Eukaryotická bunka

Vysvetľujeme, čo je eukaryotická bunka, jej charakteristiky, jej bunkové organely, jeho funkcie, typy, ktoré existujú a rozdiely s prokaryotickými bunkami.

Ilustrácia eukaryotickej bunky. Jadro, endoplazmatické retikula, bunková membrána, mitochondrie, golgi aparát, strediská, okrem iných organel, ktoré sú opísané nižšie

Čo je eukaryotická bunka?

Eukaryotická bunka je typ bunky, ktorá tvorí zvieratá, rastliny, huby a ľudské bytosti. Spolu s prokaryotickými bunkami, ktoré tvoria iné organizmy, ako sú baktérie a oblúky, sú tieto bunky základnými jednotkami, s ktorými sa vytvárajú živé bytosti.

Eukaryotické bunky sú ako mikroskopické živé bytosti, tj také malé, že ich nevidíme iba očami, ale musíme používať nejaké zariadenie, ktoré nám pomáha zväčšiť ich, aby sme ich lepšie videli.

Rovnako ako živé bytosti, hovoríme, že každá eukaryotická bunka, ako aj zviera, huby, rastlina alebo nás samých, môžu kŕmiť, pestovať, reprodukovať, spracovať informácie, reagovať na vonkajšie alebo vnútorné stimuly v prostredí a vykonávať chemické reakcie.

Toto sú charakteristiky, ktoré vo všeobecnosti definujú každú živú bytosť na Zemi, a to je to, že bunky, či už eukaryoty alebo prokaryoty, sú najmenšími základnými jednotkami každej živej bytosti.

Uniceluar a viacbunkové eukaryotické organizmy

Živé bytosti tvorené eukaryotickými bunkami sú známe ako eukaryotické organizmy, A môžu byť tvorené jednou alebo viacerými bunkami:

• Tí, ktorí sú zložení z jednej bunky, sú známi ako jednobunkové eukaryoty.
• Tí, ktorí sú pre viac ako jeden, sú mnohobunkové eukaryoty.

Väčšina zvierat, rastlín a húb, o ktorých vieme, že sú tvorené viac ako jednou bunkou, ale existuje veľa jednobunkových eukaryotov, ktoré sú veľmi hojné a dôležité z mnohých pohľadov, ako sú jednobunkové kvasinky, jednobunkové huby, parazity, zooplanktón alebo fytoplanktón.

Charakteristiky eukaryotickej bunky

Niektoré špeciálne vlastnosti eukaryotických buniek zahŕňajú:

- Sú tvorené alebo vymedzené membránou, ktorá umožňuje výmenu určitých látok medzi interiérom buniek a extracelulárnym médiom.

- V závislosti od typu bunky a príslušného organizmu môžu eukaryotické bunky merať až 100 mikrónov.

- Vo vnútri sa zvyčajne nachádzajú rôzne štruktúry vymedzené membránami, ktoré tvoria určitý druh priehradiek, ktoré sú relatívne nepremokavé pre okolité prostredie. V rámci každého priehradky sa vykonávajú špeciálne chemické procesy, ktoré umožňujú bunke byť živou entitou.

- Všetky charakteristiky eukaryotických buniek sú určené informáciami uloženými v molekule známej ako deoxyribonukleová kyselina (DNA), ktorá je zamknutá v membránovom kompartmente nazývanom jadro.

- Sú to bunky, ktoré potrebujú energiu, a preto si vyžadujú živiny, ktoré sa môžu alebo nie sú z prostredia, kde sa nachádzajú.

- Niektoré bunky sú mobilné, pretože majú cilie, bičíky alebo pseudopody, ale iné sú úplne nehybné.

- V mnohobunkových organizmoch majú eukaryotické bunky schopnosť navzájom interagovať tak, aby tvorili tkanivá a úzko sa spájali medzi sebou, vymieňali si živiny, informácie a rôzne typy dôležitých chemických správ (komunikačné).

Časti eukaryotickej bunky (organely)

Všetky eukaryotické bunky, či už patria zvieratá, huby alebo rastliny, majú pomerne zložitú vnútornú organizáciu, o tom, čo závisia ich funkcie.

Majú okrem iného membránové jadro a rôzne vnútorné organely, ktoré sú tiež vymedzené alebo oddelené membránami, pozrime sa, čo sú:

Jadro

Jadro je najvýznamnejším a najvýraznejším intracelulárnym organérom. Je to miesto, kde je genetický materiál (nukleové kyseliny) obsiahnutý v úzkom spojení s proteínmi nazývanými „históny“, ktoré tvoria eukaryotické chromozómy.

