Eukarióta sejtek jellemzői, típusai, részei, anyagcsere



az eukarióta sejtek a szervezetek széles körének szerkezeti összetevői, amelyekre jellemző, hogy a sejtek membránnal határolt maggal rendelkeznek, és organellákkal vannak ellátva..

Az eukarióták legjelentősebb szervei közül a mitokondriumok, amelyek felelősek a celluláris légzésért és más, az energiatermeléssel és a kloroplasztokkal kapcsolatos útvonalakért, megtalálhatók a növényekben és felelősek a fotoszintetikus folyamatért..

Emellett vannak olyan szerkezetek is, amelyeket a membránok, például a Golgi készülék, az endoplazmatikus retikulum, a vakuolok, a lizoszómák, a peroxiszómák, amelyek egyedülállóak az eukariótákra..

Az eukarióták részét képező szervezetek mind heterogének, mind méretükben és morfológiájukban. A csoport egysejtű protozoonokból és mikroszkopikus élesztőkből áll, a mélytengeri élő növényekre és nagy állatokra.

Az eukariótákat a prokariótáktól megkülönböztetik, elsősorban a mag és más belső organellák jelenléte mellett, a genetikai anyag magas szerveződésének mellett. Elmondható, hogy az eukarióták sokkal összetettebbek, mind a strukturális, mind a funkcionális szempontok tekintetében.

index

  • 1 Általános jellemzők
  • 2 alkatrész (organellák)
    • 2.1
    • 2.2 Mitokondriumok
    • 2.3 Kloroplasztok
    • 2.4 Endoplazmatikus retikulum
    • 2.5 Golgi készülék
  • 3 Eukarióta szervezetek
    • 3.1 Egysejtű
    • 3.2 Növények
    • 3.3 Gomba
    • 3.4 Állatok
  • 4 Az eukarióta sejtek típusai
    • 4.1 Neuronok
    • 4.2 Izomsejtek
    • 4.3 Porcsejtek
    • 4.4 Vérsejtek
  • 5 Metabolizmus
  • 6 Különbségek a prokariótákkal
    • 6.1 Méret
    • 6.2 A organellák jelenléte
    • 6.3
    • 6.4 DNS
    • 6.5 Cellaelosztási folyamatok
    • 6.6 Cytoskeleton                                                                                   
  • 7 Referenciák

Általános jellemzők

Az eukarióta sejteket meghatározó legfontosabb jellemzők: egy meghatározott mag jelenléte a belső genetikai anyaggal (DNS), a specifikus feladatokat ellátó szubcelluláris organellákkal és a citoszkeletonnal..

Így egyes vonalak különleges tulajdonságokkal rendelkeznek. Például a növények kloroplasztokkal, nagy vakuollal és vastag cellulózfalral rendelkeznek. A gombákban a kitin fala jellemző. Végül az állati sejtek centriolt tartalmaznak.

Hasonlóképpen, a protisztusokban és gombákban egysejtű eukarióta szervezetek találhatók.

Felek (organellák)

Az eukarióták egyik megkülönböztető jellemzője a membránnal körülvett organellák vagy szubcelluláris rekeszek jelenléte. A legszembetűnőbbek közül:

mag

A mag az eukarióta sejtek legszembetűnőbb szerkezete. Ezt egy kettős porózus lipidmembrán határolja, amely lehetővé teszi az anyagok cseréjét a citoplazma és a nukleáris belső tér között..

Az összes celluláris folyamat koordinálásáért az organelle felelős, mivel az tartalmazza a DNS-ben az összes szükséges utasítást, amely lehetővé teszi a folyamatok hatalmas változatosságát..

A mag nem tökéletesen gömb alakú és statikus orgona, a DNS-ben véletlenszerűen diszpergálódik. Ez egy olyan összetett szerkezet, amely különböző összetevőkkel rendelkezik, mint például a nukleáris boríték, a kromatin és a nukleolus.

