SEJTTÍPUSOK: PROKARIÓTA SEJTEK, EUKARIÓTA SEJTEK - BIOLÓGIA - 2026

Kétféle sejt alkot minden élő szervezetet, amelyeket a természetben azonosíthatunk; ezeket prokarióta és eukarióta néven ismertek. Az előbbi jellemző néhány mikroorganizmusra, míg az utóbbiak többsejtű organizmusokat alkotnak olyan komplexekként, mint a növények és az állatok.

A sejtek az élet alapvető egységét képviselik, amelyet 1840 óta többé-kevésbé ismertek. Azt mondják, hogy "alapegységek", mivel mindegyikben ugyanazok a folyamatok vannak, amelyeket felismerünk a "magasabb" vagy magasabb organizmusokban. összetett.

A természetben lévő két sejttípus vázlata: eukarióták és prokarióták. Megjelennek a fő részek, amelyek megmutatják a különbségeket közöttük (Forrás: A géppel olvasható szerzőt nem nyújtották be. A Mortadelo2005 feltételezte (szerzői jogi igények alapján. Via Wikimedia Commons segítségével)

Így a sejt a legkisebb élő lény, amely képes táplálkozni, metabolizálódni, növekedni és szaporodni, utódokat hagyva (a sejt csak egy másik, már létező sejtből származhat).

A sejtek mérete nagyban változhat. Ha figyelembe vesszük egy kicsi baktérium méretét, amely alig képes megmérni 100 mikront, és összehasonlíthatjuk azt egy felnőtt ember neuronjának méretével, amely akár 1 méter is lehet, akkor körülbelül 6 nagyságrendbeli különbséget találunk.

Mivel azonban a bennük zajló folyamatok hasonlóak, a különféle sejttípusok számos tulajdonsággal rendelkeznek. Például mindegyiket egy membrán veszi körül, amely elválasztja őket a körülötte lévő környezettől, és lehetővé teszi az anyagok szelektív áthaladását az egyik oldalról a másikra.

A membrán által körülvett tér valamilyen folyadékot vagy folyadékot, citoszolnak nevezik, amelyben az intracelluláris komponensek lehetővé teszik az anyagcserét és a szaporodást, néhány folyamat megnevezésére.

Az összes sejt citoszolja tartalmaz (a belső membránokkal elválasztva vagy nem) a nukleinsavakból álló örökletes anyagot; nagy mennyiségű strukturális fehérje és enzimatikus aktivitással rendelkezik; ionok, szénhidrátok és más, különböző kémiai természetű molekulák.

Néhány sejtnek van egy sejtfala, amely lefedi plazmamembránját, és amely bizonyos merevséget, tartósságot, valamint mechanikai és kémiai ellenállást biztosít számukra. Ezenkívül mind a prokarióta, mind az eukarióta organizmusok olyan szerkezetűek lehetnek, mint a ciliák és a flagella, amelyek többcélúak.

Prokarióta sejtek

A prokarióta sejtek viszonylag egyszerű sejtek. A neve a görög "pro", ami azt jelenti, korábban, és a "karyon", amely magot jelent, ebből az elsődleges vagy "primitív" atommagú szervezetek megjelölésére szolgál, amelyekben nincs membrán atommag.

A prokarióta szervezetek baktériumok és archaea. A baktériumok az élőlények egyik legfontosabb csoportját képviselik ökológiai és gyakorlati szempontból (antropocentrikusan véve), valamint számuk bősége (egyedek száma) szempontjából.

Egy "átlagos" prokarióta sejt diagramja (Forrás: Mariana Ruiz Villarreal (LadyofHats). Alejandro Porto spanyol címkék. Via Wikimedia Commons segítségével)

Az archaea, mint a baktériumok, gazdag és ellenséges helyeken él, például sós lében, vulkáni forrásokban vagy erősen savas és forró területeken.

Sok különbség van az archaea és a baktériumok között, de az alábbiakban csak a baktériumok legjellemzőbb jellemzőit említjük meg, mivel ezek a legismertebb csoportok.

- Jellemzők

A prokarióták nagysága változó méretű és alakú, amelyek alapvetően a fajtól és a figyelembe vett életmódtól függenek. Például a baktériumokat morfológiailag meg lehet különböztetni kokciből és bacilliből.

A Cocci majdnem gömb alakú és egyesülhet egymással, hogy sejt aggregátumokat képezzen (hasonlóan egy szőlőcsomóhoz), amelyek bizonyos fajokra jellemzőek.

A bacillák rúd alakúak, de szélessége és hossza erősen változó; Ezek összekapcsolhatók egymással is, a chorizo ​​„karakterláncához” hasonló láncot képezve.

