Komórka eukariotyczna: definicja, struktura i funkcja (z analogią i diagramem)

Zawartość

• Przegląd komórek eukariotycznych
• Jądro: centrum kontroli komórki
• Cytoplazma
• Membrana plazmowa: zewnętrzna granica
• Cytoszkielet: wsparcie komórkowe
• Centrosom
• Ściana komórki: obrońca
• Retikulum endoplazmatyczne: producent
• The Golgi Apparatus: The Packing Plant
• Lizosomy: „żołądki” komórki
• The Mitochondria: The Powerhouse
• Peroksysomy
• Chloroplast: szklarnia
• Vacuole
• Komórki roślinne vs. komórki zwierzęce

Jak już się nauczyłeś, komórki są podstawową jednostką życia.

Niezależnie od tego, czy masz nadzieję na zaliczenie testów biologii gimnazjum lub liceum, czy też szukasz odświeżenia przed biologią na studiach, wiedza na temat struktury komórek eukariotycznych jest koniecznością.

Czytaj dalej, aby uzyskać ogólny przegląd obejmujący wszystko, co musisz wiedzieć na (większości) kursach biologii w gimnazjum i liceum. Skorzystaj z łączy, aby uzyskać szczegółowe przewodniki po każdej organelli komórkowej, aby uzyskać dostęp do swoich kursów.

Przegląd komórek eukariotycznych

Czym dokładnie są komórki eukariotyczne? Są jedną z dwóch głównych klasyfikacji komórek - eukariotyczną i prokariotyczną. Są również bardziej złożone z tych dwóch. Komórki eukariotyczne obejmują komórki zwierzęce - w tym komórki ludzkie - komórki roślinne, komórki grzybowe i glony.

Komórki eukariotyczne charakteryzują jądro związane z błoną. To różni się od komórek prokariotycznych, które mają nukleoid - region gęsto komórkowy DNA - ale tak naprawdę nie mają oddzielnego przedziału związanego z błoną, takiego jak jądro.

Komórki eukariotyczne mają również organelle, które są strukturami związanymi z błoną znajdowanymi w komórce. Jeśli spojrzysz na komórki eukariotyczne pod mikroskopem, zobaczysz wyraźne struktury wszystkich kształtów i rozmiarów. Z drugiej strony komórki prokariotyczne wyglądałyby bardziej jednorodnie, ponieważ nie mają tych struktur związanych z błoną, aby rozbić komórkę.

Dlaczego organelle sprawiają, że komórki eukariotyczne są wyjątkowe?

Pomyśl o organellach jak o pokojach w domu: salonie, sypialniach, łazienkach i tak dalej.Wszystkie są oddzielone ścianami - w celi byłyby to błony komórkowe - a każdy rodzaj pokoju ma swoje własne odrębne zastosowanie, które ogólnie sprawia, że ​​dom jest wygodnym miejscem do życia. Organelle działają w podobny sposób; wszystkie mają różne role, które pomagają w funkcjonowaniu komórek.

Wszystkie te organelle pomagają komórkom eukariotycznym pełnić bardziej złożone funkcje. Zatem organizmy z komórkami eukariotycznymi - podobnie jak ludzie - są bardziej złożone niż organizmy prokariotyczne, takie jak bakterie.

Jądro: centrum kontroli komórki

Porozmawiajmy o „mózgu” komórki: jądrze, które przechowuje większość materiału genetycznego komórki. Większość komórek DNA znajduje się w jądrze, zorganizowanym w chromosomy. U ludzi oznacza to 23 pary dwóch chromosomów lub 26 chromosomów ogółem.

Jądro to miejsce, w którym komórka podejmuje decyzje, które geny będą bardziej aktywne (lub „wyrażone”), a które geny będą mniej aktywne (lub „stłumione”). Jest to miejsce transkrypcji, które jest pierwszym krokiem w kierunku syntezy białka i ekspresji genu w białko.

Jądro jest otoczone dwuwarstwową błoną jądrową zwaną otoczką jądrową. Koperta zawiera kilka porów jądrowych, które pozwalają substancjom, w tym materiałowi genetycznemu i informacyjnemu RNA lub mRNA, na wejście i wyjście z jądra.

I wreszcie, w jądrze znajduje się jąderko, które jest największą strukturą w jądrze. Jądro pomaga komórkom wytwarzać rybosomy - więcej na te w ciągu sekundy - a także odgrywa rolę w odpowiedzi komórek na stres.

Cytoplazma

W biologii komórki każda komórka eukariotyczna jest podzielona na dwie kategorie: jądro, które właśnie opisaliśmy powyżej, i cytoplazma, która jest, no cóż, wszystkim innym.

Cytoplazma w komórkach eukariotycznych zawiera inne związane z błoną organelle dobrze omówione poniżej. Zawiera także żelopodobną substancję o nazwie cytosol - mieszankę wody, substancji rozpuszczonych i białek strukturalnych - która stanowi około 70 procent objętości komórek.

