CELLTYPER: PROKARYOTA CELLER, EUKARYOTA CELLER - BIOLOGI - 2025

Två typer av celler utgör alla levande organismer som vi kan identifiera i naturen; dessa är kända som prokaryoter och eukaryoter. De förstnämnda är typiska för vissa mikroorganismer, medan de senare bildar flercelliga organismer lika komplexa som växter och djur.

Celler representerar den grundläggande basenheten i livet, som har varit känd mer eller mindre sedan 1840. Det sägs att de är "basenheter" eftersom det inom var och en finns samma processer som vi känner igen i "högre" eller högre organismer. komplex.

Schema för de två typerna av celler i naturen: eukaryoter och prokaryoter. Huvuddelarna visas och visar skillnaderna mellan dem (Källa: Ingen maskinläsbar författare tillhandahållen. Mortadelo2005 antas (baserat på upphovsrättsanspråk). Via Wikimedia Commons)

Således är en cell den minsta levande varelse som kan mata, metabolisera, växa och reproducera, vilket lämnar avkomma (en cell kan bara komma från en annan befintlig cell).

Storleken på cellerna kan variera kraftigt. Om vi ​​betraktar storleken på en liten bakterie, som kan mäta drygt 100 mikron, och jämföra den med en vuxen människas neuron, som kan mäta upp till 1 meter, kommer vi att hitta en skillnad på cirka 6 storleksordningar.

Eftersom processerna som förekommer inom dem är likartade, delar de olika typerna av celler dock många egenskaper. Till exempel är alla omgiven av ett membran som skiljer dem från miljön runt dem och som möjliggör selektiv passage av ämnen från ena sidan till den andra.

Utrymmet som omges av detta membran innehåller en slags vätska eller vätska som kallas cytosol, i vilka är de intracellulära komponenterna som möjliggör metabolism och reproduktion, för att nämna några processer.

Cytosolen i alla celler innehåller (åtskilda av inre membran eller inte) det ärftliga materialet består av nukleinsyror; stor mängd strukturella proteiner och med enzymatisk aktivitet; joner, kolhydrater och andra molekyler av olika kemisk natur.

Vissa celler har en cellvägg som täcker deras plasmamembran och som ger dem en viss styvhet, stöd och mekanisk och kemisk resistens. Dessutom kan både prokaryota och eukaryota organismer ha strukturer såsom cilia och flagella, som tjänar flera syften.

Prokaryota celler

Prokaryotiska celler är relativt enkla celler. Dess namn kommer från den grekiska "pro", som betyder tidigare, och "karyon", som betyder kärnan, och detta används för att beteckna organismer med en primordial eller "primitiv" kärna, som saknar en membranös kärna.

Prokaryota organismer är bakterier och archaea. Bakterier representerar en av de viktigaste grupperna av levande varelser ur en ekologisk och praktisk synvinkel (antropocentriskt sett) såväl som med avseende på deras överflöd (antal individer).

Diagram över en «genomsnittlig» prokaryotisk cell (Källa: Mariana Ruiz Villarreal (LadyofHats). Spanska etiketter av Alejandro Porto. Via Wikimedia Commons)

Archaea, rikligt som bakterier, bor oförglömliga och fientliga platser som saltlösningar, vulkaniska källor eller mycket sura och heta platser.

Det finns många skillnader mellan archaea och bakterier, men endast de mest distinkta egenskaperna hos bakterier kommer att nämnas nedan, eftersom de är den mest kända gruppen.

- Egenskaper

Prokaryoter har mycket varierande storlekar och former, som i grund och botten beror på arten och det livsstil som beaktas. Bakterier, till exempel, distribueras morfologiskt i cocci och baciller.

Cocci är nästan sfäriska former och kan associeras med varandra för att bilda cellaggregat (liknande en massa druvor) som är karakteristiska för vissa arter.

