium tai yra maliarijos ar maliarijos priežastis žmogui. Ši liga gali būti mirtina.
Taip pat yra vienaląsčių grybų, tačiau labiausiai išsiskiriančios šios grupės savybės bus aprašytos vėlesniuose skyriuose.
Augalai
Visi dideli augalų, kuriuos mes stebime kasdien, sudėtingumas priklauso eukariotinei linijai, nuo žolių ir žolių iki kompleksų ir didelių medžių.
Šių asmenų ląstelėms būdinga ląstelių sienelė, sudaryta iš celiuliozės, kuri suteikia struktūrai standumo. Be to, jie turi chloroplastus, kuriuose yra visi biocheminiai elementai, reikalingi fotosintezės procesui.
Augalai atstovauja labai skirtingų organizmų grupei, turintys sudėtingus gyvavimo ciklus, kurių neįmanoma įtraukti į keletą savybių.
Grybai
Terminas "grybai" vartojamas skirtingiems organizmams, pvz., Pelėsioms, mielėms ir asmenims, galintiems gaminti grybus, žymėti.
Priklausomai nuo rūšies, ji gali atgaminti seksualinį ar asexualinį būdą. Joms būdinga sporų gamyba: mažos latentinės struktūros, kurios gali išsivystyti, kai aplinkos sąlygos yra tinkamos.
Galbūt manote, kad jie yra panašūs į augalus, nes abu būdingi nešioti gyvenimo būdai, ty jie nekelia. Tačiau grybai neturi chloroplastų ir neturi fermentų, reikalingų fotosintezei atlikti.
Jų mityba yra heterotrofinė, kaip ir dauguma gyvūnų, todėl jie turėtų ieškoti energijos šaltinio.
Gyvūnai
Gyvūnai sudaro beveik vieno milijono rūšių, kurios yra kataloguojamos ir teisingai klasifikuojamos, nors zoologai apskaičiavo, kad tikroji vertė gali siekti 7 arba 8 mln. Jos yra tokios įvairios grupės kaip minėtos.
Jiems būdinga heterotrofinė (jie ieško savo maisto) ir turi didelį judumą, kuris leidžia jiems judėti. Dėl šios užduoties jie turi daugybę įvairių judėjimo mechanizmų, kurie leidžia jiems judėti ant žemės, vandens ir oro..
Kalbant apie savo morfologiją, mes radome neįtikėtinai heterogenines grupes. Nors galėtume suskirstyti į bestuburius ir stuburinius gyvūnus, kurių bruožas skiriasi nuo stuburo ir notochordo..
Be bestuburių, mes turime poriferų, cnidarianų, annelidų, nematodų, plokščių kirmių, nariuotakojų, moliuskų ir dygiaodžių. Nors stuburiniai gyvūnai yra labiau žinomi, pavyzdžiui, žuvys, varliagyviai, ropliai, paukščiai ir žinduoliai.
Eukariotinių ląstelių tipai
Yra didelė eukariotinių ląstelių įvairovė. Nors galima manyti, kad sudėtingiausi yra gyvūnuose ir augaluose, tai neteisinga. Didžiausias sudėtingumas pastebimas protistiniuose organizmuose, kuriuose turi būti visi elementai, reikalingi gyvenimui vienoje kameroje.
Evoliucinis kelias, vedęs į daugiašakių organizmų atsiradimą, atnešė poreikį paskirstyti užduotis individui, kuris yra žinomas kaip ląstelių diferenciacija. Taigi kiekviena ląstelė yra atsakinga už ribotą veiklą ir turi morfologiją, kuri leidžia jai atlikti.
Gametų sintezės ar tręšimo metu gautas zigotas patenka į sekančius ląstelių dalijimus, kurie sukels daugiau nei 250 ląstelių tipų..
Gyvūnuose embriono diferenciacijos būdai nukreipiami į signalus, kuriuos jis gauna iš aplinkos ir daugiausia priklauso nuo aplinkos padėties besivystančiame organizme. Tarp žymiausių ląstelių tipų turime:
Neuronai
Neuronai ar specializuotos ląstelės nervų impulsų laidumo srityje, kurios yra nervų sistemos dalis.
