Typy buněk a jejich vlastnosti (eukaryotické a prokaryotické)

3268
Charles McCarthy
Typy buněk a jejich vlastnosti (eukaryotické a prokaryotické)

V přírodě jsou dva Typy buněk: prokaryotické buňky a eukaryotické buňky. Zvířata, houby a rostliny jsou tvořeny eukaryotickými buňkami, zatímco bakterie a archea jsou tvořeny prokaryotickými buňkami..

Bez výjimky jsou všechny živé bytosti na planetě, bez ohledu na velikost a tvar, tvořeny buňkami. Z tohoto důvodu vědci tvrdí, že buňky jsou základní jednotkou živých organismů..

Většina buněk má velmi malou velikost a je prakticky neviditelná pouhým okem, takže k jejich pozorování jsou zapotřebí speciální optické přístroje. Tyto nástroje jsou známé jako mikroskopy a jeho vynález byl klíčem k objevu těchto malých „cihel“.

Kromě zvířat a rostlin existuje na světě bezpočet mikroskopických bytostí, které jsou jednobuněčnými organismy, to znamená, že jsou tvořeny jedinou buňkou. V nich se vyskytují přesně stejné procesy jako u větších organismů, které jsou tvořeny miliardami buněk..

Rejstřík článků

  • 1 Jak identifikovat buňku?
  • 2 Kolik typů buněk existuje?
  • 3 eukaryotické buňky
    • 3.1 Obecná charakteristika eukaryotické buňky
    • 3.2 Živočišná eukaryotická buňka
    • 3.3 Rostlinná eukaryotická buňka
  • 4 Prokaryotické buňky
    • 4.1 Obecná charakteristika prokaryotické buňky
  • 5 Reference

Jak identifikovat buňku?

Ať už patří do mnohobuněčného organismu (s mnoha buňkami) nebo do jednobuněčného mikrobu, všechny buňky sdílejí určité atributy, které nám umožňují identifikovat je jako buňky, z nichž můžeme zmínit 3, které jsou velmi důležité:

  • The plazmatická membrána: všechny buňky existují díky krytí, které je obklopuje a definuje, známe to jako „plazmatická membrána“. Tato membrána umožňuje, aby se vnitřek buněk nemísil s tím, co je mimo ně, a je zodpovědný za kontrolu všeho, co vstupuje a co odchází.
  • The cytosol: plazmatická membrána je zodpovědná za vytvoření prostoru, ve kterém je obsažen druh vodné látky známé jako "cytosol", což je místo, kde dochází k základním procesům pro život buněk.
  • The genetický materiál: Stejně jako všechny buňky mají plazmatickou membránu a cytosol, mají všechny také uvnitř sebe genetický materiál ve formě deoxyribonukleové kyseliny (DNA) a ribonukleové kyseliny (RNA). Jedná se o molekuly, které obsahují nezbytné pokyny k produkci všech buněčných složek, a jsou to ty, které umožňují, že když se buňka rozdělí, vytvoří dvě stejné buňky.

Kolik typů buněk tam je?

Podle toho, jak je DNA uspořádána v cytosolu, můžeme říci, že existují dva typy buněk.

  • Eukaryotické buňky: pokud je DNA kompaktní a uzavřená v prostoru definovaném membránou.
  • Prokaryotické buňky: pokud je DNA spíše rozptýlena v oblasti cytosolu.

Eukaryotické buňky

Živočišná eukaryotická buňka

Lidé a jiná zvířata, všechny rostliny, houby a mnoho mikroorganismů v přírodě se skládají z eukaryotických buněk.

Eukaryotické buňky mají svůj genetický materiál uzavřený v jakémsi zaobleném „vaku“, který známe jako jádro. Toto je jedna z nejdůležitějších charakteristik tohoto typu buněk, velmi užitečná například pro jejich odlišení od prokaryotických buněk.

Eukaryotické buňky jsou jednotky, které tvoří nejsložitější a nejneuvěřitelnější organismy v přírodě; vodní savci, stromy, houby, včely nebo lidé.

Existují dvě velké skupiny eukaryotických buněk: zvířecí buňky a rostlinné buňky. Ačkoli jsou obě skupiny eukaryotické buňky, představují mezi sebou určité rozdíly.

Obecná charakteristika eukaryotické buňky

Ačkoli můžeme pojmenovat důležité rozdíly mezi buňkami zvířete a rostlinami, všechny eukaryotické buňky (až na velmi specifické výjimky) mají mnoho společných charakteristik, podívejme se, jaké jsou:

Plazmatická membrána a cytosol

Ilustrativní schéma struktury cytoplazmatické membrány a jejích struktur. Zdroj: Jpablo cad, CC BY 3.0 , přes Wikimedia Commons

Plazmatická membrána definuje buňky a uzavírá všechny jejich vnitřní součásti, které jsou „suspendovány“ v cytosolu. Membrána má póry a kanály, kterými některé látky mohou opustit buňku a jiné mohou vstoupit, což je velmi důležité pro komunikaci buňky s okolním prostředím..

