CELLETYPER: PROKARYOTE CELLER, EUKARYOTE CELLER - BIOLOGI - 2026

To typer celler utgjør alle levende organismer som vi kan identifisere i naturen; disse er kjent som prokaryoter og eukaryoter. De førstnevnte er typiske for noen mikroorganismer, mens de sistnevnte danner flercellede organismer så komplekse som planter og dyr.

Celler representerer den grunnleggende basale enhet i livet, som har vært kjent mer eller mindre siden 1840. Det sies at de er "basiseenheter" siden det innenfor hver enkelt er de samme prosessene som vi kjenner igjen i "høyere" eller høyere organismer. komplekse.

Oppsett av de to cellene i naturen: eukaryoter og prokaryoter. Hoveddelene vises, og viser forskjellene mellom dem (Kilde: Ingen maskinlesbar forfatter gitt. Mortadelo2005 antatt (basert på copyright-krav). Via Wikimedia Commons)

Dermed er en celle den minste levende vesen som kan mate, metabolisere, vokse og reprodusere, og etterlate avkom (en celle kan bare komme fra en annen eksisterende celle).

Størrelsen på cellene kan variere veldig. Hvis vi vurderer størrelsen på en liten bakterie, som kan måle litt over 100 mikron, og sammenligne den med nevronen til et voksent menneske, som kan måle opptil 1 meter, vil vi finne en forskjell på omtrent 6 størrelsesordener.

Siden prosessene som forekommer i dem er like, deler de forskjellige cellene imidlertid mange egenskaper. For eksempel er alle omgitt av en membran som skiller dem fra miljøet rundt seg og som gjør det mulig å selektiv passere stoffer fra den ene siden til den andre.

Rommet som er omgitt av denne membranen inneholder en slags væske eller væske kalt cytosol, der det er de intracellulære komponentene som gjør metabolisme og reproduksjon mulig, for å nevne noen få prosesser.

Cytosol fra alle celler inneholder (separert med indre membraner eller ikke) det arvelige materialet som er sammensatt av nukleinsyrer; stor mengde strukturelle proteiner og med enzymatisk aktivitet; ioner, karbohydrater og andre molekyler av forskjellig kjemisk art.

Noen celler har en cellevegg som dekker plasmamembranen, og som gir dem en viss stivhet, støtte og mekanisk og kjemisk motstand. I tillegg kan både prokaryote og eukaryote organismer ha strukturer som cilia og flagella, som tjener flere formål.

Prokaryote celler

Prokaryote celler er relativt enkle celler. Navnet kommer fra den greske "pro", som betyr før, og "karyon" som betyr kjerne, og dette brukes til å betegne organismer med en primordiell eller "primitiv" kjerne, som mangler en membranøs kjerne.

Prokaryote organismer er bakterier og archaea. Bakterier representerer en av de viktigste gruppene av levende vesener fra et økologisk og praktisk synspunkt (antroposentrisk sett), så vel som med hensyn til deres overflod (antall individer).

Diagram over en «gjennomsnittlig» prokaryotisk celle (Kilde: Mariana Ruiz Villarreal (LadyofHats). Spanske etiketter av Alejandro Porto. Via Wikimedia Commons)

Archaea, rikelig som bakterier, bor i ugjestmilde og fiendtlige steder som saltlake, vulkanske kilder eller svært sure og varme steder.

Det er mange forskjeller mellom archaea og bakterier, men bare de mest særegne egenskapene til bakterier vil bli nevnt nedenfor, siden de er den mest kjente gruppen.

- Kjennetegn

Prokaryoter har svært varierende størrelser og former, som i grunn avhenger av arten og levemåten som vurderes. Bakterier, for eksempel, skilles morfologisk ut i kokker og baciller.

Kokker er nesten sfæriske former og kan assosieres med hverandre for å danne cellulære aggregater (ligner på en haug med druer) som er karakteristiske for noen arter.

Bacilliene er stangformet, men bredden og lengden er svært varierende; Disse kan også assosieres med hverandre, og danner kjeder som ligner en "streng" av chorizo.

