Eläimen solurakenne

Solut ovat maapallon elämän perustavanlaatuisia, pelkistämättömiä elementtejä. Jotkut elävät olennot, kuten bakteerit, koostuvat vain yhdestä solusta; eläimiä, kuten itseäsi, ovat biljoonia. Solut ovat itse mikroskooppisia, mutta useimmat niistä sisältävät hämmästyttävän joukon vielä pienempiä komponentteja jotka kaikki myötävaikuttavat solun - ja laajemminkin emo-organismin - pitämisen perustehtävään elossa. Eläinsolut ovat yleensä osa monimutkaisempia elämänmuotoja kuin bakteeri- tai kasvisolut; vastaavasti eläinsolut ovat monimutkaisempia ja monimutkaisempia kuin mikrobi- ja kasvitieteellisessä maailmassa.

Ehkä helpoin tapa ajatella eläinsolua on täyttökeskus tai suuri, kiireinen varasto. Tärkeä mielessä pidettävä näkökohta, joka kuvaa maailmaa yleisesti mutta soveltuu erinomaisesti erityisesti biologiaan, on "muoto sopii". Tuo on Syy siihen, miksi eläinsolun osat, samoin kuin koko solu, on rakennettu tavalla, jolla ne ovat, liittyy hyvin läheisesti työhön, jota nämä osat - organellit kutsutaan suorittaminen.

Elävät asiat voidaan jakaa prokaryootti organismit, jotka ovat yksisoluisia ja sisältävät:

• kasveja
  
• eläimet
  
• sienet

Eukaryoottien soluissa on kalvo geneettisen materiaalin ympärillä, mikä luo ytimen; prokaryooteilla ei ole tällaista kalvoa. Myös prokaryoottien sytoplasma ei sisällä organelleja, joilla eukaryoottisoluilla on runsaasti.

solukalvo, jota kutsutaan myös plasmakalvoksi, muodostaa eläinsolujen ulkorajan. (Kasvisoluissa on soluseinät suoraan solukalvon ulkopuolella suojan ja lujuuden lisäämiseksi.) Kalvo on enemmän kuin yksinkertainen fyysinen este tai organellien ja DNA: n varasto; sen sijaan se on dynaaminen, ja siinä on erittäin selektiivisiä kanavia, jotka säätelevät huolellisesti molekyylien sisäänpääsyä ja poistumista soluun ja sieltä.

Solukalvo koostuu a fosfolipidikaksoiskerros, tai lipidikaksoiskerros. Tämä kaksoiskerros koostuu olennaisesti kahdesta eri "levystä" fosfolipidimolekyyleistä lipidin kanssa molekyylien osat eri kerroksissa koskettavat ja fosfaattiosat osoittavat vastakkaiseen suuntaan suuntiin. Harkitse lipidien ja fosfaattien sähkökemialliset ominaisuudet ymmärtääkseen miksi näin tapahtuu. Fosfaatit ovat polaarisia molekyylejä, mikä tarkoittaa, että niiden sähkökemialliset varaukset jakautuvat epätasaisesti molekyylin läpi. Vesi (H₂O) on myös polaarinen, ja polaariset aineet pyrkivät sekoittumaan, joten fosfaatit ovat hydrofiilisiksi (ts. Veteen vedettyjä) merkittyjen aineiden joukossa.

Fosfolipidin lipidiosa sisältää kaksi rasvahappoa, jotka ovat pitkiä hiilivetyketjuja, joissa on erityyppisiä sidoksia, jotka jättävät koko molekyylin ilman varausgradienttia. Itse asiassa lipidit ovat määritelmän mukaan polaarittomia. Koska ne reagoivat päinvastoin kuin polaariset molekyylit veden läsnä ollessa, niitä kutsutaan hydrofobisiksi. Siksi saatat ajatella kokonaisen fosfolipidimolekyylin olevan "kalmarin kaltainen", jolloin fosfaattiosa toimii päänä ja kehona ja lipidi pari lonkeroita. Kuvittele lisäksi kaksi suurta kalmarien "arkkua", jotka on koottu lonkeroidensa sekoittuessa ja päänsä osoitettu vastakkaisiin suuntiin.

