CELLULÄRA ORGANELLER I DJUR- OCH VÄXTCELLER: EGENSKAPER, FUNKTIONER - BIOLOGI - 2025

De cellorganeller är de strukturer som utgör cellerna - Som en "små kroppar" - de utför, metabola, syntetisk, strukturella produktions- och energiförbrukning.

Dessa strukturer finns i cellcytoplasma och i allmänhet är alla eukaryota celler sammansatta av en basisk uppsättning av intracellulära organeller. Dessa kan differentieras mellan membran (de har ett plasmamembran) och icke-membran (de saknar ett plasmamembran).

Källa: pixabay.com

Varje organell har en unik uppsättning proteiner som vanligtvis finns på membranet eller inuti organellen.

Det finns organeller som ansvarar för distribution och transport av proteiner (lysosomer), andra utför metaboliska och bioenergetiska funktioner (kloroplaster, mitokondrier och peroxisomer), av cellstruktur och rörelse (filament och mikrotubuli), och det finns sådana som är en del av ytan cell (plasmamembran och cellvägg).

Prokaryota celler saknar membranorganeller, medan vi i eukaryota celler kan hitta båda typer av organeller. Dessa strukturer kan också klassificeras efter deras funktion i cellen.

Organeller: membran och icke-membran

Membranösa organeller

Dessa organeller har ett plasmamembran som gör att den inre miljön kan separeras från cellcytoplasma. Membranet har vesikulära och rörformade former och kan veckas som i den släta endoplasmatiska retikulum eller vikas in i organellen som i mitokondrierna.

Denna organisation av plasmamembranet i organeller gör det möjligt att öka deras ytarea och bildar också intracellulära underavdelningar där olika ämnen såsom proteiner lagras eller utsöndras.

Bland membranorganellerna hittar vi följande:

-Cellmembran, som avgränsar cellen och andra cellulära organeller.

-Rough endoplasmic reticulum (RER), plats där proteinsyntes och modifiering av nyligen syntetiserade proteiner äger rum.

-Snabb endoplasmatisk retikulum (REL), där lipider och steroider syntetiseras.

-Golgi-apparat, modifierar och paketerar proteiner och lipider för transport.

-Endosomer, delta i endocytos och klassificera och omdirigera proteiner till deras slutliga destinationer.

-Lysosomer, innehåller matsmältningsenzymer och deltar i fagocytos.

-Transport vesiklar, översätta material och delta i endocytos och exocytos.

-Mitokondrier och kloroplaster, producerar ATP som ger cellen energi.

-Peroxisomes, inblandade i produktionen och nedbrytningen av H ₂ O ₂ och fettsyror.

Icke-membranösa organeller

Dessa organeller har inte ett plasmamembran som definierar dem, och i dem själva förenas i allmänhet de exklusiva proteinerna i de polymerer som ingår i cytoskelettens strukturella element.

Bland de icke-membranösa cytoplasmiska organellerna hittar vi:

-Mikrotubuli, som utgör cytoskelettet tillsammans med aktinmikrofilamenter och mellanliggande filament.

-Filament, är en del av cytoskeletten och klassificeras i mikrofilament och mellanfilament.

-Centrioli, cylindriska strukturer från vilka baskropparna i ciljan härleds.

-Ribosomer, är involverade i proteinsyntes och består av ribosomalt RNA (rRNA).

Organeller i djurceller

Djurcell (Källa: Animal_cell_structure_en.svg: LadyofHats (Mariana Ruiz)) härledda arbete: Mel 23-samtal via Wikimedia Commons)

Djur utför dagliga aktiviteter för skydd, utfodring, matsmältning, rörelse, reproduktion och till och med döden. Många av dessa aktiviteter utförs också i cellerna som utgör dessa organismer och utförs av de cellulära organeller som utgör cellen.

I allmänhet har alla celler i en organisme samma organisation och använder liknande mekanismer för att utföra alla sina aktiviteter. Vissa celler kan emellertid specialiseras så mycket i en eller flera funktioner att de skiljer sig från de andra genom att ha ett större antal eller storlek på vissa cellstrukturer eller regioner.

Två huvudregioner eller fack kan differentieras inom cellerna: kärnan, som är den mest framstående organellen av eukaryota celler, och cytoplasma som innehåller de andra organellerna och några inneslutningar i den cytoplasmiska matrisen (såsom lösta ämnen och organiska molekyler).

