Еукаріотична клітина: визначення, структура та функції (з аналогією та діаграмою)

Як ви вже дізналися, клітин є основною одиницею життя.

Незалежно від того, чи сподіваєтесь ви пройти тести з біології в середній школі чи середній школі, чи шукаєте оновлення перед біологією в коледжі, знання еукаріотичної клітинної структури обов’язково потрібно мати.

Прочитайте загальний огляд, який охоплюватиме все, що вам потрібно знати для (більшості) курсів біології середньої школи та середньої школи. Перейдіть за посиланнями, щоб отримати докладні вказівки до кожної клітини-органели, щоб пройти курси.

Що саме являють собою еукаріотичні клітини? Вони є однією з двох основних класифікацій клітин - еукаріотичних та прокаріотичний. Вони також є більш складними з двох. Еукаріотичні клітини включають клітини тварин - включаючи клітини людини - клітини рослин, клітини грибів та водоростей.

Еукаріотичні клітини характеризуються ядром, зв’язаним з мембраною. Це відрізняється від прокаріотичних клітин, які мають нуклеоїд - область, щільну клітинною ДНК - але насправді не мають окремого зв’язаного з мембраною відділу, як ядро.

Еукаріотичні клітини також мають органели, які є мембранно-зв’язаними структурами, знайденими всередині клітини. Якби ви розглянули клітини еукаріотів під мікроскопом, ви побачили б чіткі структури будь-якої форми та розміру. З іншого боку, прокаріотичні клітини виглядають більш однорідними, оскільки вони не мають цих мембранно-зв’язаних структур, щоб розбити клітину.

То чому органели роблять клітини еукаріотів особливими?

Подумай органели як кімнати у вашому домі: ваша вітальня, спальні, ванні кімнати тощо. Всі вони розділені стінами - в камері це були б клітинні мембрани - і кожен тип кімнати має своє окреме використання, що в цілому робить ваш будинок зручним місцем для проживання. Органели працюють подібним чином; всі вони мають різні ролі, які допомагають вашим клітинам функціонувати.

Усі ці органели допомагають клітинам еукаріот виконувати більш складні функції. Отже, організми з еукаріотичними клітинами - як і люди - складніші за прокаріотичні організми, як бактерії.

Давайте поговоримо про "мозок" клітини: ядро, який вміщує більшу частину генетичного матеріалу клітини. Більша частина ДНК вашої клітини розташована в ядрі, організована в хромосоми. У людини це означає 23 пари двох хромосом, або 26 хромосом загалом.

Ядро - це місце, де ваша клітина приймає рішення щодо того, які гени будуть більш активними (або «експресованими»), а які гени будуть менш активними (або «пригніченими»). Це місце транскрипції, яке є першим кроком до синтезу і експресії білка ген в білок.

Ядро оточене двошаровою ядерною мембраною, яка називається ядерною оболонкою. Конверт містить кілька ядерних пір, які пропускають речовини, включаючи генетичний матеріал і передавач РНК або мРНК, щоб пройти в ядро ​​і вийти з нього.

І, нарешті, в ядрі знаходиться ядро, яке є найбільшою структурою в ядрі. Ядерце допомагає вашим клітинам виробляти рибосоми - більше, ніж ті, що за секунду - а також відіграє певну роль у реакції клітини на стрес.

У клітинній біології кожна еукаріотична клітина поділяється на дві категорії: ядро, яке ми щойно описали вище, і цитоплазму, що є, ну, і все інше.

цитоплазма в еукаріотичних клітинах містяться інші зв’язані мембраною органели, про які ми поговоримо нижче. Він також містить гелеподібну речовину під назвою цитозоль - суміш води, розчинених речовин та структурних білків - яка становить близько 70 відсотків обсягу клітини.

Кожна еукаріотична клітина - клітини тварин, клітини рослин, як ви це називаєте - огорнута плазматичною мембраною. будова плазматичної мембрани складається з декількох компонентів, залежно від типу комірки, яку ви переглядаєте, але всі вони мають один основний компонент: фосфоліпідний бішар.

Кожна молекула фосфоліпідів складається з гідрофільний (або водолюбна) фосфатна головка, плюс два гідрофобний (або ненависні до води) жирні кислоти. Подвійна мембрана утворюється, коли два шари фосфоліпідів вибудовуються від хвоста до хвоста, при цьому жирні кислоти утворюють внутрішній шар мембрани, а фосфатні групи зовні.

Це розташування створює чіткі межі для клітини, роблячи кожну еукаріотичну клітину своєю окремою одиницею.

