• Kas yra eukariotinė ląstelė?
• Eukariotinių ląstelių tipai
• Eukariotų ląstelių funkcijos
• Eukariotinės ląstelės dalys
• Skirtumas tarp eukariotinės ląstelės ir prokariotinės ląstelės

Mes paaiškiname, kas yra eukariotinė ląstelė, egzistuojantys tipai, jų dalys ir funkcijos. Taip pat jo skirtumai su prokariotine ląstele.

Eukariotų ląstelės pasižymi aiškiai apibrėžtu branduoliu.

Kas yra eukariotinė ląstelė?

Ji vadinama eukariotine ląstele (iš graikų kalbos žodžio eukariotos, įrišimas iš eu „Tiesa“ ir karionas „Riešutas, branduolys“) visoms toms ląstelėms, kurių citoplazmoje galima rasti membraną, ribojančią ląstelės branduolys, kuriame yra dauguma jų genetinės medžiagos (DNR). Tuo jis skiriasi nuo prokariotinė ląstelė, daug primityvesnis ir kurio genetinė medžiaga yra išsklaidyta citoplazma. Be to, skirtingai nei prokariotai, eukariotinės ląstelės turi organelių arba organelių, specializuotų tarpląstelinių struktūrų, kurios gali būti identifikuojamos viduje ir yra ribojamos membranomis (pavyzdžiui, ląstelės mitochondrijos ir chloroplastai).

Eukariotinių ląstelių atsiradimas buvo svarbus žingsnis gyvybės evoliucijoje, padėjęs pamatą daug didesnei biologinei įvairovei, įskaitant ląstelės specializuojasi daugialąstėse organizacijose. Dėl to atsirado karalystes: protistai, grybai, augalai, Y gyvūnai. The gyvi sutvėrimai sudarytos iš eukariotinių ląstelių, vadinamos eukariotais.

Nors mokslo bendruomenė neabejoja eukariotinių ląstelių atsiradimo aktualumu, kol kas nepavyko labai aiškiai paaiškinti jų atsiradimo. Labiausiai priimta teorija kelia galimą dviejų prokariotų simbiogenezę, ty procesą simbiozė tarp vieno bakterija ir archea, kuri, egzistavusi labai glaudžiai, sudarytų tą patį organizmą kartoms bėgant, taip priklausoma, kad jos tapo viena nuo kitos. Šią teoriją apie eukariotinių ląstelių atsiradimą 1967 m. iškėlė amerikiečių evoliucijos biologas Lynnas Margulis, ji žinoma kaip „Endosimbiotinė teorija“ arba „Serial endosimbiozės teorija“.

Eukariotinių ląstelių tipai

Yra įvairių tipų eukariotinių ląstelių, tačiau iš esmės atpažįstamos keturios, kurių kiekviena turi skirtingą struktūrą ir procesus:

• Daržovių ląstelės. Jie turi ląstelės sienelę (sudarytą iš celiuliozės ir baltymas), kuris apima jūsų plazmos membrana ir suteikia jiems tvirtumo, apsaugos ir atsparumo. Be to, augalų ląstelėse yra chloroplastų, tai yra organelių, turinčių reikalingo chlorofilo procesui atlikti. fotosintezė; ir didelė centrinė vakuolė, kuri palaiko ląstelės formą ir kontroliuoja judėjimas iš molekules citoplazmoje.
• Gyvūnų ląstelės. Jie neturi chloroplastų (nes nefotosintezuoja) ar ląstelės sienelės. Tačiau, skirtingai nei augalų ląstelės, jose yra centriolių (organelių, dalyvaujančių ląstelių dalijimuisi) ir mažesnės, bet gausesnės vakuolės, vadinamos pūslelėmis. Dėl ląstelės sienelės trūkumo gyvūnų ląstelės gali įgauti daugybę kintamų formų ir netgi praryti kitas ląsteles.
• Grybų ląstelės. Jie primena gyvūnų ląsteles, nors skiriasi nuo jų ląstelės sienelės, sudarytos iš chitino (kurios gyvūnų ląstelės neturi), buvimu. Kitas skiriamasis bruožas yra tas, kad grybelinės ląstelės turi mažesnę ląstelių specializaciją nei gyvūnų ląstelės. Nors tai nėra dažniausias, tačiau yra vienaląsčių grybų, pvz mielės.
• Protistų ląstelės. Eukariotinės ląstelės dažnai yra jos dalis daugialąsčiai organizmai. Tačiau yra protistų, kurie yra paprasti vienaląsčiai arba daugialąsčiai eukariotai, kurie nesudaro audinių. Nors vienaląsčiai eukariotai yra paprastesnės būtybės nei gyvūnai ir augalai, dėl to, kad jie yra sudaryti iš vienos ląstelės, kuri turi atlikti visas organizmo funkcijas, ląstelė yra sudėtinga. Be to, jie gali pasiekti makroskopinius dydžius. Kai kurie šio tipo organizmų pavyzdžiai yra euglena ir paramecia.

