Buněčná struktura zvířete

Buňky jsou základní, neredukovatelné prvky života na Zemi. Některé živé věci, jako jsou bakterie, se skládají pouze z jedné buňky; zvířata, jako jste vy, zahrnují biliony. Buňky jsou samy o sobě mikroskopické, přesto většina z nich obsahuje ohromující řadu ještě menších komponent které všechny přispívají k základnímu poslání udržování buňky - a tím i rodičovského organismu - naživu. Živočišné buňky jsou obecně řečeno součástí složitějších forem života než bakteriální nebo rostlinné buňky; podle toho jsou živočišné buňky komplikovanější a komplikovanější než jejich protějšky v mikrobiálním a botanickém světě.

Snad nejjednodušší způsob, jak přemýšlet o zvířecí buňce, je centrum plnění nebo velký rušný sklad. Důležitým hlediskem, který si musíte pečlivě pamatovat, je ten, který často popisuje svět obecně, ale je mimořádně použitelný zejména v biologii, je „forma odpovídá funkci“. Toto je důvod, proč jsou části živočišné buňky i buňky jako celek strukturovány tak, jak jsou, velmi úzce souvisí s úkoly, jimž tyto části - zvané „organely“ - mají za úkol provádění.

Živé věci lze rozdělit na prokaryotický organismy, které jsou jednobuněčné a zahrnují:

• rostliny
  
• zvířata
  
• houby

Buňky eukaryot zahrnují membránu kolem genetického materiálu, tvořící jádro; prokaryoty nemají takovou membránu. Cytoplazma prokaryot také neobsahuje žádné organely, kterými se eukaryotické buňky chlubí hojně.

The buněčná membrána, nazývaná také plazmatická membrána, tvoří vnější hranici živočišných buněk. (Rostlinné buňky mají buněčné stěny přímo mimo buněčnou membránu pro větší ochranu a pevnost.) Membrána je více než jednoduchá fyzická bariéra nebo skladiště organel a DNA; místo toho je dynamický s vysoce selektivními kanály, které pečlivě regulují vstup a výstup molekul do a z buňky.

Buněčná membrána se skládá z a fosfolipidová dvojvrstva, nebo lipidová dvojvrstva. Tato dvojvrstva se v podstatě skládá ze dvou různých „vrstev“ molekul fosfolipidů s lipidem části molekul v různých vrstvách se dotýkají a fosfátové části směřují opačně Pokyny. Abychom pochopili, proč k tomu dochází, zvažte elektrochemické vlastnosti lipidů a fosfátů samostatně. Fosfáty jsou polární molekuly, což znamená, že jejich elektrochemické náboje jsou v molekule rozloženy nerovnoměrně. Voda (H₂O) je také polární a polární látky mají tendenci se mísit, takže fosfáty patří mezi látky označené jako hydrofilní (tj. Přitahované vodou).

Lipidová část fosfolipidu obsahuje dvě mastné kyseliny, což jsou dlouhé řetězce uhlovodíků se specifickými typy vazeb, které opouštějí celou molekulu bez gradientu náboje. Ve skutečnosti jsou lipidy podle definice nepolární. Protože reagují opačně, než to dělají polární molekuly v přítomnosti vody, nazývají se hydrofobní. Mohli byste si tedy představit celou molekulu fosfolipidů jako „chobotnici“, přičemž fosfátová část slouží jako hlava a tělo a lipid jako pár chapadel. Dále si představte dva velké „listy“ chobotnic, shromážděné s jejich chapadly, které se mísily a jejich hlavy mířily opačnými směry.

Buněčné membrány umožňují určitým látkám přicházet a odcházet. K tomu dochází mnoha způsoby, včetně difúze, usnadněné difúze, osmózy a aktivního přenosu. Některé organely, jako jsou mitochondrie, mají své vlastní vnitřní membrány sestávající ze stejných materiálů jako samotná plazmatická membrána.

The jádro je ve skutečnosti řídícím a velitelským centrem živočišné buňky. Obsahuje DNA, která je u většiny zvířat uspořádána do samostatných chromozomů (máte jich 23 párů), které jsou rozděleny do malých částí zvaných geny. Geny jsou jednoduše délky DNA, které obsahují kód pro konkrétní proteinový produkt, který DNA dodává molekule RNA (ribonukleová kyselina) do aparátu sestavování proteinů buňky.

Jádro obsahuje různé části. Při mikroskopickém vyšetření byla tmavá skvrna nazývána jádro objeví se uprostřed jádra; jádro se podílí na výrobě ribozomů. Jádro je obklopeno jadernou membránou, dvojitou, později analogickou s buněčnou membránou. Tato výstelka, nazývaná také jaderná obálka, má vláknité proteiny připojené k vnitřní vrstvě, které se táhnou dovnitř a pomáhají udržovat DNA organizovanou a na místě.

Během reprodukce a dělení buněk se štěpení samotného jádra na dvě dceřiná jádra nazývá cytokineze. Mít jádro oddělené od zbytku buňky je užitečné pro udržení DNA v izolaci od ostatních buněčných aktivit, čímž se minimalizuje pravděpodobnost, že by mohlo dojít k jejímu poškození. To také umožňuje vynikající kontrolu bezprostředního buněčného prostředí, které lze odlišit od cytoplazmy buňky jako celku.

Tyto organely, které se také nacházejí v neživočišných buňkách, jsou odpovědné za syntézu bílkovin, ke které dochází v cytoplazmě. Syntéza proteinů se uvede do pohybu, když DNA v jádře prochází procesem nazývaným transkripce, což je výroba RNA chemickým kódem odpovídajícím přesnému proužku DNA, ze kterého je vyrobena (messenger RNA nebo mRNA). DNA i RNA sestávají z monomerů (jednoduchých opakujících se jednotek) nukleotidů, které obsahují cukr, fosfátovou skupinu a část nazývanou dusíkatá báze. DNA zahrnuje čtyři různé takové báze (adenin, guanin, cytosin a thymin) a jejich sekvence v dlouhém pásu DNA je kódem produktu, který se nakonec syntetizuje na ribozomech.

