ТИПОВИ ЋЕЛИЈА: ПРОКАРИОТСКЕ ЋЕЛИЈЕ, ЕУКАРИОТСКЕ ЋЕЛИЈЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

Две врсте ћелија чине све живе организме које можемо препознати у природи; они су познати као прокариоти и еукариоти. Први су типични за неке микроорганизме, док други чине вишећелијске организме сложене попут биљака и животиња.

Ћелије представљају основну основну јединицу живота, која је позната мање-више од 1840. Каже се да су „основне јединице“, јер се унутар њих одвијају исти процеси које препознајемо у „вишим“ или вишим организмима. комплекс.

Шема две врсте ћелија у природи: еукариоти и прокариоти. Приказани су главни делови, показујући разлике међу њима (Извор: Није приложен ауторски читљив аутор. Претпоставка Мортадело2005 (заснована на тврдњама о ауторским правима). Виа Викимедиа Цоммонс)

Дакле, ћелија је најмање живо биће које се може хранити, метаболизирати, расти и размножавати, остављајући потомство (ћелија може потицати само из друге претходно постојеће ћелије).

Величина ћелија може веома да варира. Ако узмемо у обзир величину мале бактерије која може да мери нешто више од 100 микрона и упоредимо је са неуроном одраслог човека, који може да мери и до 1 метар, открићемо разлику од приближно 6 реда величине.

Међутим, пошто су процеси који се одвијају унутар њих слични, различите врсте ћелија имају бројне карактеристике. На пример, сви су окружени мембраном која их раздваја од окружења око себе и која омогућава селективни пролазак материја са једне на другу страну.

Простор окружен овом мембраном садржи врсту течности или течности зване цитосол, у којој су унутарћелијске компоненте које омогућавају метаболизам и репродукцију, да набројимо неколико процеса.

Цитосол свих ћелија садржи (одвојено унутрашњим мембранама или не) наследни материјал састављен од нуклеинских киселина; велика количина структурних протеина и са ензимском активношћу; јони, угљени хидрати и други молекули различите хемијске природе.

Неке ћелије имају ћелијску стијенку која покрива њихову плазма мембрану и пружа им одређену крутост, потпору и механичку и хемијску отпорност. Поред тога, и прокариотски и еукариотски организми могу имати структуре попут цилија и флагела, које служе у више сврхе.

Прокариотске ћелије

Прокариотске ћелије су релативно једноставне ћелије. Име му долази од грчког „про“, што пре значи, и „карион“, што значи језгро, а користи се за означавање организама са примордијалним или „примитивним“ језгром, којем недостаје мембранозно језгро.

Прокариотски организми су бактерије и археје. Бактерије представљају једну од најважнијих група живих бића са еколошког и практичног становишта (антропоцентрички гледано), као и у погледу њиховог обиља (број јединки).

Дијаграм „просечне“ прокариотске ћелије (Извор: Мариана Руиз Вилларреал (ЛадиофХатс). Шпански натписи Алејандро Порто. Виа Викимедиа Цоммонс)

Археје, које обилују бактеријама, насељавају неприступачна и непријатељска места попут сланика, вулканских извора или веома киселих и врућих места.

Много је разлика између археја и бактерија, али само ће се највише разликовати карактеристике бактерија, пошто су они најпознатија група.

- Карактеристике

Прокариоти имају веома променљиве величине и облике, који у основи зависе од врсте и начина живота. Бактерије се, на пример, морфолошки разликују у коке и бациле.

Кокци су готово сферног облика и могу се међусобно повезати у формирање ћелијских агрегата (сличних грозду грожђа) који су карактеристични за неке врсте.

Бацили су у облику шипке, али њихова ширина и дужина су веома променљиви; Они се такође могу повезати један са другим, формирајући ланце сличне цхоризо „струни“.

Салмонелла типхимуриум (црвена) која инвадира на људске ћелије. Аутор: Роцки Моунтаин Лабораториес, НИАИД, НИХ Аутор: УС Гов (Филе: СалмонеллаНИАИД.јпг), виа Викимедиа Цоммонс

Прокариотске ћелије имају велики број структура које су одговорне за извођење свих њихових виталних процеса. Једна од карактеристика која разликује бактерију од било које еукариотске ћелије је одсуство унутрашњих мембранских структура.