Salmonella typhimurium (vörös) betolakodó emberi sejtekbe. Szerző: Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH Az USA kormánya (Fájl: SalmonellaNIAID.jpg), a Wikimedia Commons segítségével

A prokarióta sejtek számos struktúrával rendelkeznek, amelyek felelősek minden létfontosságú folyamatuk elvégzéséért. Az egyik jellemző, amely megkülönbözteti a baktériumot az eukarióta sejtektől, a belső membránszerkezetek hiánya.

Más szavakkal, a baktériumokban hiányoznak a citoszolos organellák, mint például az eukariótákban (mitokondriumok, mag, endoplazmatikus retikulum stb.).

- Prokarióta sejt részei

Baktérium; prokarióta sejt, egysejtű organizmusok

A legtöbb prokariótában megkülönböztethető részek a plazmamembrán, riboszómák, zárványtestek, nukleoid régió, periplazma tér, sejtfal, kapszula, fimbriae, valamint a pili és flagella.

Plazma vagy sejtmembrán

A baktériumsejteket lefedő membrán különféle funkciókat lát el mint interfész közöttük és a környezetükkel. Kettős réteg formájában elrendezett lipidekből és néhány kapcsolódó fehérjéből áll, amelyek együttesen legfeljebb 10 nm vastagságú szerkezetet alkotnak.

A kettős réteg azon sejtjei, amelyek a sejtekbe "bele" és "ki" néznek, a lipidek hidrofil részét tartalmazzák, míg belső terek erősen hidrofóbak. A társult fehérjék lehetnek integráltak vagy perifériák, az asszociáció kémiai jellegétől függően.

A prokarióták nem rendelkeznek belső membránszerkezettel, azonban plazmamembránjaik belső részükben invaginációkat vagy kiemelkedő redőket képezhetnek, amelyek különböző funkciókat látnak el.

Citoplazma

A citoplazma a tér a sejtmembrán és a mag között; a citoszolt tartalmazza. Nagyon hasonló az eukarióta sejtek citoplazmájához.

citoszoija

A plazmamembrán körülzár egy folyékony anyagot, amelyet citoszolnak hívnak. Ebben a folyadékban nincsenek citoszkeletális fehérjék vagy membrán organellák, de meg lehet különböztetni a meghatározott funkciókkal és specifikus komponensekkel rendelkező „régiókat”.

Jó példa a baktériumok citoszoljával társított "struktúrákra" az inklúziós testek, amelyek a citoszol mátrixba ágyazott szerves vagy szervetlen anyagból álló granulátumok.

Riboszómák és molekuláris chaperonok

Egy prokarióta sejt citoszoljában nagyszámú részecske látható (néha a plazmamembránhoz társítva), amelyek felelősek a sejtfehérjék szintéziséért; Ezeket riboszómáknak nevezik, és az eukarióta sejtekben is megtalálhatók, bár ezekben utóbbiak nagyobbak.

A riboszómákkal szoros kapcsolatban vannak olyan molekuláris chaperonoknak nevezett proteinek is, amelyek felelősek a riboszómák által szintetizált fehérjék összehajtogatásáért való együttműködésért.

A nukleoid

A prokarióta sejtek általában olyan DNS-molekulával rendelkeznek, amely kettős szálú kör alakú kromoszómát alkot. Ez a kromoszóma nem egy membrán által határolt magba záródik, hanem inkább a citoszol meghatározott részébe van csomagolva.

Ezt a régiót nukleoid vagy nukleáris régiónak nevezzük. Ez tartalmazza az összes genetikai információt, amely meghatározza a baktérium tulajdonságait, és azt, amely replikálódik a sejtosztódás idején.

A baktériumok sejtfala

Minden baktériumnak van egy sejtfal, amely körülveszi a plazmamembránt. Ez a szerkezet nagyon fontos a prokarióták túlélése szempontjából, mivel bizonyos ellenállást biztosít számukra az ozmotikus lízis ellen.

A sejtfal tulajdonságaitól függően két nagy baktériumcsoportot különböztettek meg: gram-pozitív és gramm-negatív.

A Gram-pozitív baktériumok sejtfalát egy homogén peptidoglikán (N-acetil-glükozamin és N-acetilmuraminsav) réteg alkotja, amely körülveszi a plazmamembránt.

A gram-negatív baktériumok peptidoglikán sejtfallal is rendelkeznek a plazmamembránon, de vannak egy további külső membránuk is, amely körülveszi őket.

A két fajta baktérium sejtfalának és a plazmamembránnak a helyét periplazma térnek nevezzük, ahol nagyszámú enzimet és más fontos funkciókat ellátó fehérjét helyezünk el.

Egyes baktériumok a sejtfal mellett poliszacharidok és glikoproteinek rétegét is tartalmazzák, amelyek védelmet nyújtanak a kórokozók, például bakteriofágok kiszáradása vagy támadása ellen; a sejtek adhéziós folyamataiban is működik.