Membrana plazmowa: zewnętrzna granica

Każda komórka eukariotyczna - komórki zwierzęce, komórki roślinne, jak to nazywacie - jest otoczona błoną plazmatyczną. Struktura błony plazmatycznej składa się z kilku składników, w zależności od rodzaju komórki, na którą patrzysz, ale wszystkie one mają jeden główny składnik: dwuwarstwa fosfolipidowa.

Każda cząsteczka fosfolipidu składa się z hydrofilowy (lub lubiąca wodę) głowa fosforanowa plus dwa hydrofobowy (lub nienawidzące wody) kwasy tłuszczowe. Podwójna membrana tworzy się, gdy dwie warstwy fosfolipidów ustawiają się w linii od ogona do ogona, przy czym kwasy tłuszczowe tworzą wewnętrzną warstwę membrany i grupy fosforanowe na zewnątrz.

Taki układ tworzy odrębne granice dla komórki, czyniąc każdą komórkę eukariotyczną odrębną jednostką.

Istnieją również inne elementy błony plazmatycznej. Białka w błonie plazmatycznej pomagają transportować materiały do ​​i z komórki, a także odbierają sygnały chemiczne ze środowiska, na które komórki mogą reagować.

Niektóre białka w błonie plazmatycznej (grupa o nazwie glikoproteiny) mają również dołączone węglowodany. Glikoproteiny działają jako „identyfikacja” komórek i odgrywają ważną rolę w odporności.

Cytoszkielet: wsparcie komórkowe

Jeśli błona komórkowa nie brzmi wszystko tak silny i bezpieczny, masz rację - to nie jest! Więc twoje komórki potrzebują cytoszkieletu poniżej, aby pomóc utrzymać ich kształt. Cytoszkielet składa się z białek strukturalnych, które są wystarczająco silne, aby utrzymać komórkę, i które mogą nawet pomóc komórce rosnąć i poruszać się.

Istnieją trzy główne typy włókien, które tworzą cytoszkielet komórek eukariotycznych:

Cytoszkielet jest przyczyną, dla której komórki eukariotyczne mogą przyjmować bardzo złożone kształty (sprawdź ten szalony kształt nerwu!) Bez zapadania się.

Centrosom

Spójrz na komórkę zwierzęcą pod mikroskopem, a zobaczysz kolejną organellę, centrosom, ściśle związany z cytoszkieletem.

Centrosom działa jako główny ośrodek organizujący mikrotubule (lub MTOC) komórki. Centrosom odgrywa kluczową rolę w mitozie - do tego stopnia, że ​​wady centrosomu są powiązane z chorobami wzrostu komórek, takimi jak rak.

Centrosom znajdziesz tylko w komórkach zwierzęcych. Komórki roślin i grzybów wykorzystują różne mechanizmy do organizowania swoich mikrotubul.

Ściana komórki: obrońca

Podczas gdy wszystkie komórki eukariotyczne zawierają cytoszkielet, niektóre typy komórek - jak komórki roślinne - mają ścianę komórkową dla jeszcze większej ochrony. W przeciwieństwie do błony komórkowej, która jest względnie płynna, ściana komórkowa jest sztywną strukturą, która pomaga utrzymać kształt komórki.

Dokładny skład ściany komórkowej zależy od rodzaju organizmu, na który patrzysz (glony, grzyby i komórki roślinne mają wyraźne ściany komórkowe). Ale są na ogół wykonane polisacharydy, które są złożonymi węglowodanami, a także białkami strukturalnymi wspierającymi.

Ściana komórkowa rośliny jest częścią tego, co pomaga roślinom stać prosto (przynajmniej dopóki nie zostaną tak pozbawione wody, że zaczną więdnąć) i wytrzymać czynniki środowiskowe, takie jak wiatr. Działa również jako półprzepuszczalna membrana, umożliwiając niektórym substancjom wchodzenie i wychodzenie z komórki.

Retikulum endoplazmatyczne: producent

Te rybosomy produkowane w jąderku?

Znajdziesz ich kilka w retikulum endoplazmatycznym lub ER. W szczególności znajdziesz je w szorstka siateczka śródplazmatyczna (lub RER), który bierze swoją nazwę od „szorstkiego” wyglądu, jaki ma dzięki wszystkim rybosomom.

Ogólnie rzecz biorąc, ER jest zakładem produkcyjnym komórki i jest odpowiedzialny za wytwarzanie substancji potrzebnych do wzrostu komórek. W RER rybosomy ciężko pracują, aby pomóc twoim komórkom wytwarzać tysiące różnych białek, których potrzebują twoje komórki, aby przetrwać.

Jest też część ER nie pokryte rybosomami, zwanymi gładka retikulum endoplazmatyczne (lub SER). SER pomaga komórkom wytwarzać lipidy, w tym lipidy, które tworzą błonę plazmatyczną i błony organelle. Pomaga również wytwarzać niektóre hormony, takie jak estrogen i testosteron.

