Informacja

Chloroplasty w komórce zwierzęcej

Chloroplasty w komórce zwierzęcej


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Co by się stało, gdybyśmy wstrzyknęli organelle chloroplastowe do komórki zwierzęcej?

Czy komórka zwierzęca to zniszczy? Czy jest możliwe, że chloroplast jakoś przetrwa, a nawet się rozmnoży? Czy w takiej komórce może istnieć fotosynteza, czy może brakuje niektórych niezbędnych mechanizmów?


Aby odpowiedzieć na twoje większe pytanie:

Tak, większość z tego jest możliwa - pod pewnymi warunkami - a zwierzęta i komórki zwierzęce mogą nabywać chloroplasty i używać ich.

Np.: patrz Elysia chlorotica, której komórki aktywnie pobierają chloroplasty i wykorzystują je oraz utrzymują je przy życiu (choć nie replikują). - Chociaż niektóre geny alg są również zawarte w genomie Elysia chlorotica - co można uznać za replikację częściową.

Istnieją również salamandry, które mają w sobie glony replikujące (od embriogenezy) - nawet glony (z chloroplastami) w komórkach zwierzęcych - chociaż tutaj glony mogą być raczej rozumiane jako symbionty lub "typy komórek", a komórki zwierzęce nie mają same chloroplasty.


Chloroplasty - Pokaż mi zieleń

Chloroplasty są producentami żywności w komórce. Organelle znajdują się tylko w komórkach roślinnych i niektórych protistach, takich jak glony. Komórki zwierzęce nie zawierają chloroplastów. Chloroplasty działają, aby przekształcić energię świetlną Słońca w cukry, które mogą być wykorzystane przez komórki. Cały proces nazywa się fotosyntezą i wszystko zależy od małych zielonych cząsteczek chlorofilu w każdym chloroplastach.

Rośliny są podstawą wszelkiego życia na Ziemi. Są klasyfikowani jako producenci świata. W procesie fotosyntezy rośliny wytwarzają cukry i uwalniają tlen (O2). Tlen uwalniany przez chloroplasty to ten sam tlen, którym oddychasz każdego dnia. Mitochondria działają w przeciwnym kierunku. Wykorzystują tlen w procesie uwalniania energii chemicznej z cukrów.


Komórka roślinna vs. Podobieństwa komórek zwierzęcych

Typ komórki

Zarówno komórki roślinne, jak i zwierzęce mają charakter eukariotyczny i mają dobrze zdefiniowane jądro związane z błoną.

Jądro

Występuje w obu typach komórek. Jądro przenosi większość materiału genetycznego w chromosomach, które niosą informację genetyczną w postaci DNA (kwasu dezoksyrybonukleinowego).

Błona komórkowa

Jest to półprzepuszczalna lub selektywnie przepuszczalna błona, która otacza zawartość komórki, pozwalając tylko wybranym cząsteczkom dostać się do komórki i blokując pozostałe.

Mitochondria

Działają jak elektrownia komórki, zamieniając żywność w energię. Komórki zwierzęce mają więcej mitochondriów, ponieważ są jedynym źródłem energii. Zawierają również niewielką ilość DNA.

Retikulum endoplazmatyczne (ER)

Te związane z błoną organelle składają się z szeregu podobnych do woreczków struktur, które pomagają w produkcji białek i lipidów oraz ich transporcie do aparatu Golgiego. Rough ER pomaga w transporcie białek, a gładkie ER pomaga w produkcji lipidów.

Rybosomy

Pełnią one rolę miejsc, w których białka syntetyzują z aminokwasów. Niektóre rybosomy są przyczepione do retikulum endoplazmatycznego, podczas gdy inne pływają swobodnie w cytoplazmie.

Korpusy/aparaty Golgiego

Jest to spłaszczona, podobna do worka struktura, która odbiera i przetwarza białka z retikulum endoplazmatycznego i transportuje je do różnych miejsc w komórce lub wysyła je poza komórkę.


Błony komórkowe

Zarówno komórki prokariotyczne, jak i eukariotyczne mają błona plazmatyczna (Rysunek 6), dwuwarstwa fosfolipidowa z osadzonymi białkami, która oddziela wewnętrzną zawartość komórki od otaczającego ją środowiska. Fosfolipid to cząsteczka lipidowa z dwoma łańcuchami kwasów tłuszczowych i grupą zawierającą fosforan. Błona plazmatyczna kontroluje przechodzenie cząsteczek organicznych, jonów, wody i tlenu do iz komórki. Odpady (takie jak dwutlenek węgla i amoniak) również opuszczają komórkę przechodząc przez błonę plazmatyczną. Błonę plazmatyczną omówimy bardziej szczegółowo w dalszej części, ale oto przegląd struktury powierzchni komórki.

Rycina 6. Eukariotyczna błona plazmatyczna jest dwuwarstwą fosfolipidową z osadzonymi w niej białkami i cholesterolem.

Błony plazmatyczne komórek, które specjalizują się w absorpcji, są złożone w przypominające palce wypustki zwane mikrokosmki (liczba pojedyncza = mikrokosmków) (Rysunek 7). Takie komórki zazwyczaj znajdują się w jelicie cienkim, narządzie, który wchłania składniki odżywcze ze strawionego pokarmu. Jest to doskonały przykład formy podążającej za funkcją. Osoby z celiakią mają odpowiedź immunologiczną na gluten, który jest białkiem znajdującym się w pszenicy, jęczmieniu i żyto. Odpowiedź immunologiczna uszkadza mikrokosmki, a zatem dotknięte nią osoby nie mogą wchłaniać składników odżywczych. Prowadzi to do niedożywienia, skurczów i biegunki. Pacjenci cierpiący na celiakię muszą stosować dietę bezglutenową.

