Zawartość
- Komórki prokariotyczne a komórki eukariotyczne
- Struktury komórkowe i ich funkcje
- Organelle komórek eukariotycznych
- Membrany plazmowe są strażnikami komórek
- Bliższe spojrzenie na fosfolipidy
- Jądro jest mózgiem komórki
Mikroskopijne pojemniki znane jako komórki są podstawowymi jednostkami żywych istot na Ziemi. Każdy z nich ma wszystkie cechy przypisywane życiu przez naukowców. W rzeczywistości niektóre żywe stworzenia składają się tylko z jednej komórki. Z drugiej strony twoje ciało ma 100 bilionów dolarów.
Prawie wszystkie organizmy jednokomórkowe są prokariotaoraz w schemacie wielkiej klasyfikacji życia należą one do domeny Bacteria lub Archaea. Ludzie, podobnie jak wszystkie inne zwierzęta, rośliny i grzyby, są eukarionty.
Te małe struktury wykonują te same zadania w skali „mikro”, aby pozostać nienaruszone, tak jak ty i inne pełnowymiarowe organizmy, aby pozostać przy życiu w skali „makro”. I oczywiście, jeśli wystarczająca liczba pojedynczych komórek zawiedzie w tych zadaniach, organizm rodzicielski zawiedzie wraz z nim.
Struktury w komórkach mają indywidualne funkcje i ogólnie, bez względu na strukturę, można je zredukować do trzech podstawowych zadań: A. interfejs fizyczny lub granica ze specyficznymi cząsteczkami; systematyczne środki transportu chemikaliów do, wzdłuż lub poza konstrukcję; i specyficzna, unikalna funkcja metaboliczna lub rozrodcza.
Komórki prokariotyczne a komórki eukariotyczne
Jak wspomniano, podczas gdy komórki są ogólnie uważane za małe elementy żywych istot, wiele komórek są żyjące stworzenia.
Bakterie, których nie można zobaczyć, ale z pewnością wyczuwają swoją obecność na świecie (np. Niektóre powodują choroby zakaźne, inne pomagają prawidłowo spożywać żywność, taką jak ser i jogurt, a jeszcze inne odgrywają rolę w utrzymaniu zdrowia ludzkiego przewodu pokarmowego), są przykładem organizmów jednokomórkowych i prokariotów.
Komórki prokariotyczne mają ograniczoną liczbę składników wewnętrznych w porównaniu do ich odpowiedników eukariotycznych. Należą do nich: Błona komórkowa, rybosomy, kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA) i cytoplazma, cztery podstawowe cechy wszystkich żywych komórek; są one szczegółowo opisane później.
Bakterie mają także ściany komórkowe poza błoną komórkową, aby zapewnić dodatkowe wsparcie, a niektóre z nich mają również struktury zwane wiciami, biczymi konstruktami wykonanymi z białka, które pomagają organizmom, do których są przywiązane, poruszać się w swoim środowisku.
Komórki eukariotyczne mają wiele struktur, których nie mają komórki prokariotyczne, a zatem komórki te mają szerszy zakres funkcji. Być może najważniejsze są jądro i mitochondria.
Struktury komórkowe i ich funkcje
Przed wgłębieniem się w sposób, w jaki poszczególne struktury komórkowe obsługują te funkcje, pomocne jest sprawdzenie, jakie są te struktury i gdzie można je znaleźć. Pierwsze cztery struktury z poniższej listy są wspólne dla wszystkich komórek w naturze; pozostałe znajdują się w eukariotach, a jeśli struktura znajduje się tylko w niektórych komórkach eukariotycznych, informacja ta zostaje odnotowana.
Membrana komórkowa: Jest to również nazywane membrana plazmowa, ale może to powodować zamieszanie, ponieważ komórki eukariotyczne faktycznie mają wokół siebie błony plazmatyczne organelle, z których wiele opisano szczegółowo poniżej. Składa się z dwuwarstwy fosfolipidowej lub dwóch identycznie zbudowanych warstw skierowanych do siebie w sposób „lustrzany”. Jest to zarówno dynamiczna maszyna, jak i prosta bariera.
Cytoplazma: Ta żelowa matryca jest substancją, w której znajdują się jądro, organelle i inne struktury komórkowe, jak kawałki owoców w klasycznym deserie żelatynowym. Substancje przemieszczają się w cytoplazmie przez dyfuzję lub z obszarów o wyższym stężeniu tych substancji do obszarów o niższym stężeniu.