V cytosolu jsou všechny složky, díky nimž má buňka identitu a plní své funkce, to znamená, že existuje jádro s DNA a dalšími membránovými složkami, které jsou odpovědné za produkci, přeměnu a využití všeho, co buňka potřebuje k životu.

Cytoskelet

Eukaryotické buňky, které procházejí vnitřním prostorem buňky a jsou v těsném vztahu s plazmatickou membránou, mají uvnitř jakýsi „skelet“ nebo „lešení“, tvořené vláknitými proteiny, které se účastní transportu materiálů z místa buňky do jiného.

Tato kostra dodává buňkám velkou fyzickou stabilitu, podílí se na pohybu těla buňky a na komunikaci mezi vnitřními složkami buněk a mezi nimi a extracelulárním prostředím..

Bičíky a / nebo řasinky

Některé eukaryotické buňky mají na svém povrchu struktury, které jim pomáhají pohybovat se nebo se pohybovat v prostoru, kde jsou. Takové struktury, v závislosti na jejich délce a složitosti, jsou známé jako řasinky a bičíky..

Řasinky vypadají jako malé chloupky, které sahají od plazmatické membrány až po více než 10 mikrometrů, tedy asi miliontinu metru. Vidíme je častěji v mikroorganismech.

Flagella, na druhé straně, jsou složitější struktury, které mohou mít délku až 1 milimetr. Mnoho živočišných a rostlinných buněk je používá k rychlému „plavání“ ve vodě nebo uvnitř některých tkání.

Cytosolické organely

Eukaryotické buňky se od prokaryot odlišují svou složitostí a vnitřní organizací. Ve svém cytosolu mají tyto buňky složité membránové systémy, které definují to, co vědci nazývají organely nebo cytosolické organely. Běžné organely pro eukaryotické buňky jsou:

- Jádro a jádro: kde je deoxyribonukleová kyselina (DNA) uzavřena ve formě chromozomů. Nukleolus je oblast v jádru, kde se produkují ribozomy, což jsou molekuly odpovědné za překlad informací z DNA do proteinů..

- Endoplazmatické retikulum: organela vytvořená prodloužením membrány jádra; v tomto je produkováno mnoho proteinů, jejichž konečným cílem je plazmatická membrána, membrána nebo lumen jiných cytosolických organel.

- Golgiho komplex: další membránová organela tvořená zploštělými „vaky“, které jsou stohovány dohromady a uvnitř kterých jsou modifikovány proteiny produkované v endoplazmatickém retikulu. Různé molekuly jsou distribuovány z komplexu Golgi na různá místa v buňce.

- Lysosomy: jsou to malé organely obklopené jedinou membránou. Jsou plné bílkovin se schopností odbourávat další bílkoviny a molekuly, které buňka již nepotřebuje, a uvolňují své složky k použití jinými organelami a / nebo bílkovinami v cytosolu.

- Peroxisomy: Stejně jako lysozomy jsou peroxisomy malé organely s jednoduchými membránami. Jeho hlavní funkcí je degradace reaktivních sloučenin, které jsou pro buňku škodlivé, i když se také podílejí na dalších důležitých metabolických funkcích, zejména na odbourávání tuků (i když to se u různých typů buněk liší).

- Transportní vezikuly: Malé vezikuly, které volně „plavou“ v cytosolu a které uvnitř transportují různé molekuly; jsou zodpovědné za „dodávání“ uvedených molekul do jiných buněčných organel nebo do plazmatické membrány.

- Mitochondrie: jsou nejdůležitějšími energetickými centry buněk. Jsou to organely velmi podobné velikosti a tvaru bakteriím (prokaryotické buňky). Mají vlastní DNA a z toho produkují většinu jejích složek. Eukaryotické buňky mají mnoho mitochondrií, které jsou primárně zodpovědné za využití kyslíku k výrobě energie.

- Vysavače: organely jsou obvykle naplněny kapalinou nebo jinými látkami, které často plní skladovací funkce.

Živočišná eukaryotická buňka

Živočišné buňky jsou buňky, které tvoří organismy patřící do zvířecí říše. Nemají buněčnou stěnu, to znamená, že jsou pokryty pouze plazmatickou membránou a mohou mít velmi různé velikosti a tvary.

Tyto buňky mají všechny organely společné pro eukaryotické buňky: plazmatickou membránu a cytosol, jádro a jádro, endoplazmatické retikulum, Golgiho komplex, mitochondrie, lysozomy, peroxisomy, transportní vezikuly a v mnoha případech vakuoly..

Navíc mají živočišné buňky velmi malé „organely“ známé jako Centrosomy, které obsahují centrioly. Centrosomy jsou komplexy, které jsou odpovědné za syntézu a organizaci mikrotubulů během dělení buněk.

Většina živočišných buněk má kolem sebe vrstvu „rýmy“ nebo „želé“ známou jako glykokalyx což je pro ně velmi důležité a je tvořeno cukry přítomnými v plazmatické membráně.

