Wyrażenia molekularne Biologia komórki: struktura komórek zwierzęcych

komórki zwierzęce są typowe dla komórki eukariotycznej, zamkniętej błoną osocza i zawierającej jądro związane z błoną i organelle. W przeciwieństwie do komórek eukariotycznych roślin i grzybów, komórki zwierzęce nie mają ściany komórkowej. Ta cecha została utracona w odległej przeszłości przez jednokomórkowe organizmy, które dały początek Królestwu Animalia., Większość komórek, zarówno zwierzęcych, jak i roślinnych, ma rozmiar od 1 do 100 mikrometrów i dlatego są widoczne tylko za pomocą mikroskopu.

brak sztywnej ściany komórkowej pozwolił zwierzętom rozwinąć większą różnorodność typów komórek, tkanek i narządów. Wyspecjalizowane komórki, które tworzyły nerwy i mięśnie-tkanki niemożliwe do rozwoju roślin-nadały organizmom mobilność., Zdolność do poruszania się za pomocą wyspecjalizowanych tkanek mięśniowych jest cechą charakterystyczną świata zwierząt, choć kilka zwierząt, głównie gąbki, nie posiadają zróżnicowanych tkanek. W szczególności pierwotniaki lokują się, ale tylko za pomocą środków nie mięśniowych, w efekcie za pomocą rzęsek, wici i pseudopodii.

królestwo zwierząt jest unikalne wśród organizmów eukariotycznych, ponieważ większość tkanek zwierzęcych jest związana ze sobą w macierzy pozakomórkowej za pomocą potrójnej helisy białka znanego jako kolagen. Komórki roślinne i grzybowe są związane ze sobą w tkankach lub agregacjach przez inne cząsteczki, takie jak pektyny., Fakt, że żadne inne organizmy nie wykorzystują kolagenu w ten sposób, jest jednym ze wskazań, że wszystkie zwierzęta powstały od wspólnego jednokomórkowego przodka. Kości, muszle, kolce i inne utwardzone struktury powstają, gdy macierz pozakomórkowa zawierająca kolagen między komórkami zwierzęcymi ulega zwapnieniu.

Zwierzęta to duża i niezwykle zróżnicowana grupa organizmów. Tworzą około trzech czwartych gatunków na Ziemi, biegną gamę od koralowców i meduz do mrówek, wielorybów, słoni i, oczywiście, ludzi., Mobilność dała zwierzętom, które są w stanie wyczuć i reagować na ich środowisko, elastyczność w przyjmowaniu wielu różnych trybów karmienia, obrony i reprodukcji. W przeciwieństwie jednak do roślin, zwierzęta nie są w stanie wytwarzać własnego pokarmu, a zatem są zawsze bezpośrednio lub pośrednio zależne od życia roślin.

większość komórek zwierzęcych jest diploidalna, co oznacza, że ich chromosomy występują w parach homologicznych. Różne ploidy chromosomalne są również, jednak wiadomo, że czasami występują. Proliferacja komórek zwierzęcych występuje na wiele sposobów., W przypadkach rozmnażania płciowego, proces komórkowy mejozy jest najpierw konieczne, aby haploidalne komórki potomne, lub gamety, mogą być produkowane. Dwie haploidalne komórki łączą się, tworząc diploidalną zygotę, która rozwija się w nowy organizm, gdy jego komórki dzielą się i mnożą.

najwcześniejsze skamieniałości zwierząt pochodzą z okresu Wendyjskiego (650 do 544 milionów lat temu), z stworzeniami typu celenterate, które pozostawiły ślady swoich miękkich ciał w płytkich osadach., Pierwsze masowe wymieranie zakończyło ten okres, ale w okresie kambru, który nastąpił, eksplozja nowych form rozpoczęła promieniowanie ewolucyjne, które wyprodukowało większość znanych dziś grup, czyli phyla. Kręgowce (zwierzęta z kośćmi grzbietowymi) nie występują do wczesnego okresu ordowiku (505 do 438 milionów lat temu).

komórki zostały odkryte w 1665 roku przez brytyjskiego naukowca Roberta Hooke ' a, który po raz pierwszy zaobserwował je w swoim surowym (według dzisiejszych standardów) XVII-wiecznym mikroskopie optycznym., W rzeczywistości Hooke ukuł termin „komórka”, w kontekście biologicznym, kiedy opisał mikroskopijną strukturę korka, jak malutki, nagi pokój lub komórka mnicha. Na rysunku 2 przedstawiono parę komórek skóry jelenia fibroblastów, które zostały oznaczone sondami fluorescencyjnymi i sfotografowane w mikroskopie, aby ujawnić ich wewnętrzną strukturę. Jądra są zabarwione czerwoną sondą, podczas gdy aparat Golgiego i sieć aktyny mikrofilamentu są zabarwione odpowiednio na zielono i niebiesko., Mikroskop jest podstawowym narzędziem w dziedzinie biologii komórki i jest często używany do obserwacji żywych komórek w kulturze. Skorzystaj z poniższych linków, aby uzyskać bardziej szczegółowe informacje na temat różnych składników, które znajdują się w komórkach zwierzęcych.

