Карактеристике еукариотских ћелија, типови, делови, метаболизам



Тхе еукариотске ћелије су структурне компоненте широке лозе организама које карактеришу ћелије са језгром ограниченом мембраном и које имају низ органела.

Међу најистакнутијим органелама еукариота имамо митохондрије, одговорне за ћелијско дисање и друге путеве који се односе на стварање енергије и хлоропласте, који се налазе у биљкама и одговорни за процес фотосинтезе..

Поред тога, постоје и друге структуре ограничене мембранама као што су Голгијев апарат, ендоплазматски ретикулум, вакуоле, лизосоми, пероксисоми, између осталих, који су јединствени за еукариоте..

Организми који су део еукариота су прилично хетерогени, и по величини иу морфологији. Група се састоји од једностаничних протозоа и микроскопских квасаца до биљака и великих животиња које обитавају у дубоком мору.

Еукариоти се разликују од прокариота углавном због присуства језгра и других унутрашњих органела, поред тога што имају високу организацију генетског материјала. Може се рећи да су еукариоти много сложенији у различитим аспектима, и структурни и функционални.

Индек

  • 1 Опште карактеристике
  • 2 дела (органеле)
    • 2.1 Цоре
    • 2.2 Митохондрији
    • 2.3 Хлоропласти
    • 2.4 Ендоплазматски ретикулум
    • 2.5 Голги апарат
  • 3 Еукариотски организми
    • 3.1 Уницеллулар
    • 3.2 Биљке
    • 3.3 Гљиве
    • 3.4 Животиње
  • 4 Врсте еукариотских ћелија
    • 4.1 Неурони
    • 4.2 Мишићне ћелије
    • 4.3 Ћелије хрскавице
    • 4.4. Крвне ћелије
  • 5 Метаболизам
  • 6 Разлике са прокариотима
    • 6.1 Величина
    • 6.2 Присуство органела
    • 6.3 Цоре
    • 6.4 ДНК
    • 6.5 Процеси раздвајања ћелија
    • 6.6 Цитоскелет                                                                                   
  • 7 Референце

Опште карактеристике

Најважније карактеристике које дефинишу еукариотску ћелију су: присуство дефинисаног језгра са генетским материјалом (ДНК) у унутрашњости, субцелуларне органеле који обављају специфичне задатке и цитоскелет.

Према томе, неке линије имају посебне карактеристике. На пример, биљке имају хлоропласте, велику вакуолу и дебели целулозни зид. Код гљива је карактеристичан зид хитина. Коначно, животињске ћелије имају центриоле.

Слично томе, унутар протиста и гљивица постоје једноћелијски еукариотски организми.

Партије (органеле)

Једна од карактеристичних карактеристика еукариота је присуство органела или субцелуларних преграда окружених мембраном. Међу највидљивијим су:

Цоре

Језгро је највидљивија структура у еукариотским ћелијама. Ограничена је двоструком порозном липидном мембраном која омогућава размену супстанци између цитоплазме и нуклеарне унутрашњости.

То је органела одговорна за координацију свих ћелијских процеса, јер садржи све неопходне инструкције у ДНК које омогућавају извођење огромне разноликости процеса.

Нуклеус није савршено сферна и статична органела са ДНК која се насумице распоредила унутар ње. То је структура изузетне сложености са различитим компонентама као што су нуклеарна овојница, хроматин и језгра.

Постоје и друга тела унутар језгра као што су Цајалова тела и ПМЛ тела (са енглеског: промиелоцитиц леукемиа).

Митохондрије

Митохондрије су органеле окружене двоструким мембранским системом и налазе се у биљкама и животињама. Број митохондрија по ћелији варира у складу са потребама истог: у ћелијама са високим енергетским захтевима број је релативно већи.

Метаболички путеви који се одвијају у митохондријима су: циклус лимунске киселине, електронски транспорт и оксидативна фосфорилација, бета оксидација масних киселина и разградња аминокиселина..

Цхлоропластс

Хлоропласти су органеле типичне за биљке и алге које имају комплексан мембрански систем. Најважнији је хлорофил, зелени пигмент који директно учествује у фотосинтези.

Поред реакција повезаних са фотосинтезом, хлоропласти могу генерисати АТП, синтетизовати амино киселине, масне киселине, између осталих. Недавне студије су показале да се овај део односи на производњу супстанци против патогена.

Као и митохондрије, хлоропласти имају свој генетски материјал, у кружном облику. Са еволутивне тачке гледишта, ова чињеница је доказ који подржава теорију могућег ендосимбиотског процеса који је довео до митохондрија и хлоропласта..

Ендоплазматски ретикулум

Ретикулум је систем мембрана који се наставља са језгром и који се протеже кроз ћелију у облику лавиринта..

Подељена је на глатки ендоплазматски ретикулум и груби ендоплазматски ретикулум, у зависности од присуства рибозома у њему. Груби ретикулум је углавном одговоран за синтезу протеина - захваљујући усидреним рибозомима. Глатко, у међувремену, је повезано са метаболичким путевима липида

Голги апарат

Састоји се од низа спљоштених дискова званих "Голгијске цистерне". То се односи на секрецију и модификацију протеина. Она такође учествује у синтези других биомолекула, као што су липиди и угљени хидрати.

Еукариотски организми

Године 1980. истраживач Царл Воесе и сурадници успјели су успоставити односе између живих бића користећи молекуларне технике. Кроз серију пионирских експеримената, успели су да успоставе три домена (такође названа "супер краљевства") остављајући иза себе традиционалну визију пет краљевстава.

Према резултатима Воесе-а можемо поделити живе облике Земље на три уочљиве групе: Арцхаеа, Еубацтериа и Еукариа.

У домену Еукарије су организми које познајемо као еукариоте. Ова линија је веома разноврсна и обухвата низ организама, и једноћелијских и плурицелуларних..

Уницеллулар

Једноћелијски еукариоти су изузетно сложени организми, јер морају имати све типичне функције еукариота у једној ћелији. Протозое су историјски класифициране као ризоподи, цилијати, флагелати и спорозоани.

Као пример, имамо еуглену: фотосинтетске врсте способне да се крећу кроз флагеллум.

Ту су и цилијарни еукариоти, као што је чувена парамеција која припада роду Парамециум. Они имају типичан облик ципеле и крећу се захваљујући присуству многих цилија.

У овој групи постоје и патогене врсте људи и других животиња, као што је пол Трипаносома. Ову групу паразита карактерише издужено тело и типичан флагелум. Они су узрок Цхагасове болести (Трипаносома црузи) и успаване болести (Трипаносома бруцеи).

Род Пласмодиум то је узрочник маларије или маларије код људи. Ова болест може бити смртоносна.

Постоје и једноћелијске гљиве, али ће најистакнутије карактеристике ове групе бити описане у каснијим одељцима.

Плантс

Сва велика сложеност биљака које свакодневно посматрамо припада еукариотској лози, од траве и траве до комплекса и великих стабала.

Ћелије ових јединки су карактерисане постојањем ћелијске стене састављене од целулозе, која даје чврстоћу структури. Поред тога, они имају хлоропласте који садрже све биохемијске елементе неопходне за процес фотосинтетике.

Биљке представљају групу веома различитих организама, са сложеним животним циклусима које би било немогуће обухватити у неколико карактеристика.

Мусхроомс

Термин "гљива" се користи за означавање различитих организама као што су плијесни, квасци и појединци који су способни да производе гљиве.

У зависности од врсте може се репродуковати сексуални или асексуални начин. Углавном их карактерише производња спора: мале латентне структуре које се могу развити када су услови околине адекватни.

Можда мислите да су сличне биљкама, јер се обоје карактеришу носећи начин живота, тј. Они се не крећу. Међутим, гљивама недостају хлоропласти и не поседују ензиматске машине неопходне за фотосинтезу.

Њихова исхрана је хетеротрофна, као и већина животиња, тако да треба тражити извор енергије.

Животиње

Животиње представљају групу од скоро милион врста које су каталогизиране и правилно класифициране, иако зоолози процјењују да би стварна вриједност могла досећи 7 до 8 милијуна. Они су тако разноврсна група као што је горе поменуто.

Карактеришу их хетеротрофност (траже сопствену храну) и имају изузетну мобилност која им омогућава да се крећу. За овај задатак имају низ различитих механизама кретања који им омогућавају кретање по земљи, води и зраку..

У погледу морфологије, пронашли смо невероватно хетерогене групе. Иако смо могли да направимо поделу на бескичмењаке и кичмењаке, где је карактеристика која их издваја је присуство кичме и нохоса.

Унутар бескичмењака имамо пориферу, жарњаке, анелиде, нематоде, флатвормс, артроподе, мекушце и бодљикаше. Док краљежњаци укључују више познате групе као што су рибе, водоземци, гмизавци, птице и сисари.

Типови еукариотских ћелија

Постоји велика разноликост еукариотских ћелија. Иако се може мислити да се најкомплексније налазе у животињама и биљкама, то је нетачно. Највећа сложеност се уочава у протистичким организмима који морају имати све елементе потребне за живот у једној ћелији.

Еволуцијски пут који је довео до појаве вишестаничних организама донио је са собом потребу за дистрибуцијом задатака унутар појединца, који је познат као диференцијација ћелија. Према томе, свака ћелија је одговорна за низ ограничених активности и има морфологију која му омогућава да се спроведе.

Након процеса фузије гамета или оплодње, резултирајући зигот пролази кроз низ каснијих подела ћелија које ће довести до формирања више од 250 типова ћелија.

Код животиња, путеви диференцијације које прати ембрион су усмјерени сигналима које примају из околине и углавном зависе од положаја околине у организму у развоју. Међу најистакнутијим типовима ћелија имамо:

Неурони

Неурони или специјализоване ћелије у проводењу нервног импулса које су део нервног система.

Мишићне ћелије

Ћелије скелетних мишића које имају својства контракције и поређане су у мрежи филамената. Оне омогућавају типичне покрете животиња као што су трчање или ходање.

Ћелије хрскавице

Ћелије хрскавице су специјализоване за подршку. Због тога су окружени матрицом која представља колаген.

Крвне ћелије

Ћелијске компоненте крви су црвена и бела крвна зрнца и тромбоцити. Прве су у облику диска, немају језгре када су зреле и имају функцију транспорта хемоглобина. Беле крвне ћелије учествују у имуном одговору и тромбоцитима у процесу згрушавања крви.

Метаболизам

Еукариоти представљају серију метаболичких путева као што су гликолиза, путеви пентозних фосфата, бета оксидација масних киселина, између осталог, организовани у специфичне ћелијске преграде. На пример, АТП се генерише у митохондријима.

Биљне ћелије имају карактеристичан метаболизам, јер имају ензимску машинерију која је потребна за узимање сунчеве светлости и стварање органских једињења. Овај процес је фотосинтеза и претвара их у аутотрофне организме који могу да синтетишу енергетске компоненте које захтева њихов метаболизам.

Биљке имају специфичан пут назван глиоксилатни циклус који се јавља у глиоксизому и одговоран је за конверзију липида у угљене хидрате.

Животиње и гљиве се карактеришу као хетеротрофни. Ове лозе нису у стању да произведу сопствену храну, тако да морају активно да је траже и деградирају.

Разлике са прокариотима

Кључна разлика између еукариотског и прокариотског је присуство језгра ограниченог мембраном и дефинисано у првој групи организама.

Овај закључак можемо достићи испитивањем етимологије оба термина: прокариота долази из корена про што значи "пре" и карион што је језгро; док се еукариотски односи на присуство "правог језгра" (еу што значи "истина" и карион што значи језгро

Међутим, налазимо једноћелијске еукариоте (тј. Читав организам је једна ћелија) као познато Парамециум или квасаца. Слично томе, налазимо мултицелуларне еукариотске организме (састављене од више од једне ћелије) као животиње, укључујући и људе.

Према фосилним записима могуће је закључити да су еукариоти еволуирали из прокариота. Према томе, логично је претпоставити да обе групе имају сличне карактеристике као што су присуство ћелијске мембране, заједнички метаболички путеви, између осталих. Најистакнутије разлике између обе групе биће описане у наставку:

Величина

Обично су еукариотски организми већих димензија од прокариота, јер су много сложенији и имају више ћелијских елемената..

У просеку, пречник прокариота је између 1 и 3 μм, док еукариотска ћелија може бити од 10 до 100 μм. Иако постоје значајни изузеци од овог правила.

Присуство органела

У прокариотским организмима не постоје структуре ограничене ћелијском мембраном. Они су изузетно једноставни и немају та унутрашња тијела.

Обично су једине мембране које поседују прокариоте одговорне за ограничавање организма са спољашњим окружењем (имајте на уму да је ова мембрана присутна иу еукариотима).

Цоре

Као што је горе поменуто, присуство нуклеуса је кључни елемент за разликовање између обе групе. Код прокариота, генетски материјал није ограничен било којом врстом биолошке мембране.

Насупрот томе, еукариоте су ћелије са сложеном унутрашњом структуром и, у зависности од типа ћелије, представљају специфичне органеле који су детаљно описани у претходном одељку. Ове ћелије обично представљају једно једро са две копије сваког гена - као у већини ћелија људи.

Код еукариота, ДНК (деоксирибонуклеинска киселина) је високо организована на различитим нивоима. Овај дуги молекул је повезан са протеинима, званим хистони, и збијен је до таквог нивоа да може да уђе у мало језгро, које се може посматрати у одређеној тачки ћелијске деобе као хромозоми..

Прокариоти немају ове софистициране нивое организације. Генерално, генетски материјал је представљен као један кружни молекул који се може везати за биомембрану која окружује ћелију.

Међутим, молекул ДНК није случајно распоређен. Иако није умотан у мембрану, генетски материјал се налази у региону који се зове нуклеоид.

Митохондрије и хлоропласти

У специфичном случају митохондрија, то су ћелијске органеле у којима се налазе протеини неопходни за процесе ћелијске респирације. Прокариоти - који морају да садрже ове ензиме за оксидативне реакције - усидрени су у плазматској мембрани.

Исто тако, у таквом случају да је прокариотски организам фотосинтетски, процес се спроводи у хроматофорима.

Рибосоми

Рибосоми су структуре одговорне за превођење гласничке РНК у протеине које кодира молекул. Они су прилично обилни, на пример заједничка бактерија, као што је Есцхерицхиа цоли, може да поседује до 15.000 рибосома.

Можете разликовати двије јединице које формирају рибосом: мајор и малољетник. Прокариотска лоза се карактерише представљањем рибосома 70С, састављених од велике подјединице од 50С и мале 30С подјединице. Насупрот томе, код еукариота се састоје од велике подјединице 60С и мале 40С подјединице.

Код прокариота, рибозоми су расути у цитоплазми. Док су код еукариота усидрени на мембране, као у грубом ендоплазматском ретикулуму.

Цитопласм

Цитоплазма у прокариотским организмима има углавном грануларни изглед, захваљујући присуству рибозома. Код прокариота, синтеза ДНК се одвија у цитоплазми.

Присуство ћелијског зида

И прокариотски и еукариотски организми су ограничени из своје спољашње средине двоструком биолошком мембраном липидне природе. Међутим, ћелијски зид је структура која окружује ћелију и која је присутна само у прокариотској лози, у биљкама и гљивицама..

Овај зид је крут, а најинтуитивнија општа функција је заштита ћелије од стреса околине и могућих осмотских промјена. Међутим, на нивоу композиције овај зид је потпуно различит у ове три групе.