Rycina 7. Mikrokosmki, pokazane tutaj, gdy pojawiają się na komórkach wyściełających jelito cienkie, zwiększają powierzchnię dostępną do wchłaniania. Te mikrokosmki znajdują się tylko na obszarze błony plazmatycznej, który jest skierowany w stronę wnęki, z której będą wchłaniane substancje. (kredyt “micrograph”: modyfikacja pracy Louisy Howard)


Kluczowe punkty funkcji chloroplastów

  • Chloroplasty to organelle zawierające chlorofil, występujące w roślinach, algach i sinicach. Fotosynteza zachodzi w chloroplastach.
  • Chlorofil to zielony pigment fotosyntetyczny w chloroplastach grana, który pochłania energię świetlną do fotosyntezy.
  • Chloroplasty znajdują się w liściach roślin otoczonych komórkami ochronnymi. Komórki te otwierają i zamykają maleńkie pory, umożliwiając wymianę gazową niezbędną do fotosyntezy.
  • Fotosynteza zachodzi w dwóch etapach: jasnym i ciemnym etapie reakcji.
  • ATP i NADPH powstają na etapie lekkiej reakcji, która zachodzi w chloroplastach grana.
  • Na etapie ciemnej reakcji lub cyklu Calvina, ATP i NADPH wytworzone podczas etapu jasnej reakcji są wykorzystywane do wytwarzania cukru. Ten etap występuje w zrębie roślin.

Cooper, Geoffrey M. „Chloroplasty i inne plastydy”. Komórka: podejście molekularne, wyd. 2, Sunderland: Sinauer Associates, 2000,


Ściana komórkowa

Ściana komórkowa jest sztywną powłoką, która chroni komórkę, zapewnia wsparcie strukturalne i nadaje kształt komórce. Komórki grzyba i protistanu mają również ściany komórkowe. Podczas gdy głównym składnikiem prokariotycznych ścian komórkowych jest peptydoglikan, główną cząsteczką organiczną w roślinnej ścianie komórkowej jest celuloza, polisacharyd składający się z jednostek glukozy. Kiedy wgryziesz się w surowe warzywo, takie jak seler, chrupi. To wszystko dlatego, że zębami rozdzierasz sztywne ściany komórek selera.

Rysunek (PageIndex<1>): Celuloza: Celuloza to długi łańcuch cząsteczek &beta-glukozy połączonych wiązaniem 1-4. Linie przerywane na każdym końcu figury wskazują serię znacznie większej liczby jednostek glukozy. Rozmiar strony uniemożliwia zobrazowanie całej cząsteczki celulozy.


Chloroplasty w komórce zwierzęcej - Biologia

dlaczego w komórce zwierzęcej nie ma chloroplastu?

Chloroplast jest obecny w komórce roślinnej, ponieważ rośliny są autotrofami, przygotowują własne pożywienie poprzez fotosyntezę zachodzącą w chloroplastach. Ale w przypadku zwierząt nie jest to wymagane, ponieważ są one zależne od roślin lub innych organizmów jako pokarmu.

Anush Manuel odpowiedział na to

dzieje się tak dlatego , że rośliny muszą gotować swoje jedzenie i chcą mieć kolor , ale w komórkach zwierzęcych pokarm nie jest gotowany i nie chcą mieć w nich zielonego koloru .

Devanshi D Dash odpowiedział na to

Nie, nie ma chloroplast, gdyby miał chloroplast to byłby zielony, roślinny komórki są zielone z powodu chloroplast, i zwierzę komórki nie są zielone.

Nawet rośliny będące wutotrofami potrzebują chloroplastu do wychwytywania światła słonecznego do fotosyntezy, podczas gdy zwierzęta są heterotofami, które nie potrzebują żadnego chloroplastu.


Mikrofotografie elektronowe organelli komórkowych | Zoologia

W tym artykule omówimy: 1. Mikrograf elektronowy mitochondriów 2. Mikrograf elektronowy Golgiego Kompleks 3. Mikrograf elektronowy siateczki endoplazmatycznej 4. Mikrograf elektronowy lizosomów 5. Mikrograf elektronowy plastydów 6. Mikrograf elektronowy jądra.

  1. Mikrograf elektronowy mitochondriów
  2. Mikrograf elektronowy kompleksu Golgiego
  3. Mikrograf elektronowy retikulum endoplazmatycznego
  4. Mikrograf elektronowy lizosomów
  5. Mikrograf elektronowy plastydów
  6. Mikrograf elektronowy jądra

1. Mikrograf elektronowy mitochondriów:

Jest to zdjęcie z mikroskopu elektronowego największego i najważniejszego organelli komórki – mitochondriów i charakteryzuje się następującymi cechami (ryc. 7 i 8):

(1) Nazwę mitochondria nadał Benda (1898), a ich funkcję człowieka ujawnił Kingsbury (1912).

(2) Każde mitochondria w przekroju mają postać kiełbasy, miseczki lub miseczki wyłożonej podwójnymi membranami. Teoretycznie membrana jest podobna strukturą i składem chemicznym do błony plazmatycznej.

(3) Dwie błony są oddzielone przestrzenią wypełnioną płynem o szerokości 6-8 mm, zwaną przestrzenią okołomitochondrialną.

(4) Wewnętrzna błona jest wyrzucana do jamy centralnej jak palce przypominające wyrostki - grzebienie.

(5) Liczne małe, zaokrąglone i szykowane cząstki – Oksysomy lub F1 lub ATPare są przyłączone do wewnętrznej powierzchni błony wewnętrznej.

(6) Wnęka centralna jest wypełniona macierzą, która teoretycznie zawiera okrągłe rybosomy DNA 55s i enzymy oddechowe.

(7) Główną funkcją mitochondriów jest synteza energii chemicznej - ATP z glukozy jako substratu.

(8) Z jednej cząsteczki glukozy syntetyzowanych jest 38 cząsteczek ATP (40%), a reszta energii (60%) idzie w postaci ciepła.