Vannak más testek a magban, mint például a Cajal testek és a PML testek (angolul: promyelocita leukémia).

mitokondriumok

A mitokondriumok a kettős membránnal körülvett organellák, és mind a növényekben, mind az állatokban találhatók. A mitokondriumok száma sejtenként változik ugyanazon igényektől függően: a magas energiaigényű sejtekben a szám viszonylag nagyobb.

A mitokondriumokban zajló metabolikus útvonalak a következők: a citromsav-ciklus, az elektronikus transzport és az oxidatív foszforiláció, a zsírsavak béta-oxidációja és az aminosavak lebomlása..

kloroplasztokat

A kloroplasztok olyan növényekre és algákra jellemző organellák, amelyek komplex membránrendszerrel rendelkeznek. A legfontosabb a klorofill, egy zöld pigment, amely közvetlenül részt vesz a fotoszintézisben.

A fotoszintézishez kapcsolódó reakciók mellett a kloroplasztok képesek ATP-t generálni, aminosavakat, zsírsavat szintetizálni. A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy ez a rekesz a kórokozók elleni anyagok előállításához kapcsolódik.

A mitokondriumokhoz hasonlóan a kloroplasztoknak saját genetikai anyaguk van, kör alakú formában. Az evolúciós szempontból ez a tény olyan bizonyíték, amely támogatja a mitokondriumok és a kloroplasztiszok lehetséges endoszimbiotikus folyamatának elméletét..

Endoplazmatikus retikulum

A retikulum olyan membránrendszer, amely a maggal folytatódik, és amely a cellában egy labirintus formájában terjed ki..

A riboszómák jelenlététől függően sima endoplazmatikus retikulumra és durva endoplazmatikus retikulumra oszlik. A durva retikulum elsősorban a fehérjék szintéziséért felelős - a rögzített riboszómáknak köszönhetően. A sima, ugyanakkor a lipidek metabolikus útjaihoz kapcsolódik

Golgi készülék

A „Golgian cisterns” lapokból álló lapokból áll. Ez a fehérjék szekréciójához és módosításához kapcsolódik. Részt vesz más biomolekulák, például lipidek és szénhidrátok szintézisében is.

Eukarióta szervezetek

1980-ban Carl Woese kutató és munkatársai molekuláris technikákkal sikerült megteremteni az élő lények közötti kapcsolatokat. Egy úttörő kísérletsorozat révén három területet (úgymint "szuper királyság" -nak neveztek) sikerült létrehozniuk, ami mögött hagyta az öt királyság hagyományos látását..

Woese eredményei szerint a föld élő formáit három látványos csoportba sorolhatjuk: Archaea, Eubacteria és Eukarya.

Az Eukarya doménben az eukariótákként ismert szervezetek. Ez a vonal nagyon változatos és magában foglal egy sor organizmust, mind egysejtű, mind pluricelluláris..

egysejtű

Az egysejtű eukarióták rendkívül összetett organizmusok, mivel egy sejtben minden eukarióta jellegzetes funkciójával rendelkezniük kell. A protozoonok történelmileg rhizopodok, ciliánok, lobogók és sporozók.

Példaként az euglenasok: fotoszintetikus fajok, amelyek képesek egy flagellumon áthaladni.

Vannak is cirmos eukarióták, mint például a nemzetséghez tartozó híres paramecia paramecium. Ezek tipikus cipőformájúak, és sok csillogó jelenlétének köszönhetően mozognak.

Ebben a csoportban az emberek és más állatok kórokozói is megtalálhatók, mint például a nem Trypanosoma. Ezt a paraziták csoportját egy hosszúkás test és egy tipikus flagellum jellemzi. Ezek a Chagas-betegség okai (Trypanosoma cruzi) és alvási betegség (Trypanosoma brucei).

A nem Plasmodium ez a malária vagy a malária okozója az emberekben. Ez a betegség halálos lehet.