Другим речима, бактеријама недостају цитосолне органеле као оне које се налазе у еукариотама (митохондрији, језгра, ендоплазматски ретикулум итд.).

- Делови прокариотске ћелије

Бактерија; прокариотске ћелије, једноћелијски организми

Делови који се могу разликовати код већине прокариота су плазма мембрана, рибосоми, инклузијска тела, нуклеоидни регион, периплазматски простор, ћелијска стијенка, капсула, фимбрије и пили и флагеле.

Плазма или ћелијска мембрана

Мембрана која покрива бактеријске ћелије обавља различите функције као интерфејс између њих и њихове околине. Састоји се од липида распоређених у облику двослоја и неких повезаних протеина који заједно чине структуру дебљине не више од 10 нм.

Лица двослоја која се "налазе" у "и" изван ћелија садрже хидрофилни део липида, док је њихова унутрашњост изразито хидрофобна. Придружени протеини могу бити интегрални или периферни, зависно од хемијске природе њихове асоцијације.

Прокариоти немају унутрашњу мембранску структуру, међутим, њихове плазма мембране могу да формирају инвагације или истакнуте набора у својој унутрашњости и оне испуњавају различите функције.

Цитоплазма

Цитоплазма је простор између ћелијске мембране и језгра; садржи цитосол. Доста је слична цитоплазми еукариотских ћелија.

Цитосол

Плазма мембрана обухвата течну супстанцу познату као цитосол. У овој течности не постоје цитоскелетни протеини или мембранске органеле, али могу се разликовати „региони“ са дефинисаним функцијама и специфичним компонентама.

Добар пример неких "структура" повезаних са бактеријама цитосола је тело инклузије, које су грануле састављене од органског или неорганског материјала уграђене у цитосолни матрикс.

Рибосоми и молекуларни цхаперонес

У цитосолу прокариотске ћелије може се видети велики број честица (понекад повезаних са плазма мембраном) које су одговорне за синтезу ћелијских протеина; Ти су познати као рибосоми и налазе се у еукариотским ћелијама, мада су у последњим веће.

У уској повезаности с рибосомима постоје и протеини који се називају молекуларни цхаперонес, који су одговорни за сурадњу са савијањем протеина синтетизираних помоћу рибосома.

Нуклеоид

Прокариотске ћелије обично поседују молекул ДНК који чини дволанчани кружни хромозом. Овај хромозом није затворен у језгру која је ограничена мембраном, већ је упакован у дефинисано подручје цитосола.

Овај регион је познат као нуклеоидни или нуклеарни регион. Ово је онај који садржи све генетске информације које дефинишу карактеристике бактерије и онај који се размножава у време деобе ћелије.

Ћелијска стијенка бактерија

Све бактерије имају ћелијску стијенку која окружује плазма мембрану. Ова структура је веома важна за опстанак прокариота, јер им пружа одређену отпорност против осмотске лизе.

У зависности од карактеристика ћелијског зида, издвојене су две велике групе бактерија: позитивна по Граму и негативна на грам.

Ћелијска стијенка грам-позитивних бактерија састоји се од хомогеног слоја пептидогликана (Н-ацетил глукозамина и Н-ацетилмурамске киселине) који окружује плазманску мембрану.

Грам-негативне бактерије такође имају ћелијску стијенку пептидогликана на плазма мембрани, али имају и додатну спољну мембрану која их окружује.

Простор између ћелијске стијенке и плазма мембране обе врсте бактерија назива се периплазматски простор, где је смештен велики број ензима и других протеина са важним функцијама.

Неке бактерије, поред ћелијског зида, садрже и слој полисахарида и гликопротеина који делују као заштита од исушивања или напада патогена попут бактериофага; делује и у процесима адхезије ћелије.

Плазмиди

Плазмиди су кружне структуре ДНК. Они су носиоци гена који нису укључени у репродукцију.

