Celične strukture in njihove tri glavne funkcije

Mikroskopske posode, znane kot celic so osnovne enote živih bitij na Zemlji. Vsak se ponaša z vsemi lastnostmi, ki jih znanstveniki pripisujejo življenju. V resnici so nekatera živa bitja sestavljena iz ene same celice. Po drugi strani pa ima vaše telo približno 100 bilijonov.

Skoraj vsi enocelični organizmi so prokariontiin v veliki shemi klasifikacije življenj spadajo bodisi na področje bakterij bodisi na področje Archaea. Ljudje, skupaj z vsemi drugimi živalmi, rastlinami in glivami, so evkarionti.

Te drobne strukture opravljajo enake naloge v "mikro" lestvici, da ostanejo nedotaknjene kot vi in ​​drugi polni organizmi na "makro" lestvici, da ostanejo živi. In očitno bo, če bo pri teh nalogah odpovedalo dovolj posameznih celic, propadel tudi starševski organizem.

Strukture znotraj celic imajo posamezne funkcije in na splošno jih je mogoče ne glede na strukturo zmanjšati na tri bistvena delovna mesta: A fizični vmesnik ali meja s specifičnimi molekulami; sistematičen način prenosa kemikalij v konstrukcijo, vzdolž ali izven nje

Kot smo že omenili, čeprav celice na splošno veljajo za drobne sestavine živih bitij, veliko celic so živeče stvari.

Bakterije, ki jih ni mogoče videti, zagotovo pa poskrbi, da je njihova prisotnost v svetu (npr. nekateri povzročajo nalezljive bolezni, drugi pomagajo živilom, kot sta sir in jogurt starosti, drugi pa igrajo vlogo pri ohranjanju zdravja človeškega prebavnega trakta), so primer enoceličnih organizmov in prokarionti.

Prokariontske celice imajo omejeno število notranjih komponent v primerjavi s svojimi evkariontskimi kolegi. Sem spadajo a celična membrana, ribosomi, deoksiribonukleinska kislina (DNK) in citoplazmi, štiri bistvene značilnosti vseh živih celic; ti so podrobneje opisani kasneje.

Bakterije imajo tudi celične stene zunaj celične membrane za dodatno podporo, nekatere pa imajo tudi imenovane strukture bičkov, bič podobni konstrukti, ki so narejeni iz beljakovin in pomagajo organizmom, na katere so pritrjeni, premikati se v svojem okolju.

Eukariontske celice imajo številne strukture, ki jih prokariontske celice nimajo, zato imajo te celice širok spekter funkcij. Morda so najpomembnejši jedro in mitohondrije.

Preden se poglobite v to, kako posamezne celične strukture obvladujejo te funkcije, je koristno pregledati, katere strukture so in kje jih je mogoče najti. Prve štiri strukture na naslednjem seznamu so skupne vsem celicam v naravi; druge najdemo v evkariontih in če strukturo najdemo le v nekaterih evkariontskih celicah, so te informacije zabeležene.

Celična membrana: Temu pravimo tudi plazemska membrana, vendar lahko to povzroči zmedo, ker imajo evkariontske celice okoli sebe dejansko plazemske membrane organele, od katerih so mnogi podrobno opisani spodaj. Ta je sestavljen iz fosfolipidnega dvosloja ali dveh enakovredno izdelanih plasti, ki sta si obrnjeni na "zrcalno sliko". Je toliko dinamičen stroj kot preprosta ovira.

Citoplazma: Ta gelasti matriks je snov, v kateri sedijo jedro, organele in druge celične strukture, kot koščki sadja v klasični želatinski sladici. Snovi se premikajo skozi citoplazmi z difuzijo ali z območij z višjimi koncentracijami teh snovi na območja z nižjo koncentracijo.

Ribosomi: Te strukture, ki nimajo lastnih membran in se zato ne štejejo za prave organele, so mesta sinteze beljakovin v celicah in so same narejene iz beljakovinskih podenot. Imajo "priklopne postaje" za messenger ribonukleinska kislina (mRNA), ki vsebuje jedra DNK navodila in aminokisline, "gradnike" beljakovin.