Kärna

Kärnan är den största organellen i cellen och representerar den mest enastående egenskapen hos eukaryota celler, det som skiljer dem från prokaryota celler. Det är väl avgränsat av två kärnmembran eller kuvert som har porer. Inom kärnan finns DNA i form av kromatin (kondenserad och slapp) och kärnan.

Kärnmembran tillåter det inre av kärnan i cellcytoplasma att isoleras, förutom att fungera som strukturen och stödet för nämnda organelle. Detta kuvert består av ett yttre och ett inre membran. Kärnhöljets funktion är att förhindra passage av molekyler mellan kärnkraftsinre och cytoplasma.

Porkomplexen i kärnmembranen möjliggör selektiv passage av proteiner och RNA, vilket håller den inre sammansättningen av kärnan stabil och uppfyller också nyckelroller i regleringen av genuttryck.

Cellgenomet finns i dessa organeller, varför det fungerar som ett lager för cellens genetiska information. RNA-transkription och bearbetning och DNA-replikation sker inom kärnan, och endast translation sker utanför denna organell.

Plasmamembran

Plastmembran

Plasma- eller cellmembranet är en struktur som består av två lager av amfipatiska lipider, med en hydrofob och en hydrofil del (lipid-tvåskikt) och några proteiner (integrerat membran och perifert). Denna struktur är dynamisk och deltar i olika fysiologiska och biokemiska processer i celler.

Plasmamembranet ansvarar för att hålla cellinredningen isolerad från omgivningen. Den kontrollerar passagen av alla ämnen och molekyler som kommer in och lämnar cellen genom olika mekanismer såsom enkel diffusion (till förmån för en koncentrationsgradient) och aktiv transport, där transportproteiner krävs.

Grov endoplasmisk retikulum

Den endoplasmiska retikulum består av ett nätverk av tubuli och säckar (cisterner) som är omgivna av ett membran som sträcker sig från kärnan (yttre kärnmembran). Det är också en av de största organellerna i celler.

Det grova endoplasmatiska retikulumet (RER) har ett stort antal ribosomer på sin yttre yta och innehåller också vesiklar som sträcker sig till Golgi-apparaten. Det är en del av proteinsyntessystemet i cellen. De syntetiserade proteinerna passerar in i RER-tankarna där de transformeras, ackumuleras och transporteras.

Sekretionsceller och celler med en stor mängd plasmamembran, såsom neuroner, har välutvecklade grov endoplasmatisk retikulum. Ribosomerna som utgör RER ansvarar för syntesen av sekretoriska proteiner och proteiner som utgör andra cellstrukturer såsom lysosomer, Golgi-apparaten och membranen.

Smidig endoplasmisk retikulum

Den släta endoplasmatiska retikulum (REL) är involverad i lipidsyntes och saknar membranassocierade ribosomer. Den består av korta rör som tenderar att ha en rörformig struktur. Det kan vara separat från RER eller vara en förlängning av det.

Celler associerade med lipidsyntes och steroidutsöndring har högt utvecklade REL: er. Denna organell är också involverad i processerna för avgiftning och konjugering av skadliga ämnen och är mycket utvecklad i leverceller.

De har enzymer som modifierar hydrofoba föreningar som bekämpningsmedel och cancerframkallande ämnen och förvandlar dem till vattenlösliga produkter som lätt bryts ned.

Golgiapparat

I Golgi-apparaten mottas proteiner som syntetiseras och modifierats i endoplasmatisk retikulum. I denna organell kan dessa proteiner genomgå andra modifieringar för att slutligen transporteras till lysosomer, plasmamembran eller avsedda för utsöndring. Glykoproteiner och sfingomyelin syntetiseras i Golgi-apparaten.

Denna organell består av några arter av påsar omgiven av ett membran som kallas cisterner, och de presenterar tillhörande vesiklar. Celler som utsöndrar proteiner genom exocytos och de som syntetiserar membran och membranassocierade proteiner har mycket aktiva Golgi-apparater.

Strukturen och funktionen för Golgi-apparaten presenterar polaritet. Den del som är närmast RER kallas cis-Golgi-nätverket (CGN) och har en konvex form. Proteiner från endoplasmatisk retikulum kommer in i denna region för att transporteras inom organellen.