Капсула

Налази се у неким бактеријским ћелијама и помаже задржавању влаге, помаже ћелији да се приања на површине и храњиве материје. То је додатни спољни премаз који штити ћелију када је апсорбују други организми.

Пили

Прокариотске ћелије такође имају спољашње структуре познате као "пили" које су својеврсне "длачице" на површини тих ћелија и које често играју важну улогу у размени генетских информација између бактерија.

Генетски материјал (ДНК и РНА)

Прокариотске ћелије имају велику количину генетског материјала у облику ДНК и РНК. Пошто прокариотске ћелије немају језгро, цитоплазма садржи једини велики кружни ланац ДНК који садржи већину гена потребних за раст, репродукцију и опстанак ћелија.

Еукариотске ћелије

Пример еукариотске ћелије (животињске ћелије) и њених делова (Извор: Алејандро Порто преко Викимедиа Цоммонс)

Еукариотске ћелије чине већину организама које видимо у природи. Еукариоти су квасци и друге једноцеличне гљивице, џиновска стабла попут секвоја, и величанствени сисари попут плавих китова.

У поређењу са прокариотским ћелијама, еукариотске ћелије су знатно веће и сложеније, јер имају велики број унутрашњих органела и сложене мембранске системе уграђене у њихов цитосол.

Реч "еукариота" долази од грчког "еу", што значи истина и "карион", што значи језгро и користи се за именовање ћелија које имају "право језгро", омеђено мембраном.

- Карактеристике

Животиње, биљке, гљивице и неки једноћелијски организми попут амеба и квасца састоје се од еукариотских ћелија.

Својим разликама ћелије које чине ове организме имају сложену унутрашњу организацију: имају мембранско језгро и велику разноликост унутрашњих органела, засебних мембрана.

- Делови еукариотске ћелије

Цитоплазма

Смјештен је између плазма мембране и језгра, унутар ње су органеле и цитоскелет. Простори садржани у мембранама органела чине унутарћелијске микрокомпоненте.

Плазма мембране

Еукариотско ћелијско језгро

Нуклеус је најистакнутији и карактеристични унутарћелијски органела еукариотске ћелије. То је "контејнер" у коме је генетски материјал (нуклеинске киселине) затворен у уској вези са протеинима званим "хистони", који формирају еукариотске хромозоме.

Ова органела је ограничена нуклеарном овојницом која одговара пару концентричних мембрана које одвајају нуклеарне компоненте од остатка цитосола и које имају важну функцију са становишта експресије гена.

Митохондрије

Митохондрије

Цитосол еукариотске ћелије такође има и друге веома важне мембранске органеле, одговорне за стварање енергије која ћелија може да користи: митохондрије.

Захваљујући овим органелама, живи организми имају способност да живе у присуству кисеоника.

Митохондрије су структуре у облику штапа, сличне бактерији (погледајте ендосимбиотску теорију), имају сопствени геном, па се умножавају готово независно од ћелије у којој су смештене, а имају две мембране, једну веома пресавијену унутрашњу и спољну. , који је суочен са цитосолом.

Стална размена метаболита и информација догађа се између митохондрија, цитосола и неких мембранских органела еукариотских ћелија, који су неопходни за функционисање ћелије.

Рибозоми

Они су суштинске структуре за синтезу протеина. Сачињавају их рибосомална РНА и протеини. Рибосоми служе за прављење протеина.

Хлоропласти

Хлоропласт

Биљке, алге и цијанобактерије, поред митохондрија, имају и органеле (пластиде) специјализоване за фотосинтезу. Они садрже бројне инвазије и унутрашње мембранске процесе, који су богати специфичним пигментима и ензимима.

Груби ендоплазматски ретикулум (РЕР)

То је подручје ретикула које има рибосоме повезане са мембраном органеле. У њему се протеини модификују и синтетишу. Његова главна функција је стварање протеина који делују изван ћелије или унутар везикула.

Глатки ендоплазматски ретикулум (РЕЛ)

Ова регија ретикулума нема рибосоме, тако да је његова глатка појава одговорна за синтезу липида и стероида.

