Gyvūno ląstelių struktūra

Ląstelės yra pagrindiniai, neskaidomi gyvybės Žemėje elementai. Kai kurie gyvi daiktai, pavyzdžiui, bakterijos, susideda tik iš vienos ląstelės; tokių gyvūnų kaip jūs patys yra trilijonai. Ląstelės pačios yra mikroskopinės, tačiau daugumoje jų yra stulbinantis dar mažesnių komponentų masyvas kurie visi prisideda prie pagrindinės ląstelės išlaikymo misijos, o iš esmės - ir pirminio organizmo - gyvas. Gyvūnų ląstelės paprastai yra sudėtingesnių gyvybės formų dalis nei bakterijų ar augalų ląstelės; atitinkamai gyvūnų ląstelės yra sudėtingesnės ir sudėtingesnės nei jų analogai mikrobiniame ir botaniniame pasaulyje.

Galbūt paprasčiausias būdas galvoti apie gyvūno ląstelę yra įvykių centras arba didelis, užimtas sandėlis. Svarbus dėmesys, kurį reikia nepamiršti, dažnai apibūdinantis pasaulį apskritai, bet ypač pritaikomas biologijai, yra „formos pritaikymo funkcija“. Tai yra priežastis, kodėl gyvūno ląstelės dalys, kaip ir visa ląstelė, yra struktūrizuotos taip, kaip yra, yra labai glaudžiai susijusios su darbais, kuriuos šioms dalims, vadinamoms „organelėmis“, pavesta vykdantis.

Gyvus daiktus galima suskirstyti prokariotas organizmai, kurie yra vienaląsčiai ir apima:

• augalų
  
• gyvūnai
  
• grybai

Eukariotų ląstelėse aplink genetinę medžiagą yra membrana, sukurianti branduolį; prokariotai tokios membranos neturi. Taip pat prokariotų citoplazmoje nėra organelių, kurių eukariotų ląstelės gali pasigirti gausiai.

ląstelės membrana, dar vadinama plazmos membrana, sudaro išorinę gyvūnų ląstelių ribą. (Augalų ląstelėse ląstelių sienelės yra tiesiai už ląstelės membranos, kad būtų užtikrinta papildoma apsauga ir tvirtumas.) Membrana yra daugiau nei paprastas fizinis barjeras arba organelių ir DNR sandėlis; Vietoj to, jis yra dinamiškas, su labai selektyviais kanalais, kurie kruopščiai reguliuoja molekulių patekimą ir išėjimą į ląstelę ir iš jos.

Ląstelės membrana susideda iš a fosfolipidinis dvisluoksnis, arba lipidų dvisluoksnis. Šį dvigubą sluoksnį iš esmės sudaro du skirtingi fosfolipidų molekulių „lakštai“ su lipidu molekulių dalys skirtinguose sluoksniuose liečiasi ir fosfato dalys nukreiptos priešais nurodymai. Norėdami suprasti, kodėl taip atsitinka, atskirai apsvarstykite lipidų ir fosfatų elektrochemines savybes. Fosfatai yra polinės molekulės, o tai reiškia, kad jų elektrocheminiai krūviai molekulėje pasiskirsto netolygiai. Vanduo (H₂O) taip pat yra poliarinis, o polinės medžiagos linkusios maišytis, todėl fosfatai yra tarp medžiagų, pažymėtų hidrofilinėmis (t. Y. Traukiamomis vandeniu).

Fosfolipido lipidinėje dalyje yra dvi riebalų rūgštys, kurios yra ilgos angliavandenilių grandinės su specifinio tipo jungtimis, kurios palieka visą molekulę be įkrovos gradiento. Tiesą sakant, lipidai pagal apibrėžimą yra nepoliniai. Kadangi jos reaguoja priešingai nei polinės molekulės, esant vandeniui, jos vadinamos hidrofobinėmis. Todėl galite galvoti, kad visa fosfolipido molekulė yra „panaši į kalmarus“, o fosfato dalis tarnauja kaip galva ir kūnas, o lipidas - kaip čiuptuvų pora. Toliau įsivaizduokite du didelius kalmarų „lakštus“, susikaupusius maišant čiuptuvams ir nukreipus galvą į priešingas puses.