Tieto histónové proteíny pomáhajú zhutňovať celú DNA organizmu (s výnimkou mitochondriálneho) vo vnútri jadra a navyše hrajú veľmi dôležitú úlohu pri expresii génov v každej bunke.

Jadro je ohraničené jadrovým zabalením, ktorý pozostáva z páru sústredných membrán, ktoré oddeľujú jadrové zložky od zvyšku cytosolu a ktoré má dôležité funkcie z hľadiska génovej expresie a interakcie intracelulárneho prostredia.

Môže vám slúžiť: epitelové bunky

Mitochondrie

Cytosól eukaryotickej bunky má tiež ďalšie veľmi dôležité membránové organely, ktoré majú na starosti generovanie energie, ktorú používa bunka: mitochondria.

Vďaka týmto organelom majú živé organizmy schopnosť žiť v kyslíku.

Mitochondrie sú „bastoniformné“ štruktúry podobné baktérii (poraďte sa s endosimbotickou teóriou); Majú svoj vlastný genóm, takže sa replikujú takmer nezávisle od bunky, v ktorej sa nachádzajú, a majú dve membrány, extrémne zložené a vonkajšie vnútorné, ktoré čelí cytosolu.

Medzi mitochondriami, cytosolom a niektorými z membránových organel eukaryotických buniek sa vyskytuje konštantná výmena metabolitov a informácií, ktoré sú nevyhnutné na prevádzku bunky.

Endoplazmatický retikula

Endoplazmatický retikulum je ďalšou vnútornou membránovou štruktúrou eukaryotických buniek. Skladá sa z druhu „labyrintu“, ktorého priestory sú vzájomne prepojené a obklopené membránou, čo je pokračovanie membrány, ktorá tvorí jadrový zabalený, ktorý obklopuje genetický materiál v jadre.

V tejto organele sa vyznačujú dva regióny, „hladké“ a ďalšie „drsné“. Tento hrubý vzhľad má spojené ribozómy a je hlavným miestom syntézy proteínov a látky exportované bunkou. Hladká oblasť je na druhej strane venovaná syntéze lipidov a iných látok a skladovaniu určitých molekúl.

Golgi komplex

Golgský komplex je definovaný ako „hromada sploštených vriec“, ktoré sú pokryté membránou. Je to jedno z miest, kde sa vyskytuje modifikácia proteínov, ktoré sú syntetizované v endoplazmatickom retikule, a tiež sa podieľa na jeho distribúcii do iných oblastí bunky a zahraničia.

Lyzozómy a peroxizómy

Ďalšie vnútorné organely eukaryotov sú tie, ktoré sa podieľajú na trávení a spracovaní odpadových materiálov a toxických reaktívnych druhov na bunkovú prevádzku.

Aj keď nie sú prítomné vo všetkých bunkách a môžu plniť rôzne funkcie v závislosti od druhu, normálne eukaryotické bunky majú lyzozómy a peroxizómy.

• Lyzozómy sú malé organely a majú na starosti intracelulárne trávenie „zastaraných“ proteínov, ktoré uvoľňujú cytosólové výživné zlúčeniny.
• Na druhej strane peroxizómy sú zodpovedné hlavne za degradáciu reaktívnych druhov kyslíka a tiež sa podieľajú na oxidácii mastných kyselín.

V niektorých parazitických mikroorganizmoch sú modifikované a špecializované perxizómy glukózy katabolizmu, takže sú známe ako glykozómy.

Vákuolá

Rastlinné bunky a niektoré živočíšne bunky majú vakuolu, čo je veľká organela. Vákuola v rastlinných bunkách zvyčajne zaberá viac ako 80% objemu buniek, obsahuje vodu a tiež endomembránový systém známy ako tón.

Niektoré jednobunkové organizmy tvorené živočíšnymi eukaryotickými bunkami majú kontraktilné vakuoly, ktoré okrem iného používajú na pohon svojho pohybu vo vodnom médiu.

Cytoskelet

Dôležitým aspektom, ktorý odlišuje eukaryotické bunky prokaryotov, je prítomnosť vnútornej vláknitej proteínovej siete, ktorá tvorí určitý druh vnútorného lešenia v cytosóle.

Toto „lešenie“ prispieva nielen k mechanickej stabilite buniek, ale má tiež dôležité funkcie pre intracelulárnu komunikáciu, vnútorný transport a bunkové pohyby atď.

Cilia a vlajky

Ako platí pre baktérie, mnoho eukaryotických, zvierat a rastlinných buniek má vonkajšie štruktúry zložené z mikrotubulov a ktoré fungujú najmä pri lokomócii a posunu.