Голгијев комплекс или апарат

Голгијев комплекс је дефинисан као "хрпа спљоштених врећа" прекривених мембраном. То је једно од места модификације протеина синтетизованих у ендоплазматском ретикулу и одговорно је за њихову дистрибуцију у остале делове ћелије и споља.

Ендосоми

Ендосоми се могу описати као одељења која су ограничена мембраном која је део механизама ендоцитозе. Главна функција је класификација протеина који се шаљу преко везикула и прослеђују до крајњег одредишта, а то би биле различите ћелијске целине.

Лизосоми

Лизосоми су мале органеле и одговорни су за унутарћелијску варење "застарелих" протеина, ослобађајући хранљива једињења у цитосол.

Перосиксоми

С друге стране, пероксисоми су првенствено одговорни за разградњу реактивних врста кисеоника и такође учествују у оксидацији масних киселина.

У неким паразитским микроорганизмима постоје модификовани и специјализовани пероксисоми за катаболизам глукозе, због чега су познати као гликозоми.

Вацуолес

Биљне ћелије обично имају вакуолу, то су велике органеле од великог значаја за раст и развој биљака, јер оне заузимају више од 80% укупне запремине ћелија, садрже воду и имају познати ендомембрански систем попут тонпласта.

Цитоскелет

Други аспект који разликује еукариотске ћелије од прокариота је присуство мреже унутрашњих влакнастих протеина који формирају неку врсту скеле у цитосолу.

Ова "скела" доприноси не само механичкој стабилности ћелија, већ има важне функције за унутарћелијску комуникацију, унутрашњи транспорт и кретање ћелије.

Микротубуле

Део је елемената цитоскелета заједно са влакнима. Они се могу продужити и скратити, што је познато и као динамичка нестабилност.

- Цилиа и флагелла

Као што је случај са бактеријама, многе еукариотске ћелије, животиње и биљке имају спољашње структуре састављене од микротубула и које делују нарочито у кретању и кретању.

Флагеле су структуре дужине до 1 мм, док цилија може бити дужине 2 до 10 микрона. Ове структуре обилују микроорганизмима и малим вишећелијским организмима.

У животињама и биљкама постоје и ћелије са цилијама и бичевима. Такав је случај са флагелама сперматозоида и цилијама које поравнавају ћелијске површине које чине унутрашњу епителију неких органа.

Центриолес

Центриоле су шупље структуре у облику цилиндра које су сачињене од микротубула. Њени деривати стварају базална тела цилија, а појављују се само у ћелијама животињског типа.

Филети

Могу се класификовати у актино филаменте и интермедијарне филаменте. Актинске ћелије су флексибилна влакна молекула актина и интермедијари су влакна попут ужета која се формирају из различитих протеина.

Протеасоми

Они су протеински комплекси који ензиматски разграђују оштећене протеине.

Референце

1. Албертс, Б., Деннис, Б., Хопкин, К., Јохнсон, А., Левис, Ј., Рафф, М., … Валтер, П. (2004). Основна ћелијска биологија. Абингдон: Гарланд Сциенце, Таилор & Францис Гроуп.
2. Енгер, Е., Росс, Ф., и Бејли, Д. (2009). Појмови из биологије (13. изд.). МцГрав-Хилл.
3. Лодисх, Х., Берк, А., Каисер, Калифорнија, Криегер, М., Бретсцхер, А., Плоегх, Х., … Мартин, К. (2003). Молекуларна ћелијска биологија (5. изд.). Фрееман, ВХ & Цомпани.
4. Месхи, Т., Ивабуцхи, М. (1995). Фактори транскрипције биљака. Физиологија биљних ћелија, 36 (8), 1405–1420.
5. Пресцотт, Л., Харлеи, Ј. и Клеин, Д. (2002). Микробиологија (5. изд.). Компаније МцГрав-Хилл.
6. Соломон, Е., Берг, Л. и Мартин, Д. (1999). Биологија (5. изд.). Филаделфија, Пенсилванија: Саундерс Цоллеге Публисхинг.
7. Таиз, Л., Зеигер, Е. (2010). Физиологија биљака (5. изд.). Сандерленд, Масачусетс: Синауер Ассоциатес Инц.