The Golgi Apparatus: The Packing Plant

Podczas gdy ER jest zakładem produkcyjnym komórki, aparat Golgiego, zwany czasem ciałem Golgiego, jest zakładem pakowania komórki.

Aparat Golgiego pobiera białka wyprodukowane w ER i „pakuje” je, aby mogły prawidłowo funkcjonować w komórce. Pakuje również substancje w małe jednostki związane z błoną, zwane pęcherzykami, a następnie są wysyłane na właściwe miejsce w komórce.

Aparat Golgiego składa się z małych woreczków zwanych cisternae (wyglądają jak stos naleśników pod mikroskopem), które pomagają przetwarzać materiały. The cis twarzą aparatu Golgiego jest strona przychodząca, która przyjmuje nowe materiały, oraz przeł twarz to strona wychodząca, która je uwalnia.

Lizosomy: „żołądki” komórki

Lizosomy odgrywają również kluczową rolę w przetwarzaniu białek, tłuszczów i innych substancji. Są to małe organelle związane z błoną i bardzo kwaśne, co pomaga im funkcjonować jak „żołądek” komórki.

Zadaniem lizosomów jest trawienie materiałów, rozkładanie niepożądanych białek, węglowodanów i lipidów, aby można je było usunąć z komórki. Lizosomy są szczególnie ważną częścią twoich komórek odpornościowych, ponieważ mogą trawić patogeny - i chronią je przed szkodliwym działaniem.

The Mitochondria: The Powerhouse

Skąd więc twoja komórka dostaje energię na całą produkcję i wysyłkę? Mitochondria, czasem nazywane elektrownią lub baterią ogniwa. Osiem mitochondriów jest mitochondrium.

Jak zapewne się domyślacie, mitochondria to główne miejsca produkcji energii. Konkretnie, tam, gdzie mają miejsce dwie ostatnie fazy oddychania komórkowego - i miejsce, w którym komórka wytwarza większość swojej użytecznej energii, w postaci ATP.

Jak większość organelli, są otoczone dwuwarstwą lipidową. Ale mitochondria faktycznie mają dwie błony (wewnętrzną i zewnętrzną). Wewnętrzna membrana jest ściśle zwinięta na siebie, aby uzyskać większą powierzchnię, co daje każdemu mitochondrium więcej przestrzeni do przeprowadzania reakcji chemicznych i wytwarzania większej ilości paliwa dla komórki.

Różne typy komórek mają różną liczbę mitochondriów. Na przykład komórki wątroby i mięśni są w nich szczególnie bogate.

Peroksysomy

Podczas gdy mitochondria mogą być siłą napędową komórki, peroksysom jest centralną częścią metabolizmu komórek.

Dzieje się tak, ponieważ peroksysomy pomagają wchłaniać składniki odżywcze w twoich komórkach i są pełne enzymów trawiennych, które je rozkładają. Peroksysomy zawierają również i neutralizują nadtlenek wodoru - co w innym przypadku mogłoby uszkodzić DNA lub błony komórkowe - w celu promowania długoterminowego zdrowia komórek.

Chloroplast: szklarnia

Nie każda komórka zawiera chloroplasty - nie występują w komórkach roślinnych lub grzybowych, ale znajdują się w komórkach roślinnych i niektórych algach - ale te, które je dobrze wykorzystują. Chloroplasty to miejsce fotosyntezy, zestawu reakcji chemicznych, które pomagają niektórym organizmom wytwarzać użyteczną energię ze światła słonecznego, a także pomagają usuwać dwutlenek węgla z atmosfery.

Chloroplasty są wypełnione zielonymi pigmentami zwanymi chlorofilem, które wychwytują pewne długości fali światła i uruchamiają reakcje chemiczne, które składają się na fotosyntezę. Zajrzyj do chloroplastu, a zobaczysz stosy materiału przypominające naleśniki tylakoidy, otoczony otwartą przestrzenią (zwaną zręby).

Każdy tylakoid ma również własną błonę - błonę tylakoidową.

Vacuole

Sprawdź komórkę roślinną pod mikroskopem i prawdopodobnie zobaczysz duży bańka zajmuje dużo miejsca. To centralna wakuola.

U roślin centralna wakuola wypełnia się wodą i rozpuszczonymi substancjami i może stać się tak duża, że ​​zajmuje trzy czwarte komórki. Wywiera nacisk turgorowy na ścianę komórki, aby pomóc „napompować” komórkę, aby roślina mogła stać prosto.

Inne rodzaje komórek eukariotycznych, takie jak komórki zwierzęce, mają mniejsze wakuole. Różne wakuole pomagają przechowywać składniki odżywcze i odpady, dzięki czemu pozostają zorganizowane w komórce.

Komórki roślinne vs. komórki zwierzęce

Potrzebujesz odświeżenia na temat największych różnic między komórkami roślinnymi i zwierzęcymi? Jesteśmy z Tobą: