Eukaryoottisolu: Määritelmä, rakenne ja toiminto (analogian ja kaavion kanssa)

Kuten olet jo oppinut, solut ovat elämän perusyksikkö.

Ja riippumatta siitä, haluatko ässäsi lukion tai lukion biologian testejä tai etsitkö virkistystä ennen yliopiston biologiaa, eukaryoottisen solurakenteen on oltava pakollinen.

Lue yleiskatsaus, joka kattaa kaiken, mitä sinun tarvitsee tietää (useimmille) keskikoulun ja lukion biologian kursseille. Seuraa linkkejä saadaksesi yksityiskohtaiset ohjeet kullekin soluorganelleille ässäsi kursseillesi.

Mitä tarkalleen ovat eukaryoottisolut? Ne ovat yksi kahdesta suurimmasta soluluokituksesta - eukaryoottinen ja prokaryootti. Ne ovat myös monimutkaisempia näistä kahdesta. Eukaryoottisolut sisältävät eläinsolut - mukaan lukien ihmissolut - kasvisolut, sienisolut ja levät.

Eukaryoottisoluille on tunnusomaista membraaniin sitoutunut ydin. Se eroaa prokaryoottisoluista, joissa on nukleoidi - alue, joka on tiheä solu-DNA: n kanssa - mutta joilla ei itse asiassa ole erillistä kalvoon sitoutunutta osastoa, kuten ydin.

Eukaryoottisoluilla on myös organelleja, jotka ovat solussa olevia kalvoon sitoutuneita rakenteita. Jos katsot eukaryoottisoluja mikroskoopilla, näet erilliset rakenteet kaikentyyppisistä ja -kokoisista. Toisaalta prokaryoottisolut näyttävät yhtenäisemmiltä, ​​koska niillä ei ole kalvoon sitoutuneita rakenteita hajottaa solu.

Joten miksi organellit tekevät eukaryoottisoluista erityisiä?

Ajatella organellit kuten huoneesi kodissasi: olohuoneesi, makuuhuoneesi, kylpyhuoneesi ja niin edelleen. Ne on erotettu seinillä - solussa nämä olisivat solukalvot - ja jokaisella huonetyypillä on oma erillinen käyttötarkoituksensa, joka tekee kodistasi mukavan asuinpaikan. Organellit toimivat samalla tavalla; heillä kaikilla on erilliset roolit, jotka auttavat solujasi toimimaan.

Kaikki nämä organellit auttavat eukaryoottisoluja suorittamaan monimutkaisempia toimintoja. Joten organismit, joilla on eukaryoottisoluja, kuten ihmiset, ovat monimutkaisempia kuin prokaryoottiset organismit, kuten bakteerit.

Keskusteletaanpa solun "aivoista": ydin, joka pitää sisällään suurimman osan solun geneettisestä materiaalista. Suurin osa solusi DNA: sta sijaitsee ytimessä, järjestäytyneenä kromosomeihin. Ihmisillä tämä tarkoittaa 23 paria kahta kromosomia tai 26 kromosomit yleensä ottaen.

Ydin on solusi, jossa solusi tekee päätöksiä siitä, mitkä geenit ovat aktiivisempia (tai "ilmaistuja") ja mitkä geenit vähemmän aktiivisia (tai "tukahdutettuja"). Se on transkriptiopaikka, joka on ensimmäinen askel kohti proteiinisynteesiä ja ilmentää a geeni proteiiniksi.

Ydintä ympäröi kaksikerroksinen ydinkalvo, jota kutsutaan ytimen vaipaksi. Kirjekuori sisältää useita ydinhuokosia, jotka sallivat aineita, mukaan lukien geneettinen materiaali ja lähettimen RNA tai mRNA, siirtyä ytimeen ja ulos siitä.

Ja lopuksi, ytimessä on ydin, joka on ytimen suurin rakenne. Ydin auttaa soluja tuottamaan ribosomeja - enemmän sekunnissa olevilla - ja sillä on myös rooli solun stressivasteessa.

