Šūnas ir dzīves pamatelements.
Mazākajiem dzīvajiem organismiem ir vajadzīgs tikai viens no šiem celtniecības elementiem, bet citiem - tikai nedaudz.
Sarežģītākas dzīvības formas uz evolūcijas koka, piemēram, sūnas, saguaro kaktusi un melnie lāči, sastāv no miljoniem vai triljoniem šūnu, kas sadarbojas, veidojot individuālu organismu.
Visi no šiem šūnasvai tie darbojas kā vientuļnieki baktēriju šūna vai kā daļu no sarežģītas sistēmas, piemēram, cilvēka ķermeņa, var iedalīt divās galvenajās kategorijās: eikariotu šūnas un prokariotu šūnas.
Lielāko daļu organismu pasaulē veido prokariotu šūnas, un tās parasti ir vienšūnas. Prokarioti ir baktērijas un arheja.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Lielākā daļa prokariotu ir vienšūnas un ir vai nu arhejas, vai baktērijas. Viņu šūnas ir mazākas nekā eikariotu šūnas. Eikariotos ietilpst lielāki, sarežģītāki organismi, piemēram, augi un dzīvnieki. Tikai eikariotiem ir ar membrānu saistīti organelli un kodols. Prokariotes dalās, izmantojot bināro šķelšanos, bet eikariotu šūnas - ar mitozi.
Eikarioti vairojas seksuāli mejoze, kas pieļauj ģenētisko dispersiju.
Prokariotu šūnas vairojas bezdzimumā, kopējot sevi. Neskatoties uz to, gēnu pārneses procesi joprojām pieļauj ģenētisko variāciju. Viens no tiem ir transdukcija, kurā vīrusi pārvieto DNS no vienas baktērijas uz otru.
Prokarioti vs. Eikarioti: pamati
Visa zināmā dzīve uz Zemes ir sakārtota klasifikācijas sistēmā, kas sākas ar trim kategorijām, kuras sauc par domēniem, un izplešas ar katru lejupejošo rangu. Tas ir tas, ko parasti sauc par dzīves koku.
Trīs domēni ir:
- Arheja
- Baktērijas
- Eukarja
Arheju un baktēriju organismi ir prokarioti, savukārt Eukarya organismiem ir eikariotu šūnas.
Archaea domēnam ir apakškategorijas, taču zinātniskie avoti atšķiras, vai šīs kategorijas ir phyla vai karaļvalstis. Viņi ir:
- Krenarheita
- Euryarchaeota
- Korarheota
Baktēriju domēns mēdza turpināties pa koku tieši vienā Moneras valstība. Tomēr jaunākas klasifikācijas sistēmas izslēdz Monera un sadala Bacteria domēnu divās karaļvalstīs Eubacteria un Archaebacteria, kas dažreiz tiek rakstīts kā Archaea, taču to nevajadzētu jaukt ar domēns no Arhejas.
Eukarjas domēns ir sadalīts četrās karaļvalstīs. Šie ir:
- Plantae
- Sēnes
- Protista
- Animalia
Visas augu, protistu, sēnīšu un dzīvnieku šūnas ir eikarioti. Lielākā daļa no tām ir daudzšūnu, lai gan ir daži izņēmumi. Turpretī prokariotes - baktērijas un arhejas - ir vienšūnas organismi, tikai ar dažiem izņēmumiem. Prokariotiem parasti ir mazāki šūnu izmēri nekā eikariotiem.
Lielākās šūnu struktūras atšķirības
Šūnu izmēru atšķirības starp prokariotu šūnām un eikariotu šūnām iemesls ir atšķirīgā struktūra un organizācija starp abiem šūnu tipiem.
Trūkums ar membrānu saistītās organellas prokariotos varētu būt visievērojamākā atšķirība. Kaut arī eikariotu šūnās ir membrānas ieslēgti organelli, divi piemēri būtu Golgi ķermenis un Endoplazmatiskais tīkls - prokariotes nav.
Prokariotiem trūkst arī ar membrānu saistītā kodola, kas ir vēl viena organelle. Bez kodola vai citiem organoīdiem prokariotu šūnas nespēj veikt specializētās funkcijas, kurās iesaistās eikariotu šūnas.
Viņi nevar veikt uzlabotas funkcijas, ko var veikt šūnas ar daudziem atbalstošiem organelliem.
•••Zinātniskā
Eikarioti savu DNS glabā kā hromosomas kodola iekšienē, bet prokariotiem trūkst kodols.
Tā vietā lielākā daļa viņu DNS atrodas vienā hromosomai līdzīgā struktūrā, kas atrodas citoplazmas apgabalā, ko sauc par nukleoīds. Šim nukleoidam nav savas membrānas. Izsaukti papildu DNS biti plazmīdas ir formas kā gredzeni un eksistē citoplazmā ārpus nukleoīda.