Є й інші компоненти плазматичної мембрани. Білки в плазматичній мембрані допомагають транспортувати матеріали всередину і з клітини, а також вони отримують хімічні сигнали із середовища, на яке ваші клітини можуть реагувати.

Деякі білки в плазматичній мембрані (група, яка називається глікопротеїди) також містять вуглеводи. Глікопротеїни виконують роль "ідентифікації" для ваших клітин, і вони відіграють важливу роль у імунітеті.

Якщо клітинна мембрана не звучить всі що міцний і захищений, ти маєш рацію - це не так! Отже, клітинам потрібен цитоскелет знизу, який допомагає підтримувати форму клітини. Цитоскелет складається з структурних білків, які є досить сильними, щоб підтримувати клітину і які навіть можуть допомогти клітині рости і рухатися.

Існує три основних типи ниток, що складають еукаріотичний клітинний цитоскелет:

• Мікротрубочки: Це найбільші нитки в цитоскелеті, і вони виготовлені з білка, який називається тубулін. Вони надзвичайно міцні та стійкі до стиснення, тому вони мають ключове значення для підтримки клітин у належній формі. Вони також відіграють певну роль у рухливість або рухливість клітин, а також вони допомагають транспортувати матеріал всередині клітини.

• Проміжні нитки: Ці нитки середнього розміру виготовлені з кератину (який, на думку FYI, також є основним білком, який міститься у вашій шкірі, нігтях та волоссі). Вони працюють разом з мікротрубочками, щоб допомогти підтримувати форму клітини.

• Мікрофіламенти: Найменший клас ниток у цитоскелеті, мікрофіламенти виготовлені з білка, який називається актину. Актин відрізняється високою динамічністю - волокна актину можуть легко ставати коротшими або довшими, залежно від потреб вашої клітини. Актинові нитки особливо важливі для цитокінезу (коли одна клітина розпадається на дві в кінці мітозу), а також грає ключову роль у клітинному транспорті та рухливості.

Цитоскелет є причиною того, що еукаріотичні клітини можуть приймати дуже складні форми (перевірте цю божевільну форму нерва!) без, ну, руйнуючись на собі.

Подивіться на клітину тварини на мікроскопі, і ви знайдете іншу органелу, центросома, це тісно пов’язано з цитоскелетом.

Центросома функціонує як основний центр організації мікротрубочок (або МТОС) клітини. Центросома відіграє вирішальну роль у мітозі - настільки, що дефекти центросоми пов’язані із захворюваннями росту клітин, як рак.

Ви знайдете центросому лише в клітинах тварин. Рослинні та грибкові клітини використовують різні механізми для організації своїх мікротрубочок.

Хоча всі еукаріотичні клітини містять цитоскелет, деякі типи клітин, як клітини рослин, мають клітинну стінку для ще більшого захисту. На відміну від клітинної мембрани, яка є відносно рідкою, Клітинна стінка є жорсткою структурою, яка допомагає підтримувати форму клітини.

Точний склад клітинної стінки залежить від того, на який тип організму ви дивитесь (водорості, гриби та рослинні клітини мають різні клітинні стінки). Але вони, як правило, зроблені з полісахариди, які є складними вуглеводами, а також структурними білками для підтримки.

Клітинна стінка рослини є частиною того, що допомагає рослинам стояти прямо (принаймні, поки вони настільки не позбавлені води, що вони починають в’янути) і протистояти факторам навколишнього середовища, таким як вітер. Він також функціонує як напівпроникна мембрана, дозволяючи певним речовинам проникати всередину та з клітини.

Ті рибосоми, що утворюються в ядерці?

Ви знайдете купу їх у ендоплазматичний ретикулум, або ER. Зокрема, ви знайдете їх у шорсткий ендоплазматичний ретикулум (або RER), який отримав свою назву завдяки "грубому" зовнішньому вигляду, який він має завдяки всім цим рибосомам.

Загалом, ER є виробничим заводом клітини, і він відповідає за виробництво речовин, які ваші клітини повинні рости. У RER рибосоми наполегливо працюють, щоб допомогти вашим клітинам виробляти тисячі і тисячі різних білків, необхідних вашим клітинам для виживання.

Є також частина ER ні покритий рибосомами, званий гладка ендоплазматична сітка (або СЕА). SER допомагає вашим клітинам виробляти ліпіди, включаючи ліпіди, які утворюють плазматичну мембрану та мембрани органел. Це також допомагає виробляти певні гормони, такі як естроген та тестостерон.

Хоча ER є виробничим заводом клітини, Апарат Гольджі, яке іноді називають тілом Гольджі, є пакувальним рослиною клітини.