Solubiologiassa kukin eukaryoottisolu erotetaan kahteen luokkaan: ydin, jonka juuri kuvasimme edellä, ja sytoplasma, joka on hyvin kaikki muu.

sytoplasma eukaryoottisoluissa sisältää muita kalvoon sitoutuneita organelleja, joista keskustelemme jäljempänä. Se sisältää myös geelimäistä ainetta, jota kutsutaan sytosoliksi - sekoitus vettä, liuenneita aineita ja rakenneproteiineja -, joka muodostaa noin 70 prosenttia solun tilavuudesta.

Jokainen eukaryoottinen solu - eläinsolut, kasvisolut, nimität sen - ympäröi plasmakalvo. plasmakalvorakenne koostuu useista komponenteista tarkasteltavan solutyypin mukaan, mutta niillä kaikilla on yksi pääkomponentti: fosfolipidikaksoiskerros.

Jokainen fosfolipidimolekyyli koostuu a hydrofiilinen (tai vettä rakastava) fosfaattipää plus kaksi hydrofobinen (tai vettä vihaavia) rasvahappoja. Kaksoiskalvo muodostuu, kun kaksi fosfolipidikerrosta on linjassa hännän hännän kanssa, rasvahapot muodostavat kalvon sisemmän kerroksen ja fosfaattiryhmät ulkopuolelta.

Tämä järjestely luo solulle erilliset rajat, mikä tekee jokaisesta eukaryoottisesta solusta oman erillisen yksikön.

Plasmakalvolla on myös muita komponentteja. Plasmamembraanin proteiinit auttavat kuljettamaan materiaaleja soluun ja ulos solusta, ja ne vastaanottavat myös kemiallisia signaaleja ympäristöstä, johon solusi voivat reagoida.

Jotkut plasmamembraanin proteiineista (ryhmä nimeltä glykoproteiinit) on myös kiinnitetty hiilihydraatteja. Glykoproteiinit toimivat "tunnisteena" soluillesi, ja niillä on tärkeä rooli immuniteetissa.

Jos solukalvo ei soi kaikki niin vahva ja turvallinen, olet oikeassa - se ei ole! Joten solusi tarvitsevat sytoskeletonin alapuolella, jotta ne voivat ylläpitää solun muotoa. Sytoskeleton koostuu rakenteellisista proteiineista, jotka ovat riittävän vahvoja tukemaan solua ja jotka voivat jopa auttaa solua kasvamaan ja liikkumaan.

Eukaryoottisen solun sytoskeletonia muodostavia filamentteja on kolme päätyyppiä:

• Mikrotubulukset: Nämä ovat sytoskeletonin suurimmat säikeet, ja ne on valmistettu tubuliiniksi kutsutusta proteiinista. Ne ovat erittäin vahvoja ja kestävät puristusta, joten ne ovat avain solujen pitämiseen kunnossa. Heillä on myös rooli solujen liikkuvuus tai liikkuvuusja ne auttavat myös kuljettamaan materiaalia solun sisällä.

• Välihehkulangat: Nämä keskikokoiset filamentit on valmistettu keratiinista (joka FYI on myös tärkein proteiini, joka löytyy ihostasi, kynsistä ja hiuksista). Ne toimivat yhdessä mikrotubulusten kanssa auttaakseen ylläpitämään solun muotoa.

• Mikrofilamentit: Sytoskeletonin pienin filamenttiluokka, mikrofilamentit, on valmistettu proteiinista nimeltä aktiinia. Aktiini on erittäin dynaaminen - aktiinikuidut voivat helposti lyhentyä tai pidempiä, riippuen solusi tarpeista. Aktiinifilamentit ovat erityisen tärkeitä sytokineesille (kun yksi solu jakautuu kahteen mitoosin lopussa) ja niillä on myös keskeinen rooli solujen kuljetuksessa ja liikkuvuudessa.

Sytoskeletti on syy eukaryoottisoluille, jotka voivat muodostaa hyvin monimutkaisia ​​muotoja (tutustu tähän hulluun hermomuotoon!) romahtamatta itsekseen.

Katsokaa mikroskoopilla olevaa eläinsolua ja löydät toisen organellin, sentrosomi, joka liittyy läheisesti sytoskeletoniin.

