Bunková štruktúra zvieraťa

Bunky sú základnými neredukovateľnými prvkami života na Zemi. Niektoré živé veci, napríklad baktérie, pozostávajú iba z jednej bunky; medzi zvieratá, ako ste napríklad vy, patria bilióny. Bunky sú samy o sebe mikroskopické, napriek tomu väčšina z nich obsahuje neuveriteľné množstvo ešte menších komponentov ktoré všetky prispievajú k základnému poslaniu udržiavania bunky - a tým aj rodičovského organizmu - živý. Živočíšne bunky sú všeobecne povedané súčasťou zložitejších foriem života ako bakteriálne alebo rastlinné bunky; podľa toho sú živočíšne bunky komplikovanejšie a komplikovanejšie ako ich náprotivky v mikrobiálnom a botanickom svete.

Asi najjednoduchší spôsob, ako si predstaviť zvieraciu bunku, je centrum plnenia alebo veľký rušný sklad. Dôležitým aspektom, ktorý si musíte dôkladne zapamätať, ktorý často popisuje svet všeobecne, ale je vynikajúco použiteľný najmä v biológii, je „forma sedí na funkciu“. To znamená, že dôvod, prečo sú časti zvieracej bunky, ako aj bunka ako celok štruktúrované tak, ako sú, veľmi úzko súvisí s úlohami, ktoré majú tieto časti - nazývané „organely“ - vykonávanie.

Živé veci sa dajú rozdeliť na prokaryotický organizmy, ktoré sú jednobunkové a zahŕňajú:

• rastlín
  
• zvieratá
  
• huby

Bunky eukaryotov zahŕňajú membránu okolo genetického materiálu a vytvárajú jadro; prokaryoty takú membránu nemajú. Cytoplazma prokaryotov tiež neobsahuje žiadne organely, ktorými sa eukaryotické bunky v hojnej miere pýšia.

The bunková membrána, nazývaná tiež plazmatická membrána, tvorí vonkajšiu hranicu živočíšnych buniek. (Rastlinné bunky majú bunkové steny priamo mimo bunkovú membránu kvôli zvýšenej ochrane a pevnosti.) Membrána je viac ako jednoduchá fyzická bariéra alebo sklad organel a DNA; namiesto toho je dynamický a má vysoko selektívne kanály, ktoré starostlivo regulujú vstup a výstup molekúl do a z bunky.

Bunková membrána sa skladá z a fosfolipidová dvojvrstva, alebo lipidová dvojvrstva. Táto dvojvrstva pozostáva v podstate z dvoch rôznych „vrstiev“ molekúl fosfolipidu s lipidom časti molekúl v rôznych vrstvách sa dotýkajú a fosfátové časti smerujú opačne smery. Aby ste pochopili, prečo k tomu dôjde, zvážte zvlášť elektrochemické vlastnosti lipidov a fosfátov. Fosfáty sú polárne molekuly, čo znamená, že ich elektrochemické náboje sú v molekule distribuované nerovnomerne. Voda (H₂O) je tiež polárny a polárne látky majú tendenciu sa miešať, takže fosfáty patria medzi látky označené ako hydrofilné (t. J. Priťahované vodou).

Lipidová časť fosfolipidu obsahuje dve mastné kyseliny, ktoré sú dlhými reťazcami uhľovodíkov so špecifickými typmi väzieb, ktoré zanechávajú celú molekulu bez gradientu náboja. Lipidy sú v skutočnosti nepolárne. Pretože reagujú opačne ako polárne molekuly za prítomnosti vody, nazývajú sa hydrofóbne. Preto by ste si mohli predstaviť celú molekulu fosfolipidu ako „chobotnicu“, pričom fosfátová časť slúži ako hlava a telo a lipid ako pár tykadiel. Ďalej si predstavte dva veľké „pláty“ chobotníc, zhromaždené so zmiešanými chápadlami a hlavami namierenými do opačných smerov.

Bunkové membrány umožňujú, aby určité látky prichádzali a odchádzali. K tomu dochádza rôznymi spôsobmi, vrátane difúzie, uľahčenej difúzie, osmózy a aktívneho transportu. Niektoré organely, napríklad mitochondrie, majú vlastné vnútorné membrány pozostávajúce z rovnakých materiálov ako samotná plazmatická membrána.