Organizācijas atšķirības
Prokariotu šūnas iesaistās reprodukcijā, izmantojot šūnu dalīšanās procesu, ko sauc binārā skaldīšana.
Eikariotu šūnas izmanto atšķirīgu šūnu dalīšanās procesu, ko sauc mitoze, kas ietver pastāvīgu šūnu augšanas un attīstības ciklu.
Šūnai bieži tiek veikti kontrolpunkti, uzraugot šūnas ārējos un iekšējos apstākļus un vajadzības gadījumā novirzot šūnas resursus un funkcijas.
Būtiska visas Zemes dzīves sastāvdaļa ir ģenētiskais materiāls nākamajām paaudzēm.
Eikarioti reproducē seksuāli, izmantojot procesu, ko sauc mejoze, kas nejauši sašķiro divu vecāku gēnus, lai izveidotu pēcnācēja DNS.
Seksuālā reprodukcija maksimāli palielina divu vecāku pēcnācēju ģenētisko mainīgumu, stiprinot ģenētisko līniju un samazinot risku, ka nejaušas mutācijas iznīcina lielāko daļu populācijas.
Prokariotes atveido aseksuāli, kas rada precīzu sākotnējās šūnas kopiju. Ģenētiskā dispersija izpaužas kā mazāk sarežģīti gēnu pārneses procesi kā eikarioti, piemēram transdukcija. Šajā procesā gēni tiek pārnesti no vienas baktēriju šūnas uz citu, izmantojot vīrusu šūnas.
Vīrusi sagrābj plazmīdas no vienas baktērijas un pārnes to uz citu baktēriju šūnu. Plazmīdā esošā DNS kļūst integrēta ar otru saņēmējas šūnas DNS.
| Prokariotu šūna | Eikariotu šūna | |
|---|---|---|
| Membrānas saistītās organellas klāt | Nē | Jā, ietver tādas lietas kā mitohondriji, golgi ķermenis, endoplazmatiskais tīklojums, hloroplasts utt.) |
| Domēni | Baktērijas un Arheja | Eukarja |
| Karalistes | Eubaktērijas un Arheebaktērijas | Plantae, sēnes, Animalia, Protista |
| Kodols klāt | Nē | Jā |
| Kā tiek uzglabāta DNS | Nukleoīds | Hromosomas |
| Šūnu pavairošana / dalīšana | Binārā skaldīšana | Mitoze (somatisko šūnu dalīšanās) un mejoze (šūnu izveide, ko izmanto dzimumaudzēšanai) |
| Ribosomas klāt | Jā | Jā |
| Klāt plazmas šūnu membrāna | Jā | Jā |
Līdzības starp prokariotiem un eikariotiem
Neskatoties uz visām atšķirībām starp prokariotu šūnām un eikariotu šūnām, tām ir arī dažas kopīgas iezīmes.
Abām šūnām ir plazmas membrāna, kas kalpo kā barjera starp šūnas iekšpusi un ārpusi.
Plazmas membrāna izmanto noteiktas tajā iestrādātās molekulas, lai ļautu svešķermeņiem iekļūt šūnā vai ļautu šūnā esošai vielai iziet no šūnas.
Arī olbaltumvielas, kas iestrādātas membrānā, dara kaut ko līdzīgu: tās darbojas kā sūkņi, kas izstumj vielu šūnā vai ārpus tās, nevis ļauj tai iziet cauri.
Gan prokariotiem, gan eikariotiem ir ribosomas.
Ribosomas ir mazi organoīdi, ko izmanto olbaltumvielu sintezēšanai pēc šūnas nepieciešamības. Viņi var vai nu brīvi peldēt šūnā, vai arī sēdēt uz rupjā endoplazmatiskā tīkla virsmas eikariotu šūnas (piešķirot tai apzīmējumu "raupja", salīdzinot ar tā gludo brāli, kurai trūkst ribosomas).
Viņi saņem ziņojumus no kurjera RNS molekulas, pastāstot viņiem, kādi proteīni ir nepieciešami šūnai.
Viņi pārveido šos ziņojumus olbaltumvielu molekulās, saliekot aminoskābes. Lai gan olbaltumvielu sintēzes process prokariotos un eikariotos darbojas atšķirīgi, tas abos gadījumos ir cieši saistīts un ietver ribosomas.
Saistītās šūnu bioloģijas tēmas:
- Šūnas siena: definīcija, struktūra un funkcija (ar diagrammu)
- Šūnu membrāna: definīcija, funkcija, struktūra un fakti
- Dzīvnieku un augu šūnas: līdzības un atšķirības (ar diagrammu)
- Kodols: definīcija, struktūra un funkcija (ar diagrammu)
- Golgi aparāts: funkcija, struktūra (ar analoģiju un diagrammu)
-
Kas notiek ar kodolmembrānu citokinēzes laikā?