Ląstelių membranos leidžia tam tikroms medžiagoms ateiti ir išeiti. Tai vyksta keliais būdais, įskaitant difuziją, palengvintą difuziją, osmosą ir aktyvųjį transportą. Kai kurie organeliai, pavyzdžiui, mitochondrijos, turi savo vidines membranas, susidedančias iš tų pačių medžiagų kaip ir pati plazmos membrana.

branduolys iš tikrųjų yra gyvūnų ląstelės valdymo ir valdymo centras. Jame yra DNR, kuri daugumoje gyvūnų yra išdėstyta atskiromis chromosomomis (turite 23 jų poras), kurios yra padalintos į mažas dalis, vadinamus genais. Genai yra tiesiog DNR ilgiai, kuriuose yra konkretaus baltymo produkto kodas, kurį DNR per molekulę RNR (ribonukleino rūgštį) perneša į ląstelės baltymų surinkimo mechanizmus.

Branduolys apima skirtingas dalis. Atliekant mikroskopinį tyrimą, tamsi dėmė vadinama branduolys pasirodo branduolio viduryje; branduolys dalyvauja gaminant ribosomas. Branduolį supa branduolio membrana, vėliau dviguba, analogiška ląstelės membranai. Šiame pamušale, dar vadinamame branduolio apvalkalu, prie vidinio sluoksnio yra pritvirtinti gijiniai baltymai, kurie tęsiasi į vidų ir padeda išlaikyti DNR organizuotą ir vietą.

Ląstelių dauginimosi ir dalijimosi metu paties branduolio skilimas į du dukterinius branduolius vadinamas citokineze. Branduolį atskirti nuo likusios ląstelės yra naudinga norint išlaikyti DNR izoliuotą nuo kitos ląstelės veiklos, sumažinant tikimybę, kad ji gali būti pažeista. Tai taip pat leidžia puikiai kontroliuoti betarpišką ląstelių aplinką, kuri gali skirtis nuo ląstelės citoplazmos apskritai.

Šie organeliai, kurių taip pat yra ne gyvūnų ląstelėse, yra atsakingi už baltymų sintezę, kuri vyksta citoplazmoje. Baltymų sintezė pradedama, kai branduolyje esančioje DNR vyksta procesas, vadinamas transkripcija, kuri yra RNR, kurio cheminis kodas atitinka tikslią DNR juostelę, iš kurios ji yra pagaminta (pasiuntinio RNR arba iRNR). DNR ir RNR susideda iš nukleotidų monomerų (pavienių pasikartojančių vienetų), kuriuose yra cukraus, fosfatų grupės ir dalis, vadinama azoto baze. DNR apima keturias skirtingas tokias bazes (adeniną, guaniną, citoziną ir timiną), o jų seka ilgoje DNR juostoje yra produkto, galiausiai susintetinto ribosomose, kodas.

Kai naujai pagaminta mRNR iš branduolio pereina į citoplazmos ribosomas, gali prasidėti baltymų sintezė. Pačios ribosomos yra pagamintos iš tam tikros rūšies RNR, vadinamos ribosomų RNR (rRNR). Ribosomos susideda iš dviejų baltymų subvienetų, vienas iš jų yra apie 50 procentų masyvesnis už kitą. iRNR prisijungia prie tam tikros vietos ribosomoje, o molekulės ilgiai yra trys pagrindai vienu metu. ir naudojamas gaminant vieną iš maždaug 20 skirtingų aminorūgščių rūšių, kurios yra pagrindinės amino rūgščių sudedamosios dalys baltymai. Šias aminorūgštis į ribosomas perkelia trečioji RNR rūšis, vadinama pernešamąja RNR (tRNR).

Mitochondrijos yra žavingi organeliai, kurie vaidina ypač svarbų vaidmenį metabolizuojant gyvūnus ir eukariotus. Jie, kaip ir branduolys, yra uždaryti dviguba membrana. Jie atlieka vieną pagrindinę funkciją: tiekti kuo daugiau energijos naudojant angliavandenių kuro šaltinius esant pakankamam deguonies kiekiui.

Pirmasis gyvūnų ląstelių metabolizmo žingsnis yra į ląstelę patenkančios gliukozės suskaidymas į medžiagą, vadinamą piruvatu. Tai vadinama glikolizė ir atsiranda neatsižvelgiant į tai, ar yra deguonies, ar ne. Kai nėra pakankamai deguonies, piruvatas fermentuojamas, kad taptų laktatu, o tai suteikia trumpalaikį ląstelių energijos pliūpsnį. Priešingu atveju piruvatas patenka į mitochondrijas ir patiria aerobinį kvėpavimą.