Vannak egysejtű gombák is, de a csoport legkiválóbb jellemzőit a későbbiekben ismertetjük.

növények

A növények napjainkban megfigyelhető nagy összetettsége az eukarióta vonalhoz tartozik, a fűtől és a fűtől a komplexekig és a nagy fákig..

Ezeknek az egyéneknek a sejtjeit a cellulózból álló sejtfal jellemzi, amely merevséget biztosít a szerkezet számára. Ezen kívül kloroplasztokkal rendelkeznek, amelyek a fotoszintetikus folyamathoz szükséges összes biokémiai elemet tartalmazzák.

A növények rendkívül változatos szervezetek csoportját képviselik, komplex életciklusokkal, amelyek lehetetlenné válnak néhány jellemzőben.

gomba

A "gomba" kifejezést különböző organizmusok, például penészgombák, élesztők és gombák előállítására alkalmas személyek jelölésére használják..

A fajtól függően reprodukálható szexuális vagy asszexuális módon. Ezeket elsősorban spórák termelése jellemzi: kis látens struktúrák, amelyek akkor alakulhatnak ki, amikor a környezeti feltételek megfelelőek.

Lehet, hogy úgy gondolja, hogy hasonlóak a növényekhez, hiszen mindkettőre jellemző, hogy az életmódot hordozza, vagyis nem mozognak. A gombák azonban nem rendelkeznek kloroplasztokkal, és nem rendelkeznek a fotoszintézishez szükséges enzimatikus gépekkel.

Étrendjük heterotróf, mint a legtöbb állat, ezért meg kell keresniük az energiaforrást.

állatok

Az állatok közel egymillió fajt alkotnak, amelyeket katalógusba soroltak és helyesen osztályoztak, bár az állatkertek becslése szerint a valós érték megközelítőleg 7 vagy 8 millió lehet. Olyan változatos csoportok, mint a fent említettek.

Jellemzőjük, hogy heterotrofikusak (saját ételeiket keresik) és figyelemre méltó mobilitásuk van, ami lehetővé teszi számukra a mozgást. E feladat elvégzéséhez számos mozdulási mechanizmus létezik, amelyek lehetővé teszik számukra a szárazföldön, a vízen és a levegőn való mozgást..

Morfológiáját tekintve hihetetlenül heterogén csoportokat találtunk. Bár a gerinctelenek és a gerincesek számára megosztható, ahol a megkülönböztető tulajdonság a gerinc és a notochord jelenléte..

A gerinctelen állatokon a poriferák, cnidárok, annelidák, nematódák, laposférgek, ízeltlábúak, puhatestűek és tüskésbőrűek. Míg a gerincesek több ismert csoportot tartalmaznak, mint például a halak, kétéltűek, hüllők, madarak és emlősök.

Az eukarióta sejtek típusai

Nagyon sokféle eukarióta sejt van. Habár úgy gondoljuk, hogy a legösszetettebb az állatokban és a növényekben, ez helytelen. A legnagyobb komplexitást a protisztikus organizmusokban figyelték meg, amelyeknek az összes sejthez szükséges elemmel kell rendelkezniük.

Az evolúciós út, amely a többsejtű szervezetek megjelenéséhez vezetett, szükségessé tette, hogy a feladatokat az egyénen belül terjesszék el, amit sejt differenciálódásnak hívnak. Így minden egyes sejt felelős a korlátozott aktivitások sorozatáért és olyan morfológiával rendelkezik, amely lehetővé teszi, hogy végrehajtsa.

A gametfúzió vagy a trágyázás folyamata során a kapott zigóta sorozatos sorozatokon megy keresztül, amelyek több mint 250 sejttípus kialakulásához vezetnek..

Állatokban az embrió által követett differenciálódási utakat a környezetből érkező jelek irányítják, és nagymértékben függnek a környezet helyzetétől a fejlődő szervezetben. A legjelentősebb sejttípusok közül:

neuronok

Neuronok vagy speciális sejtek idegimpulzus vezetésében, amelyek az idegrendszer részét képezik.