Salmonella typhimurium (rød) invaderer menneskelige celler. Forfatter: Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH Av amerikansk regjering (Fil: SalmonellaNIAID.jpg), via Wikimedia Commons

Prokaryote celler har et stort antall strukturer, som er ansvarlige for å utføre alle viktige prosesser. Et av kjennetegnene som skiller en bakterie fra enhver eukaryotisk celle er fraværet av indre membranstrukturer.

Med andre ord mangler bakterier cytosoliske organeller som de som finnes i eukaryoter (mitokondrier, kjerne, endoplasmatisk retikulum, etc.).

- Deler av en prokaryotisk celle

En bakterie; prokaryotiske celler, encellede organismer

Delene som kan skilles i de fleste prokaryoter er plasmamembranen, ribosomer, inkluderingslegemer, nukleoidregion, periplasmatisk rom, cellevegg, kapsel, fimbriae og pili og flagella.

Plasma- eller cellemembran

Membranen som dekker bakterieceller utfører forskjellige funksjoner som et grensesnitt mellom dem og deres miljø. Den er sammensatt av lipider arrangert i form av et dobbeltlag og noen tilknyttede proteiner som til sammen danner en struktur som ikke er mer enn 10 nm tykk.

Ansiktene til dobbeltlaget som "vender" "inn" og "ut" av cellene inneholder den hydrofile delen av lipidene, mens deres indre er sterkt hydrofob. Tilknyttede proteiner kan være integrerte eller perifere, avhengig av den kjemiske beskaffenheten.

Prokaryoter har ikke indre membranstrukturer, men deres plasmamembraner kan danne invagasjoner eller fremtredende folder i deres indre, og disse har forskjellige funksjoner.

cytoplasma

Cytoplasmaet er rommet mellom cellemembranen og kjernen; inneholder cytosol. Det er ganske likt cytoplasma av eukaryote celler.

cytosol

Plasmamembranen omslutter et flytende stoff kjent som cytosol. Det er ingen cytoskeletale proteiner eller membranøse organeller i denne væsken, men "regioner" med definerte funksjoner og spesifikke komponenter kan skilles ut.

Et godt eksempel på noen "strukturer" assosiert med cytosol av bakterier er det av inkluderingslegemer, som er granuler sammensatt av organisk eller uorganisk materiale nedsenket i den cytosoliske matrisen.

Ribosomer og molekylære chaperoner

I cytosol fra en prokaryotisk celle kan et stort antall partikler sees (noen ganger assosiert med plasmamembranen) som er ansvarlige for syntesen av cellulære proteiner; Disse er kjent som ribosomer og finnes også i eukaryote celler, selv om de er større i sistnevnte.

I nær tilknytning til ribosomer er det også proteiner som kalles molekylære chaperoner, som er ansvarlige for å samarbeide med folding av proteiner syntetisert av ribosomer.

Nukleoiden

Prokaryote celler har normalt et DNA-molekyl som utgjør et dobbelttrådet sirkulært kromosom. Dette kromosomet er ikke innelukket i en kjerne avgrenset av en membran, men pakkes snarere i et definert område av cytosolen.

Denne regionen er kjent som nukleoid eller nukleær region. Dette er den som inneholder all den genetiske informasjonen som definerer egenskapene til en bakterie og den som repliseres på tidspunktet for celledeling.

Celleveggen til bakterier

Alle bakterier har en cellevegg som omgir plasmamembranen. Denne strukturen er veldig viktig for overlevelse av prokaryoter, da den gir dem en viss motstand mot osmotisk lysis.

Avhengig av egenskapene til celleveggen, har to store grupper av bakterier blitt skilt ut: Gram Positive og Gram Negative.

Celleveggen til gram-positive bakterier er sammensatt av et homogent lag med peptidoglykan (N-acetylglukosamin og N-acetylmuraminsyre) som omgir plasmamembranen.

Gram-negative bakterier har også en peptidoglykansk cellevegg på plasmamembranen, men har også en ekstra ytre membran som omgir dem.

Rommet mellom celleveggen og plasmamembranen til begge typer bakterier kalles det periplasmatiske rommet, der et stort antall enzymer og andre proteiner med viktige funksjoner er plassert.

