KOMÓRKA ZWIERZĘCA: CZĘŚCI, FUNKCJE, ORGANELLE [ZE ZDJĘCIAMI] - BIOLOGIA

Komórka zwierzęca jest rodzaj komórki eukariotycznej, że wszystkie zwierzęta w biosferze składają się zarówno te malutkie, że nie widzimy i pierwotniaków, ponieważ są one mikroskopijne, jak wielorybów i słoni, które są kolosalne ssaki.

Fakt, że komórki zwierzęce są komórkami eukariotycznymi, oznacza, że mają one wewnątrzkomórkowe organelle, które są oddzielone od reszty składników cytozolowych dzięki obecności błon lipidowych, a ponadto sugeruje, że ich materiał genetyczny jest zamknięty w wyspecjalizowanej strukturze znanej jako rdzeń.

Diagram przedstawiający komórkę zwierzęcą i jej części (źródło: Alejandro Porto via Wikimedia Commons) Komórki zwierzęce przedstawiają różnorodne organelle zanurzone we wnętrzu komórki. Niektóre z tych struktur występują również w swoim odpowiedniku: komórce roślinnej. Jednak niektóre są unikalne dla zwierząt, na przykład centriole.

Ta klasa komórek jest bardzo zróżnicowana pod względem kształtu i funkcji, co można łatwo zauważyć, obserwując i szczegółowo opisując każdą tkankę zwierzęcą pod mikroskopem. Szacuje się, że istnieje średnio 200 różnych typów komórek zwierzęcych.

Charakterystyka komórki zwierzęcej

- Podobnie jak w przypadku komórek roślinnych oraz bakterii i innych organizmów komórkowych, komórki zwierzęce stanowią dla zwierząt główne bloki strukturalne, z których składają się ich ciała.

- Są to komórki eukariotyczne , to znaczy ich materiał dziedziczny jest otoczony błoną w cytozolu.

- Są to komórki heterotroficzne , co oznacza, że muszą czerpać energię do wykonywania swoich funkcji z otaczającego je środowiska.

- Różnią się od komórek roślinnych i wielu bakterii tym, że nie mają sztywnej ściany komórkowej, która chroni je przed silnymi wahaniami warunków środowiskowych.

- Podobnie jak niektóre „niższe” rośliny, komórki zwierzęce mają struktury zwane „ centrosomami ”, złożone z pary „ centrioli ”, które biorą udział w podziale komórek i organizacji mikrotubul cytoszkieletu.

Oto animacja ludzkiej komórki zwierzęcej, na której można łatwo zobaczyć jądro:

Organelle komórki zwierzęcej i ich funkcje

Gdyby czytelnik miał obserwować komórkę zwierzęcą przez mikroskop, na pierwszy rzut oka, obecność struktury, która ogranicza ilość objętości z otaczającego środowiska, prawdopodobnie przyciągnie jego uwagę.

W tym, co zawiera ta struktura, można docenić rodzaj cieczy, w której zawieszona jest kula o gęstszym i bardziej nieprzejrzystym wyglądzie. Jest to zatem błona plazmatyczna , cytozol i jądro komórkowe , które są być może najbardziej oczywistymi strukturami.

Powiększenie pod mikroskopem 430 razy. Możesz zobaczyć jądro z materiałem genetycznym i różnymi organellami, takimi jak retikulum endoplazmatyczne. Jlipuma1 Konieczne będzie zwiększenie powiększenia obiektywu mikroskopu i zwrócenie bacznej uwagi na to, co się obserwuje, aby zweryfikować obecność wielu innych organelli osadzonych w cytozolu danej komórki.

Gdybyś musiał sporządzić listę różnych organelli, które składają się na cytozol „przeciętnej” komórki zwierzęcej, takiej jak hipotetyczna komórka, na którą czytelnik patrzy pod mikroskopem, wyglądałoby to mniej więcej tak:

- Błona plazmowa i organellarna

- Cytosol i cytoszkielet

- Rdzeń

- Jąderko

- Retikulum endoplazmatyczne

- kompleks Golgiego

- Lizosomy

- Peroksysomy

- Centrosomy

- mitochondria

- Rzęski i wici

Błona komórkowa lub plazmatyczna

Błona plazmatyczna jest wskazana w prawym dolnym rogu

Błony są bez wątpienia jedną z najważniejszych struktur nie tylko dla istnienia komórek zwierzęcych, ale także dla komórek roślinnych, bakterii i archeonów.

Błona plazmatyczna spełnia transcendentalną funkcję oddzielania zawartości komórkowej od otaczającego ją środowiska, służąc z kolei jako selektywna bariera przepuszczalności, ponieważ wiąże się z określonymi białkami, które pośredniczą w przechodzeniu substancji z jednej strony komórki na drugą. samo.

Błony organellarne

Błony otaczające organelle wewnętrzne (błony organellarne) umożliwiają oddzielenie różnych przedziałów tworzących komórki, w tym jądra, co w jakiś sposób pozwala na „optymalizację” zasobów i podział zadań wewnętrznych.

Skład i struktura

Struktura błony komórkowej. Wskazane jest środowisko zewnątrzkomórkowe, a dolna część to ośrodek wewnątrzkomórkowy

Wszystkie błony biologiczne, w tym błony komórek zwierzęcych, składają się z dwuwarstw lipidowych, które są zorganizowane w taki sposób, że kwasy tłuszczowe cząsteczek lipidów są zwrócone ku sobie w „środku” dwuwarstwy, podczas gdy głowy polarne „patrzą” w kierunku otaczającego je środowiska wodnego (mówiąc wewnątrz- i zewnątrzkomórkowo).

Strukturalne i molekularne właściwości lipidów tworzących błony komórek zwierzęcych w dużej mierze zależą od typu danej komórki, a także od rodzaju organelli.

Zarówno błona plazmatyczna komórki zwierzęcej, jak i błony otaczające jej organelle są związane z białkami pełniącymi różne funkcje. Mogą być integralne (te, które przechodzą przez membranę i są z nią silnie związane) lub obwodowe (które są związane z jedną z dwóch powierzchni membrany i nie przecinają jej).

Cytosol i cytoszkielet

Cytosol to pół-galaretowate podłoże, w którym wszystkie wewnętrzne elementy komórki są osadzone w zorganizowany sposób. Jego skład jest stosunkowo stabilny i charakteryzuje się obecnością wody oraz wszystkich składników odżywczych i cząsteczek sygnałowych, których komórka zwierzęca potrzebuje do przeżycia.

Z drugiej strony cytoszkielet to złożona sieć włókien białkowych, które są rozmieszczone i rozciągają się w całym cytozolu.

Częścią jego funkcji jest nadanie każdej komórce charakterystycznego kształtu, uporządkowanie jej wewnętrznych składników w określonym regionie cytozolu i umożliwienie komórce wykonywania skoordynowanych ruchów. Bierze również udział w wielu wewnątrzkomórkowych procesach sygnalizacji i komunikacji, niezbędnych dla wszystkich komórek.

Włókna cytosolowe

Cytoszkielet: sieć białek nitkowatych. Alice Avelino Ta struktura architektoniczna wewnątrz komórek składa się z trzech typów białek nitkowatych znanych jako włókna pośrednie , mikrotubule i filamenty aktynowe ; każdy o określonych właściwościach i funkcjach.

Pośrednie włókna cytozolu mogą być kilku typów: włókna keratynowe, włókna wimentyny i są spokrewnione z wimentyną i neurofilamentami. W rdzeniu są one znane jako warstwy jądra.

Mikrotubule zbudowane są z białka zwanego tubuliną, a u zwierząt ze struktur znanych jako centrosomy ; podczas gdy włókna aktynowe składają się z białka, dla którego zostały nazwane, i są cienkimi i elastycznymi strukturami.

Centrosomy

Są głównymi ośrodkami organizacji mikrotubul. Znajdują się one na obrzeżach jądra komórkowego, gdy komórka dzieli się i składają się z centrioli połączonych pod kątem prostym, z których każda składa się z dziewięciu trojaczków mikrotubul ułożonych cylindrycznie.