Solukalvot antavat tiettyjen aineiden tulla ja mennä. Tämä tapahtuu monin tavoin, mukaan lukien diffuusio, helpotettu diffuusio, osmoosi ja aktiivinen kuljetus. Joillakin organelleilla, kuten mitokondrioilla, on omat sisäiset kalvot, jotka koostuvat samoista materiaaleista kuin itse plasmakalvo.

ydin on itse asiassa eläinsolun hallinta- ja komentokeskus. Se sisältää DNA: n, joka useimmissa eläimissä on järjestetty erillisiin kromosomeihin (sinulla on 23 paria näistä), jotka on jaettu pieniin osiin, joita kutsutaan geeneiksi. Geenit ovat yksinkertaisesti DNA: n pituuksia, jotka sisältävät koodin tietylle proteiinituotteelle, jonka DNA toimittaa solun proteiinin muodostumiskoneistoon RNA-molekyylin (ribonukleiinihappo) välityksellä.

Ydin sisältää erilaisia ​​osia. Mikroskooppisessa tutkimuksessa tumma piste, jota kutsutaan ydin ilmestyy ytimen keskelle; nukleoli on mukana ribosomien valmistuksessa. Ydintä ympäröi ydinkalvo, kaksinkertainen myöhemmin analoginen solukalvon kanssa. Tällä vuorauksella, jota kutsutaan myös ydinkuoreksi, on sisäkerrokseen kiinnittyneet filamenttiproteiinit, jotka ulottuvat sisäänpäin ja auttavat pitämään DNA: n järjestyksessä ja paikallaan.

Solun lisääntymisen ja jakautumisen aikana itse ytimen pilkkomista kahdeksi tytärytimeksi kutsutaan sytokineesiksi. Ytimen pitäminen erillään muusta solusta on hyödyllistä pitää DNA eristettynä muista solutoiminnoista minimoiden mahdollisuudet, että se voi vaurioitua. Tämä mahdollistaa myös välittömän soluympäristön erinomaisen hallinnan, joka voi olla erillinen solun sytoplasmasta yleensä.

Nämä organellit, joita esiintyy myös muissa kuin eläinsoluissa, ovat vastuussa proteiinisynteesistä, joka esiintyy sytoplasmassa. Proteiinisynteesi käynnistetään, kun ytimen DNA käy läpi prosessin, jota kutsutaan transkriptioksi, joka on RNA: n valmistus kemiallisella koodilla, joka vastaa tarkkaa DNA - kaistaletta, josta se on valmistettu (messenger RNA tai mRNA). Sekä DNA että RNA koostuvat nukleotidien monomeereistä (yksittäiset toistuvat yksiköt), jotka sisältävät sokeria, fosfaattiryhmää ja osaa, jota kutsutaan typpipohjaiseksi emäkseksi. DNA sisältää neljä erilaista tällaista emästä (adeniini, guaniini, sytosiini ja tymiini), ja näiden sekvenssi pitkällä DNA-nauhalla on koodi tuotteelle, joka lopulta syntetisoidaan ribosomeilla.

Kun äskettäin valmistettu mRNA siirtyy ytimestä sytoplasman ribosomeihin, proteiinisynteesi voi alkaa. Ribosomit itse ovat valmistettu eräänlaisesta RNA: sta, jota kutsutaan ribosomaaliseksi RNA: ksi (rRNA). Ribosomit koostuvat kahdesta proteiini-alayksiköstä, joista toinen on noin 50 prosenttia massiivisempi kuin toinen. mRNA sitoutuu tiettyyn kohtaan ribosomissa, ja molekyylin pituudet kolme emästä kerrallaan "luetaan" ja siitä on valmistettu yksi noin 20 erilaisesta aminohaposta, jotka ovat aminohapon peruselementtejä proteiineja. Nämä aminohapot kuljetetaan ribosomeihin kolmannen tyyppisellä RNA: lla, jota kutsutaan siirto-RNA: ksi (tRNA).

Mitokondrioita ovat kiehtovia organelleja, joilla on erityisen tärkeä rooli eläinten ja eukaryoottien aineenvaihdunnassa kokonaisuutena. Ne, kuten ydin, suljetaan kaksoiskalvolla. Niillä on yksi perustehtävä: toimittaa mahdollisimman paljon energiaa hiilihydraattipolttoainelähteillä riittävän hapen saatavuuden olosuhteissa.

Ensimmäinen vaihe eläinsolujen aineenvaihdunnassa on soluun tulevan glukoosin hajoaminen pyruvaatiksi kutsuttuun aineeseen. Tätä kutsutaan glykolyysi ja tapahtuu riippumatta siitä, onko happea läsnä. Kun riittävästi happea ei ole läsnä, pyruvaatti käy käymiseksi laktaatiksi, mikä tuottaa lyhytaikaisen soluenergian puhkeamisen. Muuten pyruvaatti tulee mitokondrioihin ja käy aerobisessa hengityksessä.

