eukarióta sejt

Biológus

2022

Elmagyarázzuk, mi az eukarióta sejt, a létező típusokat, részeiket és funkcióikat. Valamint a prokarióta sejtekkel való különbségei.

Az eukarióta sejteket jól körülhatárolható sejtmag jellemzi.

Mi az eukarióta sejt?

Eukarióta sejtnek hívják (a görög szóból eukarióta, kötése eu "Igaz" és karyon "dió, sejtmag") mindazon sejteknek, amelyek citoplazmájában olyan membrán található, amely elhatárolja a sejtmag, amely genetikai anyaguk nagy részét tartalmazza (DNS). Ebben eltér a prokarióta sejt, sokkal primitívebb és amelynek genetikai anyaga szétszóródik a citoplazma. Továbbá, a prokariótáktól eltérően, az eukarióta sejtek organellumokat vagy organellumokat, speciális szubcelluláris struktúrákat tartalmaznak, amelyek membránokon belül azonosíthatók, és amelyeket membránok (például sejtek) határolnak. mitokondriumok és kloroplasztiszok).

Az eukarióta sejtek megjelenése fontos lépés volt az élet evolúciójában, megalapozva a sokkal nagyobb biológiai sokféleséget, beleértve a sejteket többsejtű szervezetekre szakosodott. Ez adott okot a királyságok: protisták, gombát, növények, Y állatokat. A élőlények eukarióta sejtekből álló sejteket eukariótáknak nevezzük.

Bár a tudományos közösség nem vonja kétségbe az eukarióta sejtek megjelenésének relevanciáját, még nem sikerült egyértelmű magyarázatot adni megjelenésükre. A legelfogadottabb elmélet két prokarióta lehetséges szimbiogenezisét veti fel, vagyis egy olyan folyamatot, szimbiózis egy között baktérium és egy archea, amely nagyon szorosan együtt élve a nemzedékek múlásával ugyanazt az organizmust alkotta volna, annyira függővé, hogy egymásra váltak. Ezt az elméletet az eukarióta sejtek megjelenéséről Lynn Margulis amerikai evolúcióbiológus vetette fel 1967-ben, és "Endosimbiotikus elmélet" vagy "Serial endoszimbióziselmélet" néven ismert.

Eukarióta sejttípusok

Az eukarióta sejtek többféle típusa létezik, de alapvetően négyet ismernek fel, amelyek mindegyike eltérő szerkezettel és folyamattal rendelkezik:

  • Zöldségsejtek. Sejtfaluk van (cellulózból és fehérje), amely az Ön plazma membrán és merevséget, védelmet és ellenállást ad nekik. Ezenkívül a növényi sejtekben kloroplasztok vannak, vagyis olyan organellumok, amelyek tartalmazzák a szükséges klorofillt fotoszintézis; és egy nagy központi vakuólum, amely fenntartja a sejt alakját és szabályozza a mozgalom a molekulák a citoplazmában.
  • Állati sejtek. Nem rendelkeznek kloroplasztiszokkal (mivel nem fotoszintetizálnak) vagy sejtfalukkal. De a növényi sejtekkel ellentétben ezekben centriolák (a sejtosztódásban részt vevő organellumok) és kisebb, de nagyobb mennyiségben található vakuólumok, úgynevezett hólyagok vannak. A sejtfal hiánya miatt az állati sejtek sokféle formát ölthetnek, sőt más sejteket is elnyelhetnek.
  • Gomba sejtek. Hasonlítanak az állati sejtekre, bár különböznek tőlük a kitinből álló sejtfal jelenléte (amely az állati sejtekkel nem rendelkezik). Egy másik megkülönböztető vonás, hogy a gombasejtek kevésbé sejtspecializálódnak, mint az állati sejtek. Bár nem a leggyakoribb, vannak egysejtű gombák, mint pl élesztő.
  • Protista sejtek. Az eukarióta sejtek gyakran részei többsejtű élőlények. Vannak azonban olyan protisták, amelyek egyszerű egysejtű vagy többsejtű eukarióta szervezetek, amelyek nem alkotnak szöveteket. Bár az egysejtű eukarióták egyszerűbb lények, mint az állatok és a növények, az a tény, hogy egyetlen sejtből állnak, amelynek el kell látnia a szervezet összes funkcióját, összetett szervezetté teszi a sejtet. Ráadásul makroszkópikus méreteket is elérhetnek. Néhány példa az ilyen típusú szervezetekre az euglena és a paramecia.

Az eukarióta sejtek működése

Az eukarióta sejteknek két fő funkciójuk van: a táplálkozás és a szaporodás.