Rybosomy: Struktury te, które nie mają własnych błon, a tym samym nie są uważane za prawdziwe organelle, są miejscami syntezy białek w komórkach i same są zbudowane z podjednostek białkowych. Mają „stacje dokujące” dla przekaźnikowego kwasu rybonukleinowego (mRNA), który przenosi instrukcje DNA z jądra oraz aminokwasy, „bloki budulcowe” białek.
DNA: Materiał genetyczny komórek znajduje się w cytoplazmie komórek prokariotycznych, ale w jądrach (w liczbie mnogiej „jądra”) komórek eukariotycznych. Składający się z monomerów - czyli powtarzających się podjednostek - nazywany nukleotydy, z których istnieją cztery podstawowe rodzaje, DNA jest pakowane wraz z białkami wspierającymi zwanymi histonami w długą, ciągłą substancję zwaną chromatyna, który sam jest podzielony na chromosomy u eukariontów.
Organelle komórek eukariotycznych
Organelle stanowią świetne przykłady struktur komórkowych, które służą odrębnym, koniecznym i unikalnym celom, które polegają na utrzymaniu mechanizmów transportowych, które z kolei zależą od tego, jak te struktury fizycznie odnoszą się do reszty komórki.
Mitochondria są prawdopodobnie najważniejszymi cząsteczkami zarówno pod względem ich charakterystycznego wyglądu pod mikroskopem, jak i ich funkcji, polegającej na wykorzystaniu produktów reakcji chemicznych rozkładających glukozę w cytoplazmie w celu ekstrahowania dużej ilości trifosforanu adenozyny (ATP) tak długo w obecności tlenu. Jest to znane jako oddychania komórkowego i odbywa się głównie na błonie mitochondrialnej.
Inne kluczowe organelle obejmują retikulum endoplazmatyczne, rodzaj komórkowej „autostrady”, która pakuje i przenosi cząsteczki między rybosomami, jądrem, cytoplazmą i zewnętrzną powierzchnią komórki. Ciała Golgiegolub „dyski”, które odrywają się od retikulum endoplazmatycznego jak małe taksówki. Lizosomy, które są pustymi, kulistymi ciałami, które rozkładają produkty odpadowe powstające podczas reakcji metabolicznych komórek.
Membrany plazmowe są strażnikami komórek
Trzy zadania błony komórkowej polegają na zachowaniu integralności samej komórki, służąc jako półprzepuszczalna membrana, przez którą mogą przechodzić małe cząsteczki i ułatwiając aktywny transport substancji za pośrednictwem „pomp” osadzonych w błonie.
Cząsteczki tworzące każdą z dwóch warstw błony są fosfolipidy, które mają hydrofobowe „ogony” wykonane z tłuszczu skierowane do wewnątrz (a zatem ku sobie) i hydrofilowe „głowy” zawierające fosfor skierowane na zewnątrz (i to w kierunku do wewnątrz i na zewnątrz samej organelli lub w przypadku właściwa błona komórkowa, wewnętrzna i zewnętrzna komórka).
Są one liniowe i prostopadłe do ogólnej struktury podobnej do arkusza membrany jako całości.
Bliższe spojrzenie na fosfolipidy
Fosfolipidy są wystarczająco blisko siebie, aby trzymać toksyny lub duże cząsteczki, które mogłyby uszkodzić wnętrze, gdyby przyznano przejście. Ale są wystarczająco daleko od siebie, aby umożliwić małe cząsteczki potrzebne do procesów metabolicznych, takie jak woda, glukoza (cukier, z którego wszystkie komórki zużywają energię) i kwasy nukleinowe (które są wykorzystywane do budowy nukleotydów, a zatem DNA i ATP, „waluty energetycznej” we wszystkich komórkach).
Membrana ma „pompy” osadzone wśród fosfolipidów, które wykorzystują ATP do wprowadzania lub przemieszczania cząsteczek, które zwykle nie przechodzą, ani ze względu na ich wielkość, ani dlatego, że ich stężenie jest większe po stronie, do której są pompowane cząsteczki. Ten proces nazywa się transport aktywny.
Jądro jest mózgiem komórki
Jądro każdej komórki zawiera pełną kopię całego DNA organizmu w postaci chromosomów; ludzie mają 46 chromosomów, z których 23 odziedziczył każdy rodzic. Jądro jest otoczone błoną plazmową zwaną koperta nuklearna.
Podczas procesu o nazwie mitoza, otoczka jądrowa zostaje rozpuszczona, a jądro dzieli się na dwie części po skopiowaniu lub replikacji wszystkich chromosomów.
Wkrótce potem następuje podział całej komórki, proces znany jako cytokineza. Powoduje to utworzenie dwóch komórek potomnych, które są identyczne ze sobą, jak również z komórką macierzystą.