2. Mikrograf elektronowy Golgiego Złożony:

Jest to zdjęcie z mikroskopu elektronowego kompleksu Golgiego wraz z jego rysunkami liniowymi i charakteryzuje się następującymi cechami (ryc. 9 i 10):

(1) Został odkryty przez Camillio Golgiego (1898) i został nazwany jego imieniem.

(2) Kompleks Golgiego, jak widać na mikrofotografii elektronowej, jest stosem (wiązką) pustych kanalików, które w rzeczywistości są pustymi, spłaszczonymi workami ułożonymi jeden nad drugim. Po obu stronach widoczne są również pewne duże pęcherzyki kuliste i mniejsze wakuole.

(3) Każda kanalika lub blaszka jest wyłożona membraną, która teoretycznie jest podobna do błony plazmatycznej pod względem struktury i składu chemicznego.

(4) Kompleks Golgiego jest bardziej widoczny i dobrze rozwinięty w komórkach wydzielniczych i nieobecny w RBC ssaków i komórkach prokariotycznych.

(5) Jego główną funkcją jest glikolizacja białek syntetyzowanych przez rybosomy, tj. Przekształca te obojętne białka w glikoproteiny, aby działały jako hormony, enzymy i ko­enzymy.

(6) Pomaga również w tworzeniu lizosomów i akrosomów plemników.

3. Mikrograf elektronowy retikulum endoplazmatycznego:

Jest to mikrografia elektronowa retikulum endoplazmatycznego i charakteryzuje się następującymi cechami (ryc. 11 i 12):

(1) Został odkryty i nazwany przez Portera (1948).

(2) Składa się z dużej liczby połączonych i rozgałęzionych kanalików, długich, spłaszczonych i podobnych do worków cystern oraz pustych, w przybliżeniu zaokrąglonych pęcherzyków obecnych w całej cytoplazmie, tworzących ciągły system.

(3) Każdy kanalik, cysterna lub pęcherzyk składa się z błony, która teoretycznie jest podobna do błony plazmatycznej pod względem struktury i składu chemicznego.

(4) Niektóre cysterny i kanaliki mają na swojej powierzchni małe, ciemne, zaokrąglone i ziarniste struktury, rybosomy. Ta retikulum endoplazmatyczne nazywa się szorstką lub ziarnistą ER. Retikulum endoplazmatyczne bez rybosomów nazywa się ER gładką lub ziarnistą.

(5) Główną funkcją szorstkiej retikulum endoplazmatycznego jest synteza białek.

(6) Główne funkcje gładkiej retikulum endoplazmatycznego to:

(b) Synteza lipidów i cholesterolu ampułkowego

(c) Mobilizacja jonów Ca+++ i Mg++ oraz (1) Glikogenoliza.

(7) Nie ma go w R.B.C. ssaków i komórek prokariotycznych.

(8) Oba typy retikulum zapewniają mechaniczne wsparcie, transport w komórce, przewodzenie impulsów nerwowych i elektrycznych oraz tworzenie błony jądrowej w czasie podziału komórki.

4. Mikrograf elektronowy lizosomów:

To jest zdjęcie z mikroskopu elektronowego lizosomu i charakteryzuje się następującymi cechami.

Są one również nazywane workami na samobójstwo lub workami na śmierć komórki (ryc. 13 i 14):

(1) Odkrył je de Duve (1954).

(2) Są to kuliste lub nieregularne pęcherzyki związane z błoną wypełnione enzymami trawiennymi.

(3) Lizosomy w komórce występują w trzech formach: lizosom pierwotny, lizosom wtórny i ciało resztkowe.

(4) Pierwotne lizosomy to powstające lizosomy, które są w stanie uśpienia, wtórne lizosomy to te, które połączyły się z pęcherzykami fagocytarnymi i uwolniły zawartość enzymu do pęcherzyka. Nazywa się to również fagosomem. Resztkowe ciało to takie, które zakończyło swoją funkcję trawienną i jest gotowe do wyrzucenia z komórki.

(5) Rozwijają się z kompleksu Golgiego.

(6) Oprócz trawienia, ich inną funkcją jest trawienie autofagiczne podczas skrajnego głodu lub skrajnych zatruć.

Promują również:

(d) Obrona przed chorobami, bakteriami i wirusami oraz

(7) Są one nieobecne w RBC ssaków, komórkach prokariotycznych i większości komórek roślinnych.

5. Mikrograf elektronowy plastydów:

Jest to mikroskop elektronowy plastydu lub chloroplastu, który jest integralnym składnikiem wszystkich zielonych liści roślin i charakteryzuje się następującymi cechami (ryc. 15 i 16):

(1) Mogą mieć kształt sferoidalny, jajowaty, gwiaździsty lub kołnierzowy i różnić się wielkością i liczbą w różnych komórkach.

(2) Każdy chloroplast jest strukturą podobną do worka, która składa się z podwójnych błon oddzielonych od siebie przestrzenią peryplastydalną.

(3) W zrębie lub jamie wypełnionej matrycą osadzone są dwa rodzaje podwójnych blaszek błoniastych:

(a) Mniejsze spłaszczone blaszki w kształcie dysku – Tylakoidy, umieszczone jedna nad drugą w stosie – grana.

(b) Większe lamele rurkowe między grana zwane lamellami lub progami, które łączą sąsiednią granna.

(4) Wewnętrzna powierzchnia pomiędzy dwiema błonami tylakoidów zawiera niezliczone ziarniste cząstki chlorofilu – Ouantasomy.

(5) Plastydy mają również swój własny kolisty DNA 55 s – Rybosomy i RNA

(6) Główną funkcją chloroplastu lub plastydu jest synteza cząsteczek węglowodanów z CO2 + H2O używając energii świetlnej.

6. Mikrograf elektronowy jądra:

To jest mikrofotografia elektronowa jądra. (rys. 17 i 18):

(1) Jądro zostało odkryte przez Browna (1831).

(2) Jest charakterystyczną jednostką prawie wszystkich komórek eukariotycznych z wyjątkiem RBC ssaków.

(3) Jądro jest na ogół jedno, ale może być również dwa, cztery lub wiele.

(4) Każde jądro otoczone jest podwójnymi błonami jądrowymi przebitymi licznymi porami jądrowymi. Każda membrana jądrowa jest jak membrana jednostkowa. Wewnątrz widoczne jest duże, ciemno zabarwione jąderko oraz sieć nitek chromatyny.

(5) Jąderko jest odpowiedzialne za całą syntezę rybosomalnego RNA, a chromatyna (DNA) jest odpowiedzialna za kontrolowanie wszystkich czynności metabolicznych komórki, jak również za wszystkie czynności dziedziczne.

(6) Nici chromatyny składają się z podwójnej helikalnej cząsteczki DNA, która jest nośnikiem jednostek dziedziczności – genów.


BIO 140 - Biologia Człowieka I - Podręcznik

/>
O ile nie zaznaczono inaczej, to dzieło jest objęte licencją Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Aby wydrukować tę stronę:

Kliknij ikonę drukarki na dole ekranu

Czy Twój wydruk jest niekompletny?

Upewnij się, że wydruk zawiera całą zawartość strony. Jeśli tak się nie stanie, spróbuj otworzyć ten przewodnik w innej przeglądarce i wydrukować stamtąd (czasami Internet Explorer działa lepiej, czasami Chrome, czasami Firefox itd.).

Rozdział 7

Komórki eukariotyczne

Pod koniec tej sekcji będziesz mógł:

  • Opisz budowę komórek eukariotycznych
  • Porównaj komórki zwierzęce z komórkami roślinnymi
  • Podaj rolę błony plazmatycznej
  • Podsumuj funkcje głównych organelli komórkowych

Czy słyszałeś kiedyś zwrot „bdquoform podąża za funkcją?”. To filozofia praktykowana w wielu branżach. W architekturze oznacza to, że budynki powinny być budowane tak, aby wspierać działania, które będą prowadzone w ich wnętrzu. Na przykład wieżowiec powinien być zbudowany z kilkoma windami, szpital powinien być zbudowany tak, aby pogotowie było łatwo dostępne.

Nasz świat przyrody również wykorzystuje zasadę podążania za funkcją, zwłaszcza w biologii komórki, co stanie się jasne, gdy będziemy badać komórki eukariotyczne (ryc. 1). W przeciwieństwie do komórek prokariotycznych, komórki eukariotyczne mają: 1) jądro związane z błoną 2) liczne organelle związane z błoną, takie jak retikulum endoplazmatyczne, aparat Golgiego, chloroplasty, mitochondria i inne oraz 3) kilka chromosomów w kształcie pręcików. Ponieważ jądro komórki eukariotycznej jest otoczone błoną, często mówi się, że ma ona „jądro pierwotne”. Słowo „bdquoorganelle” oznacza „mały wyspecjalizowane funkcje.

W tym momencie powinno być dla ciebie jasne, że komórki eukariotyczne mają bardziej złożoną strukturę niż komórki prokariotyczne. Organelle umożliwiają podział różnych funkcji w różnych obszarach komórki. Zanim przejdziemy do organelli, zbadajmy najpierw dwa ważne składniki komórki: błonę plazmatyczną i cytoplazmę.

Rysunek 1: Te figury przedstawiają główne organelle i inne składniki komórkowe (a) typowej komórki zwierzęcej i (b) typowej eukariotycznej komórki roślinnej. Komórka roślinna ma ścianę komórkową, chloroplasty, plastydy i centralną wakuolę i struktury niespotykane w komórkach zwierzęcych. Komórki roślinne nie mają lizosomów ani centrosomów.

Membrana plazmowa

Podobnie jak prokariota, komórki eukariotyczne mają błonę plazmatyczną (ryc. 2), dwuwarstwę fosfolipidową z osadzonymi białkami, która oddziela wewnętrzną zawartość komórki od otaczającego ją środowiska. Fosfolipid to cząsteczka lipidowa z dwoma łańcuchami kwasów tłuszczowych i grupą zawierającą fosforan. Błona plazmatyczna kontroluje przechodzenie cząsteczek organicznych, jonów, wody i tlenu do iz komórki. Odpady (takie jak dwutlenek węgla i amoniak) również opuszczają komórkę przechodząc przez błonę plazmatyczną.

Rycina 2: Eukariotyczna błona plazmatyczna to dwuwarstwa fosfolipidowa z osadzonymi w niej białkami i cholesterolem.

Błony plazmatyczne komórek, które specjalizują się w absorpcji, są złożone w przypominające palce wypustki zwane mikrokosmkami (liczba pojedyncza = mikrokosmki) (ryc. 3). Takie komórki zazwyczaj znajdują się w jelicie cienkim, narządzie, który wchłania składniki odżywcze ze strawionego pokarmu. Jest to doskonały przykład formy podążającej za funkcją. Osoby z celiakią mają odpowiedź immunologiczną na gluten, który jest białkiem znajdującym się w pszenicy, jęczmieniu i żyto. Odpowiedź immunologiczna uszkadza mikrokosmki, a zatem dotknięte nią osoby nie mogą wchłaniać składników odżywczych. Prowadzi to do niedożywienia, skurczów i biegunki. Pacjenci cierpiący na celiakię muszą stosować dietę bezglutenową.

Rycina 3: Mikrokosmki, pokazane tutaj, gdy pojawiają się na komórkach wyściełających jelito cienkie, zwiększają powierzchnię dostępną do wchłaniania. Te mikrokosmki znajdują się tylko na obszarze błony plazmatycznej, który jest skierowany w stronę wnęki, z której będą wchłaniane substancje. (kredyt "micrograph": modyfikacja pracy Louisy Howard)

Cytoplazma

Cytoplazma to cały obszar komórki między błoną plazmatyczną a otoczką jądrową (struktura, która zostanie omówiona wkrótce). Składa się z organelli zawieszonych w żelopodobnym cytozolu, cytoszkielecie i różnych substancji chemicznych (ryc. 1). Chociaż cytoplazma składa się w 70 do 80 procent z wody, ma półstałą konsystencję, która pochodzi z zawartych w niej białek. Jednak białka nie są jedynymi cząsteczkami organicznymi znajdującymi się w cytoplazmie. Znajdują się tam również glukoza i inne cukry proste, polisacharydy, aminokwasy, kwasy nukleinowe, kwasy tłuszczowe i pochodne glicerolu. Jony sodu, potasu, wapnia i wielu innych pierwiastków są również rozpuszczone w cytoplazmie. W cytoplazmie zachodzi wiele reakcji metabolicznych, w tym synteza białek.

Jądro

Zazwyczaj jądro jest najbardziej widocznym organellą w komórce (ryc. 1). Jądro (liczba mnoga = jądra) mieści DNA komórki i kieruje syntezą rybosomów i białek. Przyjrzyjmy się temu bardziej szczegółowo (rysunek 4).

Rycina 4: Jądro przechowuje chromatynę (DNA plus białka) w podobnej do żelu substancji zwanej nukleoplazmą. Jąderko to skondensowany region chromatyny, w którym zachodzi synteza rybosomów. Granica jądra nazywana jest otoczką jądrową. Składa się z dwóch dwuwarstw fosfolipidowych: błony zewnętrznej i błony wewnętrznej. Błona jądrowa jest ciągła z retikulum endoplazmatycznym. Pory jądrowe umożliwiają substancjom wchodzenie i wychodzenie z jądra.

Koperta nuklearna

Otoczka jądrowa jest strukturą z podwójną błoną, która stanowi najbardziej zewnętrzną część jądra (ryc. 4). Zarówno wewnętrzna, jak i zewnętrzna błona otoczki jądrowej to dwuwarstwy fosfolipidowe.

W otoczce jądrowej znajdują się pory, które kontrolują przechodzenie jonów, cząsteczek i RNA między nukleoplazmą a cytoplazmą. Nukleoplazma to półstały płyn wewnątrz jądra, w którym znajduje się chromatyna i jąderko.

Chromatyna i chromosomy

Aby zrozumieć chromatynę, warto najpierw rozważyć chromosomy. Chromosomy to struktury w jądrze, które składają się z DNA, materiału dziedzicznego. Być może pamiętasz, że u prokariotów DNA jest zorganizowane w pojedynczy okrągły chromosom. U eukariontów chromosomy są strukturami liniowymi. Każdy gatunek eukariotyczny ma określoną liczbę chromosomów w jądrach komórek ciała. Na przykład u ludzi liczba chromosomów wynosi 46, podczas gdy u muszek owocówek jest to osiem. Chromosomy są widoczne i rozróżnialne tylko wtedy, gdy komórka przygotowuje się do podziału. Kiedy komórka znajduje się w fazie wzrostu i utrzymywania swojego cyklu życiowego, białka są przyczepione do chromosomów i przypominają rozwinięty, pomieszany pęczek nitek. Te odwinięte kompleksy białkowo-chromosomowe nazywane są chromatyną (Rysunek 5). chromatyna opisuje materiał tworzący chromosomy zarówno po skondensowaniu, jak i dekondensacji.

Rysunek 5: (a) Ten obraz przedstawia różne poziomy organizacji chromatyny (DNA i białko). (b) Ten obraz przedstawia sparowane chromosomy. (kredyt b: modyfikacja pracy według danych skali NIH od Matta Russella)

Jądro

Wiemy już, że jądro kieruje syntezą rybosomów, ale jak to robi? Niektóre chromosomy mają odcinki DNA, które kodują rybosomalny RNA. Ciemno zabarwiony obszar w jądrze zwany jąderkiem (liczba mnoga = jąderka) agreguje rybosomalny RNA z powiązanymi białkami, aby złożyć podjednostki rybosomalne, które są następnie transportowane przez pory w otoczce jądrowej do cytoplazmy.

Rybosomy

Rybosomy to struktury komórkowe odpowiedzialne za syntezę białek. Podczas oglądania pod mikroskopem elektronowym rybosomy pojawiają się jako skupiska (polirybosomy) lub jako pojedyncze, maleńkie kropki, które swobodnie unoszą się w cytoplazmie. Mogą być przyłączone do cytoplazmatycznej strony błony plazmatycznej lub cytoplazmatycznej strony retikulum endoplazmatycznego i zewnętrznej błony otoczki jądrowej (ryc. 1). Mikroskopia elektronowa pokazała nam, że rybosomy, które są dużymi kompleksami białka i RNA, składają się z dwóch podjednostek, trafnie nazwanych dużą i małą (ryc. 6). Rybosomy otrzymują swoje „rzędy” do syntezy białek z jądra, w którym DNA jest transkrybowane do informacyjnego RNA (mRNA). mRNA wędruje do rybosomów, które tłumaczą kod dostarczony przez sekwencję zasad azotowych w mRNA na określoną kolejność aminokwasów w białku. Aminokwasy są budulcem białek.

Rycina 6 Rybosomy składają się z dużej podjednostki (na górze) i małej podjednostki (na dole). Podczas syntezy białek rybosomy łączą aminokwasy w białka.

Ponieważ synteza białek jest podstawową funkcją wszystkich komórek (w tym enzymów, hormonów, przeciwciał, barwników, składników strukturalnych i receptorów powierzchniowych), rybosomy znajdują się praktycznie w każdej komórce. Rybosomy występują szczególnie obficie w komórkach, które syntetyzują duże ilości białka. Na przykład trzustka jest odpowiedzialna za tworzenie kilku enzymów trawiennych, a komórki wytwarzające te enzymy zawierają wiele rybosomów. Widzimy zatem kolejny przykład formy następującej po funkcji.