Зид бактерија се састоји од једињења названог пептидоглукан, који формира два структурна блока повезана везама типа β-1,4: Н-ацетил-глукозамин и Н-ацетилмурамска киселина..

Код биљака и гљива - оба еукариота - варира и састав зида. У првој групи је целулоза, полимер формиран поновљеним јединицама глукозног шећера, док гљиве имају зидове хитина и друге елементе као што су гликопротеини и глукани. Имајте на уму да немају све гљиве ћелијски зид.

ДНА

Генетски материјал између еукариота и прокариота варира не само у начину на који је збијен, већ и по својој структури и количини..

Прокариоте карактеришу мале количине ДНК, у распону од 600.000 парова база до 8 милиона. То јест, они могу кодирати од 500 до неколико хиљада протеина.

Интрони (ДНК секвенце које не кодирају протеине и гени које ремете) присутне су код еукариота, а не у прокариотима.

Хоризонтални трансфер гена је значајан процес код прокариота, док код еукариота практично не постоји.

Ћелијски процеси

У обе групе волумен ћелија постаје већи све док не достигне одговарајућу величину. Еукариоти обављају поделу сложеним процесом митозе, што резултира у две ћерке ћелије сличне величине.

Функција митозе је да обезбеди одговарајући број хромозома после сваке ћелијске деобе.

Изузетак у овом процесу је ћелијска подела квасаца, посебно рода Саццхаромицес, где подела доводи до генерисања ћерке ћелије мање величине, јер је формирана помоћу "протуберанце".

Прокариотске ћелије не доводе до деобе ћелија услед митозе - суштинска последица недостатка језгра. У овим организмима подела се врши бинарном поделом. Тако ћелија расте и дели се на два једнака дела.

Постоје одређени елементи који учествују у дељењу ћелија код еукариота, као што су центромери. У случају прокариота, нема аналога са овим и само неколико врста бактерија поседује микротубуле. Репродукција сексуалног типа је уобичајена код еукариота и неуобичајена у прокариотима.

Цитоскелетон                                                                                   

Еукариоти имају веома комплексну организацију на нивоу цитоскелета. Овај систем се састоји од три типа филамената класификованих по пречнику у микрофиламентима, средњим филаментима и микротубулама. Поред тога, постоје протеини са својствима мотора који су повезани са овим системом.

Еукариоти представљају серију пролонгација које дозвољавају ћелији да се креће у свом окружењу. То су флагеле, чији облик личи на бич и кретање је различито код еукариота и прокариота. Цилије су краће и обично су присутне у великом броју.

Референце

  1. Бирге, Е.А. (2013). Генетика бактерија и бактериофага. Спрингер Сциенце & Бусинесс Медиа.
  2. Цампбелл, М. К., & Фаррелл, С. О. (2011). Биоцхемистри.
  3. Цоопер, Г. М., & Хаусман, Р. Е. (2000). Ћелија: Молекуларни приступ. Синауер Ассоциатес.
  4. Цуртис, Х., & Барнес, Н.С. (1994). Позив на биологију. Мацмиллан.
  5. Хицкман, Ц.П., Робертс, Л.С., Ларсон, А., Обер, В.Ц., & Гаррисон, Ц. (2001). Интегрисани принципи зоологије. МцГрав-Хилл.
  6. Карп, Г. (2009). Ћелијска и молекуларна биологија: концепти и експерименти. Јохн Вилеи & Сонс.
  7. Понтон, Ј. (2008). Ћелијски зид гљива и механизам деловања анидулафунгина. Рев Ибероам Мицол, 25, 78-82.
  8. Веллаи, Т., & Вида, Г. (1999). Порекло еукариота: разлика између прокариотских и еукариотских ћелија. Зборник радова Краљевског друштва Б: Биологицал Сциенцес, 266(1428), 1571-1577.
  9. Воет, Д., & Воет, Ј.Г. (2006). Биоцхемистри. Ед Панамерицана Медицал.
  10. Веекс, Б. (2012). Алцамови микроби и друштво. Јонес & Бартлетт Публисхерс.