Rdzeń

Jądro komórkowe (źródło: BruceBlaus. Używając tego obrazu w źródłach zewnętrznych, można go zacytować jako: Blausen.com staff (2014). «Galeria medyczna Blausen Medical 2014». WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. via Wikimedia Commons) Jest to organelle, które odróżnia komórki prokariotyczne od eukariotów. Jego główną funkcją jest przechowywanie materiału genetycznego (DNA) wewnątrz, kontrolując w ten sposób zasadniczo wszystkie funkcje komórkowe.

W jego wnętrzu zachodzą złożone procesy, takie jak replikacja DNA podczas podziału komórki, transkrypcja genów i ważna część przetwarzania powstałych w wyniku RNA informacyjnego, które są eksportowane do cytozolu w celu translacji do białek lub pełnienia funkcji regulacyjnych. .

Jądro jest otoczone podwójną membraną zwaną otoczką jądrową , która podobnie jak błona plazmatyczna stanowi selektywną barierę przepuszczalności, ponieważ zapobiega swobodnemu przechodzeniu cząsteczek po obu stronach siebie.

Komunikacja jądra z resztą cytozolu i jego składników zachodzi poprzez struktury otoczki jądrowej zwane kompleksami porów jądrowych , które są zdolne do rozpoznawania określonych sygnałów lub znaczników w cząsteczkach, które są importowane lub eksportowane przez ich wewnątrz.

Pomiędzy dwiema błonami otoczki jądra znajduje się przestrzeń, którą nazwano przestrzenią okołojądrową i należy zauważyć, że zewnętrzna część otoczki jądra ciągnie się dalej z błoną retikulum endoplazmatycznego, łącząc przestrzeń okołojądrową ze światłem tej ostatniej organelli. .

Wnętrze jądra jest zaskakująco zorganizowane, co jest możliwe dzięki istnieniu białek pełniących funkcję „szkieletu nuklearnego”, które zapewniają mu pewne wsparcie strukturalne. Ponadto chromosomy, w których zorganizowany jest jądrowy DNA, znajdują się w określonych regionach organelli.

Jąderko

Jąderko lub jąderko na górze

Jąderko znajduje się wewnątrz jądra i jest miejscem, w którym zachodzi transkrypcja i przetwarzanie rybosomalnego RNA, a także montaż rybosomów, które są strukturami odpowiedzialnymi za translację informacyjnego RNA na sekwencje białek.

Nie jest organellą jądrową, to znaczy nie jest otoczona błoną, po prostu składa się z regionów chromosomów, w których kodowane są geny rybosomów, oraz przez maszynerię białkową odpowiedzialną za ich transkrypcję i przetwarzanie enzymatyczne (głównie polimerazy RNA) .

Retikulum endoplazmatyczne

Jest to rodzaj „sieci” worków lub cystern i kanalików otoczonych membraną, która jest ciągła z zewnętrzną błoną powłoki jądrowej. Niektórzy autorzy uważają, że jest to największa organellum większości komórek, ponieważ w niektórych przypadkach może stanowić do 10% komórki.

Patrząc pod mikroskopem, można zauważyć, że istnieje szorstka siateczka endoplazmatyczna i inna o gładkim wyglądzie. Podczas gdy szorstka retikulum endoplazmatyczne ma setki rybosomów osadzonych w swojej zewnętrznej powierzchni (które są odpowiedzialne za translację białek błonowych), gładka część jest związana z metabolizmem lipidów.

Gładka i szorstka retikulum endoplazmatyczne (źródło: OpenStax za Wikimedia Commons) Funkcja tej organelli wiąże się z przetwarzaniem i dystrybucją białek komórkowych, zwłaszcza tych, które są związane z błonami lipidowymi, innymi słowy, bierze udział w pierwsza stacja na trasie wydzielniczej.

Jest to również jedno z głównych miejsc glikozylacji białek, czyli dodawania ugrupowań węglowodanowych do określonych regionów łańcucha peptydowego białka.

Kompleks Golgiego

Kompleks lub aparat Golgiego to kolejna organella specjalizująca się w przetwarzaniu i dystrybucji białek z retikulum endoplazmatycznego do ich ostatecznych miejsc docelowych, którymi mogą być lizosomy, pęcherzyki wydzielnicze lub błona plazmatyczna.

W jej wnętrzu zachodzi również synteza glikolipidów i glikozylacja białek.

Jest to zatem kompleks złożony ze spłaszczonych „worków” lub cystern przykrytych membraną, z którymi wiąże się duża liczba oddzielających się od siebie pęcherzyków transportowych.

Ma biegunowość, dlatego rozpoznaje się twarz cis (zorientowaną w kierunku retikulum endoplazmatycznego) i twarz trans (która jest miejscem wyjścia pęcherzyków).

Lizosomy

Lizosom degraduje materiały, które dostają się do komórki i poddaje recyklingowi materiały wewnątrzkomórkowe. Krok 1 - Materiał, który dostaje się do wakuoli pokarmowej przez błonę plazmatyczną. Etap 2-Lizosom w aktywnym enzymie hydrolitycznym pojawia się, gdy wakuola pokarmowa oddala się od błony komórkowej. Krok 3 - Fuzja lizosomu z wakuolą pokarmową i enzymami hydrolitycznymi. Krok 4 - Enzymy hydrolityczne trawią cząsteczki jedzenia. Jordan jastrzębie Są to organelle otoczone błoną i odpowiedzialne za degradację różnych typów dużych cząsteczek organicznych, takich jak białka, lipidy, węglowodany i kwasy nukleinowe, dla których posiadają wyspecjalizowane enzymy hydrolazy.

Działają jako system „oczyszczania” komórki i są ośrodkiem recyklingu przestarzałych składników, w tym wadliwych lub niepotrzebnych organelli cytozolowych.

Mają wygląd kulistych wakuoli i są stosunkowo gęste, ale ich kształt i wielkość różni się w zależności od komórki.

Peroksysomy

Graficzne przedstawienie peroksysomu.
Źródło: Rock 'n Roll Te małe organelle biorą udział w wielu reakcjach metabolizmu energetycznego zwierząt; Mają do 50 różnych typów enzymów i biorą udział w:

- Produkcja nadtlenku wodoru i eliminacja wolnych rodników

- Degradacja kwasów tłuszczowych, aminokwasów i innych kwasów organicznych

- biosynteza lipidów (zwłaszcza cholesterolu i dolicholu)

- synteza kwasów żółciowych pochodzących z cholesterolu

- synteza plazmalogenów (niezbędnych dla serca i tkanki mózgowej) itp.

Mitochondria

Mitochondria to główne organelle produkujące energię w postaci ATP w komórkach zwierzęcych z metabolizmem tlenowym. Są morfologicznie podobne do bakterii i mają własny genom, więc rozmnażają się niezależnie od komórki.

Organelle te pełnią funkcję „integracyjną” w pośrednim metabolizmie różnych szlaków metabolicznych, zwłaszcza w odniesieniu do fosforylacji oksydacyjnej, utleniania kwasów tłuszczowych, cyklu Krebsa, cyklu mocznikowego, ketogenezy i glukoneogenezy.

Rzęski i wici

Wiele komórek zwierzęcych ma rzęski lub wici, które dają im zdolność poruszania się, przykładami są plemniki, pasożyty wiciowców, takie jak trypanosomatoidy lub komórki rzęsate obecne w nabłonkach dróg oddechowych.

Rzęski i wici składają się zasadniczo z mniej lub bardziej stabilnych układów mikrotubul i wystają z cytozolu w kierunku błony komórkowej.

Rzęski są krótsze, podobnie jak włosy, natomiast wici, jak może wskazywać ich nazwa, są dłuższe i cieńsze, wyspecjalizowane w ruchu komórek.

Przykłady komórek zwierzęcych

Istnieje wiele przykładów komórek zwierzęcych w przyrodzie, między innymi:

- Neurony, przykładem dużego neuronu jest akson gigantycznej kałamarnicy, który może mierzyć do 1 metra długości i 1 milimetra szerokości.

Komórka nerwowa (źródło: User: Dhp1080 przez Wikimedia Commons)

- Na przykład jaja, które spożywamy, są dobrym przykładem największych komórek, zwłaszcza jeśli weźmiemy pod uwagę jajo strusia.

- Komórki skóry, które tworzą różne warstwy skóry właściwej.

- Wszystkie zwierzęta jednokomórkowe, takie jak pierwotniaki wiciowate, które powodują liczne choroby u ludzi.

- Plemniki zwierząt rozmnażających się płciowo, które mają głowę i ogon oraz mają ukierunkowane ruchy.

- Czerwone krwinki, czyli komórki bez jądra komórkowego lub pozostałe krwinki, takie jak białe krwinki. Na poniższym obrazie widać czerwone krwinki na slajdzie:

Typy komórek zwierzęcych

U zwierząt występuje duża różnorodność komórkowa. Następnie wymienimy najbardziej odpowiednie typy:

Krwinki

We krwi znajdujemy dwa rodzaje wyspecjalizowanych komórek. Czerwone krwinki lub erytrocyty są odpowiedzialne za transport tlenu do różnych narządów ciała. Jedną z najważniejszych cech czerwonych krwinek jest to, że po osiągnięciu dojrzałości jądro komórkowe zanika.

Wewnątrz czerwonych krwinek znajduje się hemoglobina, cząsteczka zdolna do wiązania tlenu i transportu go. Erytrocyty mają kształt dysku. Są okrągłe i płaskie. Jego błona komórkowa jest wystarczająco elastyczna, aby umożliwić tym komórkom przejście przez wąskie naczynia krwionośne.

Drugi typ komórek to białe krwinki lub leukocyty. Jego funkcja jest zupełnie inna. Angażują się w obronę przed infekcjami, chorobami i zarazkami. Są ważnym składnikiem układu odpornościowego.

Komórki mięśniowe

Mięśnie składają się z trzech typów komórek: szkieletowej, gładkiej i sercowej. Te komórki umożliwiają ruch zwierząt. Jak sama nazwa wskazuje, mięśnie szkieletowe są przyczepione do kości i uczestniczą w ich ruchach. Komórki tych struktur charakteryzują się tym, że są długie jak włókno i mają więcej niż jedno jądro (wielojądrzaste).

Składają się z dwóch rodzajów białek: aktyny i miozyny. Oba można wizualizować pod mikroskopem jako „pasma”. Ze względu na te cechy nazywane są również komórkami mięśni poprzecznie prążkowanych.

Mitochondria są ważnymi organellami w komórkach mięśniowych i występują w dużych ilościach. Z grubsza w setkach.

Ze swojej strony mięśnie gładkie stanowią ściany narządów. W porównaniu z komórkami mięśni szkieletowych są mniejsze i mają pojedyncze jądro.

Wreszcie komórki serca znajdują się w sercu. Te są odpowiedzialne za bity. Mają jedno lub więcej jąder, a ich struktura jest rozgałęziona.

Komórki nabłonkowe

Komórki nabłonkowe pokrywają zewnętrzne powierzchnie ciała i powierzchnie narządów. Te komórki są płaskie i mają zazwyczaj nieregularny kształt. Typowe struktury u zwierząt, takie jak pazury, włosy i paznokcie, składają się z skupisk komórek nabłonka. Są podzielone na trzy typy: płaskie, kolumnowe i sześcienne.

- Pierwszy typ, łuszczący się, chroni organizm przed wnikaniem zarazków, tworząc na skórze kilka warstw. Są również obecne w naczyniach krwionośnych i przełyku.

- Kolumna jest obecna w żołądku, jelitach, gardle i krtani.

- Sześcienny znajduje się w tarczycy i nerkach.

Komórki nerwowe

Komórki nerwowe lub neurony są podstawową jednostką układu nerwowego. Jego funkcją jest przekazywanie impulsu nerwowego. Te komórki mają tę właściwość, że komunikują się ze sobą. Można wyróżnić trzy typy neuronów: czuciowe, asocjacyjne i ruchowe.

Neurony są zwykle zbudowane z dendrytów, struktur, które nadają temu typowi komórek wygląd przypominający drzewo. Ciało komórki to obszar neuronu, w którym znajdują się organelle komórkowe.

Aksony to procesy, które obejmują całe ciało. Mogą osiągać dość duże długości: od centymetrów do metrów. Zbiór aksonów różnych neuronów tworzy nerwy.

Różnice między komórkami zwierzęcymi a komórkami roślinnymi

Istnieją pewne kluczowe aspekty, które odróżniają komórkę zwierzęcą od rośliny. Główne różnice związane są z obecnością ścian komórkowych, wakuoli, chloroplastów i centrioli.

Ściana komórkowa

Struktura ściany komórkowej

Jedną z najbardziej zauważalnych różnic między dwiema komórkami eukariotycznymi jest obecność ściany komórkowej w roślinach, struktury nieobecnej u zwierząt. Głównym składnikiem ściany komórkowej jest celuloza.

Jednak ściana komórkowa nie jest unikalna dla roślin. Występuje również w grzybach i bakteriach, chociaż skład chemiczny jest różny w różnych grupach.

Natomiast komórki zwierzęce są ograniczone błoną komórkową. Ta cecha sprawia, że komórki zwierzęce są znacznie bardziej elastyczne niż komórki roślinne. W rzeczywistości komórki zwierzęce mogą przybierać różne formy, podczas gdy komórki roślin są sztywne.

Vacuoles

Vacuole to rodzaj worków wypełnionych wodą, solami, odpadkami lub pigmentami. W komórkach zwierzęcych wakuole są zwykle dość liczne i małe.

W komórkach roślinnych występuje tylko jedna duża wakuola. Ten „worek” określa turgor komórki. Po napełnieniu wodą roślina wygląda pulchnie. Kiedy wakuola opróżnia się, roślina traci sztywność i więdnie.

Chloroplasty

Chloroplasty to błoniaste organelle obecne tylko w roślinach. Chloroplasty zawierają barwnik zwany chlorofilem. Ta cząsteczka wychwytuje światło i odpowiada za zielony kolor roślin.

W chloroplastach zachodzi kluczowy proces roślinny: fotosynteza. Dzięki tym organellom roślina może pobierać światło słoneczne i poprzez reakcje biochemiczne przekształcić je w cząsteczki organiczne, które służą jako pokarm dla rośliny.

Zwierzęta nie mają tego organelli. Do pożywienia wymagają zewnętrznego źródła węgla znajdującego się w pożywieniu. Dlatego rośliny są autotrofami, a zwierzęta heterotrofami. Uważa się, że podobnie jak mitochondria pochodzenie chloroplastów jest endosymbiotyczne.

Centrioles

Centriole są nieobecne w komórkach roślinnych. Struktury te mają kształt beczki i biorą udział w procesach podziału komórek. Mikrotubule powstają z centrioli, odpowiedzialnych za rozmieszczenie chromosomów w komórkach potomnych.

Bibliografia

Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Niezbędna biologia komórki. Garland Science.
Cooper, GM, Hausman, RE i Hausman, RE (2000). Komórka: podejście molekularne (tom 10). Waszyngton, DC: ASM press.
Gartner, LP i Hiatt, JL (2006). Kolorowy podręcznik ebook histologii. Elsevier Health Sciences.
Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC i Garrison, C. (2001). Zintegrowane zasady zoologii (tom 15). Nowy Jork: McGraw-Hill.
Villanueva, JR (1970). Żywa komórka.

KOMÓRKA ZWIERZĘCA: CZĘŚCI, FUNKCJE, ORGANELLE [ZE ZDJĘCIAMI] - BIOLOGIA - 2025