Mitochondria

Mitochondria (liczba pojedyncza = mitochondria) są często nazywane „elektrowniami” lub „fabrykami energii” komórki, ponieważ są one odpowiedzialne za wytwarzanie trójfosforanu adenozyny (ATP), głównej cząsteczki przenoszącej energię w komórce. ATP reprezentuje krótkoterminowo zmagazynowaną energię komórki. Oddychanie komórkowe to proces wytwarzania ATP przy użyciu energii chemicznej znajdującej się w glukozie i innych składnikach odżywczych. W mitochondriach proces ten wykorzystuje tlen i wytwarza dwutlenek węgla jako produkt odpadowy. W rzeczywistości dwutlenek węgla, który wydychasz z każdym oddechem, pochodzi z reakcji komórkowych, które produkują dwutlenek węgla jako produkt uboczny.

Zgodnie z naszym tematem, w którym forma podąża za funkcją, należy podkreślić, że komórki mięśniowe mają bardzo wysokie stężenie mitochondriów, które produkują ATP. Twoje komórki mięśniowe potrzebują dużo energii, aby utrzymać ciało w ruchu. Kiedy twoje komórki nie otrzymują wystarczającej ilości tlenu, nie wytwarzają dużo ATP. Zamiast tego, niewielkiej ilości ATP, którą wytwarzają przy braku tlenu, towarzyszy produkcja kwasu mlekowego.

Mitochondria to owalne organelle z podwójną błoną (ryc. 7), które mają własne rybosomy i DNA. Każda membrana to dwuwarstwa fosfolipidowa osadzona w białkach. Warstwa wewnętrzna ma fałdy zwane cristae. Obszar otoczony fałdami nazywany jest macierzą mitochondrialną. Cristae i macierz pełnią różne role w oddychaniu komórkowym.

Rysunek 7. Ta mikrofotografia elektronowa pokazuje mitochondrium widziane przez transmisyjny mikroskop elektronowy. Ta organella ma błonę zewnętrzną i błonę wewnętrzną. Wewnętrzna błona zawiera fałdy, zwane cristae, które zwiększają jej powierzchnię. Przestrzeń między dwiema błonami nazywana jest przestrzenią międzybłonową, a przestrzeń wewnątrz błony wewnętrznej nazywana jest macierzą mitochondrialną. Synteza ATP odbywa się na błonie wewnętrznej. (kredyt: modyfikacja pracy Matthew Brittona, dane w skali od Matta Russela)

Peroksysomy

Peroksysomy to małe, okrągłe organelle otoczone pojedynczymi błonami. Przeprowadzają reakcje utleniania, które rozkładają kwasy tłuszczowe i aminokwasy. Odtruwają również wiele trucizn, które mogą dostać się do organizmu. (Wiele z tych reakcji utleniania uwalnia nadtlenek wodoru, H2O2, co byłoby szkodliwe dla komórek, jednak gdy te reakcje są ograniczone do peroksysomów, enzymy bezpiecznie rozkładają H2O2 na tlen i wodę.) Na przykład alkohol jest odtruwany przez peroksysomy w komórkach wątroby. Glioksysomy, które są wyspecjalizowanymi peroksysomami w roślinach, są odpowiedzialne za przekształcanie zmagazynowanych tłuszczów w cukry.

Pęcherzyki i wakuole

Pęcherzyki i wakuole to związane z błoną worki, które pełnią funkcję przechowywania i transportu. Poza faktem, że wakuole są nieco większe niż pęcherzyki, istnieje między nimi bardzo subtelna różnica: błony pęcherzyków mogą się łączyć z błoną plazmatyczną lub innymi systemami błon wewnątrz komórki. Dodatkowo niektóre czynniki, takie jak enzymy w wakuolach roślinnych, rozkładają makrocząsteczki. Błona wakuoli nie łączy się z błonami innych składników komórkowych.

Komórki zwierzęce a komórki roślinne

W tym momencie wiesz, że każda komórka eukariotyczna ma błonę plazmatyczną, cytoplazmę, jądro, rybosomy, mitochondria, peroksysomy i w niektórych wakuolach, ale istnieją pewne uderzające różnice między komórkami zwierzęcymi i roślinnymi. Podczas gdy zarówno komórki zwierzęce, jak i roślinne mają centra organizujące mikrotubule (MTOC), komórki zwierzęce mają również centriole związane z MTOC: kompleks zwany centrosomem. Każda komórka zwierzęca ma centrosom i lizosomy, podczas gdy komórki roślinne nie. Komórki roślinne mają ścianę komórkową, chloroplasty i inne wyspecjalizowane plastydy oraz dużą centralną wakuolę, podczas gdy komórki zwierzęce nie.

Centrosom

Centrosom jest ośrodkiem organizującym mikrotubule znajdującym się w pobliżu jąder komórek zwierzęcych. Zawiera parę centrioli, dwie struktury leżące prostopadle do siebie (ryc. 8). Każda centriola to cylinder złożony z dziewięciu trójek mikrotubul.

Rysunek 8. Centrosom składa się z dwóch centrioli leżących względem siebie pod kątem prostym. Każda centriola to cylinder złożony z dziewięciu trójek mikrotubul. Białka nietubulinowe (wskazane zielonymi liniami) utrzymują trojaczki mikrotubuli razem.

Centrosom (organella, z której pochodzą wszystkie mikrotubule) replikuje się przed podziałem komórki, a centriole wydają się odgrywać pewną rolę w przyciąganiu zduplikowanych chromosomów do przeciwległych końców dzielącej się komórki. Jednak dokładna funkcja centrioli w podziale komórki jest jasna, ponieważ komórki, którym usunięto centrosom, nadal mogą się dzielić, a komórki roślinne, które nie mają centrosomów, są zdolne do podziału komórek.