The jadro je v skutočnosti riadiacim a veliacim strediskom živočíšnej bunky. Obsahuje DNA, ktorá je u väčšiny zvierat usporiadaná do samostatných chromozómov (máte ich 23 párov), ktoré sú rozdelené na malé časti, ktoré sa nazývajú gény. Gény sú jednoducho dĺžky DNA, ktoré obsahujú kód pre konkrétny proteínový produkt, ktorý DNA dodáva do mechanizmov zhromažďovania proteínov v bunke prostredníctvom molekuly RNA (kyselina ribonukleová).

Jadro obsahuje rôzne časti. Pri mikroskopickom vyšetrení tmavá škvrna nazývaná jadierko objaví sa v strede jadra; nukleolus sa podieľa na výrobe ribozómov. Jadro je obklopené jadrovou membránou, dvojitou, neskôr analogickou s bunkovou membránou. Táto výstelka, nazývaná tiež jadrový obal, má vláknité proteíny pripojené k vnútornej vrstve, ktoré sa rozširujú dovnútra a pomáhajú udržiavať DNA organizovanú a na danom mieste.

Počas reprodukcie a delenia buniek sa štiepenie samotného jadra na dve dcérske jadrá nazýva cytokinéza. Mať jadro oddelené od zvyšku bunky je užitočné pri udržiavaní DNA izolovanej od iných bunkových aktivít, čím sa minimalizuje pravdepodobnosť jeho poškodenia. To tiež umožňuje vynikajúcu kontrolu nad bezprostredným bunkovým prostredím, ktoré sa môže líšiť od cytoplazmy celej bunky.

Tieto organely, ktoré sa nachádzajú aj v neživočíšnych bunkách, sú zodpovedné za syntézu bielkovín, ktorá sa vyskytuje v cytoplazme. Syntéza proteínov sa uvedie do pohybu, keď DNA v jadre prechádza procesom nazývaným transkripcia, čo je výroba RNA s chemickým kódom zodpovedajúcim presnému pásu DNA, z ktorého je vyrobená (messenger RNA alebo mRNA). DNA aj RNA pozostávajú z monomérov (jednotlivých opakujúcich sa jednotiek) nukleotidov, ktoré obsahujú cukor, fosfátovú skupinu a časť nazývanú dusíkatá zásada. DNA obsahuje štyri rôzne také bázy (adenín, guanín, cytozín a tymín) a ich sekvencia v dlhom páse DNA je kódom produktu, ktorý sa nakoniec syntetizuje na ribozómoch.

Keď sa novo vyrobená mRNA presunie z jadra do ribozómov v cytoplazme, môže sa začať syntéza bielkovín. Samotné ribozómy sú vyrobené z druhu RNA nazývaného ribozomálna RNA (rRNA). Ribozómy pozostávajú z dvoch proteínových podjednotiek, z ktorých jedna je asi o 50 percent masívnejšia ako druhá. mRNA sa viaže na konkrétne miesto na ribozóme a "čítajú sa" dĺžky molekuly tri zásady súčasne. a používa sa na výrobu jednej z asi 20 rôznych druhov aminokyselín, ktoré sú základnými stavebnými kameňmi aminokyseliny bielkoviny. Tieto aminokyseliny sú transportované do ribozómov tretím druhom RNA, nazývaným transferová RNA (tRNA).

Mitochondrie sú fascinujúce organely, ktoré zohrávajú obzvlášť dôležitú úlohu v metabolizme zvierat a eukaryotov ako celku. Rovnako ako jadro sú uzavreté dvojitou membránou. Majú jednu základnú funkciu: dodávať čo najviac energie pomocou zdrojov uhľohydrátových palív za podmienok dostatočnej dostupnosti kyslíka.

Prvým krokom v metabolizme živočíšnych buniek je rozklad glukózy vstupujúcej do bunky na látku zvanú pyruvát. Toto sa volá glykolýza a nastáva bez ohľadu na to, či je alebo nie je prítomný kyslík. Ak nie je prítomné dostatočné množstvo kyslíka, pyruvát prechádza fermentáciou na laktát, čo poskytuje krátkodobý výbuch bunkovej energie. V opačnom prípade sa pyruvát dostane do mitochondrií a podrobí sa aeróbnemu dýchaniu.