• centriole – centriole to samo-replikujące się organelle złożone z dziewięciu wiązek mikrotubul i występują tylko w komórkach zwierzęcych. Wydają się pomagać w organizowaniu podziału komórek, ale nie są niezbędne do tego procesu.,

• rzęski i wiciowce – w przypadku jednokomórkowych eukariotów rzęski i wiciowce są niezbędne do poruszania się poszczególnych organizmów. W organizmach wielokomórkowych, rzęski funkcji przenieść płynu lub materiałów obok nieruchomej komórki, jak również ruchu komórki lub grupy komórek.

• Siatka Endoplazmatyczna – siatka endoplazmatyczna to sieć worków, które wytwarzają, przetwarzają i transportują związki chemiczne do użytku wewnątrz i na zewnątrz komórki. Jest on połączony z dwuwarstwową otoczką jądrową, zapewniając rurociąg między jądrem a cytoplazmą.,

• Endosomy i Endocytoza-Endosomy to pęcherzyki związane z błoną, powstałe w wyniku złożonej rodziny procesów zwanych łącznie endocytozą i występujące w cytoplazmie praktycznie każdej komórki zwierzęcej. Podstawowym mechanizmem endocytozy jest odwrotność tego, co zachodzi podczas egzocytozy lub wydzielania komórkowego. Polega na invagination (składanie do wewnątrz) komórki błony plazmowej otaczać makrocząsteczek lub innych materii dyfundujących przez płyn zewnątrzkomórkowy.,

• aparat Golgiego – aparat Golgiego jest działem dystrybucji i wysyłki produktów chemicznych komórki. Modyfikuje białka i tłuszcze zbudowane w retikulum endoplazmatycznym i przygotowuje je do eksportu na zewnątrz komórki.

• włókna pośrednie-włókna pośrednie to bardzo szeroka Klasa białek włóknistych, które odgrywają ważną rolę zarówno jako strukturalne, jak i funkcjonalne elementy cytoszkieletu. Począwszy od wielkości od 8 do 12 nanometrów, włókna pośrednie funkcjonują jako elementy naprężające, aby pomóc w utrzymaniu kształtu i sztywności komórki.,

• lizosomy – główną funkcją tych mikroorganizmów jest trawienie. Lizosomy rozkładają komórkowe produkty odpadowe i zanieczyszczenia z zewnątrz komórki na proste związki, które są przenoszone do cytoplazmy jako nowe materiały budujące komórki.

• Mikrofilamenty – Mikrofilamenty to stałe pręty zbudowane z kulistych białek zwanych aktyną. Włókna te są przede wszystkim strukturalne w funkcji i są ważnym składnikiem cytoszkieletu.,

• mikrotubule-te proste, puste cylindry znajdują się w cytoplazmie wszystkich komórek eukariotycznych (prokarioty nie mają ich) i pełnią różne funkcje, od transportu po wsparcie strukturalne.

• Mitochondria-mitochondria to podłużne organelle, które znajdują się w cytoplazmie każdej komórki eukariotycznej. W komórce zwierzęcej są głównymi generatorami energii, przekształcając tlen i składniki odżywcze w energię.,

• jądro-jądro jest wysoce wyspecjalizowaną organellą, która służy jako centrum przetwarzania informacji i administracyjne komórki. Ta organelle ma dwie główne funkcje: przechowuje materiał dziedziczny komórki lub DNA, i koordynuje działania komórki, które obejmują wzrost, metabolizm pośredni, syntezę białek i reprodukcję (podział komórki).

• Peroksysomy są zróżnicowaną grupą organelli, które znajdują się w cytoplazmie, mniej więcej kuliste i związane pojedynczą błoną., Istnieje kilka rodzajów mikroorganizmów, ale peroksysomy są najczęstsze.

• błona plazmowa – wszystkie żywe komórki posiadają błonę plazmową, która zamyka ich zawartość. U prokariotów błona stanowi wewnętrzną warstwę ochronną otoczoną sztywną ścianą komórkową. Eukariotyczne komórki zwierzęce mają tylko błonę do przechowywania i ochrony ich zawartości. Błony te regulują również przepływ cząsteczek do i z komórek.

• rybosomy-wszystkie żywe komórki zawierają rybosomy, małe organelle złożone z około 60 procent RNA i 40 procent białka., U eukariotów rybosomy zbudowane są z czterech nici RNA. U prokariotów składają się z trzech nici RNA.

oprócz mikroskopu optycznego i elektronowego naukowcy są w stanie wykorzystać szereg innych technik do badania tajemnic komórki zwierzęcej. Komórki mogą demontować chemicznymi metodami i ich pojedynczymi organelles i makromolecules izolować dla badanie. Proces frakcjonowania komórek umożliwia naukowcowi przygotowanie określonych składników, na przykład mitochondriów, w dużych ilościach do badania ich składu i funkcji., Stosując to podejście, biolodzy komórkowi byli w stanie przypisać różne funkcje do określonych miejsc w komórce. Jednak era fluorescencyjnych białek przyniosła mikroskopię na czele biologii, umożliwiając naukowcom celowanie w żywe komórki za pomocą wysoce zlokalizowanych sond do badań, które nie zakłócają delikatnej równowagi procesów życiowych.