Výsledky Učení
- Identifikovat klíčové přítomny pouze organely v rostlinných buňkách, včetně chloroplastů a centrální vakuoly
- Identifikovat klíčové organely přítomné pouze v buňkách zvířat, včetně centrosomes a lysosomech
V tomto bodě, to by mělo být jasné, že eukaryotické buňky mají složitější strukturu než prokaryotické buňky. Organely umožňují, aby se v buňce vyskytovaly různé funkce současně., Navzdory jejich základním podobnostem existují určité výrazné rozdíly mezi živočišnými a rostlinnými buňkami (viz Obrázek 1).
živočišné buňky mají centrosomy (nebo pár centriolů) a lysosomy, zatímco rostlinné buňky ne. Rostlinné buňky mají buněčnou stěnu, chloroplasty, plazmodesmata a plastidy používané pro skladování a velkou centrální vakuolu, zatímco živočišné buňky ne.
Cvičení Otázku
Obrázek 1. a) typická živočišná buňka a b) typická rostlinná buňka.,
jaké struktury má rostlinná buňka, kterou živočišná buňka nemá? Jaké struktury má živočišná buňka, že rostlinná buňka nemá?
Rostlinné Buňky
Buněčné Stěny
Na Obrázku 1b, schéma rostlinné buňky, vidíte strukturu vnější plazmatické membrány se nazývá buněčná stěna., Buněčná stěna je tuhý kryt, který chrání buňku, poskytuje strukturální podporu a dává buňce tvar. Houbové buňky a některé protistické buňky mají také buněčné stěny.
Zatímco hlavní součásti prokaryotické buněčné stěny je peptidoglykan, velké organické molekuly v rostlinné buněčné stěně je celulosa (Obrázek 2), polysacharid, tvoří dlouhé, rovné řetězce glukózových jednotek. Pokud se nutriční informace týkají vlákniny, jedná se o obsah celulózy v potravinách.
Obrázek 2., Celulóza je dlouhý řetězec molekul β-glukózy spojených vazbou 1-4. Přerušované čáry na každém konci obrázku ukazují řadu mnoha dalších glukózových jednotek. Velikost stránky znemožňuje vykreslit celou molekulu celulózy.
Chloroplasty
Obrázek 3. Tento zjednodušený diagram chloroplastu ukazuje vnější membránu, vnitřní membránu, tylakoidy, grana a stroma.
stejně jako mitochondrie mají chloroplasty také svou vlastní DNA a ribozomy., Chloroplasty fungují ve fotosyntéze a lze je nalézt ve fotoautotrofických eukaryotických buňkách, jako jsou rostliny a řasy. Při fotosyntéze se k výrobě glukózy a kyslíku používá oxid uhličitý, voda a světelná energie. To je hlavní rozdíl mezi rostliny a zvířata: Rostliny (autotrofové) jsou schopni, aby se jejich vlastní jídlo, jako je glukóza, vzhledem k tomu, že živočichové (heterotrofní), musí spoléhat na jiné organismy, pro jejich organické sloučeniny nebo zdroj potravy.,
Jako jsou mitochondrie, chloroplasty mají vnější a vnitřní membrány, ale v prostoru uvnitř chloroplastu je vnitřní membrána je soubor vzájemně propojených a zaplněný, tekutina-naplněné membránové váčky zvané thylakoids (Obrázek 3). Každý stoh tylakoidů se nazývá granum (množné číslo = grana). Tekutina uzavřená vnitřní membránou a obklopující grana se nazývá stroma.
chloroplasty obsahují zelený pigment zvaný chlorofyl, který zachycuje energii slunečního světla pro fotosyntézu. Stejně jako rostlinné buňky mají fotosyntetičtí protisté také chloroplasty., Některé bakterie také provádějí fotosyntézu, ale nemají chloroplasty. Jejich fotosyntetické pigmenty jsou umístěny v tylakoidní membráně uvnitř samotné buňky.
Endosymbióza
zmínili jsme, že mitochondrie i chloroplasty obsahují DNA a ribozomy. Přemýšleli jste proč? Silné důkazy ukazují na endosymbiózu jako vysvětlení.
symbióza je vztah, ve kterém organismy ze dvou samostatných druhů žijí v úzkém spojení a obvykle vykazují specifické úpravy., Endosymbióza (endo – = uvnitř) je vztah, ve kterém jeden organismus žije uvnitř druhého. Endosymbiotické vztahy oplývají přírodou. Mikroby, které produkují vitamín K, žijí uvnitř lidského střeva. Tento vztah je výhodné pro nás, protože nejsme schopni syntetizovat vitamin K. To je také výhodné pro mikroby, protože jsou chráněny od ostatních organismů, a jsou k dispozici stabilní prostředí a bohaté jídlo tím, že žijí v tlustém střevě.