Izomsejtek

A csontrendszeri sejtek, amelyek kontraktilis tulajdonságokkal rendelkeznek, és szálak hálózatában vannak elrendezve. Ezek lehetővé teszik az állatok tipikus mozgását, mint a futás vagy a gyaloglás.

Porcsejtek

A porcsejtek a támogatásra specializálódnak. Ebből kifolyólag azokat egy mátrix veszi körül, amely kollagént tartalmaz.

Vérsejtek

A vér sejtjei vörös és fehérvérsejtek és vérlemezkék. Az első lemezek formájúak, hiányoznak a magok, amikor érettek, és funkciójuk a hemoglobin szállítása. A fehérvérsejtek részt vesznek az immunválaszban és a vérlemezkékben a véralvadási folyamatban.

anyagcsere

Az eukarióták olyan metabolikus útvonalakat mutatnak be, mint a glikolízis, a pentóz-foszfátok útjai, a zsírsavak béta-oxidációja, többek között, meghatározott sejtrészekben. Például az ATP mitokondriumokban keletkezik.

A növényi sejtek jellegzetes anyagcserével rendelkeznek, mivel rendelkeznek az enzimatikus gépekkel, amelyek a napfény és a szerves vegyületek előállításához szükségesek. Ez a folyamat fotoszintézis, és autotrofikus szervezetekké alakítja azokat, amelyek az anyagcseréjük által igényelt energetikai komponenseket szintetizálhatják..

A növényeknek olyan specifikus útjuk van, amelyet a glioxiszómában a glioxilát-ciklusnak neveznek, és felelős a lipidek szénhidrátokká történő átalakításáért..

Az állatokat és a gombákat heterotróf jellemzi. Ezek a vonalak nem képesek saját ételüket előállítani, ezért aktívan kell keresniük, és meg kell rontaniuk.

Különbségek a prokariótákkal

Az eukarióta és a prokarióta közötti döntő különbség a membrán által határolt és az első organizmuscsoportban meghatározott nukleusz jelenléte..

Ezt a következtetést mindkét kifejezés etimológiájának vizsgálatával érhetjük el: a prokarióta a gyökerekből származik pro ami azt jelenti, hogy "előtt" és Karyon ami a mag; míg az eukarióta "igazi mag" jelenlétére utal (eu ami azt jelenti, hogy "igaz" és Karyon ami magot jelent

Azonban az egysejtű eukariótákat (azaz az egész szervezet egyetlen sejt) találjuk, mint az ismert paramecium vagy az élesztők. Hasonlóképpen, többsejtű eukarióta organizmusokat találunk (több sejtből állnak), mint az állatok, beleértve az embereket is.

A fosszilis rekordok alapján megállapítható, hogy a prokariótákból fejlődött eukarióták. Ezért logikus feltételezni, hogy mindkét csoport hasonló jellemzőkkel rendelkezik, mint például a sejtmembrán, a közös metabolikus útvonalak jelenléte. A két csoport között a legszembetűnőbb különbségeket az alábbiakban ismertetjük:

méret

Általában az eukarióta szervezetek nagyobb méretűek, mint a prokarióták, mivel sokkal összetettebbek és több sejtszerű elemük van.

Átlagosan a prokarióta átmérője 1 és 3 μm között van, míg az eukarióta sejt nagysága 10-100 μm. Jóllehet ennek a szabálynak jelentős kivétel van.

A organellák jelenléte

A prokarióta szervezetekben nincsenek sejtmembrán által határolt struktúrák. Ezek rendkívül egyszerűek és hiányoznak ezek a belső szervek.

Általában az egyetlen membrán, amelyen a prokarióták rendelkeznek, felelősek a szervezetnek a külső környezettel való elhatárolásáért (vegye figyelembe, hogy ez a membrán is jelen van az eukariótákban).

mag

Mint már említettük, a magok jelenléte kulcsfontosságú eleme a két csoport közötti különbségtételnek. A prokariótákban a genetikai anyagot semmilyen biológiai membrán nem határolja.

