Celula eucariotă: definiție, structură și funcție (cu analogie și diagramă)

După cum ați învățat deja, celule sunt unitatea de bază a vieții.

Și indiferent dacă sperați să obțineți testele de biologie din liceu sau liceu sau căutați o reîmprospătare înainte de biologia facultății, structura celulelor eucariote este indispensabilă.

Citiți mai departe pentru o prezentare generală care va acoperi tot ceea ce trebuie să știți pentru (majoritatea) cursurilor de biologie din liceu și liceu. Urmați link-urile pentru ghiduri detaliate către fiecare organetă celulară pentru a vă ajuta cursurile.

Ce sunt mai exact celulele eucariote? Sunt una dintre cele două clasificări majore ale celulelor - eucariote și procariotă. Sunt, de asemenea, cele mai complexe dintre cele două. Celulele eucariote includ celule animale - inclusiv celule umane - celule vegetale, celule fungice și alge.

Celulele eucariote se caracterizează printr-un nucleu legat de membrană. Aceasta este distinctă de celulele procariote, care au un nucleoid - o regiune densă cu ADN celular -, dar nu au de fapt un compartiment separat legat de membrană, cum ar fi nucleul.

Celulele eucariote au, de asemenea, organite, care sunt structuri legate de membrană care se găsesc în celulă. Dacă ai privi celulele eucariote la microscop, ai vedea structuri distincte de toate formele și dimensiunile. Celulele procariote, pe de altă parte, ar părea mai uniforme, deoarece nu au acele structuri legate de membrană pentru a sparge celula.

Deci, de ce organele fac ca celulele eucariote să fie speciale?

A se gandi la organite ca și camerele din casa ta: camera de zi, dormitoarele, băile și așa mai departe. Toate sunt separate de pereți - în celulă, acestea ar fi membranele celulare - și fiecare tip de cameră are propria sa utilizare distinctă care, în general, fac din casa ta un loc confortabil de locuit. Organele funcționează într-un mod similar; toate au roluri distincte care vă ajută să funcționeze celulele.

Toate aceste organite ajută celulele eucariote să îndeplinească funcții mai complexe. Deci, organismele cu celule eucariote - precum oamenii - sunt mai complexe decât organismele procariote, precum bacteriile.

Să discutăm despre „creierul” celulei: nucleu, care deține cea mai mare parte a materialului genetic al celulei. Majoritatea ADN-ului celulei dvs. este situat în nucleu, organizat în cromozomi. La om, asta înseamnă 23 de perechi de doi cromozomi sau 26 cromozomi per total.

Nucleul este locul în care celula dvs. ia decizii cu privire la ce gene vor fi mai active (sau „exprimate”) și care gene vor fi mai puțin active (sau „suprimate”). Este locul transcripției, care este primul pas către sinteza proteinelor și exprimarea a genă într-o proteină.

Nucleul este înconjurat de o membrană nucleară bistratificată numită înveliș nuclear. Plicul conține mai mulți pori nucleari, care permit substanțe, inclusiv material genetic și ARN mesager ARNm, pentru a trece în și din nucleu.

Și, în cele din urmă, nucleul găzduiește nucleolul, care este cea mai mare structură din nucleu. Nucleolul vă ajută celulele să producă ribozomi - mai mult pe cei dintr-o secundă - și joacă, de asemenea, un rol în răspunsul la stres al celulei.

În biologia celulară, fiecare celulă eucariotă este separată în două categorii: nucleul, pe care tocmai l-am descris mai sus, și citoplasma, care este, bine, orice altceva.

citoplasma în celulele eucariote conține celelalte organite legate de membrană pe care le vom discuta mai jos. De asemenea, conține o substanță asemănătoare gelului numită citosol - un amestec de apă, substanțe dizolvate și proteine ​​structurale - care reprezintă aproximativ 70% din volumul celulei.

Fiecare celulă eucariotă - celule animale, celule vegetale, așa cum o numiți - este învelită de o membrană plasmatică. structura membranei plasmatice este alcătuit din mai multe componente, în funcție de tipul de celulă la care te uiți, dar toate au o componentă majoră: o bistrată fosfolipidică.

Fiecare moleculă de fosfolipidă este alcătuită dintr-un hidrofil (sau iubitor de apă) cap de fosfat, plus doi hidrofob (sau ură de apă) acizi grași. Membrana dublă se formează atunci când două straturi de fosfolipide se aliniază coadă cu coadă, acizii grași formând stratul interior al membranei și grupurile fosfat din exterior.

Acest aranjament creează granițe distincte pentru celulă, făcând din fiecare celulă eucariotă propria unitate distinctă.