Bacillerna är stavformade, men deras bredd och längd är mycket varierande; Dessa kan också associeras med varandra och bilda kedjor som liknar en "sträng" av chorizo.

Salmonella typhimurium (röd) invaderar mänskliga celler. Författare: Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH Av US gov (File: SalmonellaNIAID.jpg), via Wikimedia Commons

Prokaryotiska celler har ett stort antal strukturer, som ansvarar för att utföra alla deras vitala processer. En av egenskaperna som skiljer en bakterie från vilken eukaryot cell som helst är frånvaron av interna membranstrukturer.

Med andra ord, bakterier saknar cytosoliska organeller som de som finns i eukaryoter (mitokondrier, kärna, endoplasmatisk retikulum, etc.).

- Delar av en prokaryot cell

En bakterie; prokaryotiska celler, encelliga organismer

De delar som kan särskiljas i de flesta prokaryoter är plasmamembranet, ribosomer, inklusionskroppar, nukleoidregion, periplasmiskt utrymme, cellvägg, kapsel, fimbriae och pili och flagella.

Plasma- eller cellmembran

Membranet som täcker bakterieceller utför olika funktioner som ett gränssnitt mellan dem och deras miljö. Den består av lipider arrangerade i form av ett tvåskikt och några associerade proteiner som tillsammans bildar en struktur som inte är mer än 10 nm tjock.

Ytorna på tvåskiktet som "vetter" "in" och "ut" av celler innehåller den hydrofila delen av lipider, medan deras inre är mycket hydrofob. Associerade proteiner kan vara integrerade eller perifera, beroende på den kemiska karaktären hos deras associering.

Prokaryoter har inte inre membranstrukturer, men deras plasmamembran kan bilda invaginationer eller framträdande veck i deras inre och dessa uppfyller olika funktioner.

cytoplasma

Cytoplasma är utrymmet mellan cellmembranet och kärnan; innehåller cytosol. Det liknar cytoplasma hos eukaryota celler.

cytosolen

Plasmamembranet omsluter en flytande substans som kallas cytosol. Det finns inga cytoskeletala proteiner eller membranorganeller i denna vätska, men "regioner" med definierade funktioner och specifika komponenter kan särskiljas.

Ett bra exempel på vissa "strukturer" förknippade med cytosol av bakterier är det för inklusionskroppar, som är granuler sammansatta av organiskt eller oorganiskt material inbäddat i den cytosoliska matrisen.

Ribosomer och molekylära chaperoner

I cytosolen i en prokaryot cell kan ett stort antal partiklar ses (ibland associerade med plasmamembranet) som är ansvariga för syntesen av cellulära proteiner; Dessa är kända som ribosomer och finns också i eukaryota celler, även om de är större i de senare.

I nära samband med ribosomer finns det också proteiner som kallas molekylära chaperoner, som ansvarar för samverkan med vikningen av proteiner syntetiserade av ribosomer.

Nukleoid

Prokaryota celler har normalt en DNA-molekyl som utgör en dubbelsträngad cirkulär kromosom. Denna kromosom är inte innesluten i en kärna avgränsad av ett membran utan förpackas snarare i ett definierat område av cytosolen.

Denna region är känd som nukleoid eller kärnregion. Det här är den som innehåller all den genetiska informationen som definierar egenskaperna hos en bakterie och den som replikeras vid celldelningen.

Cellväggen hos bakterier

Alla bakterier har en cellvägg som omger plasmamembranet. Denna struktur är mycket viktig för överlevnaden av prokaryoter, eftersom den ger dem en viss motstånd mot osmotisk lys.

Beroende på cellväggens egenskaper har två stora grupper av bakterier särskiljats: Gram Positiv och Gram Negativ.

Cellväggen hos grampositiva bakterier består av ett homogent skikt av peptidoglykan (N-acetylglukosamin och N-acetylmuraminsyra) som omger plasmamembranet.