Ezzel szemben az eukarióták komplex belső szerkezetű sejtek, és a sejttípustól függően az előző részben részletesen ismertetett specifikus organellákat mutatják be. Ezek a sejtek általában egyetlen magot tartalmaznak, mindegyik gén két példányával - mint az emberek többségében.

Az eukariótákban a DNS (dezoxiribonukleinsav) nagymértékben különböző szinteken szerveződik. Ez a hosszú molekula fehérjékhez kapcsolódik, amelyeket hisztonoknak neveznek, és olyan szintre tömörül, hogy képes bejutni egy kis magba, amely a sejtmegosztás bizonyos pontján kromoszómákként megfigyelhető..

A prokarióták nem rendelkeznek ilyen kifinomult szervezeti szintekkel. Általában a genetikai anyagot egyetlen körkörös molekulaként mutatjuk be, amely képes a sejtet körülvevő biomembránhoz tapadni.

A DNS-molekula azonban nem véletlenszerűen oszlik el. Noha a membránba nem csomagolták, a genetikai anyag a nukleoid nevű régióban helyezkedik el.

Mitokondriumok és kloroplasztok

A mitokondriumok konkrét eseteiben ezek celluláris szervek, ahol a sejtek légzési folyamataihoz szükséges fehérjék találhatók. A prokarióták - amelyeknek ezeknek az enzimeknek az oxidatív reakciókhoz szükségesek - a plazmamembránban vannak rögzítve.

Hasonlóképpen, abban az esetben, ha a prokarióta organizmus fotoszintetikus, az eljárást a kromatoforokban hajtjuk végre..

riboszómák

A riboszómák azok a struktúrák, amelyek felelősek a hírvivő RNS-nek a molekula által kódolt fehérjékké történő transzlációért. Ezek eléggé bőségesek, például egy közös baktérium, például Escherichia coli, legfeljebb 15 000 riboszómára képes.

Meg lehet különböztetni a riboszómát alkotó két egységet: egy nagy és egy kiskorúat. A prokarióta vonalat a nagy 50S alegységből és a kis 30S alegységből álló 70S riboszómák bemutatása jellemzi. Ezzel szemben az eukariótákban egy nagy 60S alegységből és egy kis 40S alegységből állnak.

Prokariótákban a riboszómák szétszóródnak a citoplazmában. Miközben az eukariótákban a membránokhoz vannak rögzítve, mint a durva endoplazmatikus retikulumban.

citoplazma

A prokarióta organizmusok citoplazma többnyire szemcsés megjelenést mutat a riboszómák jelenlétének köszönhetően. Prokariótákban a DNS-szintézis a citoplazmában történik.

A sejtfal jelenléte

Mind a prokarióta, mind az eukarióta organizmusok külső környezetéből a lipid természetű kettős biológiai membrán határolja le őket. A sejtfal azonban a sejtet körülvevő szerkezet, amely csak a prokarióta vonalban, a növényekben és a gombákban van jelen..

Ez a fal merev, és a leginkább intuitív általános funkció az, hogy megvédje a cellát a környezeti stressz és a lehetséges ozmotikus változások ellen. A kompozíció szintjén azonban ez a fal teljesen különbözik ezekben a három csoportban.

A baktériumok falát egy peptidoglukán nevű vegyület alkotja, amely két szerkezeti blokkot képez, amelyeket a β-1,4: N-acetil-glükózamin és az N-acetil-karbaminsav kötései kötnek össze.

Növényekben és gombákban - mind eukariótákban - a fal összetétele is változó. Az első csoportban a cellulóz, a glükózcukor ismétlődő egységei által alkotott polimer, míg a gombák kitin és más elemek, például glikoproteinek és glükánok falai. Ne feledje, hogy nem minden gomba rendelkezik sejttel.