Aerobinis kvėpavimas apima du procesus su atskirais žingsniais. Pirmasis vyksta mitochondrijų matricoje (panašioje į pačios ląstelės citoplazmą) ir vadinamas Krebso ciklu, trikarboksirūgšties (TCA) ciklu arba citrinos rūgšties ciklu. Šis ciklas sukuria didelės energijos elektronų nešiklius kitam procesui - elektronų perdavimo grandinei. Elektronų transportavimo grandinės reakcijos vyksta ant mitochondrijų membranos, o ne matricoje, kurioje veikia Krebso ciklas. Šis fizinis užduočių atskyrimas, nors ir ne visada efektyviausias iš išorės, padeda užtikrinti kuo mažiau fermentų klaidų kvėpavimo takuose, tiesiog skirtingi universalinės parduotuvės skyriai sumažina tikimybę, kad baigsite netinkamą pirkinį, net jei turėsite klajoti į parduotuvę gana būdais, kaip patekti į tai.

Kadangi aerobinis metabolizmas aprūpina kur kas daugiau energijos iš ATP (adenozino trifosfato) per gliukozės molekulė nei fermentacija, ji visada yra „pageidaujamas“ būdas ir yra triumfas evoliucija.

Manoma, kad mitochondrijos vienu metu, prieš milijonus ir milijonus metų, buvo atskirai veikiantys prokariotiniai organizmai, kol jie buvo įtraukti į vadinamąsias eukariotų ląsteles. Tai vadinama endosymbiont teorija, kuri labai padeda paaiškinti daugybę mitochondrijų savybių, kurios kitaip būtų nepagaunamos molekuliniams biologams. Atrodo, kad faktiškai eukariotai užgrobė visą energijos gamintoją, o ne iš to, iš kurio reikėjo vystytis mažesni komponentai yra bene pagrindinis veiksnys, leidžiantis gyvūnams ir kitiems eukariotams klestėti taip ilgai jie turi.

Goldžio kompleksas: Dar vadinami Golgi kūnais Goldžio kompleksas yra baltymų ir lipidų, pagamintų kitur ląstelėje, perdirbimo, pakavimo ir rūšiavimo centras. Paprastai jie turi „blynų kasą“. Tai pūslelės arba maži su membrana susieti maišeliai, kurie nutrūksta nuo išorinių diskų kraštų Golgi kūnuose, kai jų turinys yra paruoštas pristatyti į kitas ląstelės dalis. Golgi kūnus naudinga įsivaizduoti kaip pašto skyrius ar pašto rūšiavimo ir pristatymo centrus su kiekviena pūslele atitrūkti nuo pagrindinio "pastato" ir suformuoti uždarą savo kapsulę, panašią į pristatymo sunkvežimį arba geležinkelio vagonas.

Golgi kūnai gamina lizosomas, kuriose yra galingų fermentų, kurie gali suardyti senus ir susidėvėjusius ląstelių komponentus arba klaidžiąsias molekules, kurių neturėtų būti ląstelėje.

Endoplazminis Tinklelis: endoplazminis Tinklelis (ER) yra susikertančių vamzdelių ir suplotų pūslelių kolekcija. Šis tinklas prasideda nuo branduolio ir tęsiasi per visą citoplazmą iki ląstelės membranos. Jie naudojami, kaip jau galite surinkti iš jų padėties ir struktūros, medžiagoms pernešti iš vienos ląstelės dalies į kitą; tiksliau, jie tarnauja kaip kanalas, kuriuo gali vykti šis transportas.

Yra du ER tipai, išskiriami pagal tai, ar jie turi ribosomų, ar ne. Šiurkštus ER susideda iš sukrautų pūslelių, prie kurių pritvirtinta daugybė ribosomų. Apytikslėje ER oligosacharidų grupės (palyginti trumpi cukrūs) yra prijungtos prie mažų baltymų, kai jos eina per kitus organelius ar sekrecines pūsleles. Kita vertus, lygus ER neturi ribosomų. Dėl sklandaus ER atsiranda pūslelės, pernešančios baltymus ir lipidus, be to, ji gali įsisavinti ir inaktyvuoti kenksmingų cheminių medžiagų, tokiu būdu atliekant tam tikrą naikintojo ir namų tvarkytojo saugumo funkciją, taip pat yra transportas laidas.