DNK: Celice genski material sedi v citoplazmi prokariontskih celic, vendar v jedrih (množina "jedra") evkariontskih celic. Sestoji iz monomerov - torej ponavljajočih se podenot - imenovanih nukleotidi, od katerih obstajajo štiri osnovne vrste, je DNA skupaj z nosilnimi proteini, imenovanimi histoni, pakirana v dolgo, žilavo snov, imenovano kromatin, ki je sama razdeljena na kromosomi pri evkariontih.

Organele ponujajo odlične primere celičnih struktur, ki služijo različnim, potrebnim in edinstvenim namenom, na katere se zanašajo vzdrževanje transportnih mehanizmov, ki pa so odvisni od tega, kako so te strukture fizično povezane s preostankom celica.

Mitohondriji so morda najpomembnejše molekule tako po svojem značilnem videzu pod mikroskopom kot po svojem funkcija, ki je uporaba produktov kemijskih reakcij, ki razgrajujejo glukozo v citoplazmi, za ekstrakcijo velikega dogovor o adenozin trifosfat (ATP) dokler je prisoten kisik. To je znano kot celično dihanje in poteka predvsem na mitohondrijski membrani.

Druge ključne organele vključujejo Endoplazemski retikulum, nekakšna celična "avtocesta", ki pakira in premika molekule med ribosomi, jedrom, citoplazmo in zunanjostjo celice. Golgijeva telesa, ali "diski", ki se odcepijo od endoplazemskega retikuluma kot majhni taksiji. Lizozomi, ki so votla, sferična telesa, ki razgrajujejo odpadne snovi, nastale med presnovnimi reakcijami celice.

Tri naloge celične membrane ohranjajo celovitost same celice, služijo kot polprepustna membrana, skozi katero lahko prehajajo majhne molekule, in olajšujejo aktivni prevoz snovi s pomočjo "črpalk", vgrajenih v membrano.

Molekule, ki sestavljajo vsako od dveh plasti membrane, so fosfolipidi, ki imajo hidrofobne "repove" iz maščobe, obrnjene navznoter (in s tem drug proti drugemu), in hidrofilne "glave", ki vsebujejo fosfor navzven (in to proti notranjosti in zunanjosti same organele ali v primeru same celične membrane, znotraj in zunaj celice sama).

Ti so linearni in pravokotni na celotno strukturo membrane kot celote.

The fosfolipidi so dovolj blizu, da preprečijo toksine ali velike molekule, ki bi škodovale notranjosti, če bi jim omogočili prehod. Vendar so dovolj narazen, da omogočajo majhne molekule, potrebne za presnovne procese, kot so voda, glukoza (sladkor celice uporabljajo za energijo) in nukleinske kisline (ki se uporabljajo za gradnjo nukleotidov in s tem DNA in ATP, "energijsko valuto" v vseh celice).

Membrana ima med fosfolipidi vgrajene "črpalke", ki uporabljajo ATP za vnos ali izselitev molekul, ki ne bi običajno prehajajo skozi njihovo velikost ali ker je njihova koncentracija večja na strani, ki jo črpajo molekule proti. Ta postopek se imenuje aktivni prevoz.

Jedro vsake celice vsebuje popolno kopijo celotne DNA organizma v obliki kromosomov; ljudje imamo 46 kromosomov, od katerih jih 23 podedujemo od vsakega starša. Jedro je obdano s plazemsko membrano, imenovano jedrska ovojnica.

Med postopkom imenovanim mitoza, jedrska ovojnica se raztopi in jedro se po kopiranju ali kopiranju vseh kromosomov razcepi na dva dela.

Temu kmalu sledi delitev celotne celice, postopek, znan kot citokineza. Rezultat tega je ustvariti dve hčerinski celici, ki sta med seboj enaki kot tudi nadrejeni celici.