Noen bakterier inneholder, i tillegg til celleveggen, et lag med polysakkarider og glykoproteiner som virker for å beskytte mot uttørking eller angrep av patogener som bakteriofager; det fungerer også i celleheftingsprosesser.

plasmider

Plasmider er sirkulære strukturer av DNA. De er bærere av gener som ikke er involvert i reproduksjon.

kapsel

Det finnes i noen bakterieceller og hjelper til med å holde på fuktighet, hjelper cellen å feste seg til overflater og næringsstoffer. Det er et ekstra ytre belegg som beskytter cellen når den tas opp av andre organismer.

pili

Prokaryote celler har også eksterne strukturer kjent som "pili" som er en slags "hår" på overflaten av disse cellene og som ofte spiller viktige roller i utvekslingen av genetisk informasjon mellom bakterier.

Genetisk materiale (DNA og RNA)

Prokaryote celler har store mengder genetisk materiale i form av DNA og RNA. Fordi prokaryote celler mangler en kjerne, inneholder cytoplasma den eneste store sirkulære DNA-strengen som inneholder de fleste gener som er nødvendige for cellevekst, reproduksjon og overlevelse.

Eukaryote celler

Eksempel på en eukaryotisk celle (dyrecelle) og dens deler (Kilde: Alejandro Porto via Wikimedia Commons)

Eukaryote celler utgjør det meste av organismer vi ser i naturen. Eukaryoter er gjær og andre encellede sopp, gigantiske trær som sequoias og majestetiske pattedyr som blåhval.

Sammenlignet med prokaryote celler, er eukaryote celler betydelig større og mer komplekse, ettersom de har et stort antall interne organeller og komplekse membransystemer innebygd i deres cytosol.

Ordet "eukaryote" kommer fra det greske "eu", som betyr sant og "karyon", som betyr kjerne og brukes til å navngi celler som har en "ekte kjerne", avgrenset av en membran.

- Kjennetegn

Dyr, planter, sopp og noen encellede organismer som amøber og gjær består av eukaryote celler.

Med sine forskjeller har cellene som utgjør disse organismer en sammensatt indre organisasjon: De har en membranøs kjerne og et stort mangfold av indre organeller, separate membraner.

- Deler av en eukaryotisk celle

cytoplasma

Den er plassert mellom plasmamembranen og kjernen, i den er organellene og cytoskjelettet. De mellomrom som er inneholdt av membranene til organellene utgjør de intracellulære mikrodelene.

Plasmamembran

Eukaryotisk cellekjerne

Kjernen er den mest fremtredende og karakteristiske intracellulære organellen i en eukaryotisk celle. Det er "beholderen" der det genetiske materialet (nukleinsyrer) er lukket i nær tilknytning til proteiner som kalles "histoner", som danner eukaryote kromosomer.

Denne organellen er avgrenset av den nukleære konvolutten, som tilsvarer et par konsentriske membraner som skiller kjernekomponentene fra resten av cytosol og som har viktige funksjoner fra genuttrykkets synspunkt.

mitokondrier

mitokondrier

Cytosol fra en eukaryotisk celle har også andre veldig viktige membranøse organeller, som er ansvarlige for genereringen av energien som kan brukes av cellen: mitokondriene.

Takket være disse organellene har levende organismer evnen til å leve i nærvær av oksygen.

Mitokondrier er "stavformede" strukturer, som ligner på en bakterie (se den endosymbiotiske teorien), de har sitt eget genom, så de replikerer nesten uavhengig av cellen som havner i dem, og de har to membraner, den ene er veldig brettet intern og en ekstern. , som vender mot cytosolen.

En konstant utveksling av metabolitter og informasjon skjer mellom mitokondriene, cytosol og noen av de membranøse organellene i eukaryote celler, som er avgjørende for at cellen skal fungere.

ribosomer

De er viktige strukturer for proteinsyntese. De består av ribosomalt RNA og proteiner. Ribosomer tjener til å lage proteiner.

kloroplaster

kloroplast

Planter, alger og cyanobakterier, i tillegg til mitokondrier, har organeller (plastider) som er spesialisert på fotosyntese. Disse inneholder mange invagasjoner og indre membranprosesser, som er rike på spesifikke pigmenter og enzymer.