Az eukarióta sejtek a prokariótákhoz hasonlóan alapvető funkciókat látnak el:

  • Táplálás. Magában foglalja a tápanyagok beépülését a sejt belsejébe, és más anyagokká való átalakulását, amelyek a sejtszerkezetek kialakítására és helyettesítésére, valamint a Energia minden funkciójának ellátásához szükséges. Táplálkozásuktól függően a sejtek lehetnek autotrófok (ők maguk készítik étel tól től szervetlen anyag olyan folyamatokkal, mint a fotoszintézis) vagy heterotrófok (be kell foglalniuk a organikus anyag mert nem képesek legyártani). A sejt összes kémiai tevékenységének összege az anyagcseréje.
  • Növekedés. Ez magában foglalja az egyes sejtek méretének növekedését egy szervezetben, a sejtek számában vagy mindkettőben. A növekedés lehet egyenletes a szervezet különböző részein, vagy egyes részein nagyobb lehet, mint másokon, ami a növekedés során a test arányainak változását okozhatja.
  • Az ingerekre adott válasz. A sejtek kölcsönhatásba lépnek az őket körülvevő környezettel, és különböző ingereket kapnak (pl hőfok, páratartalom vagy savasság) és mindegyikre a megfelelő válaszok kidolgozása (például összehúzódás vagy transzláció). Ezt a környezeti ingerekre való reagálási képességet ingerlékenységnek nevezik.
  • Reprodukció. Ez az új sejtek (vagy leánysejtek) kialakulásának folyamata egy kezdeti sejtből (vagy őssejtből). Kétféle sejtreprodukciós folyamat létezik: mitózis Y meiózis. A mitózis révén egy őssejtből két egyforma leánysejt keletkezik, azaz azonos mennyiségű genetikai anyag és azonos örökletes információk. Másrészt a meiózis révén egy őssejtből négy leánysejt keletkezik, amelyek genetikailag különböznek egymástól, és amelyek a kiindulási sejt genetikai anyagának felével rendelkeznek. A mitózis beavatkozik a szövetnövekedés és -javulás folyamataiba, valamint az ivartalanul szaporodó élőlények szaporodásába. A meiózisnak van egy másik célja is: csak ivarsejteket hoz létre.
  • Alkalmazkodás. A sejtek azon képessége, hogy több generáción keresztül fejlődjenek és alkalmazkodjanak környezetükhöz, lehetővé teszi számukra, hogy túléljenek a változó világban. Az adaptációk olyan öröklött tulajdonságok, amelyek növelik a szervezet túlélési képességét egy adott környezetben. Az alkalmazkodás lehet szerkezeti, fiziológiai, biokémiai, viselkedési vagy a négy kombinációja. Minden biológiailag sikeres organizmus az evolúciós folyamatok során bekövetkezett összehangolt alkalmazkodások komplex gyűjteménye.

Az anyagcsere, a növekedés, az ingerekre adott válasz, a szaporodás és az alkalmazkodás funkcióit a prokarióta és eukarióta szervezetekhez tartozó összes sejt végzi. Azonban nem ezek az egyetlen sejtfunkciók: az egyes sejttípusoktól és a szövettől vagy szervezettől függően más funkciók is léteznek. Például, neuronok (amelyek az idegszövet részét képezik) képesek elektromos impulzusokon keresztül kommunikálni.

Az eukarióta sejt részei

A sejtmag egy központi organellum, amelyet kettős porózus membrán határol.

Az eukarióta sejtek fő összetevői:

  • Sejt- vagy plazmamembrán. Ez egy kettős akadály, amelyből áll lipidek Y fehérje amely elhatárolja a sejtet, hogy elszigetelje azt az őt körülvevő környezettől. A plazmamembrán szelektív permeabilitással rendelkezik: csak a bejutást engedi meg anyagokat szükséges a citoplazmához és az anyagcsere-hulladék kilökéséhez is. Ez a szerkezet minden eukarióta sejtben, sőt a prokariótákban is megtalálható.
  • Sejtfal. Ez egy merev szerkezet, amely a plazmamembránon kívül helyezkedik el, és formát, támogatást és védelmet ad a sejtnek. A sejtfal csak a zöldségsejtek és gombákban, bár összetétele mindkét sejttípus között változó: növényekben cellulózból és fehérjékből, míg gombáknál kitinből áll. Bár ez a szerkezet védi a sejtet, megakadályozza annak növekedését, és a rögzített struktúrákra korlátozza.
  • Sejtmag. Ez egy központi organellum, amelyet kettős porózus membrán határol, amely lehetővé teszi az anyagcserét a citoplazma és annak belseje között. A sejtmagban található a sejt genetikai anyaga (DNS), amelybe szerveződik kromoszómák. Ezenkívül a sejtmagban van egy speciális régió, az úgynevezett nucleolus, ahol a riboszómális RNS átíródik, amely később a riboszómák részévé válik. A sejtmag minden eukarióta sejtben megtalálható.
  • Riboszómák. által alkotott struktúrák RNS és fehérjék, amelyekben fehérjeszintézis megy végbe. A riboszómák minden sejttípusban megtalálhatók, még a prokariótákban is (bár kicsik). Egyes riboszómák szabadok a citoplazmában, mások pedig a durva endoplazmatikus retikulumhoz kapcsolódnak.
  • Citoplazma. Ez az a vizes közeg, amelyben a sejt különböző organellumjai vannak. A citoplazma a citoszolból, az oldott anyagokat tartalmazó organellumoktól mentes vizes részből és a citoszkeletonból, a sejtnek formát adó filamentumokból áll.