Příkladem zvířecí buňky je neuron. Neurony mají všechny typické organely živočišné buňky a můžeme je identifikovat díky jejich konkrétnímu tvaru, protože mají tělo nebo „soma“ obklopené „vlákny“ tvořenými plazmatickou membránou (dendrity) a známým dlouhým rozšířením jako „ axon ".

Rostlinná eukaryotická buňka

Rostlinné buňky jsou buňky, které tvoří tělo všech organismů patřících do království Plantae. Od zvířecích buněk se odlišují několika důležitými aspekty:

- Mít buněčná stěna- Kromě plazmatické membrány jsou vaše buňky pokryty buněčnou stěnou složenou ze speciálního typu sloučeniny zvané celulóza, což jim poskytuje velkou mechanickou a strukturální odolnost.

- Mají mitochondrie, ale mají i jiné podobné organely zvané plastidy. Nejdůležitější a charakteristický plastid ze všech rostlinných organismů je známý jako chloroplast a skrze něž mohou rostliny fotosyntetizovat, tj. živit se vodou a slunečními paprsky.

- Nepředstavují centrosomy ani centrioly pro organizaci mikrotubulů během dělení buněk.

- Téměř všechny buňky mají velké vakuoly naplněné vodou, jejíž přítomnost je velmi důležitá pro různé buněčné procesy, stejně jako pro udržení tvaru buněk v tkáních.

Pokud vidíme proti světlu fragment vrstvy cibule, vidíme, že se skládá z přesně definovaných „buněk“, které jsou vedle sebe, téměř tvořící řádky a sloupce; tyto buňky jsou buňky.

Prokaryotické buňky

Bakterie a archea patří do skupiny organismů tvořených prokaryotickými buňkami. Tyto buňky, na rozdíl od eukaryotických buněk, nemají uvnitř membrány, a proto nemají organelu, která by uzavřela a stlačila jejich DNA..

Bakterie i archea jsou jednobuněčné organismy, což je jedna z dalších charakteristik, které odlišují eukaryotické buňky od prokaryotických: že tyto netvoří tkáně ani žádný druh mnohobuněčného tvaru..

Prokaryoty jsou extrémně rozmanité organismy a mají velký význam ve všech ekosystémech biosféry, kde se účastní mnoha procesů, bez nichž by život na Zemi nebyl možný..

Obecná charakteristika prokaryotické buňky

Stejně jako eukaryotické buňky mají prokaryotické buňky také a membrána buňka, která jim dává tvar a která obsahuje všechny jejich vnitřní součásti (v cytosolu). Některé bakterie mají také a stěna která je chrání před patogeny, nepříznivými podmínkami prostředí atd..

Tyto buňky přicházejí v různých velikostech a tvarech: některé jsou zaoblené a jiné mají spíše „tyčový tvar“, tj. Připomínají tyč. Mnoho z těchto buněk má řasinky a bičíky, které jim umožňují pohybovat se z jednoho místa na druhé, a to buď v reakci na chemické podněty, nebo v důsledku nedostatku vody..

Nemají žádné intracelulární organely, jako jsou eukaryoty, ale jejich DNA je víceméně omezena na oblast cytosolu známou jako nukleoid.

Jiné části prokaryotické buňky, které se nenacházejí v eucatioras, jsou:

  • Plazmidy: jsou to kruhové struktury DNA. Jsou nositeli genů, které se nepodílejí na reprodukci.
  • Kapsle- Nalezeno v některých bakteriálních buňkách a pomáhá udržovat vlhkost, pomáhá buňce přilnout k povrchům a živinám. Jedná se o další vnější povlak, který chrání buňku, když je absorbována jinými organismy.
  • Pili: druh „chlupů“ na povrchu, které často hrají důležitou roli při výměně genetické informace mezi bakteriemi.

Příklady prokaryotických buněk

Bakterie a archea jsou v přírodě velmi bohaté, ale my jsme obvykle více obeznámeni s bakteriemi, protože je využíváme z průmyslového hlediska k různým účelům.

Například naše střeva jsou osídlena složitými bakteriálními komunitami, které nám pomáhají trávit jídlo a jejichž nerovnováha často způsobuje koliku a průjem. Bakterie Escherichia coli je nejběžnějším příkladem střevních strávníků.

Průmyslově řečeno, jogurt se vyrábí díky působení dvou nebo více druhů bakterií rodu Lactobacillus, které fermentují cukry v kravském mléce a vytvářejí charakteristickou chuť tohoto jídla.

Reference

  1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A. D., Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Základní buněčná biologie. Věnec věnec.
  2. Cooper, G. M. a Ganem, D. (1997). Buňka: molekulární přístup. Přírodní medicína.
  3. Evert, R.F., a Eichhorn, S.E. (2013). Raven: biologie rostlin (č. 581 RAV).
  4. Hickman, C. P., Roberts, L. S. a Larson, A. (1997). Integrované principy zoologie. 10. vydání Boston: WCB.
  5. Willey, J., Sherwood, L., & Woolverton, C. J. (2013). Prescottova mikrobiologie. New York, NY.

Zatím žádné komentáře