Centrosomi toimii solun tärkeimpänä mikrotubulusten organisointikeskuksena (tai MTOC). Sentrosomilla on ratkaiseva rooli mitoosissa - niin paljon, että sentrosomin viat liittyvät solukasvatauteihin, kuten syöpään.

Sentrosomin löydät vain eläinsoluista. Kasvi- ja sienisolut käyttävät erilaisia ​​mekanismeja mikrotubulustensa järjestämiseen.

Vaikka kaikki eukaryoottisolut sisältävät sytoskeletonin, joillakin solutyypeillä - kuten kasvisoluilla - on soluseinä vielä paremman suojan saavuttamiseksi. Toisin kuin solukalvo, joka on suhteellisen juokseva, soluseinän on jäykkä rakenne, joka auttaa ylläpitämään solun muotoa.

Soluseinän tarkka koostumus riippuu siitä, minkä tyyppistä organismia tarkastelet (levillä, sienillä ja kasvisoluilla on kaikilla erilliset soluseinät). Mutta ne ovat yleensä tehty polysakkaridit, jotka ovat monimutkaisia ​​hiilihydraatteja, sekä rakenteellisia proteiineja tueksi.

Kasvisoluseinä on osa sitä, mikä auttaa kasveja seisomaan suorassa (ainakin, kunnes niiltä puuttuu niin paljon vettä, että ne alkavat kuihtua) ja vastustavat ympäristötekijöitä, kuten tuuli. Se toimii myös puoliläpäisevänä kalvona, jolloin tietyt aineet pääsevät soluun ja ulos solusta.

Ne nukleoluksessa tuotetut ribosomit?

Löydät joukon heitä endoplasminen verkkokalvo tai ER. Erityisesti löydät ne karkea endoplasman verkkokalvo (tai RER), joka saa nimensä "karkeasta" ulkonäöstä, joka sillä on kaikkien näiden ribosomien ansiosta.

Yleensä ER on solun tuotantolaitos, ja se on vastuussa sellaisten aineiden tuottamisesta, joita solujen täytyy kasvaa. RER: ssä ribosomit työskentelevät ahkerasti auttaakseen solujasi tuottamaan tuhansia ja tuhansia erilaisia ​​proteiineja, joita solusi tarvitsevat selviytyäkseen.

Siellä on myös osa ER: stä ei peitetty ribosomeilla, joita kutsutaan sileä endoplasminen verkkokalvo (tai SER). SER auttaa soluja tuottamaan lipidejä, mukaan lukien lipidit, jotka muodostavat plasmakalvon ja organellikalvot. Se auttaa myös tuottamaan tiettyjä hormoneja, kuten estrogeenia ja testosteronia.

Vaikka ER on solun tuotantolaitos, Golgin laite, jota joskus kutsutaan Golgin rungoksi, on solun pakkaava kasvi.

Golgi-laite ottaa äskettäin tuotetut ER-proteiinit ja "pakkaa" ne, jotta ne voivat toimia kunnolla solussa. Se myös pakkaa aineita pieniin kalvoon sitoutuneisiin yksiköihin, joita kutsutaan vesikkeleiksi, ja sitten ne kuljetetaan oikeaan paikkaansa solussa.

Golgi-laite koostuu pienistä pusseista, joita kutsutaan cisternae (ne näyttävät pinolta pannukakkuja mikroskoopin alla), jotka auttavat materiaalien prosessoinnissa. IVY golgi-laitteen kasvot ovat tuleva puoli, joka hyväksyy uudet materiaalit, ja kään kasvot on lähtevä puoli, joka vapauttaa heidät.

Lysosomit on myös avainasemassa proteiinien, rasvojen ja muiden aineiden prosessoinnissa. Ne ovat pieniä, kalvoon sitoutuneita organelleja ja ovat erittäin happamia, mikä auttaa heitä toimimaan kuin solusi "vatsa".

Lysosomien tehtävänä on sulattaa materiaalit hajottamalla ei-toivotut proteiinit, hiilihydraatit ja lipidit, jotta ne voidaan poistaa solusta. Lysosomit ovat erityisen tärkeä osa immuunisoluasi, koska ne voivat sulattaa taudinaiheuttajia - ja estää niitä vahingoittamasta sinua kokonaisuudessaan.