A sejtmag jelenléte mellett az eukarióta sejt egyik megkülönböztető jellemzője a membránnal körülvett organellumok vagy szubcelluláris kompartmentek jelenléte, amelyek speciális funkciókat látnak el. Néhányan:

  • Lizoszómák. Ezek a hólyagok tele vannak enzimek emésztőrendszer, kizárólag állati sejtekben van jelen. A sejtemésztési folyamatokat a lizoszómák végzik, a bennük lévő enzimek katalizálják.
  • Mitokondriumok. Ezek az organellumok, ahol a folyamat a sejtlégzés. Kettős membrán veszi körül őket, amely lehetővé teszi a sejt számára, hogy megkapja a funkcióihoz szükséges energiát. A mitokondriumok minden típusú eukarióta sejtben jelen vannak, és számuk az igényeiktől függően változik: a nagy energiaigényű sejtekben általában több mitokondrium található.
  • Kloroplasztok Ezek azok az organellumok, amelyekben a fotoszintézis végbemegy, és összetett membránrendszert képviselnek. Ezen organellumok alapvető összetevője a klorofill, egy zöld pigment, amely részt vesz a fotoszintetikus folyamatban, és lehetővé teszi a napfény. A kloroplasztok csak a fotoszintetikus sejtekre jellemzőek, így minden növényben és algában jelen vannak, amelyeknek szín A jellegzetes zöld színt a klorofill jelenléte adja.
  • Vacuole. Ezek egyfajta nagy epehólyag, amely tárolja Víz, ásványi sók és egyéb anyagok, és amelyek csak a növényi sejtekben találhatók meg. A vakuólum megőrzi a sejt alakját és támaszt nyújt a sejtnek, amellett, hogy részt vesz az anyagok intracelluláris mozgásában. Az állati sejtekben vannak vakuolák, de ezek kisebbek és nagyobb mennyiségben.
  • Centrioles. Tubuláris struktúrák, amelyek kizárólag állati sejtekben találhatók. Részt vesznek a szétválasztásában kromoszómák a sejtosztódás folyamata során.
  • Endoplazmatikus retikulum. Ez egy membránrendszer, amely a sejtmaggal folytatódik, és az egész sejtre kiterjed. Funkciója elsősorban a sejt külvilágára szánt vegyületek szintéziséhez kapcsolódik. Az endoplazmatikus retikulum a felületén található riboszómák jelenlététől vagy hiányától függően érdes és sima retikulumra osztható: a durva retikulum riboszómákat tartalmaz, és főként az exportra szánt fehérjék szintéziséért felelős, míg a sima retikulum főként a riboszómák anyagcsere-útvonalaihoz kapcsolódik. a lipidek.
  • Golgi készülék. Ez egy olyan organellum, amely lapított korongokból és tasakokból, úgynevezett ciszternákból áll. A Golgi apparátus funkciója a fehérjék és egyebek módosításához és csomagolásához kapcsolódik biomolekulák (szénhidrátként és lipidként) szekrécióra vagy szállításra.

Különbség az eukarióta sejt és a prokarióta sejt között

A prokarióta sejtek egyszerűbbek és kisebbek, mint az eukarióta sejtek.

A két sejttípus közötti fő különbségek a következők:

  • Alapjelenlét. A legfontosabb különbség az, hogy a prokariótákban a genetikai anyag a citoplazmában a nukleoidnak nevezett régióban van eloszlatva, nem pedig a magon belül, mint az eukarióták esetében.
  • DNS típus. A prokarióták egyetlen, körkörös DNS-molekulával rendelkeznek, amely nem kapcsolódik fehérjékhez, ezért gyakran "csupasz, körkörös DNS-nek" nevezik. A maga részéről az eukarióták genetikai anyaga lineáris alakú, és fehérjékhez kapcsolódik, és kromatint képez (vagy kromoszómákat, amikor a sejt beépül a sejtosztódásba). Az eukarióta szervezet minden fajának jellegzetes kromoszómái vannak.
  • Méret. Az eukarióta sejtek mérete lényegesen nagyobb (10-100 µm), mint a közönséges prokarióta sejtek (0,2-2,0 µm).
  • Alkotmány. A legtöbb eukarióta szervezet többsejtű, míg minden prokarióta egysejtű. Azonban érdemes megjegyezni, hogy vannak egysejtű eukarióta szervezetek, mint például a paramecia és a élesztő.
  • Reprodukció. A prokarióták ivartalanul szaporodnak (bináris hasadással), míg az eukarióták mindkettővel rendelkeznek szexuális szaporodás (meiózissal, ivarsejteket vagy nemi sejteket eredményezve), mint aszexuális (mert mitózis).
  • Sejtszervecskék. Az eukarióta sejtek meghatározott membránnal és funkcióval rendelkező organellumokat mutatnak be, mint pl mitokondriumoklizoszómák vagy kloroplasztok.
!-- GDPR -->