Aeróbne dýchanie zahŕňa dva procesy s vlastnými krokmi. Prvý sa uskutočňuje v mitochondriálnej matrici (podobne ako vlastná cytoplazma bunky) a nazýva sa Krebsov cyklus, cyklus trikarboxylovej kyseliny (TCA) alebo cyklus kyseliny citrónovej. Tento cyklus generuje vysokoenergetické nosiče elektrónov pre ďalší proces, elektrónový transportný reťazec. Reťazové reakcie transportu elektrónov sa vyskytujú skôr na mitochondriálnej membráne ako na matrici, kde funguje Krebsov cyklus. Toto fyzické oddelenie úloh, aj keď nie vždy zvonku najefektívnejšie, pomáha zabezpečiť minimum chýb enzýmov v dýchacích cestách, iba pretože mať rôzne sekcie obchodného domu minimalizuje pravdepodobnosť, že skončíte s nesprávnym nákupom, aj keď musíte do obchodu zablúdiť celkom dosť spôsobov, ako sa dostať to.

Pretože aeróbny metabolizmus dodáva oveľa viac energie z ATP (adenozíntrifosfát) na molekula glukózy ako fermentácia, je to vždy „preferovaná“ cesta a je triumfom vývoj.

Predpokladá sa, že mitochondrie boli samostatne stojace prokaryotické organizmy pred miliónmi a miliónmi rokov predtým, ako sa začlenili do takzvaných eukaryotických buniek. Toto sa nazýva endosymbiontová teória, ktorá vedie dlhú cestu k vysvetleniu mnohých charakteristík mitochondrií, ktoré by inak mohli molekulárnym biológom uniknúť. Zdá sa, že tieto eukaryoty v skutočnosti uniesli celého výrobcu energie, než aby sa z neho musel vyvinúť menších zložiek, je možno hlavným faktorom toho, že zvieratá a iné eukaryoty môžu prosperovať tak dlho, ako dlho oni majú.

Golgiho aparát: Tiež sa nazývajú Golgiho telá Golgiho aparát je centrum na spracovanie, balenie a triedenie proteínov a lipidov, ktoré sa tvoria kdekoľvek v bunke. Spravidla majú vzhľad „stohu palaciniek“. Jedná sa o vezikuly alebo malé vaky spojené s membránou, ktoré sa odlomia od vonkajších okrajov diskov v Golgiho telách, keď sú ich obsah pripravený na dodanie do iných častí bunky. Je užitočné predstaviť si Golgiho orgány ako pošty alebo centrá na triedenie a doručovanie pošty s každou vezikulou odlomenie z hlavnej „budovy“ a vytvorenie vlastnej uzavretej kapsuly pripomínajúcej dodávkové vozidlo alebo železničný vagón.

Golgiho telieska produkujú lyzozómy, ktoré obsahujú silné enzýmy, ktoré môžu degradovať staré a opotrebované komponenty buniek alebo bludné molekuly, ktoré by v bunke nemali byť.

Endoplazmatické retikulum: The endoplazmatické retikulum (ER) je kolekcia pretínajúcich sa trubíc a sploštených vezikúl. Táto sieť začína v jadre a prechádza cez cytoplazmu až k bunkovej membráne. Používajú sa, ako ste už zistili z ich polohy a štruktúry, na transport látok z jednej časti bunky do druhej; presnejšie slúžia ako potrubie, v ktorom môže prebiehať táto preprava.

Existujú dva typy ER, ktoré sa odlišujú tým, či majú pripojené ribozómy alebo nie. Drsný ER pozostáva z navrstvených vezikúl, ku ktorým sa pripojilo veľa ribozómov. V hrubom ER sú oligosacharidové skupiny (relatívne krátke cukry) pripojené k malým proteínom, keď prechádzajú cestou do iných organel alebo sekrečných vezikúl. Hladký ER na druhej strane nemá žiadne ribozómy. Hladký ER vedie k vzniku vezikúl prenášajúcich proteíny a lipidy a je tiež schopný pohlcovať a inaktivovať škodlivých chemikálií, a tým vykonáva určitú funkciu funkcie vyhladzovateľa - hospodára - bezpečnostnej služby a zároveň je prepravou potrubie.