Există și alte componente ale membranei plasmatice. Proteinele din membrana plasmatică ajută la transportul materialelor în și din celulă și primesc, de asemenea, semnale chimice din mediul în care celulele dvs. pot reacționa.

Unele proteine ​​din membrana plasmatică (un grup numit glicoproteine) au și carbohidrați atașați. Glicoproteinele acționează ca „identificare” pentru celulele dvs. și joacă un rol important în imunitate.

Dacă o membrană celulară nu sună toate atât de puternic și sigur, ai dreptate - nu este! Deci, celulele dvs. au nevoie de un citoschelet dedesubt pentru a ajuta la menținerea formei celulei. Citoscheletul este alcătuit din proteine ​​structurale care sunt suficient de puternice pentru a susține celula și care pot chiar ajuta celula să crească și să se miște.

Există trei tipuri majore de filamente care alcătuiesc citoscheletul celulei eucariote:

• Microtubuli: Acestea sunt cele mai mari filamente din citoschelet și sunt fabricate dintr-o proteină numită tubulină. Sunt extrem de puternici și rezistenți la compresiune, deci sunt esențiali pentru a vă menține celulele într-o formă adecvată. De asemenea, joacă un rol în motilitatea sau mobilitatea celulelorși, de asemenea, ajută la transportul materialului în celulă.

• Filamente intermediare: Aceste filamente de dimensiuni medii sunt fabricate din keratină (care, FYI, este, de asemenea, proteina principală care se găsește în piele, unghii și păr). Lucrează împreună cu microtubulii pentru a ajuta la menținerea formei celulei.

• Microfilamente: Cea mai mică clasă de filamente din citoschelet, microfilamentele sunt formate dintr-o proteină numită actin. Actina este extrem de dinamică - fibrele de actină pot deveni cu ușurință mai scurte sau mai lungi, în funcție de ce are nevoie celula ta. Filamentele de actină sunt deosebit de importante pentru citokineză (atunci când o celulă se împarte în două la sfârșitul mitozei) și joacă, de asemenea, un rol cheie în transportul celular și mobilitate.

Citoscheletul este motivul pentru care celulele eucariote pot lua forme foarte complexe (verifică această formă nervoasă nebună!) fără să se prăbușească, ei bine.

Uită-te la o celulă animală la microscop și vei găsi un alt organit, centrosom, care este strâns legat de citoschelet.

Centrosomul funcționează ca principalul centru de organizare a microtubulilor (sau MTOC) al celulei. Centrosomul joacă un rol crucial în mitoză - atât de mult încât defectele din centrosom sunt legate de boli de creștere celulară, cum ar fi cancerul.

Veți găsi centrosomul numai în celulele animale. Celulele vegetale și fungice utilizează diferite mecanisme pentru a-și organiza microtubulii.

În timp ce toate celulele eucariote conțin un citoschelet, unele tipuri de celule - cum ar fi celulele vegetale - au un perete celular pentru o protecție și mai mare. Spre deosebire de membrana celulară, care este relativ fluidă, perete celular este o structură rigidă care ajută la menținerea formei celulei.

Structura exactă a peretelui celular depinde de tipul de organism la care te uiți (algele, ciupercile și celulele vegetale au toate pereți celulari distincti). Dar sunt în general făcute din polizaharide, care sunt carbohidrați complecși, precum și proteine ​​structurale pentru susținere.

Peretele celular al plantelor face parte din ceea ce ajută plantele să se ridice drept (cel puțin, până când sunt atât de private de apă încât încep să se ofilească) și să reziste factorilor de mediu, cum ar fi vântul. De asemenea, funcționează ca o membrană semipermeabilă, permițând anumitor substanțe să treacă în și din celulă.

Ribozomii aceia produși în nucleol?

Veți găsi o grămadă de ei în reticul endoplasmatic sau ER. Mai exact le veți găsi în reticul endoplasmatic aspru (sau RER), care își primește numele de la aspectul „dur” pe care îl are datorită tuturor acestor ribozomi.

În general, ER este fabrica de celule și este responsabilă pentru producerea substanțelor pe care celulele dvs. trebuie să le crească. În RER, ribozomii lucrează din greu pentru a vă ajuta celulele să producă mii și mii de proteine ​​diferite de care au nevoie celulele pentru a supraviețui.

Există, de asemenea, o parte din ER nu acoperite cu ribozomi, numite reticul endoplasmatic neted (sau SER). SER vă ajută celulele să producă lipide, inclusiv lipidele care formează membrana plasmatică și membranele organelor. De asemenea, ajută la producerea anumitor hormoni, cum ar fi estrogenul și testosteronul.

În timp ce ER este fabrica de producție a celulei, aparate Golgi, uneori numit corp Golgi, este planta de ambalare a celulei.