Eukariotų ląstelių funkcijos

Eukariotinės ląstelės atlieka dvi pagrindines funkcijas: maitinimąsi ir dauginimąsi.

Eukariotinės ląstelės, kaip ir prokariotai, atlieka esmines funkcijas:

• Mityba. Tai apima maistinių medžiagų įtraukimą į ląstelės vidų ir jų pavertimą kitomis medžiagomis, kurios naudojamos ląstelių struktūroms formuoti ir pakeisti, taip pat gauti Energija būtinas visoms savo funkcijoms atlikti. Priklausomai nuo jų mitybos, ląstelės gali būti autotrofai (jie daro patys maistas iš neorganinė medžiaga tokiais procesais kaip fotosintezė) arba heterotrofai (jose turi būti organinė medžiaga nes jie nesugeba jo pagaminti). Visų ląstelės cheminių veiklų suma yra jos metabolizmas.
• Padidinti. Tai reiškia, kad padidėja atskirų organizmo ląstelių dydis, padidėja ląstelių skaičius arba abu. Augimas įvairiose organizmo dalyse gali būti vienodas arba kai kuriose dalyse didesnis nei kitose, todėl augant kūno proporcijos pasikeičia.
• Reakcija į dirgiklius. Ląstelės sąveikauja su jas supančia aplinka, gaudamos skirtingus dirgiklius (pvz., pokyčius temperatūros, drėgmės arba rūgštingumą) ir atitinkamus atsakymus į kiekvieną iš jų (pvz., susitraukimą ar vertimą). Šis gebėjimas reaguoti į aplinkos dirgiklius yra žinomas kaip dirglumas.
• Reprodukcija. Tai naujų ląstelių (arba dukterinių ląstelių) susidarymo iš pradinės ląstelės (arba kamieninės ląstelės) procesas. Yra dviejų tipų ląstelių dauginimosi procesai: mitozė Y mejozė. Per mitozę kamieninė ląstelė sukuria dvi identiškas dukterines ląsteles, ty su tuo pačiu kiekiu genetinė medžiaga ir identiška paveldima informacija. Kita vertus, per mejozę iš kamieninių ląstelių atsiranda keturios dukterinės ląstelės, kurios genetiškai skiriasi viena nuo kitos ir kurios taip pat turi pusę pradinės ląstelės genetinės medžiagos. Mitozė įsikiša į audinių augimo ir atstatymo procesus bei nelytiškai besidauginančių gyvų būtybių dauginimąsi. Mejozė turi kitą tikslą: atsiranda tik lytinių ląstelių atsiradimas.
• Prisitaikymas. Ląstelių gebėjimas vystytis per daugelį kartų ir prisitaikyti prie aplinkos leidžia joms išgyventi besikeičiančiame pasaulyje. Prisitaikymai – tai paveldimos savybės, padidinančios organizmo gebėjimą išgyventi tam tikroje aplinkoje. Adaptacijos gali būti struktūrinės, fiziologinės, biocheminės, elgsenos arba visų keturių derinys. Visi biologiškai sėkmingi organizmai yra sudėtingas suderintų adaptacijų, atsiradusių per evoliucijos procesus, rinkinys.