Golgi-stacken utgör den mellersta regionen av organellen och är där den metaboliska aktiviteten i strukturen äger rum. Mogningsregionen för Golgi-komplexet kallas trans-Golgi-nätverket (TGN), det har en konkav form och är punkten för organisering och distribution av proteiner mot deras slutliga destinationer.

lysosomer

Del av en cell, inklusive lysosomen

Lysosomer är organeller som innehåller enzymer som kan bryta ned proteiner, nukleinsyror, kolhydrater och lipider. De är i grunden matsmältningssystemet för celler, nedbrytande biologiska polymerer fångade från utsidan av cellen och cellernas egna produkter (autofagi).

Även om de kan komma i olika former och storlekar, beroende på vilken produkt som fångats för matsmältning, är dessa organeller i allmänhet täta sfäriska vakuoler.

Partiklar som fångats genom endocytos transporteras till endosomer som senare mognar till lysosomer genom aggregeringen av sura hydrolaser från Golgi-apparaten. Dessa hydrolaser ansvarar för nedbrytande proteiner, nukleinsyror, polysackarider och lipider.

peroxisomer

Grafisk representation av en peroxisom.
Källa: Rock 'n Roll

Peroxisomer är små organeller (mikrobodier) med ett enkelt plasmamembran som innehåller oxidativa enzymer (peroxidaser). Oxidationsreaktionen utförs av dessa enzymer producerar väteperoxid (H ₂ O ₂ ).

I dessa organeller, är katalas ansvarar för att reglera och digerera H ₂ O _{2 genom} styrning av dess cellulära koncentrationen. Lever- och njurceller har betydande mängder peroxisomer, dessa är de viktigaste avgiftningscentren i kroppen.

Antalet peroxisomer som finns i en cell regleras som svar på diet, konsumtion av vissa läkemedel och som svar på olika hormonella stimuli.

mitokondrier

Mitokondrier. Hämtad och redigerad från: LadyofHats.

Celler som konsumerar och genererar betydande mängder energi (till exempel strierade muskelceller) har stora mängder mitokondrier. Dessa organeller spelar en avgörande roll i produktionen av metabolisk energi i celler.

De ansvarar för produktionen av energi i form av ATP från nedbrytningen av kolhydrater och fettsyror genom den oxidativa fosforyleringsprocessen. De kan också beskrivas som mobila kraftgeneratorer som kan röra sig runt cellen, vilket ger den nödvändiga energin.

Mitokondrier kännetecknas av att de innehåller sitt eget DNA och kan koda tRNA, rRNA och vissa mitokondriella proteiner. De flesta av mitokondriella proteiner översätts till ribosomerna och transporteras till mitokondrierna med hjälp av specifika signaler.

Montering av mitokondrier involverar proteiner kodade av deras eget genom, andra proteiner kodade i kärngenomet och proteiner importerade från cytosol. Antalet av dessa organeller ökar genom uppdelning under intervall, även om dessa uppdelningar inte är synkroniserade med cellcykeln.

ribosomer

Ribosomer är små organeller som deltar i proteinsyntes. Dessa består av två underenheter överlagrade ena ovanpå den andra, innehållande proteiner och RNA. De spelar en viktig roll i konstruktionen av polypeptidkedjor under översättning.

Ribosomer kan hittas fria i cytoplasma eller associerade med den endoplasmiska retikulum. Genom att aktivt delta i proteinsyntes är de bundna av mRNA i kedjor med upp till fem ribosomer som kallas polyribosomer. Celler specialiserade på proteinsyntes har stora mängder av dessa organeller.

Organeller i växtceller

Morfoanatomi av en växtcell (Källa: Ævar Arnfjörð Bjarmason / galleri via Wikimedia Commons)

De flesta av de tidigare beskrivna organellerna (kärna, endoplasmatisk retikulum, Golgi-apparat, ribosomer, plasmamembran och peroxisomer) finns som en del av växtceller, där de i princip utför samma funktioner som i djurceller.

De viktigaste organellerna i växtceller som skiljer dem från andra organismer är plastider, vakuoler och cellväggen. Dessa organeller är omgivna av ett cytoplasmiskt membran.

Cellvägg

Cellväggen är ett glukoproteinätverk som finns i praktiskt taget alla växtceller. Det spelar en viktig roll i cellutbytet av ämnen och molekyler och i cirkulationen av vatten på olika avstånd.

