Struktury buněk a jejich tři hlavní funkce

Mikroskopické nádoby známé jako buňky jsou základní jednotky živých věcí na Zemi. Každý z nich se může pochlubit všemi charakteristikami, které vědci připisují životu. Ve skutečnosti se některé živé bytosti skládají pouze z jedné buňky. Vaše vlastní tělo se naproti tomu pohybuje v rozmezí 100 bilionů.

Téměř všechny jednobuněčné organismy jsou prokaryotya ve velkém schématu klasifikace života patří buď k doméně bakterií, nebo k doméně Archaea. Lidé spolu se všemi ostatními zvířaty, rostlinami a houbami jsou eukaryoty.

Tyto drobné struktury plní stejné úkoly v „mikro“ měřítku, aby zůstaly nedotčené, což vy a další organizmy v plné velikosti dělají v „makro“ měřítku, aby zůstaly naživu. A samozřejmě, pokud při těchto úkolech selže dostatek jednotlivých buněk, selže spolu s tím i mateřský organismus.

Struktury v buňkách mají jednotlivé funkce a obecně bez ohledu na strukturu je lze snížit na tři základní úlohy: A fyzické rozhraní nebo hranice se specifickými molekulami; systematické prostředky pro dopravu chemikálií do, podél nebo z konstrukce

Jak již bylo zmíněno, zatímco buňky jsou obecně považovány za drobné součásti živých věcí, mnoho buněk jsou živé bytosti.

Bakterie, které není možné vidět, ale rozhodně jejich přítomnost ve světě pociťují (např. některé způsobují infekční nemoci, jiné pomáhají potravinám jako sýr a jogurt věk správně a ještě ostatní hrají roli při udržování zdraví lidského zažívacího traktu), jsou příkladem jednobuněčných organismů a prokaryoty.

Prokaryotické buňky mají ve srovnání se svými eukaryotickými protějšky omezený počet vnitřních složek. Patří mezi ně a buněčná membrána, ribozomy, deoxyribonukleová kyselina (DNA) a cytoplazma, čtyři základní rysy všech živých buněk; tyto jsou podrobně popsány později.

Bakterie mají také buněčné stěny mimo buněčnou membránu pro větší podporu a některé z nich mají také tzv. Struktury bičíky, podobné konstrukce, které jsou vyrobeny z bílkovin a které pomáhají organismům, ke kterým jsou připojeny, pohybovat se v jejich prostředí.

Eukaryotické buňky mají řadu struktur, které prokaryotické buňky nemají, a proto tyto buňky mají širší škálu funkcí. Snad nejdůležitější jsou jádro a mitochondrie.

Než se pustíme do hloubky toho, jak jednotlivé buněčné struktury zpracovávají tyto funkce, je užitečné zkontrolovat, jaké jsou tyto struktury a kde je lze najít. První čtyři struktury v následujícím seznamu jsou společné pro všechny buňky v přírodě; ostatní se nacházejí v eukaryotech, a pokud se struktura nachází pouze v určitých eukaryotických buňkách, je tato informace zaznamenána.

Buněčná membrána: Tomu se také říká plazmatická membrána, ale to může způsobit zmatek, protože eukaryotické buňky mají kolem sebe plazmatické membrány organely, z nichž mnohé jsou podrobně popsány níže. Skládá se z fosfolipidové dvojvrstvy nebo dvou identicky vytvořených vrstev obrácených k sobě způsobem „zrcadlového obrazu“. Je to stejně dynamický stroj, jako jednoduchá bariéra.

Cytoplazma: Tato gelovitá matrice je látka, ve které sedí jádro, organely a další buněčné struktury, jako kousky ovoce v klasickém želatinovém dezertu. Látky se pohybují skrz cytoplazma difúzí nebo z oblastí s vyšší koncentrací těchto látek do oblastí s nižší koncentrací.