Raumenų ląstelės
Skeleto raumenų ląstelės, kurios turi kontraktines savybes ir yra suderintos su gijų tinklu. Tai leidžia tipišką gyvūnų judėjimą, pvz., Važiavimą ar pėsčiomis.
Kremzlių ląstelės
Kremzlių ląstelės specializuojasi remti. Dėl šios priežasties juos supa matrica, kurioje yra kolageno.
Kraujo ląstelės
Kraujo kraujo ląstelės yra raudonos ir baltos kraujo ląstelės bei trombocitai. Pirmieji yra disko formos, jiems trūksta branduolio, kai jie yra brandūs, o jų funkcija - hemoglobino transportavimas. Baltųjų kraujo kūnelių imuninis atsakas ir trombocitai dalyvauja kraujo krešėjimo procese.
Metabolizmas
Eukariotams būdingi keli metaboliniai keliai, tokie kaip glikolizė, pentozės fosfatų keliai, be kitų riebalų rūgščių oksidacija, organizuota specifiniuose ląstelių skyriuose. Pavyzdžiui, ATP yra generuojamas mitochondrijose.
Augalų ląstelės turi būdingą medžiagų apykaitą, nes jose yra fermentinių mechanizmų, reikalingų saulės spinduliams ir organinių junginių susidarymui. Šis procesas yra fotosintezė ir paverčia jas autotrofiniais organizmais, kurie gali sintezuoti jų metabolizmui reikalingus energetinius komponentus.
Augalai turi specifinį kelią, vadinamą glioksilato ciklu, kuris vyksta glioksisomoje ir yra atsakingas už lipidų konversiją į angliavandenius.
Gyvūnai ir grybai yra būdingi heterotrofiniams. Šios linijos nesugeba gaminti savo maisto, todėl jos turi aktyviai ieškoti ir ją sugriauti.
Skirtumai su prokariotais
Esminis skirtumas tarp eukariotinio ir prokariotinio yra membranos riboto branduolio buvimas, apibrėžtas pirmoje organizmų grupėje..
Šią išvadą galime pasiekti išnagrinėdami abiejų terminų etimologiją: prokariotas kilęs iš šaknų pro tai reiškia "prieš" ir karyonas kuri yra pagrindinė; kadangi eukariotinis reiškia „tikrą branduolį“ (eu tai reiškia "tiesa" ir karyonas kuris reiškia pagrindinę
Tačiau, kaip žinoma, randame vienaląsčius eukariotus (ty visą organizmą sudaro viena ląstelė) Paramecium arba mielės. Panašiai randame daugelio ląstelių eukariotinius organizmus (sudarytus iš daugiau nei vienos ląstelės), pavyzdžiui, gyvūnus, įskaitant žmones.
Pagal iškastinį įrašą buvo galima daryti išvadą, kad eukariotai išsivystė iš prokariotų. Todėl logiška manyti, kad abiejų grupių charakteristikos yra panašios, pvz., Ląstelių membranos, bendrų metabolinių takų buvimas. Aiškiausi abiejų grupių skirtumai bus aprašyti toliau:
Dydis
Paprastai eukariotiniai organizmai yra didesni nei prokariotai, nes jie yra daug sudėtingesni ir turi daugiau ląstelių elementų.
Vidutiniškai prokarioto skersmuo yra nuo 1 iki 3 μm, o eukariotinė ląstelė gali būti nuo 10 iki 100 μm. Nors yra šios taisyklės išimčių.
Organelių buvimas
Prokariotiniuose organizmuose nėra ląstelių membranos ribotų struktūrų. Tai yra labai paprasta ir trūksta šių vidinių įstaigų.
Paprastai vienintelės prokariotų membranos yra atsakingos už organizmo ribojimą su išorine aplinka (atkreipkite dėmesį, kad ši membrana taip pat yra eukariotuose).