DNS

Az eukarióták és a prokarióták közötti genetikai anyag nemcsak a tömörítés módjától függ, hanem annak szerkezetében és mennyiségében is..

A prokariótákat a DNS kis mennyisége jellemzi, 600 000 bázispárról 8 millióra. Ez azt jelenti, hogy 500 és néhány ezer fehérjét kódolhatnak.

Az intronok (DNS-szekvenciák, amelyek nem kódolják a fehérjéket és megzavarják a géneket) jelen vannak az eukariótákban és nem a prokariótákban.

A gének vízszintes átadása a prokariótákban jelentős folyamat, míg eukariótákban gyakorlatilag hiányzik.

Sejtmegosztási folyamatok

Mindkét csoportban a sejtek térfogata nagyobb, amíg eléri a megfelelő méretet. Az eukarióták a mitózis komplex folyamatával végzik a megosztást, ami két, hasonló méretű lánytestet eredményez.

A mitózis feladata, hogy minden sejtmegosztás után biztosítson megfelelő számú kromoszómát.

Ebből a folyamatból kivételt képeznek az élesztők, különösen a nemzetség sejtmegosztása Saccharomyces, ahol az osztás egy kisebb méretű lánytest kialakulásához vezet, mivel egy "kiemelkedés" segítségével keletkezik.

A prokarióta sejtek nem vezetnek a sejtosztódáshoz a mitózis miatt - a mag hiányának belső következménye. Ezekben az élőlényekben bináris szétválás történik. Így a sejt két egyenlő részre oszlik.

Vannak olyan elemek, amelyek részt vesznek az eukarióták sejtmegosztásában, mint például a centromerekben. A prokarióták esetében ezeknek nincs analógja, és csak néhány baktériumfaj rendelkezik mikrotubulusokkal. A szexuális típus reprodukciója gyakori az eukariótákban és a prokariótákban nem gyakori.

citoszkeleton                                                                                   

Az eukariótáknak nagyon összetett szervezete van a citoszkeleton szintjén. Ez a rendszer három fajtájú szálból áll, amelyek átmérője szerint mikroszálak, köztes szálak és mikrotubulusok. Ezenkívül vannak olyan fehérjék is, amelyek motoros tulajdonságokkal rendelkeznek ehhez a rendszerhez.

Az eukarióták olyan sorozatokat mutatnak be, amelyek lehetővé teszik, hogy a sejt a környezetében mozogjon. Ezek a lobogó, amelynek alakja egy ostorhoz hasonlít, és a mozgás eukariótákban és prokariótákban más. A csillók rövidebbek és általában nagy számban vannak jelen.

referenciák

  1. Birge, E. A. (2013). Bakteriális és bakteriofág genetika. Springer Science & Business Media.
  2. Campbell, M. K. és Farrell, S. O. (2011). biokémia.
  3. Cooper, G. M. és Hausman, R. E. (2000). A sejt: Molekuláris megközelítés. Sinauer Associates.
  4. Curtis, H. és Barnes, N. S. (1994). Meghívás a biológiára. Macmillan.
  5. Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W.C. és Garrison, C. (2001). A zoológia integrált elvei. McGraw-Hill.
  6. Karp, G. (2009). Sejt- és molekuláris biológia: fogalmak és kísérletek. John Wiley & Sons.
  7. Pontón, J. (2008). A gombák sejtfala és az anidulafungin hatásmechanizmusa. Rev Iberoam Micol, 25, 78-82.
  8. Vellai, T. és Vida, G. (1999). Az eukarióták eredete: a prokarióta és eukarióta sejtek közötti különbség. A Royal Society B: Biológiai tudományok, 266(1428), 1571-1577.
  9. Voet, D., és Voet, J. G. (2006). biokémia. Ed. Panamericana Medical.
  10. Hetek, B. (2012). Alcamo mikrobák és társadalom. Jones és Bartlett kiadók.