Lizosomy

Komórki zwierzęce mają inny zestaw organelli, których nie ma w komórkach roślinnych: lizosomy. Lizosomy są komórką „wyrzucaniem śmieci”. W komórkach roślinnych procesy trawienne zachodzą w wakuolach. Enzymy w lizosomach wspomagają rozkład białek, polisacharydów, lipidów, kwasów nukleinowych, a nawet zużytych organelli. Enzymy te są aktywne przy znacznie niższym pH niż cytoplazma. Dlatego pH w lizosomach jest bardziej kwaśne niż pH cytoplazmy. Wiele reakcji zachodzących w cytoplazmie nie mogło zachodzić przy niskim pH, więc ponownie widoczna jest zaleta podziału komórki eukariotycznej na organelle.

Ściana komórkowa

Jeśli przyjrzysz się rycinie 1b, diagramowi komórki roślinnej, zobaczysz strukturę zewnętrzną względem błony komórkowej zwaną ścianą komórkową. Ściana komórkowa jest sztywną powłoką, która chroni komórkę, zapewnia wsparcie strukturalne i nadaje kształt komórce. Komórki grzyba i protistanu mają również ściany komórkowe. Podczas gdy głównym składnikiem prokariotycznych ścian komórkowych jest peptydoglikan, główną cząsteczką organiczną w roślinnej ścianie komórkowej jest celuloza (ryc. 9), polisacharyd złożony z jednostek glukozy. Czy zauważyłeś kiedyś, że kiedy wgryzasz się w surowe warzywo, takie jak seler, chrupie? To wszystko dlatego, że zębami rozdzierasz sztywne ściany komórek selera.

Rysunek 9. Celuloza jest długim łańcuchem cząsteczek β-glukozy połączonych wiązaniem 1-4. Linie przerywane na każdym końcu figury wskazują serię znacznie większej liczby jednostek glukozy. Rozmiar strony uniemożliwia zobrazowanie całej cząsteczki celulozy.

Chloroplasty

Podobnie jak mitochondria, chloroplasty mają własne DNA i rybosomy, ale chloroplasty mają zupełnie inną funkcję. Chloroplasty to organelle komórek roślinnych, które przeprowadzają fotosyntezę. Fotosynteza to seria reakcji wykorzystujących dwutlenek węgla, wodę i energię świetlną do wytworzenia glukozy i tlenu. Jest to główna różnica między roślinami a zwierzętami. Rośliny (autotrofy) są w stanie wytwarzać własne pożywienie, takie jak cukry, podczas gdy zwierzęta (heterotrofy) muszą spożywać swoje pożywienie.

Podobnie jak mitochondria, chloroplasty mają błonę zewnętrzną i wewnętrzną, ale w przestrzeni zamkniętej przez wewnętrzną błonę chloroplastową znajduje się zestaw połączonych i ułożonych w stos wypełnionych płynem woreczków błonowych zwanych tylakoidami (ryc. 10). Każdy stos tylakoidów nazywa się granum (liczba mnoga = grana). Płyn otoczony wewnętrzną błoną otaczającą granę nazywa się zrębem.

Rysunek 10. Chloroplasty ma zewnętrzną membranę, wewnętrzną membranę i struktury membranowe zwane tylakoidami, które są ułożone w granę. Przestrzeń wewnątrz błon tylakoidowych nazywana jest przestrzenią tylakoidalną. Reakcje zbierania światła zachodzą w błonach tylakoidów, a synteza cukru odbywa się w płynie wewnątrz błony wewnętrznej, zwanym zrębem. Chloroplasty mają również własny genom, który znajduje się na pojedynczym kolistym chromosomie.

Chloroplasty zawierają zielony pigment zwany chlorofilem, który przechwytuje energię świetlną, która napędza reakcje fotosyntezy. Podobnie jak komórki roślinne, fotosyntetyczne protisty mają również chloroplasty. Niektóre bakterie przeprowadzają fotosyntezę, ale ich chlorofil nie jest degradowany do organelli.

Połączenie ewolucji

Endosymbioza

Wspomnieliśmy, że zarówno mitochondria, jak i chloroplasty zawierają DNA i rybosomy. Czy zastanawiałeś się dlaczego? Mocne dowody wskazują na endosymbiozę jako wyjaśnienie.

Symbioza to związek, w którym przetrwanie organizmów z dwóch odrębnych gatunków jest od siebie zależne. Endosymbioza (endo- = &ldquowithin&rdquo) to wzajemnie korzystny związek, w którym jeden organizm żyje w drugim. Przyroda obfituje w związki endosymbiotyczne. Wspomnieliśmy już, że mikroby wytwarzające witaminę K żyją w ludzkich jelitach. Ta zależność jest dla nas korzystna, ponieważ nie jesteśmy w stanie syntetyzować witaminy K. Jest ona również korzystna dla drobnoustrojów, ponieważ są one chronione przed innymi organizmami i przed wysychaniem oraz otrzymują obfite pożywienie ze środowiska jelita grubego.

Naukowcy od dawna zauważyli, że bakterie, mitochondria i chloroplasty mają podobną wielkość. Wiemy również, że bakterie mają DNA i rybosomy, podobnie jak mitochondria i chloroplasty. Naukowcy są przekonani, że komórki gospodarza i bakterie utworzyły związek endosymbiotyczny, gdy komórki gospodarza połknęły zarówno bakterie tlenowe, jak i autotroficzne (sinice), ale ich nie zniszczyły. Przez wiele milionów lat ewolucji te spożywane bakterie stały się bardziej wyspecjalizowane w swoich funkcjach, przy czym bakterie tlenowe stały się mitochondriami, a bakterie autotroficzne chloroplastami.

Centralny Vacuole

Wcześniej wspominaliśmy o wakuolach jako istotnych składnikach komórek roślinnych. Jeśli spojrzysz na ryc. 1b, zobaczysz, że każda z komórek roślinnych ma dużą centralną wakuolę, która zajmuje większość obszaru komórki. Centralna wakuola odgrywa kluczową rolę w regulacji stężenia wody w komórkach w zmieniających się warunkach środowiskowych. Czy zauważyłeś, że jeśli zapomnisz podlać roślinę przez kilka dni, to więdnie? Dzieje się tak, ponieważ gdy stężenie wody w glebie staje się niższe niż stężenie wody w roślinie, woda wydostaje się z centralnych wakuoli i cytoplazmy. Gdy centralna wakuola kurczy się, pozostawia ścianę komórkową niepodpartą. Ta utrata wsparcia dla ścian komórkowych komórek roślinnych powoduje więdnięcie rośliny.