Flagella sú štruktúry do 1 mm dlhé, zatiaľ čo Cilia môže mať dĺžku 2 až 10 mikrónov. Tieto štruktúry sú hojné v mikroorganizmoch a v malých mnohobunkových organizmoch.

Môže vám slúžiť: condroblasty: Charakteristiky a funkcie

U zvierat a rastlín existujú aj bunky s ciliou a bičíkom. Taký je prípad metlge buniek spermie a riasnice, ktoré pokrývajú povrchy buniek, ktoré tvoria vnútorný epitel niektorých orgánov.

Funkcie eukaryotických buniek

Reprodukcia

Eukaryotické bunky môžu reprodukovať sexuálnu aj asexuálnu cestu. Sexuálne sa eukaryotické organizmy reprodukujú fúziou dvoch buniek (gamét) z dvoch rôznych organizmov, ktoré majú polovicu genetického zaťaženia každého „rodičov“.

Výsledkom eukaryotickej sexuálnej reprodukcie je nová bunka - zygote - ktorá má polovicu genetických informácií jedného individuálneho a polovice iného; z toho, čo chápeme, že je to typ reprodukcie, ktorý generuje veľa genetických variácií. Sexuálna reprodukcia sa podáva meiózou.

Na druhej strane, veľké množstvo eukaryotov sa reprodukuje asexuálnou cestou cez mitotické divízie. V týchto divíziách každá bunka vytvára prakticky identickú kópiu seba a potom sa delí, čím tvorí dve rovnaké bunky.

Výživa

Eukaryoty môžu byť heterotrofy alebo autotrofy. Všeobecne sa hovorí, že zvieratá a huby sú tvorené heterotrofickými eukaryotickými bunkami, to znamená, že nemôžu „vyrábať“ svoje vlastné jedlo.

Zvieratá musia získať energiu a organické živiny, ktoré potrebujú pri konzumácii iných organizmov, ako sú rastliny alebo iné zvieratá, a huby robia to isté, ale vo všeobecnosti zo spotreby rozkladu organických látok.

Rastliny na druhej strane tvoria autotrofné eukaryotické bunky, čo znamená, že sú schopné vyrábať svoje jedlo z anorganických zdrojov, ako je napríklad slnečné svetlo.

Väčšina zvierat a húb potrebuje na prežitie kyslíka a vody a rastliny sú zodpovedné za výrobu tohto kyslíka; Postupne potrebuje vodu a oxid uhličitý.

Vzťah

Rovnako ako každá živá bytosť, aj jednobunkové a mnohobunkové eukaryotické organizmy súvisia s ich prostredím rôznymi spôsobmi, buď s organizmami toho istého druhu alebo s rôznymi druhovými organizmami.

Tieto vzťahy, ktoré sa dajú nazývať interšpecifické a intra -špecifické „ekologické vzťahy“ a môžu byť prospešné, deletrózne alebo neutrálne.

Okrem toho je dôležité zdôrazniť, že bunky mnohobunkových eukaryotických organizmov sú v úzkom vzťahu medzi sebou, pretože na vytvorenie tkanív, orgánov a telových systémov, ktoré tvoria viacbunkové zvieratá a rastliny, si musia vymieňať informácie a neustále komunikovať.

Typy eukaryotických buniek

Zeleninové eukaryotické bunky

Rastliny a riasy sú tvorené rastlinnými bunkami. Tieto bunky okrem mitochondrií majú špecializované organely špecializované na fotosyntézu: chloroplasty.

Takéto organely obsahujú početné invaginácie a vnútorné membránové procesy, ktoré sú bohaté na špecifické pigmenty a enzýmy, ktoré dodávajú týmto bunkám schopnosť „vyrábať svoje vlastné jedlo“, pričom energia odvodená zo slnečných lúčov na chemickú energiu a výživné organické látky.

Rastlinné bunky majú na svojej plazmatickej membráne bunkovú stenu tvorenú organickým polymérom známym ako celulóza. Je to tuhá štruktúra, ktorá dáva týmto bunkám určitú odolnosť voči rôznym typom síl.

Živočíšne eukaryotické bunky

Všetky zvieratá, ktoré poznáme v biosfére, sú tvorené živočíšnymi bunkami. Tieto bunky nemajú bunkovú stenu alebo chloroplasty, ako majú rastlinné bunky.

Jeho veľkosť a tvar sa značne líši v závislosti od typu bunky a typu organizmu, orgánu alebo tkaniva, do ktorého patrí.

Líšia sa tiež od rastlinných buniek prítomnosťou „organel“ známych ako centrá, ktoré obsahujú centrioly; Obe štruktúry sú zodpovedné za syntézu a organizáciu mikrotubulov počas delenia buniek.