Ribozomy: Tyto struktury, které nemají své vlastní membrány a nejsou tedy považovány za pravé organely, jsou místy syntézy proteinů v buňkách a samy o sobě jsou tvořeny z proteinových podjednotek. Mají „dokovací stanice“ pro messenger ribonukleová kyselina (mRNA), který nese pokyny DNA z jádra, a aminokyseliny, „stavební kameny“ proteinů.

DNA: Buňka genetický materiál sedí v cytoplazmě prokaryotických buněk, ale v jádrech (množném čísle „jádra“) eukaryotických buněk. Skládající se z monomerů - tedy opakujících se podjednotek - tzv nukleotidy, z nichž existují čtyři základní druhy, je DNA zabalena spolu s podpůrnými proteiny zvanými histony do dlouhé vláknité látky zvané chromatin, která je sama rozdělena na chromozomy v eukaryotech.

Organely poskytují skvělé příklady buněčných struktur, které slouží odlišným, nezbytným a jedinečným účelům, na které se spoléhají zachování dopravních mechanismů, které zase závisí na tom, jak tyto struktury fyzicky souvisejí se zbytkem EU buňka.

Mitochondrie jsou možná nejvýznamnější molekuly z hlediska jejich výrazného vzhledu pod mikroskopem i jejich funkce, která spočívá ve velkém využití produktů chemických reakcí, které štěpí glukózu v cytoplazmě dohoda adenosintrifosfát (ATP) pokud je přítomen kyslík. Toto je známé jako buněčné dýchání a probíhá hlavně na mitochondriální membráně.

Mezi další klíčové organely patří endoplazmatické retikulum, druh buněčné „dálnice“, která balí a pohybuje molekulami mezi ribozomy, jádrem, cytoplazmou a zevnějškem buňky. Golgiho tělanebo „disky“, které se odlamují od endoplazmatického retikula jako malé taxíky. Lyzozomy, což jsou dutá sférická tělesa, která rozkládají odpadní produkty vznikající během metabolických reakcí buňky.

Tři úlohy buněčné membrány zachovávají integritu samotné buňky, slouží jako semipermeabilní membrána, přes kterou mohou procházet malé molekuly, a usnadňují aktivní transport látek pomocí „pump“ zabudovaných do membrány.

Molekuly, které tvoří každou ze dvou vrstev membrány, jsou fosfolipidy, které mají hydrofobní „ocasy“ vyrobené z tuku směřující dovnitř (a tedy k sobě navzájem) a hydrofilní „hlavy“ obsahující fosfor ven (a to směrem dovnitř a vně samotné organely, nebo v případě vlastní buněčné membrány uvnitř a vně buňky sám).

Ty jsou lineární a kolmé k celkové listové struktuře membrány jako celku.

The fosfolipidy jsou dostatečně blízko u sebe, aby nedocházelo k toxinům nebo velkým molekulám, které by při průchodu mohly poškodit vnitřek. Ale jsou dostatečně daleko od sebe, aby umožnily malé molekuly potřebné pro metabolické procesy, jako je voda, glukóza (cukr vše buňky využívají k energii) a nukleové kyseliny (které se používají k tvorbě nukleotidů, a tedy DNA a ATP, „energetické měny“ ve všech buňky).

Membrána má „pumpy“ zabudované mezi fosfolipidy, které využívají ATP k přivádění nebo přemísťování molekul, které by obvykle procházejí, buď kvůli jejich velikosti, nebo proto, že jejich koncentrace je větší na straně, kde jsou molekuly čerpány směrem k. Tento proces volal aktivní transport.

Jádro každé buňky obsahuje úplnou kopii veškeré DNA organismu ve formě chromozomů; lidé mají 46 chromozomů, 23 zděděno od každého rodiče. Jádro je obklopeno plazmatickou membránou zvanou jaderný obal.

Během procesu zvaného mitóza, jaderná obálka je rozpuštěna a jádro se rozdělí na dvě po zkopírování nebo replikaci všech chromozomů.

Krátce poté následuje rozdělení celé buňky, proces známý jako cytokineze. To má za následek vytvoření dvou dceřiných buněk, které jsou navzájem identické i rodičovské.