Denna struktur består av cellulosa, hemicellulosor, pektiner, lignin, suberin, fenolpolymerer, joner, vatten och olika strukturella och enzymatiska proteiner. Denna organell har sitt ursprung i cytokinesis genom infogning av cellplattan, som är en partition som bildas av sammansmältningen av Golgi-vesiklar i mitten av den mitotiska figuren.

Komplexa cellväggspolysackarider syntetiseras i Golgi-apparaten. Cellväggen, även känd som den extracellulära matrisen (ECM) ger inte bara seghet och definierade former till cellen, utan deltar också i processer som celltillväxt, differentiering och morfogenes och svar på miljöstimuli.

vakuoler

Vakuoler är en av de största organellerna som finns i växtceller. De är omgivna av ett enkelt membran och är formade som säckar, förvarar vatten och reservämnen som stärkelse och fetter eller avfall och salter. De består av hydrolytiska enzymer.

De ingriper i processerna exocytos och endocytos. Proteiner som transporteras från Golgi-apparaten kommer in i vakuoler, som antar lysosomernas funktion. De deltar också i att upprätthålla turgortryck och osmotisk balans.

plastider

Plastider är organeller omgiven av ett dubbelt membran. De klassificeras i kloroplaster, amyloplaster, kromoplaster, oleinoplaster, proteinplaster, proplaster och etioplaster.

Dessa organeller är semi-autonoma, eftersom de innehåller sitt eget genom känt som en nukleoid i organellmatrisen eller stroma, såväl som en replikations-, transkription- och översättningsmaskineri.

Plastider fyller olika funktioner i växtceller, såsom syntes av ämnen och lagring av näringsämnen och pigment.

Typer av plastider

Klorplaster anses vara de viktigaste plastiderna. De är bland de största organellerna i celler och finns i olika regioner inom den. De finns i gröna blad och vävnader som innehåller klorofyll. De ingriper i fångst av solenergi och fixering av atmosfäriskt kol i fotosyntesprocessen.

-Amyloplast finns i reservvävnader. De saknar klorofyll och är fulla av stärkelse, fungerar som en butik för dessa och deltar också i den gravitationella uppfattningen i rotlocket.

- Kromoplasterna lagrar pigment som kallas karotener, som är förknippade med de orange och gula färgningarna av höstlöv, blommor och frukt.

-Oleinoplaster lagrar oljor medan proteinplaster lagrar proteiner.

-Proplastidia är små plastider som finns i meristematiska celler av rötter och stjälkar. Deras funktion är inte särskilt tydlig, även om de tros vara föregångare till de andra plastiderna. Omformningen av proplastiderna är associerad med omdifferentiering av vissa mogna plastider.

-Etioplasten finns i cotyledoner av växter som odlas i mörkret. När de utsätts för ljus differentierar de sig snabbt till kloroplaster.

referenser

1. Alberts, B., & Bray, D. (2006). Introduktion till cellbiologi. Panamerican Medical Ed.
2. Briar, C., Gabriel, C., Lasserson, D., & Sharrack, B. (2004). Det väsentliga i nervsystemet. Elsevier,
3. Cooper, GM, Hausman, RE & Wright, N. (2010). Cellen. (sid. 397-402). Marban.
4. Flores, RC (2004). Biologi 1. Redaktörsprogreso.
5. Jiménez García, L. J & H. Merchand Larios. (2003). Cellulär och molekylärbiologi. Mexico. Redaktionell Pearson utbildning.
6. Lodish, H., Berk, A., Zipursky, SL, Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2003). Molekylär cellbiologi. Femte upplagan. New York: WH Freeman.
7. Magloire, K. (2012). Knäcka AP Biologi-examen. Princeton Review.
8. Pierce, BA (2009). Genetik: ett konceptuellt tillvägagångssätt. Panamerican Medical Ed.
9. Ross, MH, Pawlina, W. (2006). Histologi. Redaktör Médica Panamericana.
10. Sandoval, E. (2005). Tekniker tillämpade på studien av växtanatomi (vol. 38). UNAM.
11. Scheffler, I. (2008). Mitokondrier. Andra upplagan. Wiley
12. Starr, C., Taggart, R., Evers, C., & Starr, L. (2015). Biologi: Livets enhet och mångfald. Nelson Education.
13. Stille, D. (2006). Djurceller: Livets minsta enheter. Utforska vetenskapen.
14. Tortora, GJ, Funke, BR, & Case, CL (2007). Introduktion till mikrobiologi. Panamerican Medical Ed.