Podobne aj väčšina živočíšnych buniek má ležať „sliznica“ alebo „želé“.

Môže vám slúžiť: GLUT1: Charakteristiky, štruktúra, funkcie

Plesňové bunky

Plesňové bunky sú tie, ktoré tvoria všetky organizmy patriace do húb kráľovstva, tj do húb, jednobunkových alebo mnohobunkových.

Líšia sa od živočíšnych buniek, v ktorých majú bunkovú stenu, ale nie sú tvorené celulózou, ale iným organickým polymérom: chitín. Nemajú žiadne chloroplasty ani iné plastidy, ako sú rastliny, ale typické alebo zvieracie alebo živočíšne bunky.

Jednobunkové eukaryoty

Eukaryotické bunky prítomné v prírode nielen tvoria veľké a komplexné organizmy, ako sú zvieratá, huby a rastliny, s ktorými sa každý deň oboznámime. Okrem týchto organizmov existujú jednobunkové eukaryotické bytosti, ktoré sú tvorené jednou bunkou.

Tieto organizmy môžu byť tvorené rastlinnými bunkami (ako je fytoplanktón), živočíšnymi bunkami (ako je zooplanktón, amébas a niektoré protozoanové parazity) alebo plesňové bunky (ako sú kvasinky a iné jednobunkové huby).

Rozdiely s prokaryotickou bunkou

Je pozorované, že genetický materiál prokaryotickej bunky je dispergovaný v cytoplazme

Jadro

Hlavný rozdiel medzi prokaryotickými a eukaryotickými bunkami je prítomnosť membránového jadra v druhom.

Slovo „eukaryota“ v skutočnosti pochádza z gréckych koreňov EÚ, čo znamená „pravdivé“ a Karyon, čo znamená „jadro“; To znamená, že tento výraz definuje bunky s „skutočným jadrom“.

Prítomnosť tohto jadra v cytosóle eukaryotických buniek umožňuje jemnejšiu kontrolu expresie génov obsiahnutých v genetickom materiáli, ktorý obsahuje, a zároveň väčšia zložitosť vo všeobecných bunkových funkciách.

Veľkosť

Eukaryotické bunky sa všeobecne považujú za väčšie ako prokaryotické bunky. Ako sme už spomenuli, prvý môže merať medzi 10 a 100 mikrónmi, zatiaľ čo druhý má priemernú veľkosť medzi 0.1 a 1 Micra.

Táto väčšia veľkosť znamená nielen rozdiely objemu, ale aj zložitosť, pretože to je to, čo umožňuje vývoj membránových štruktúr alebo organel, ktoré charakterizujú eukaryotické bunky a ktoré sú značne zložitejšími ako prokaryotické bunky.

Na druhej strane, eukaryotické bunky môžu byť navzájom spojené za vzniku mnohobunkových organizmov zložených z tkanív a orgánov, zatiaľ čo prokaryotické organizmy sú prísne jednobunkové.

Reprodukcia

V závislosti od typu bunky alebo typu daného eukaryotického organizmu môže byť reprodukcia sexuálna alebo asexuálna. Inými slovami, eukaryotické bunky sa môžu reprodukovať alebo množiť buď mitózou alebo meiózou.

Je dôležité, aby sme si pamätali, že asexuálna reprodukcia prispieva k rýchlemu násobeniu bunky, ktorá generuje samotný „klon“, medzitým sexuálna reprodukcia umožňuje nielen násobenie v počte buniek, ale tiež produkuje geneticky odlišné bunky.

Sexuálna reprodukcia je však veľmi osobitným atribútom organizmov tvorených eukaryotickými bunkami a nezodpovedá žiadnemu z typov reprodukcie prokaryotických organizmov, ktoré znásobujú iba asexuálne asexuálne.

Sexuálna reprodukcia predstavuje pre eukaryotické organizmy veľmi dôležitý zdroj genetických variácií, ktorý má dôležité dôsledky vo veľkej diverzite pozorovanej v tomto type organizmov.

Odkazy

1. Alberts, b., Bray, D., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, P. (2013). Základná bunková biológia. Girlandská veda.
2. Cooper, G. M., & Ganem, D. (1997). Bunka: Molekulárny prístup k prístupu. Prírodná medicína.
3. Evert, r. F., & Eichhorn, s. A. (2013). Raven: Biológia rastlín (nie. 581 RAV).
4. Hickman, C. P., Roberts, L. Siež., & Larson,. (1997). Integrované priroty zoológie. 10. vydanie. Boston: WCB.
5. Willey, J., Sherwood, L., & Wouretton, C. J. (2013). Prescottova mikrobiológia. New York, NY.