Апарат Гольджі бере білки, що нещодавно виробляються в ЕР, і "упаковує" їх, щоб вони могли нормально функціонувати в клітині. Він також упаковує речовини у невеликі зв’язані з мембраною одиниці, які називаються везикулами, а потім вони відправляються на належне місце в клітині.

Апарат Гольджі складається з невеликих мішечків цистерни (вони схожі на стос млинців під мікроскопом), які допомагають обробляти матеріали. цис Обличчя апарату Гольджі - це вхідна сторона, яка приймає нові матеріали, і переклад обличчя - це вихідна сторона, яка їх звільняє.

Лізосоми також відіграють ключову роль у переробці білків, жирів та інших речовин. Це маленькі органели, пов’язані з мембраною, і вони дуже кислотні, що допомагає їм функціонувати як «шлунок» вашої клітини.

Завдання лізосом полягає в перетравленні матеріалів, розщепленні небажаних білків, вуглеводів та ліпідів, щоб їх можна було вивести з клітини. Лізосоми є особливо важливою частиною ваших імунних клітин, оскільки вони можуть перетравлювати патогени - і не дають їм шкодити вам в цілому.

То де ваша клітина бере енергію для всього цього виробництва та доставки? мітохондрії, який іноді називають електростанцією або акумулятором клітини. Одиницею мітохондрій є мітохондрії.

Як ви вже здогадалися, мітохондрії є основними ділянками виробництва енергії. Зокрема, вони є останніми двома фазами клітинне дихання мають місце - і місце, де клітина виробляє більшу частину корисної енергії у вигляді АТФ.

Як і більшість органел, вони оточені ліпідним бішаром. Але мітохондрії насправді мають дві мембрани (внутрішню та зовнішню мембрани). Внутрішня мембрана тісно складена на собі для більшої площі поверхні, що дає кожному мітохондрію більше місця для проведення хімічних реакцій і отримання більше палива для клітини.

Різні типи клітин мають різну кількість мітохондрій. Наприклад, особливо багаті ними клітини печінки та м’язів.

Хоча мітохондрії можуть бути рушієм сили клітини, пероксисома є центральною частиною метаболізму клітини.

Це тому, що пероксисоми допомагають поглинати поживні речовини у ваших клітинах і містять травні ферменти, щоб розщеплювати їх. Пероксисоми також містять і нейтралізують перекис водню - який інакше може завдати шкоди вашій ДНК або клітинним мембранам - для зміцнення довгострокового здоров'я ваших клітин.

Не кожна клітина містить хлоропласти - вони не знаходяться в рослинних або грибкових клітинах, але вони знаходяться в рослинних клітинах та деяких водоростях - але ті, які дійсно використовують їх добре. Хлоропласти є місцем фотосинтезу, набору хімічних реакцій, які допомагають деяким організмам виробляти корисну енергію із сонячного світла, а також сприяють виведенню вуглекислого газу з атмосфери.

Хлоропласти наповнені зеленими пігментами, які називаються хлорофілом, які захоплюють певні довжини хвиль світла і викликають хімічні реакції, що складають фотосинтез. Загляньте всередину хлоропласту, і ви знайдете, що називається млинцеві стопки матеріалу тилакоїди, оточений відкритим простором (званий строма).

Кожен тилакоїд також має власну мембрану - тилакоїдну мембрану.

Перевірте рослинні клітини під мікроскопом, і ви, ймовірно, побачите великий міхур, що займає багато місця. Це центральна вакуоль.

У рослин центральна вакуоль заповнюється водою та розчиненими речовинами, і вона може стати настільки великою, що займає три чверті клітини. Він застосовує тургорний тиск до клітинної стінки, щоб допомогти "надути" клітину, щоб рослина могла стояти прямо.

Інші типи еукаріотичних клітин, як клітини тварин, мають менші вакуолі. Різні вакуолі допомагають зберігати поживні речовини та відходи, тому вони залишаються організованими всередині клітини.

Потрібна оновлення інформації про найбільше відмінності між рослинними та тваринними клітинами? Ми вас охопили:

• Вакуоля: Рослинні клітини містять принаймні одну велику вакуолю для підтримки форми клітини, тоді як вакуолі тварин мають менші розміри.
• Центриоль: Клітини тварин мають одну; клітини рослин цього не роблять.
• Хлоропласти: Клітини рослин їх мають; клітини тварин цього не роблять.
  
• Клітинна стінка: Рослинні клітини мають зовнішню клітинну стінку; клітини тварин просто мають плазматичну мембрану.