Gramnegativa bakterier har också en peptidoglykansk cellvägg på plasmamembranet, men har också ett ytterligare yttre membran som omger dem.

Utrymmet mellan cellväggen och plasmamembranet för båda typerna av bakterier kallas det periplasmiska utrymmet, där ett stort antal enzymer och andra proteiner med viktiga funktioner finns.

Vissa bakterier, förutom cellväggen, innehåller ett lager av polysackarider och glykoproteiner som verkar för att skydda mot uttorkning eller attack av patogener såsom bakteriofager; det fungerar också i cellhäftningsprocesser.

plasmider

Plasmider är cirkulära strukturer av DNA. De är bärare av gener som inte är involverade i reproduktionen.

Kapsel

Det finns i vissa bakterieceller och hjälper till att bibehålla fukt, hjälper cellen att hålla fast vid ytor och näringsämnen. Det är en extra yttre beläggning som skyddar cellen när den absorberas av andra organismer.

Pili

Prokaryotiska celler har också yttre strukturer kända som "pili" som är ett slags "hår" på ytan av dessa celler och som ofta spelar viktiga roller i utbytet av genetisk information mellan bakterier.

Genetiskt material (DNA och RNA)

Prokaryotiska celler har stora mängder genetiskt material i form av DNA och RNA. Eftersom prokaryota celler saknar en kärna, innehåller cytoplasma den enda stora cirkulära DNA-strängen som innehåller de flesta gener som är nödvändiga för celltillväxt, reproduktion och överlevnad.

Eukaryota celler

Exempel på en eukaryotisk cell (djurcell) och dess delar (Källa: Alejandro Porto via Wikimedia Commons)

Eukaryota celler utgör de flesta av de organismer vi ser i naturen. Eukaryoter är jäst och andra encelliga svampar, jätteträd som sequoias och majestätiska däggdjur som blåval.

Jämfört med prokaryota celler är eukaryota celler betydligt större och mer komplexa, eftersom de har ett stort antal inre organeller och komplexa membransystem inbäddade i sin cytosol.

Ordet "eukaryote" kommer från det grekiska "eu", vilket betyder sant och "karyon", vilket betyder kärna och används för att namnge celler som har en "sann kärna", avgränsad av ett membran.

- Egenskaper

Djur, växter, svampar och vissa encelliga organismer som amöba och jäst består av eukaryota celler.

Med sina skillnader har cellerna som utgör dessa organismer en komplex intern organisation: de har en membranös kärna och en stor mångfald av inre organeller, separata membran.

- Delar av en eukaryot cell

cytoplasma

Det är beläget mellan plasmamembranet och kärnan, inom det finns organellerna och cytoskeletten. Utrymmena som finns i membranen i organellerna utgör de intracellulära mikroutrymmena.

Plasmamembran

Eukaryot cellkärna

Kärnan är den mest framträdande och karakteristiska intracellulära organellen i en eukaryot cell. Det är "behållaren" där det genetiska materialet (nukleinsyror) är inneslutet i nära samband med proteiner som kallas "histoner", som bildar eukaryota kromosomer.

Denna organell avgränsas av kärnhöljet, vilket motsvarar ett par koncentriska membran som separerar kärnkomponenterna från resten av cytosolen och som har viktiga funktioner ur genuttryckets synvinkel.

mitokondrier

mitokondrier

Cytosolen i en eukaryot cell har också andra mycket viktiga membranorganeller, ansvariga för att generera energin som kan användas av cellen: mitokondrierna.

Tack vare dessa organeller har levande organismer förmågan att leva i närvaro av syre.

Mitokondrier är "stavformade" strukturer, som liknar en bakterie (se den endosymbiotiska teorin), de har sitt eget genom, så de replikerar nästan oberoende av cellen som hamnar dem, och de har två membran, en mycket vikta inre och en extern. , som vetter mot cytosolen.