Centralna wakuola wspiera również ekspansję komórki. Kiedy centralna wakuola zatrzymuje więcej wody, komórka powiększa się bez konieczności inwestowania dużej ilości energii w syntezę nowej cytoplazmy.

Podsumowanie sekcji

Podobnie jak komórka prokariotyczna, komórka eukariotyczna ma błonę plazmatyczną, cytoplazmę i rybosomy, ale komórka eukariotyczna jest zazwyczaj większa niż komórka prokariotyczna, ma prawdziwe jądro (co oznacza, że ​​jej DNA jest otoczone błoną) i ma inne błony. związane organelle, które pozwalają na kompartmentalizację funkcji. Błona plazmatyczna to dwuwarstwa fosfolipidowa osadzona w białkach. Jądro jąderko jest miejscem gromadzenia się rybosomów. Rybosomy znajdują się w cytoplazmie lub przyłączone do cytoplazmatycznej strony błony plazmatycznej lub retikulum endoplazmatycznego. Wykonują syntezę białek. Mitochondria uczestniczą w oddychaniu komórkowym, odpowiadają za większość ATP wytwarzanego w komórce. Peroksysomy hydrolizują kwasy tłuszczowe, aminokwasy i niektóre toksyny. Pęcherzyki i wakuole to przedziały magazynowe i transportowe. W komórkach roślinnych wakuole pomagają również rozkładać makrocząsteczki.

Komórki zwierzęce mają również centrosom i lizosomy. Centrosom ma dwa ciała prostopadłe do siebie, centriole i ma nieznany cel w podziale komórek. Lizosomy to organelle trawienne komórek zwierzęcych.

Komórki roślinne i komórki roślinopodobne mają ścianę komórkową, chloroplasty i centralną wakuolę. Roślinna ściana komórkowa, której głównym składnikiem jest celuloza, chroni komórkę, zapewnia wsparcie strukturalne i nadaje kształt komórce. Fotosynteza zachodzi w chloroplastach. Centralna wakuola może się rozszerzać bez konieczności wytwarzania większej ilości cytoplazmy.


Podsumowanie sekcji

Podobnie jak komórka prokariotyczna, komórka eukariotyczna ma błonę plazmatyczną, cytoplazmę i rybosomy, ale komórka eukariotyczna jest zazwyczaj większa niż komórka prokariotyczna, ma prawdziwe jądro (co oznacza, że ​​jej DNA jest otoczone błoną) i ma inne błony. związane organelle, które pozwalają na kompartmentalizację funkcji. Błona plazmatyczna to dwuwarstwa fosfolipidowa osadzona w białkach. Jąderko w jądrze jest miejscem gromadzenia się rybosomów. Rybosomy znajdują się w cytoplazmie lub są przyłączone do cytoplazmatycznej strony błony plazmatycznej lub retikulum endoplazmatycznego. Wykonują syntezę białek. Mitochondria wykonują oddychanie komórkowe i produkują ATP. Peroksysomy rozkładają kwasy tłuszczowe, aminokwasy i niektóre toksyny. Pęcherzyki i wakuole to przedziały magazynowe i transportowe. W komórkach roślinnych wakuole pomagają również rozkładać makrocząsteczki.

Komórki zwierzęce mają również centrosom i lizosomy. Centrosom ma dwa ciała, centriole, o nieznanej roli w podziale komórek. Lizosomy to organelle trawienne komórek zwierzęcych.

Komórki roślinne mają ścianę komórkową, chloroplasty i centralną wakuolę. Roślinna ściana komórkowa, której głównym składnikiem jest celuloza, chroni komórkę, zapewnia wsparcie strukturalne i nadaje kształt komórce. Fotosynteza zachodzi w chloroplastach. Centralna wakuola rozszerza się, powiększając komórkę bez konieczności wytwarzania większej ilości cytoplazmy.

System endomembranowy obejmuje otoczkę jądrową, retikulum endoplazmatyczne, aparat Golgiego, lizosomy, pęcherzyki, a także błonę plazmatyczną. Te składniki komórkowe współpracują ze sobą, aby modyfikować, pakować, znakować i transportować lipidy i białka błonowe.

Cytoszkielet ma trzy różne rodzaje elementów białkowych. Mikrofilamenty zapewniają sztywność i kształt komórki oraz ułatwiają ruchy komórkowe. Włókna pośrednie przenoszą napięcie i zakotwiczają jądro i inne organelle w miejscu. Mikrotubule pomagają komórce oprzeć się kompresji, służą jako ścieżki dla białek motorycznych, które przemieszczają pęcherzyki przez komórkę i przyciągają replikowane chromosomy do przeciwległych końców dzielącej się komórki. Są również elementami strukturalnymi centrioli, wici i rzęsek.

Komórki zwierzęce komunikują się za pośrednictwem macierzy zewnątrzkomórkowych i są połączone ze sobą połączeniami ścisłymi, desmosomami i połączeniami szczelinowymi. Komórki roślinne są połączone i komunikują się ze sobą przez plasmodesmata.


Obejrzyj wideo: model komórki zwierzęcej - zrób to sam! (Lipiec 2022).


Uwagi:

  1. Yogal

    Małe rzeczy!

  2. Slevin

    Bycie botem jest teraz wiarygodne i szanowane. Wkrótce boty otrzymają medale i wprowadzą je do Księgi Rekordów Guinnessa za doskonałość w idotyzmie

  3. Nasir Al Din

    Przepraszam za ingerowanie ... Niedawno tu jestem. Ale ten temat jest mi bardzo bliski. Gotowy do pomocy.

  4. Masson

    Na moim nie jest najlepszy wariant



Napisać wiadomość