Když se nově vytvořená mRNA přesune z jádra do ribozomů v cytoplazmě, může začít syntéza proteinů. Samotné ribozomy jsou vyrobeny z druhu RNA nazývaného ribozomální RNA (rRNA). Ribozomy se skládají ze dvou proteinových podjednotek, z nichž jedna je asi o 50 procent masivnější než druhá. mRNA se váže na konkrétní místo na ribozomu a délky molekuly tři báze najednou jsou „přečteny“ a používá se k výrobě jedné z asi 20 různých druhů aminokyselin, které jsou základními stavebními kameny bílkoviny. Tyto aminokyseliny jsou dopravovány k ribozomům třetím druhem RNA, který se nazývá transferová RNA (tRNA).

Mitochondrie jsou fascinující organely, které hrají obzvláště důležitou roli v metabolismu zvířat a eukaryot jako celku. Stejně jako jádro jsou uzavřeny dvojitou membránou. Mají jednu základní funkci: dodávat co nejvíce energie pomocí zdrojů uhlovodíkových paliv za podmínek odpovídající dostupnosti kyslíku.

Prvním krokem v metabolismu živočišných buněk je rozklad glukózy vstupující do buňky na látku zvanou pyruvát. Tomu se říká glykolýza a nastává bez ohledu na to, zda je přítomen kyslík. Pokud není k dispozici dostatek kyslíku, prochází pyruvát fermentací, aby se z něj stal laktát, což poskytuje krátkodobý výbuch buněčné energie. Jinak pyruvát vstupuje do mitochondrií a prochází aerobním dýcháním.

Aerobní dýchání zahrnuje dva procesy s vlastními kroky. První probíhá v mitochondriální matrici (podobně jako vlastní cytoplazma buňky) a nazývá se Krebsův cyklus, cyklus trikarboxylové kyseliny (TCA) nebo cyklus kyseliny citronové. Tento cyklus generuje vysokoenergetické nosiče elektronů pro další proces, transportní řetězec elektronů. Řetězové reakce transportu elektronů se vyskytují spíše na mitochondriální membráně než na matrici, kde funguje Krebsův cyklus. Tato fyzická segregace úkolů, i když není vždy nejefektivnější při pohledu zvenčí, pomáhá zajistit minimum chyb enzymů v dýchacích cestách, pouze protože mít různé sekce obchodního domu minimalizuje pravděpodobnost, že skončíte se špatným nákupem, i když budete muset do obchodu bloudit docela dost způsobů, jak se dostat to.

Protože aerobní metabolismus dodává mnohem více energie z ATP (adenosintrifosfát) na molekula glukózy než fermentace, je to vždy „upřednostňovaná“ cesta a je triumfem vývoj.

Předpokládá se, že mitochondrie byly volně stojící prokaryotické organismy najednou, před miliony a miliony let, než byly začleněny do takzvaných eukaryotických buněk. Tomu se říká endosymbiontová teorie, která vede dlouhou cestou k vysvětlení mnoha charakteristik mitochondrií, které by jinak mohly být molekulárním biologům nepolapitelné. Zdá se, že tato eukaryota ve skutečnosti unesla celého výrobce energie, místo aby se musela vyvinout menších složek, je možná hlavním faktorem u zvířat a dalších eukaryot, která jsou schopna prospívat tak dlouho, jak dlouho oni mají.

Golgiho aparát: Také se jim říká Golgiho těla Golgiho aparát je centrum zpracování, balení a třídění proteinů a lipidů vyráběných jinde v buňce. Ty mají obvykle vzhled „hromádky palačinek“. Jedná se o vezikuly nebo malé vaky vázané na membránu, které se odlomí od vnějších okrajů disků v Golgiho tělech, když je jejich obsah připraven k dodání do jiných částí buňky. Je užitečné představit si Golgiho těla jako pošty nebo třídicí a doručovací střediska pošty, s každým vezikulem odlomení z hlavní „budovy“ a vytvoření vlastní uzavřené kapsle připomínající dodávkové vozidlo nebo železniční vůz.

Golgiho těla produkují lysozomy, které obsahují silné enzymy, které mohou degradovat staré a opotřebované buněčné komponenty nebo zbloudilé molekuly, které by v buňce neměly být.

Endoplazmatické retikulum: The endoplazmatické retikulum (ER) je sbírka protínajících se trubiček a zploštělých váčků. Tato síť začíná v jádru a prochází celou cestou přes cytoplazmu až k buněčné membráně. Používají se, jak jste již zjistili z jejich polohy a struktury, k přenosu látek z jedné části buňky do druhé; přesněji slouží jako potrubí, ve kterém může probíhat tento transport.

Existují dva typy ER, které se liší podle toho, zda mají připojené ribozomy nebo ne. Drsný ER se skládá ze skládaných vezikul, ke kterým se připojilo mnoho ribozomů. V hrubé ER jsou oligosacharidové skupiny (relativně krátké cukry) připojeny k malým proteinům, když procházejí cestou do jiných organel nebo sekrečních vezikul. Hladký ER na druhé straně nemá žádné ribozomy. Hladký ER vede k tvorbě vezikul nesoucích proteiny a lipidy a je také schopen pohlcovat a inaktivovat škodlivých chemikálií, a tím vykonává jakousi funkci vyhlazovače-hospodyně-bezpečnostní funkce a je také přepravou potrubí.