Grov endoplasmatisk retikulum (RER)

Det er et område av retikulum som har ribosomer assosiert med organellmembranen. I den blir proteiner modifisert og syntetisert. Dets viktigste funksjon er å produsere proteiner som virker utenfor cellen eller inne i en vesikkel.

Glatt endoplasmatisk retikulum (REL)

Denne regionen av retikulum har ikke ribosomer, så det glatte utseendet er ansvarlig for å syntetisere lipider og steroider.

Golgi-kompleks eller apparat

Golgi-komplekset er definert som en "bunke med flate sager" som er dekket av en membran. Det er et av modifiseringsstedene til proteiner som er syntetisert i endoplasmatisk retikulum og er ansvarlig for deres distribusjon til andre regioner i cellen og til det ytre.

endosomes

Endosomer kan beskrives som rom begrenset av en membran som er del av endocytosemekanismer. Hovedfunksjonen er klassifiseringen av proteiner som blir sendt gjennom vesiklene og videresendt til deres endelige destinasjoner, som vil være forskjellige cellerom.

lysosomer

Lysosomer er små organeller og er ansvarlige for den intracellulære fordøyelsen av "foreldede" proteiner, og frigjør næringsforbindelser til cytosolen.

Perosixomas

Peroksisomer er derimot primært ansvarlige for nedbrytningen av reaktive oksygenarter og deltar også i oksidasjonen av fettsyrer.

I noen parasittiske mikroorganismer er det spesialiserte og modifiserte peroksisomer for glukosekatabolisme, og det er derfor de er kjent som glykosomer.

vakuoler

Plantecellene har ofte en vakuol, som er store organeller av stor betydning for vekst og utvikling av planter, siden de opptar mer enn 80% av det totale volumet av celler, inneholder vann og har et kjent endomembrane system som toneplasten.

cytoskjelettet

Et annet aspekt som skiller eukaryote celler fra prokaryoter, er tilstedeværelsen av et nettverk av interne filamentøse proteiner som danner et slags stillas i cytosolen.

Dette "stillaset" bidrar ikke bare til den mekaniske stabiliteten til celler, men har også viktige funksjoner for intracellulær kommunikasjon, intern transport og cellebevegelser.

mikrotubuli

Det er en del av elementene i cytoskjelettet sammen med filamenter. De kan forlenge og forkorte, som er kjent som dynamisk ustabilitet.

- Cilia og flagella

Som det gjelder for bakterier, har mange eukaryote, dyre- og planteceller ytre strukturer sammensatt av mikrotubuli som fungerer spesielt i bevegelse og bevegelse.

Flagella er strukturer opptil 1 mm lange, mens cilia kan være 2 til 10 mikron lang. Disse strukturene er rikelig i mikroorganismer og i små flercellede organismer.

Hos dyr og planter er det også celler med cilia og flagella. Slik er tilfellet med flagella fra sædceller og flimmerhårene som linjer celleoverflatene som utgjør den indre epitel av noen organer.

Sentrioler

Sentrioler er hule, sylinderformede strukturer som består av mikrotubuli. Derivater genererer basallegemene i flimmerhårene, og de vises bare i celler av dyretype.

filamenter

De kan klassifiseres som aktinfilamenter og mellomfilamenter. Aktinceller er fleksible filamenter av aktinmolekyler og mellomprodukter er rep-lignende fibre som dannes fra forskjellige proteiner.

proteosomene

De er proteinkompleksene som enzymatisk ødelegger skadede proteiner.

referanser

1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., … Walter, P. (2004). Essensiell cellebiologi. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Enger, E., Ross, F., & Bailey, D. (2009). Concepts in Biology (13. utg.). McGraw-Hill.
3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, CA, Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., … Martin, K. (2003). Molecular Cell Biology (5. utg.). Freeman, WH & Company.
4. Meshi, T., & Iwabuchi, M. (1995). Plante transkripsjonsfaktorer. Plant Cell Physiology, 36 (8), 1405–1420.
5. Prescott, L., Harley, J., & Klein, D. (2002). Mikrobiologi (5. utg.). McGraw-Hill-selskapene.
6. Solomon, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biologi (5. utg.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
7. Taiz, L., & Zeiger, E. (2010). Plantefysiologi (5. utg.). Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates Inc.