Mellan mitokondrierna, cytosolen och några av de membranösa organellerna i eukaryota celler sker ett konstant utbyte av metaboliter och information, som är väsentliga för cellens funktion.

ribosomer

De är väsentliga strukturer för proteinsyntes. De består av ribosomalt RNA och proteiner. Ribosomer tjänar till att göra proteiner.

kloroplaster

kloroplast

Växter, alger och cyanobakterier har, förutom mitokondrier, organeller (plastider) specialiserade på fotosyntes. Dessa innehåller många invaginationer och inre membranprocesser, som är rika på specifika pigment och enzymer.

Grov endoplasmatisk retikulum (RER)

Det är ett område i retikulum som har ribosomer associerade med organellmembranet. I den modifieras och syntetiseras proteiner. Dess huvudfunktion är att producera proteiner som verkar utanför cellen eller inuti en vesikel.

Smooth endoplasmic reticulum (REL)

Denna region i retikulummet har inte ribosomer, så dess släta utseende ansvarar för att syntetisera lipider och steroider.

Golgi-komplex eller apparat

Golgi-komplexet definieras som en "bunt med platta säckar" som täcks av ett membran. Det är ett av modifieringsställena för proteinerna som syntetiseras i endoplasmatisk retikulum och ansvarar för deras distribution till andra regioner i cellen och till utsidan.

endosomer

Endosomer kan beskrivas som fack begränsade av ett membran som är en del av endocytosmekanismer. Huvudfunktionen är klassificeringen av proteinerna som skickas genom vesiklarna och vidarebefordras till deras slutliga destinationer, vilket skulle vara olika cellfack.

lysosomer

Lysosomer är små organeller och ansvarar för den intracellulära matsmältningen av "föråldrade" proteiner, vilket frisätter näringsföreningar till cytosolen.

Perosixomas

Peroxisomer är å andra sidan huvudsakligen ansvariga för nedbrytningen av reaktiva syrearter och är också involverade i oxidation av fettsyror.

I vissa parasitiska mikroorganismer finns det modifierade och specialiserade peroxisomer för glukoskatabolism, varför de är kända som glykosomer.

vakuoler

Växtceller har vanligtvis en vakuol, som är stora organeller av stor betydelse för tillväxt och utveckling av växter, eftersom de upptar mer än 80% av den totala volymen celler, innehåller vatten och har ett känt endomembransystem som toneplasten.

cytoskelettet

En annan aspekt som skiljer eukaryota celler från prokaryoter är närvaron av ett nätverk av inre filamentösa proteiner som bildar ett slags ställning i cytosolen.

Detta "ställning" bidrar inte bara till cellens mekaniska stabilitet, utan har också viktiga funktioner för intracellulär kommunikation, intern transport och cellrörelser.

mikrotubuli

Det är en del av cytoskelettens element tillsammans med filament. De kan förlänga och förkorta, vilket kallas dynamisk instabilitet.

- Cilia och flagella

Som gäller för bakterier har många eukaryota celler, djur och växter, yttre strukturer som består av mikrotubuli och som fungerar särskilt i rörelse och rörelse.

Flagella är strukturer upp till 1 mm långa, medan cilia kan vara 2 till 10 mikron lång. Dessa strukturer finns rikligt i mikroorganismer och i små flercelliga organismer.

I djur och växter finns det också celler med cilia och flagella. Så är fallet med flagella av spermceller och flimmerhår som linjer cellytorna som utgör den inre epiteln i vissa organ.

centrioler

Centrioler är ihåliga, cylinderformade strukturer som består av mikrotubuli. Dess derivat genererar basilkropparna i cilia, och de visas endast i celler av djurstyp.

filament

De kan klassificeras i aktinfilament och mellanfilament. Aktinceller är flexibla filament av aktinmolekyler och mellanprodukter är repliknande fibrer som bildas från olika proteiner.

proteasomer

Det är proteinkomplexen som enzymatiskt bryter ned skadade proteiner.

referenser

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