Aerobinen hengitys sisältää kaksi prosessia omilla vaiheillaan. Ensimmäinen tapahtuu mitokondrioiden matriisissa (samanlainen kuin solun oma sytoplasma), ja sitä kutsutaan Krebs-sykliksi, trikarboksyylihapposykliksi (TCA) tai sitruunahapposykliksi. Tämä sykli tuottaa suurenergisiä elektronikantajia seuraavalle prosessille, elektronien siirtoketjulle. Elektronin siirtoketjureaktiot tapahtuvat mitokondrioiden kalvossa eikä matriisissa, jossa Krebs-sykli toimii. Tämä tehtävien fyysinen erottelu, vaikka se ei aina ole tehokkain ulkoasu, auttaa varmistamaan entsyymien virheet mahdollisimman vähän hengitysteissä, vain sillä tavaratalon eri osastojen käyttäminen minimoi mahdollisuudet väärän ostoksen tekemiseen, vaikka joudutkin vaeltamaan kauppaan melko tavoin päästä se.

Koska aerobinen aineenvaihdunta tuottaa paljon enemmän energiaa ATP: n (adenosiinitrifosfaatin) / per glukoosimolekyyli kuin käyminen, se on aina "edullinen" reitti ja se edustaa evoluutio.

Mitokondrioiden uskotaan olleen vapaasti seisovia prokaryoottisia organismeja kerralla, miljoonia ja miljoonia vuosia sitten, ennen kuin ne sisällytettiin ns. Eukaryoottisoluihin. Tätä kutsutaan endosymbiontiteoriaksi, joka menee pitkälle selittämään monia mitokondrioiden ominaisuuksia, jotka muuten saattavat olla vaikeasti havaittavissa molekyylibiologeille. Se, että eukaryootit näyttävät käytännössä kaapanneen kokonaisen energiantuottajan sen sijaan, että siitä tarvitsisi kehittyä pienemmät komponentit, on ehkä tärkein tekijä eläimille ja muille eukaryooteille, jotka pystyvät menestymään niin kauan kuin heillä on.

Golgin laite: Kutsutaan myös Golgin ruumiiksi Golgin laite on muualla solussa valmistettujen proteiinien ja lipidien käsittely-, pakkaus- ja lajittelukeskus. Näillä on yleensä "pino pannukakkuja". Nämä ovat rakkuloita tai pieniä kalvoon sitoutuneita pusseja, jotka irtoavat Golgi-kappaleiden levyjen ulkoreunoista, kun niiden sisältö on valmis toimitettavaksi solun muihin osiin. On hyödyllistä kuvitella Golgin elimet postitoimistoina tai postinlajittelukeskuksina jokaisen vesikkelin kanssa - irtautuminen päärakennuksesta ja muodostamalla oma suljettu kapseli, joka muistuttaa kuljetusautoa tai - junavaunu.

Golgin rungot tuottavat lysosomeja, jotka sisältävät voimakkaita entsyymejä, jotka voivat hajottaa vanhoja ja kuluneita solukomponentteja tai harhautuneita molekyylejä, joiden ei pitäisi olla solussa.

Endoplasminen verkkokalvo: endoplasminen verkkokalvo (ER) on kokoelma leikkaavia putkia ja litistettyjä rakkuloita. Tämä verkko alkaa ytimestä ja ulottuu koko sytoplasman läpi solukalvoon. Näitä käytetään, kuten olet ehkä jo kerännyt niiden sijainnista ja rakenteesta, aineiden kuljettamiseen solun yhdestä osaan seuraavaan; tarkemmin sanottuna ne toimivat putkena, jossa tämä kuljetus voi tapahtua.

ER: ää on kahta tyyppiä, eroteltuna siitä, onko niillä kiinnittyneitä ribosomeja vai ei. Karkea ER koostuu pinotuista rakkuloista, joihin on kiinnittynyt paljon ribosomeja. Karkeassa ER: ssä oligosakkaridiryhmät (suhteellisen lyhyet sokerit) kiinnittyvät pieniin proteiineihin, kun ne kulkevat matkalla muihin organelleihin tai eritysrakkuloihin. Tasaisella ER: llä ei toisaalta ole ribosomeja. Sileä ER synnyttää rakkuloita, jotka kuljettavat proteiineja ja lipidejä, ja se kykenee myös nielemään ja inaktivoimaan haitallisia kemikaaleja ja suorittaa siten eräänlaisen hävittäjän, taloudenhoitajan ja turvatoiminnon sekä kuljetuksen putki.