Pagrindinė
Kaip minėta pirmiau, branduolio buvimas yra pagrindinis elementas, kuriuo siekiama diskriminuoti abi grupes. Prokariotuose genetinė medžiaga nėra ribojama jokios biologinės membranos.
Priešingai, eukariotai yra sudėtingos vidinės struktūros ląstelės ir, priklausomai nuo ląstelių tipo, pateikia konkrečius organelius, kurie buvo išsamiai aprašyti ankstesniame skyriuje. Šios ląstelės paprastai turi vieną branduolį su dviem kiekvieno geno kopijomis - kaip ir daugelyje žmonių ląstelių.
Eukariotuose DNR (deoksiribonukleino rūgštis) yra labai organizuota skirtingais lygiais. Ši ilgoji molekulė yra susieta su proteinais, vadinamais histonais, ir yra suspausta iki tokio lygio, kad ji gali patekti į mažą branduolį, kuris gali būti stebimas tam tikru ląstelių pasiskirstymo tašku kaip chromosomų..
Prokariotai neturi šių sudėtingų organizavimo lygių. Paprastai genetinė medžiaga pateikiama kaip viena apvali molekulė, kuri gali prilipti prie ląstelės supančio biomembrano.
Tačiau DNR molekulė nėra atsitiktinai paskirstyta. Nors genetinė medžiaga nėra supakuota į membraną, ji yra regione, vadinamame nukleoidu.
Mitochondrijos ir chloroplastai
Konkrečiu mitochondrijų atveju tai yra ląstelių organeliai, kuriuose randami ląstelių kvėpavimo procesams reikalingi baltymai. Prokariotai, kuriuose turi būti šie oksidacinių reakcijų fermentai, yra įtvirtinti plazmos membranoje.
Taip pat tokiu atveju, kai prokariotinis organizmas yra fotosintetinis, procesas atliekamas chromatoforuose.
Ribosomos
Ribosomos yra struktūros, atsakingos už pasiuntinio RNR perkėlimą į baltymus, kuriuos molekulė koduoja. Jie yra gana gausūs, pavyzdžiui, bendra bakterija, pvz Escherichia coli, gali turėti iki 15 000 ribosomų.
Jūs galite atskirti du vienetus, kurie sudaro ribosomą: didelį ir nepilnametis. Prokariotinė linija apibūdinama pateikiant 70S ribosomas, sudarytas iš didelio 50S subvieneto ir mažo 30S subvieneto. Priešingai, eukariotuose jie susideda iš didelio 60S subvieneto ir mažo 40S subvieneto.
Prokariotuose ribosomos yra išsklaidytos citoplazmoje. Nors eukariotuose jie yra pritvirtinti prie membranų, kaip ir neapdorotame endoplazminiame tinklelyje.
Citoplazma
Dėl ribosomų buvimo prokariotinių organizmų citoplazma dažniausiai yra granuliuota. Prokariotuose DNR sintezė vyksta citoplazmoje.
Ląstelių sienelės buvimas
Tiek prokariotiniai, tiek eukariotiniai organizmai nuo išorinės aplinkos yra ribojami dviguba biologine lipidų membrana. Tačiau ląstelių sienelė yra ląstelę supanti struktūra, kuri yra tik prokariotinėje linijoje, augaluose ir grybuose..
Ši siena yra standi ir intuityviausia bendroji funkcija yra apsaugoti kamerą nuo aplinkos streso ir galimų osmosinių pokyčių. Tačiau kompozicijos lygmenyje ši siena yra visiškai kitokia šiose trijose grupėse.
Bakterijų siena susideda iš junginio, vadinamo peptidoglukanu, sudarančiu du struktūrinius blokus, susietus su β-1,4: N-acetil-gliukozamino ir N-acetiluramo rūgšties ryšiais.
Augaluose ir grybuose - tiek eukariotuose - sienos sudėtis taip pat skiriasi. Pirmoje grupėje yra celiuliozė, polimeras, sudarytas iš pakartotinių gliukozės cukraus vienetų, o grybai turi chitino sieneles ir kitus elementus, tokius kaip glikoproteinai ir gliukanai. Atkreipkite dėmesį, kad ne visi grybai turi ląstelių sienelę.