Metabolizmo, augimo, reagavimo į dirgiklius, dauginimosi ir prisitaikymo funkcijas atlieka visos ląstelės, priklausančios tiek prokariotiniams, tiek eukariotiniams organizmams. Tačiau tai nėra vienintelės ląstelių funkcijos: yra ir kitų funkcijų, kurios priklauso nuo kiekvieno ląstelės tipo ir audinio ar organizmo, kuriam jos priklauso. Pavyzdžiui, neuronai (kurie yra nervinio audinio dalis) gali bendrauti per elektrinius impulsus.

Eukariotinės ląstelės dalys

Ląstelės branduolys yra centrinė organelė, kurią riboja dviguba porėta membrana.

Pagrindiniai eukariotinių ląstelių komponentai yra:

• Ląstelių arba plazmos membrana. Tai dviguba kliūtis, sudaryta iš lipidai Y baltymas kuris riboja ląstelę, izoliuoja ją nuo ją supančios aplinkos. Plazminė membrana turi selektyvų pralaidumą: leidžia tik patekti į medžiagų būtinas citoplazmai ir taip pat medžiagų apykaitos atliekų pašalinimui. Ši struktūra yra visose eukariotinėse ląstelėse ir net prokariotuose.
• Ląstelių sienelė. Tai standi struktūra, esanti už plazminės membranos ribų ir suteikianti ląstelei formą, atramą ir apsaugą. Ląstelės sienelė yra tik daržovių ląstelės ir grybuose, nors jo sudėtis skiriasi tarp abiejų ląstelių tipų: augaluose jį sudaro celiuliozė ir baltymai, o grybuose – chitinas. Nors ši struktūra apsaugo ląstelę, ji neleidžia jai augti ir riboja ją iki fiksuotų struktūrų.
• Ląstelės branduolys. Tai centrinė organelė, apribota dviguba akyta membrana, kuri leidžia keistis medžiaga tarp citoplazmos ir jos vidaus. Branduolys talpina ląstelės genetinę medžiagą (DNR), kuri yra suskirstyta į chromosomos. Be to, branduolyje yra specializuota sritis, vadinama branduoliu, kur transkribuojama ribosominė RNR, kuri vėliau taps ribosomų dalimi. Branduolys yra visose eukariotinėse ląstelėse.
• Ribosomos. Tai struktūros, kurias sudaro RNR ir baltymai, kuriuose vyksta baltymų sintezė. Ribosomos randamos visų tipų ląstelėse, net prokariotuose (nors jos yra nedidelės). Kai kurios ribosomos yra laisvos citoplazmoje, o kitos yra prijungtos prie šiurkštaus endoplazminio tinklo.
• Citoplazma. Tai vandeninė terpė, kurioje yra skirtingos ląstelės organelės. Citoplazmą sudaro citozolis, vandeninė dalis be organelių, kurioje yra ištirpusių medžiagų, ir citoskeletas, gijų tinklas, suteikiantis ląstelei formą.

Be branduolio buvimo, viena iš skiriamųjų eukariotinės ląstelės savybių yra organelių arba tarpląstelinių skyrių, apsuptų membrana, buvimas, kuris atlieka specializuotas funkcijas. Kai kurie yra:

• Lizosomos. Jie yra pūslelės, užpildytos fermentai virškinimo sistemos, esančios tik gyvūnų ląstelėse. Ląstelių virškinimo procesai vyksta lizosomose, katalizuojami juose esančių fermentų.
• Mitochondrijos. Jie yra organelės, kuriose vyksta procesas ląstelinis kvėpavimas. Juos supa dviguba membrana, kuri leidžia ląstelei gauti energijos, reikalingos savo funkcijoms atlikti. Mitochondrijų yra visų tipų eukariotinėse ląstelėse ir jų skaičius skiriasi priklausomai nuo jų poreikių: ląstelėse, kurioms reikia daug energijos, paprastai būna daugiau mitochondrijų.
• Chloroplastai Tai yra organelės, kuriose vyksta fotosintezė, ir sudaro sudėtingą membranų sistemą. Pagrindinis šių organelių komponentas yra chlorofilas, žalias pigmentas, dalyvaujantis fotosintezės procese ir leidžiantis užfiksuoti saulės šviesa. Chloroplastai būdingi tik fotosintetinėms ląstelėms, todėl jų yra visuose augaluose ir dumbliuose, kurių spalva Būdinga žalia spalva suteikia chlorofilo.
• Vakuolė. Jie yra didelės tulžies pūslės rūšis, kuri saugo Vanduo, mineralinių druskų ir kitų medžiagų, kurios randamos tik augalų ląstelėse. Vakuolė palaiko ląstelės formą ir palaiko ląstelę, be to, dalyvauja medžiagų judėjime ląstelėje. Gyvūnų ląstelėse yra vakuolių, tačiau jie yra mažesni ir didesni.
• Centrioliai. Tai yra vamzdinės struktūros, randamos tik gyvūnų ląstelėse. Jie dalyvauja atskyrime chromosomos ląstelių dalijimosi proceso metu.
• Endoplazminis Tinklelis. Tai membraninė sistema, kuri tęsiasi su ląstelės branduoliu ir tęsiasi visoje ląstelėje. Jo funkcija yra susijusi su junginių, daugiausia skirtų ląstelės išorei, sinteze. Endoplazminis tinklas skirstomas į šiurkštų ir lygų, priklausomai nuo ribosomų buvimo ar nebuvimo jo paviršiuje: šiurkščiame tinklelyje yra ribosomų ir jis daugiausia atsakingas už eksportui skirtų baltymų sintezę, o lygus tinklas daugiausia susijęs su medžiagų apykaitos takais. į lipidai.
• Goldžio kompleksas. Tai organelė, sudaryta iš plokščių diskų ir maišelių, vadinamų cisternomis, rinkinio. Golgi aparato funkcija yra susijusi su baltymų ir kitų modifikavimu bei pakavimu biomolekulių (kaip angliavandeniai ir lipidai) sekrecijai arba transportavimui.

Skirtumas tarp eukariotinės ląstelės ir prokariotinės ląstelės

Prokariotinės ląstelės yra paprastesnės ir mažesnės nei eukariotinės ląstelės.

Pagrindiniai šių dviejų tipų ląstelių skirtumai yra šie:

• Pagrindinis buvimas. Svarbiausias skirtumas yra tas, kad prokariotuose genetinė medžiaga yra išsklaidyta citoplazmoje regione, vadinamame nukleoidu, o ne branduolyje, kaip yra eukariotų atveju.
• DNR tipas. Prokariotai turi vieną apskritą DNR molekulę, kuri nėra susijusi su baltymais, todėl ji dažnai vadinama „nuoga, žiedine DNR“. Savo ruožtu eukariotų genetinė medžiaga turi linijinę formą ir yra susijusi su baltymais, formuojančiais chromatiną (arba chromosomas, kai ląstelė ruošiasi dalytis). Kiekviena eukariotinių organizmų rūšis turi būdingą chromosomų skaičių.
• Dydis. Eukariotinės ląstelės yra žymiai didesnės (10-100 µm) nei paprastos prokariotinės ląstelės (0,2-2,0 µm).
• Konstitucija. Dauguma eukariotinių organizmų yra daugialąsčiai, o visi prokariotai yra vienaląsčiai. Tačiau verta prisiminti, kad yra keletas vienaląsčių eukariotinių organizmų, tokių kaip paramecia ir mielės.
• Reprodukcija. Prokariotai dauginasi nelytiniu būdu (dvejetainio dalijimosi būdu), o eukariotai turi abu lytinis dauginimasis (dėl mejozės, sukeliančios gametas arba lytines ląsteles), kaip aseksualus (dėl mitozė).
• Ląstelių organelės. Eukariotinės ląstelės pateikia organelius su specifinėmis membranomis ir funkcijomis, pvz mitochondrijos, lizosomos arba chloroplastai.