Joten mistä solusi saa energiaa kaikkeen valmistukseen ja toimitukseen? mitokondrioita, joskus kutsutaan kennon voimalaitokseksi tai paristoksi. Mitokondrioiden yksikkö on mitokondrio.

Kuten olet todennäköisesti arvannut, mitokondriot ovat tärkeimmät energiantuotantokohteet. Erityisesti he ovat siellä, missä kaksi viimeistä vaihetta ovat soluhengitys tapahtuu - ja paikka, jossa solu tuottaa suurimman osan käyttökelpoisesta energiastaan ​​muodossa ATP.

Kuten useimmat organellit, niitä ympäröi lipidikaksoiskerros. Mutta mitokondrioissa on itse asiassa kaksi kalvoa (sisä- ja ulkokalvo). Sisäkalvo on taitettu tiiviisti itsensä sisään pinta-alan lisäämiseksi, mikä antaa kullekin mitokondriolle enemmän tilaa suorittaa kemiallisia reaktioita ja tuottaa enemmän polttoainetta solulle.

Eri solutyypeillä on eri lukumäärä mitokondrioita. Esimerkiksi maksa- ja lihassolut ovat erityisen rikkaita niissä.

Vaikka mitokondriot saattavat olla solun voimalaitos, peroksisomi on keskeinen osa solun aineenvaihduntaa.

Tämä johtuu siitä, että peroksisomit auttavat imemään ravinteita soluissasi ja ovat täynnä ruoansulatusentsyymejä hajottaakseen ne. Peroksisomit sisältävät ja neutraloivat myös vetyperoksidia - joka muuten voi vahingoittaa DNA: ta tai solukalvoja - edistääksesi solujen terveyttä pitkällä aikavälillä.

Kaikki solut eivät sisällä kloroplasteja - niitä ei löydy kasvi- tai sienisoluista, mutta niitä esiintyy kasvisoluissa ja joissakin levissä - mutta ne, jotka käyttävät niitä hyvin. Kloroplastit ovat fotosynteesikohde, joukko kemiallisia reaktioita, jotka auttavat joitain organismeja tuottamaan käyttökelpoista energiaa auringonvalosta ja auttavat myös poistamaan hiilidioksidia ilmakehästä.

Kloroplastit ovat täynnä vihreitä pigmenttejä, joita kutsutaan klorofylliksi, jotka sieppaavat tietyt valon aallonpituudet ja käynnistävät fotosynteesin muodostavat kemialliset reaktiot. Katsokaa kloroplastin sisälle ja löydät pannukakun kaltaisia ​​materiaalipinoja tyloidit, ympäröi avoin tila (kutsutaan strooma).

Jokaisella tyloidilla on myös oma kalvo - tylakoidikalvo.

Tarkista kasvisolu mikroskoopilla ja näet todennäköisesti a iso kupla vie paljon tilaa. Se on keskeinen tyhjiö.

Kasveissa keskeinen vakuoli täyttyy vedellä ja liuenneilla aineilla, ja se voi tulla niin suureksi, että se vie kolme neljäsosaa solusta. Se käyttää turgoripainetta soluseinään auttaakseen "täyttämään" solun, jotta kasvi voi nousta suoraan.

Muun tyyppisillä eukaryoottisoluilla, kuten eläinsoluilla, on pienempiä vacuoleja. Erilaiset vakuolit auttavat varastoimaan ravinteita ja jätteitä, joten ne pysyvät järjestyksessä solussa.

Tarvitsetko virkistystä suurimmissa ero kasvien ja eläinten solujen välillä? Olemme kuulleet sinut:

• Tyhjiö: Kasvisolut sisältävät ainakin yhden suuren vakuolin solun muodon ylläpitämiseksi, kun taas eläinten vakuolit ovat kooltaan pienempiä.
• Sentrioli: Eläinsoluilla on yksi; kasvisolut eivät.
• Kloroplastit: Kasvisoluilla on niitä; eläinsolut eivät.
  
• Soluseinä: Kasvisoluilla on ulompi soluseinä; eläinsoluilla on yksinkertaisesti plasmakalvo.