Aparatul Golgi preia proteinele produse recent în ER și le „împachetează” astfel încât să poată funcționa corect în celulă. De asemenea, ambalează substanțe în mici unități legate de membrană numite vezicule și apoi sunt expediate la locul lor corespunzător în celulă.

Aparatul Golgi este format din saci mici numiți cisternae (arată ca un teanc de clătite la microscop) care ajută la procesarea materialelor. cis fața aparatului golgi este partea de intrare care acceptă materiale noi și trans fața este partea ieșită care îi eliberează.

Lizozomi joacă, de asemenea, un rol cheie în procesarea proteinelor, grăsimilor și a altor substanțe. Sunt organite mici, legate de membrană, și sunt extrem de acide, ceea ce le ajută să funcționeze ca „stomacul” celulei tale.

Sarcina lizozomilor este de a digera materialele, descompunând proteinele, carbohidrații și lipidele nedorite, astfel încât acestea să poată fi îndepărtate din celulă. Lizozomii sunt o parte deosebit de importantă a celulelor dvs. imune, deoarece pot digera agenții patogeni - și îi împiedică să vă facă rău în general.

Deci, de unde obține celula dvs. energia pentru toată fabricația și transportul? mitocondrii, numită uneori centrala electrică sau bateria celulei. Singularul mitocondriilor este mitocondria.

După cum probabil ați ghicit, mitocondriile sunt principalele locuri de producere a energiei. Mai exact, acestea se află în ultimele două faze ale respirație celulară au loc - și locația în care celula produce cea mai mare parte a energiei sale utilizabile, sub formă de ATP.

La fel ca majoritatea organelor, acestea sunt înconjurate de un strat strat lipidic. Dar mitocondriile au de fapt două membrane (o membrană interioară și exterioară). Membrana interioară este strâns pliată pe ea însăși pentru o suprafață mai mare, ceea ce oferă fiecărui mitocondru mai mult spațiu pentru a efectua reacții chimice și a produce mai mult combustibil pentru celulă.

Diferite tipuri de celule au un număr diferit de mitocondrii. Ficatul și celulele musculare, de exemplu, sunt deosebit de bogate în ele.

În timp ce mitocondriile ar putea fi puterea celulei, peroxizom este o parte centrală a metabolismului celulei.

Acest lucru se datorează faptului că peroxizomii ajută la absorbția substanțelor nutritive din celulele dvs. și vin ambalate cu enzime digestive pentru a le descompune. Peroxisomii conțin și neutralizează peroxidul de hidrogen - care altfel ar putea dăuna ADN-ului sau membranelor celulare - pentru a promova sănătatea pe termen lung a celulelor dumneavoastră.

Nu fiecare celulă conține cloroplaste - nu se găsesc în celule vegetale sau fungice, dar se găsesc în celule vegetale și unele alge - ci cele care le folosesc bine. Cloroplastele sunt locul fotosintezei, setul de reacții chimice care ajută unele organisme să producă energie utilizabilă din lumina soarelui și, de asemenea, ajută la eliminarea dioxidului de carbon din atmosferă.

Cloroplastele sunt ambalate cu pigmenți verzi numiți clorofilă, care captează anumite lungimi de undă ale luminii și declanșează reacțiile chimice care alcătuiesc fotosinteza. Priviți în interiorul unui cloroplast și veți găsi stive de clătite de materiale numite tilacoizi, înconjurat de spațiu deschis (numit stroma).

Fiecare tilacoid are propria sa membrană - membrana tilacoidă - de asemenea.

Verificați o celulă vegetală la microscop și este posibil să vedeți o mare balonul ocupă mult spațiu. Aceasta este vacuola centrală.

La plante, vacuolul central se umple cu apă și substanțe dizolvate și poate deveni atât de mare încât ocupă trei sferturi din celulă. Aplică presiune turgor pe peretele celular pentru a ajuta la "umflarea" celulei, astfel încât planta să poată sta drept.

Alte tipuri de celule eucariote, cum ar fi celulele animale, au vacuole mai mici. Diferite vacuole ajută la stocarea substanțelor nutritive și a deșeurilor, astfel încât acestea să rămână organizate în celulă.

Aveți nevoie de o reîmprospătare pe cea mai mare diferențele dintre celulele vegetale și cele animale? Te-am acoperit:

• Vacuolul: Celulele vegetale conțin cel puțin un vacuol mare pentru a menține forma celulei, în timp ce vacuolele animale sunt de dimensiuni mai mici.
• Centriolul: Celulele animale au una; celulele vegetale nu.
• Cloroplastele: Celulele vegetale le au; celulele animale nu.
  
• Peretele celular: Celulele vegetale au un perete celular exterior; celulele animale au pur și simplu membrana plasmatică.