A plazmidok

A plazmidok a DNS kör alakú struktúrái. Gének hordozói, amelyek nem vesznek részt a szaporodásban.

Kapszula

Egyes baktériumsejtekben található, segít megtartani a nedvességet, segíti a sejtet a felületekhez és a tápanyagokhoz való tapadáshoz. Ez egy kiegészítő külső bevonat, amely megvédi a sejtet, amikor más szervezetek felszívják.

Pili

A prokarióta sejteknek olyan külső szerkezete is van, amely úgynevezett "pili", amely egyfajta "szőr" a sejtek felületén, és gyakran fontos szerepet játszik a baktériumok közötti genetikai információcserében.

Genetikai anyag (DNS és RNS)

A prokarióta sejtek nagy mennyiségű genetikai anyagot tartalmaznak DNS és RNS formájában. Mivel a prokarióta sejtekben nincs mag, a citoplazma az egyetlen nagy, kör alakú DNS-szálot tartalmazza, amely a sejtek növekedéséhez, szaporodásához és a túléléshez szükséges gének nagy részét tartalmazza.

Eukarióta sejtek

Példa egy eukarióta sejtre (állati sejt) és részeire (Forrás: Alejandro Porto a Wikimedia Commons segítségével)

Az eukarióta sejtek alkotják azoknak a szervezeteknek a nagy részét, amelyeket a természetben látunk. Az eukarióták élesztő és más egysejtű gombák, óriásfák, mint például szekvinók, és fenséges emlősök, mint a kék bálnák.

A prokarióta sejtekhez képest az eukarióta sejtek lényegesen nagyobbak és összetettebbek, mivel számos belső organellával és komplex membránrendszerrel vannak beágyazva citoszoljukba.

Az "eukarióta" szó a görög "eu" -ből származik, ami valódi és "karianont" jelent, ami magt jelent, és olyan sejtek megnevezésére szolgál, amelyeknek egy "valódi magja" van, amelyet egy membrán határol.

- Jellemzők

Az állatok, növények, gombák és néhány egysejtű organizmus, például amőba és élesztő eukarióta sejtekből áll.

Különbségeikkel az ezeket az organizmusokat alkotó sejtek komplex belső szervezettel rendelkeznek: membrán atommaggal és belső organellák sokféleségével, külön membránokkal rendelkeznek.

- Egy eukarióta sejt részei

Citoplazma

A plazmamembrán és a mag között helyezkedik el, benne az organellák és a citoszkeleton. Az a hely, amelyet az organellák membránjai tartalmaznak, képezik az intracelluláris mikrokompartmenteket.

Plazma membrán

Eukarióta sejtmag

A sejtmag az eukarióta sejt legszembetűnőbb és legjellemzőbb intracelluláris organellája. Ez a "tartály", ahol a genetikai anyag (nukleinsavak) szoros kapcsolatban vannak a "hisztonok" nevű fehérjékkel, amelyek eukarióta kromoszómákat alkotnak.

Ezt az organellát a nukleáris burkolat határozza meg, amely egy olyan koncentrikus membránnak felel meg, amely elválasztja a nukleáris komponenseket a citoszol többi részétől, és amely a gén expresszió szempontjából fontos funkcióval rendelkezik.

A mitokondriumok

A mitokondriumok

Az eukarióta sejt citoszoljában más nagyon fontos membrán szervek vannak, amelyek felelősek a sejt által felhasználható energia előállításában: a mitokondriumok.

Ezen organelláknak köszönhetően az élő szervezetek képesek oxigén jelenlétében élni.

A mitokondriumok "rúd alakú" struktúrák, hasonlóak a baktériumokhoz (lásd az endosimbiotikus elméletet), saját genomjuk van, tehát szinte függetlenül replikálódnak az őket tároló sejttől, és két membránuk van: egy erősen hajtogatott belső és egy külső., amely a citoszol felé néz.

A mitokondriumok, a citoszol és az eukarióta sejtek néhány membrán organellája között folyamatos metabolitok és információk cseréje zajlik, amelyek elengedhetetlenek a sejt működéséhez.

A riboszómák

Alapvető struktúrák a fehérje szintézishez. Riboszomális RNS-ből és fehérjékből állnak. A riboszómák előállítják a fehérjéket.

kloroplasztokat

kloroplasztisz

A növények, algák és cianobaktériumok a mitokondriumok mellett a fotoszintézisre szakosodott organellákkal (plasztidokkal) rendelkeznek. Ezek számos invaginációt és belső membrán folyamatot tartalmaznak, amelyek gazdagok specifikus pigmentekben és enzimekben.

Durva endoplazmatikus retikulum (RER)

A retikulum olyan területe, ahol riboszómák vannak kapcsolatban az organellemembránnal. Ebben a fehérjéket módosítják és szintetizálják. Fő feladata olyan fehérjék előállítása, amelyek a sejten kívül vagy a vezikulán belül működnek.

Sima endoplazmatikus retikulum (REL)

A retikulum ezen régiójában nincs riboszóma, tehát sima megjelenése felelős a lipidek és szteroidok szintéziséért.

Golgi-komplex vagy készülék

A Golgi komplexet úgy definiálják, mint egy "lapított zsák halom", amelyet egy membrán fed le. Ez az endoplazmatikus retikulumban szintetizált fehérjék egyik módosító oldala, és felelős a sejtek más régióiba és külsejébe történő eloszlásáért.

endoszómákat

Az endoszómák membránhoz kötött kompartmentekként írhatók le, amelyek az endocitózis mechanizmusának részei. A fő funkció a fehérjék osztályozása, amelyeket a vezikulákon keresztül küldnek és továbbítanak a végső rendeltetési helyükhöz, amelyek különféle sejtrekeszek lehetnek.

lizoszómák

A lizoszómák kicsi organellák és felelősek az "elavult" fehérjék intracelluláris emésztéséért, tápláló vegyületeket szabadítva fel a citoszolba.

Perosixomas

A peroxiszómák viszont elsősorban a reaktív oxigénatomok lebontásáért felelősek, és a zsírsavak oxidációjában is részt vesznek.

Egyes parazita mikroorganizmusokban módosított és speciális peroxiszómák vannak a glükóz katabolizmusához, ezért glikozomoknak nevezik őket.

vacuolumok

A növényi sejtek általában vákuummal rendelkeznek, amelyek nagy szervezetek, amelyek nagy jelentőséggel bírnak a növények növekedése és fejlődése szempontjából, mivel a sejtek teljes térfogatának több mint 80% -át elfoglalják, vizet tartalmaznak és ismert endomembrán rendszerrel rendelkeznek. mint a hangszín.

citoszkeleton

Egy másik szempont, amely megkülönbözteti az eukarióta sejteket a prokariótáktól, a belső rostos fehérjék hálózatának jelenléte, amelyek valamilyen állványt képeznek a citoszolban.

Ez az "állvány" nem csak a sejtek mechanikai stabilitásához járul hozzá, hanem fontos funkciókkal rendelkezik az intracelluláris kommunikáció, a belső transzport és a sejtek mozgása szempontjából.

A mikrotubulusok

A szálakkal együtt a citoszkeleton elemeinek része. Meghosszabbíthatják és rövidíthetik, amelyet dinamikus instabilitásnak hívnak.

- Cilia és flagella

Mint a baktériumok esetében, sok eukarióta, állati és növényi sejtnek mikrotubulusokból álló külső szerkezete van, amelyek különösen mozgásban és mozgásban működnek.

A flagella szerkezete legfeljebb 1 mm hosszú, míg a cilia 2-10 mikron hosszú lehet. Ezek a struktúrák gazdagok a mikroorganizmusokban és a kis többsejtű szervezetekben.

Az állatokban és a növényekben vannak sejtek, amelyek ciliával és flagella-val vannak kialakítva. Ez a helyzet a sperma sejtbélés és a ciliák esetében, amelyek egyes sejtek belső felületét alkotó sejtfelületeket vonalba hozzák.

centrioiokkai

A centriolek üreges, henger alakú struktúrák, amelyek mikrotubulusokból állnak. Származékai generálják a ciliák alaptesteit, és csak állati típusú sejtekben jelennek meg.

szálak

Besorolhatók aktin filamentumokba és közbenső filamentumokba. Az aktinsejtek aktinmolekulák rugalmas szálai, és a közbenső termékek kötélszerű szálak, amelyek különböző fehérjékből képződnek.

proteoszómáknak

Ezek a fehérjekomplexek, amelyek enzimatikusan lebontják a sérült fehérjéket.

Irodalom

1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M.,… Walter, P. (2004). Alapvető sejtbiológia. Abingdon: Garland Science, Taylor és Francis csoport.
2. Enger, E., Ross, F. és Bailey, D. (2009). Koncepciók a biológiában (13. kiadás). McGraw-Hill.
3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, CA, Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H.,… Martin, K. (2003). Molecular Cell Biology (5. kiadás). Freeman, WH & Company.
4. Meshi T. és Iwabuchi, M. (1995). Növénytranszkripciós tényezők. Plant Cell Physiology, 36 (8), 1405–1420.
5. Prescott, L., Harley, J., és Klein, D. (2002). Mikrobiológia (5. kiadás). A McGraw-Hill társaságok.
6. Solomon, E., Berg, L., és Martin, D. (1999). Biológia (5. kiadás). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
7. Taiz, L. és Zeiger, E. (2010). Növényi élettan (5. kiadás). Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates Inc.