DNR
Eukariotų ir prokariotų genetinė medžiaga skiriasi ne tik suspaustu būdu, bet ir jo struktūra ir kiekiu..
Prokariotams būdingi nedideli DNR kiekiai, nuo 600 000 bazinių porų iki 8 mln. Tai reiškia, kad jie gali koduoti nuo 500 iki kelių tūkstančių baltymų.
Intronai (DNR sekos, nenurodančios baltymų ir sutrikdo genus) yra eukariotuose, o ne prokariotuose..
Horizontalus genų perdavimas yra svarbus procesas prokariotuose, o eukariotuose jis beveik nėra.
Ląstelių padalijimo procesai
Abiejose grupėse ląstelių tūris tampa didesnis, kol pasiekia tinkamą dydį. Eukariotai dalijasi pagal kompleksinį mitozės procesą, dėl kurio atsiranda dvi panašaus dydžio dukros ląstelės.
Mitozės funkcija yra užtikrinti tinkamą chromosomų skaičių po kiekvieno ląstelių dalijimosi.
Šio proceso išimtis yra mielių, ypač genties, ląstelių dalijimasis Saccharomyces, kur susiskaldymas lemia mažesnio dydžio dukterinės ląstelės susidarymą, nes jis formuojamas „išspaudimu“..
Prokariotinės ląstelės nesukelia ląstelių pasiskirstymo dėl mitozės - esminės branduolio trūkumo pasekmės. Šiuose organizmuose pasiskirstymas vyksta dvejetainiu padalijimu. Taigi, ląstelė auga ir padalija į dvi lygias dalis.
Yra tam tikrų elementų, kurie dalyvauja ląstelių dalijime eukariotuose, pavyzdžiui, centromeruose. Prokariotų atveju šių analogų nėra ir tik keletas bakterijų rūšių turi mikrotubulų. Seksualinio pobūdžio reprodukcija paplitusi eukariotuose ir nedažnai prokariotuose.
Cytoskeletas
Eukariotai turi labai sudėtingą organizaciją, veikiančią citoskeleto lygmeniu. Ši sistema susideda iš trijų rūšių siūlų, klasifikuojamų pagal jų skersmenį mikrofilmuose, tarpiniuose gijos ir mikrotubuliuose. Be to, su šia sistema yra baltymų su motorinėmis savybėmis.
Eukariotai pateikia keletą pratęsimų, leidžiančių ląstelei judėti savo aplinkoje. Tai yra vėliava, kurios forma panaši į plaktą, o eukariotų ir prokariotų judėjimas yra kitoks. Žiedai yra trumpesni ir paprastai būna daug.
Nuorodos
- Birge, E. A. (2013). Bakterijų ir bakteriofagų genetika. „Springer Science & Business Media“.
- Campbell, M. K., ir Farrell, S. O. (2011). Biochemija.
- Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2000). Ląstelė: molekulinis metodas. „Sinauer Associates“.
- Curtis, H., ir Barnes, N. S. (1994). Kvietimas į biologiją. Macmillan.
- Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C. & Garrison, C. (2001). Integruoti zoologijos principai. McGraw-Hill.
- Karp, G. (2009). Ląstelių ir molekulių biologija: sąvokos ir eksperimentai. John Wiley & Sons.
- Pontón, J. (2008). Grybų ląstelių sienelė ir anidulafungino veikimo mechanizmas. Rev Iberoam Micol, 25, 78-82.
- Vellai, T., ir Vida, G. (1999). Eukariotų kilmė: skirtumas tarp prokariotinių ir eukariotinių ląstelių. „Royal Society B“: Biologijos mokslai, 266(1428), 1571-1577.
- Voet, D., & Voet, J. G. (2006). Biochemija. Red. Panamericana Medical.
- Savaitės, B. (2012). Alcamo mikrobai ir visuomenė. Jones & Bartlett Publishers.