vědci si již dlouho všimli, že bakterie, mitochondrie a chloroplasty mají podobnou velikost., Víme také, že mitochondrie a chloroplasty mají DNA a ribozomy, stejně jako bakterie. Vědci se domnívají, že hostitelské buňky a bakterie vytvořily vzájemně prospěšné endosymbiotic vztah, kdy hostitelské buňky požití aerobní bakterie a sinice, ale ne zničit. Prostřednictvím evoluce se tyto požité bakterie specializovaly na své funkce, přičemž aerobní bakterie se staly mitochondriemi a fotosyntetické bakterie se staly chloroplasty.,
zkuste to
centrální vakuol
dříve jsme jako základní součásti rostlinných buněk zmínili vakuoly. Pokud se podíváte na obrázek 1b, uvidíte, že rostlinné buňky mají velkou centrální vakuolu, která zabírá většinu buňky. Centrální vakuola hraje klíčovou roli při regulaci koncentrace vody v buňce v měnících se podmínkách prostředí. V rostlinných buňkách poskytuje kapalina uvnitř centrální vakuoly turgor tlak, což je vnější tlak způsobený tekutinou uvnitř buňky., Všimli jste si někdy, že pokud zapomenete na několik dní zalévat rostlinu, vadne? To je proto, že jako koncentraci vody v půdě se stává nižší, než je koncentrace vody v rostlině, voda se pohybuje z centrální vakuoly a cytoplazmy a do půdy. Jak se centrální vakuola zmenšuje, ponechává buněčnou stěnu nepodporovanou. Tato ztráta podpory buněčných stěn rostliny má za následek zvadlý vzhled. Když je centrální vakuola naplněna vodou, poskytuje nízké energetické prostředky pro rozšíření rostlinné buňky (na rozdíl od vynaložení energie na skutečné zvýšení velikosti)., Navíc tato tekutina může odradit býložravost, protože hořká chuť odpadů, které obsahuje, odrazuje od konzumace hmyzu a zvířat. Centrální vakuol také slouží k ukládání bílkovin ve vývoji semenných buněk.
živočišné buňky
lysosomy
obrázek 4. Makrofágů má pohlcených potenciálně patogenní bakterie do váčku, který pak pojistky s lysosome v buňce tak, že patogen může být zničen. Jiné organely jsou přítomny v buňce, ale pro jednoduchost nejsou zobrazeny.,
v živočišných buňkách jsou lysosomy „likvidací odpadků“ buňky.“Trávicí enzymy v lysosomech napomáhají rozkladu proteinů, polysacharidů, lipidů, nukleových kyselin a dokonce i opotřebovaných organel. U jednobuněčných eukaryot jsou lysosomy důležité pro trávení potravy, kterou požívají,a recyklaci organel. Tyto enzymy jsou aktivní při mnohem nižším pH (kyselějším) než ty, které se nacházejí v cytoplazmě., Mnoho reakcí, které se odehrávají v cytoplazmě, se nemohlo objevit při nízkém pH, a proto je zřejmá výhoda kompartmentalizace eukaryotické buňky na organely.
lysosomy také používají své hydrolytické enzymy k ničení organismů způsobujících onemocnění, které by mohly vstoupit do buňky. Dobrým příkladem toho je skupina bílých krvinek nazývaných makrofágy, které jsou součástí imunitního systému vašeho těla. V procesu známém jako fagocytóza napadne část plazmatické membrány makrofágu (záhyby) a pohltí patogen., Invaginovaná část s patogenem uvnitř se pak odtrhne od plazmatické membrány a stane se vezikulem. Váček se spojí s lysozomem. Hydrolytické enzymy lysosomu pak zničí patogen (obrázek 4).
extracelulární matrice živočišných buněk
obrázek 5. Extracelulární matrice se skládá ze sítě látek vylučovaných buňkami.
většina živočišných buněk uvolňuje materiály do extracelulárního prostoru. Primárními složkami těchto materiálů jsou glykoproteiny a proteinový kolagen., Souhrnně se tyto materiály nazývají extracelulární matrice (obrázek 5). Nejen, že extracelulární matrice drží buňky pohromadě, aby vytvořily tkáň, ale také umožňuje buňkám uvnitř tkáně vzájemně komunikovat.
srážení krve poskytuje příklad úlohy extracelulární matrice v buněčné komunikaci. Když jsou buňky lemující krevní cévu poškozeny, vykazují proteinový receptor nazývaný tkáňový faktor., Když tkáňový faktor se váže s dalším faktorem v extracelulární matrix, to způsobí, že krevní destičky držet na stěně poškozené cévy, stimuluje přilehlé hladké svalové buňky v cévách na smlouvu (tedy zúžením krevních cév), a zahájí sérii kroků, které stimulují krevní destičky produkovat koagulační faktory.
mezibuněčné křižovatky
buňky mohou také vzájemně komunikovat přímým kontaktem, označovaným jako mezibuněčné křižovatky. Existují určité rozdíly ve způsobu, jakým to dělají rostlinné a živočišné buňky., Plasmodesmata (singular = plasmodesma) jsou křižovatky mezi rostlinnými buňkami, zatímco kontakty živočišných buněk zahrnují těsné a mezery a desmosomy.
obecně se dlouhé úseky plazmatických membrán sousedních rostlinných buněk nemohou navzájem dotýkat, protože jsou odděleny buněčnými stěnami obklopujícími každou buňku. Plasmodesmata jsou četné kanály, které projdou mezi buněčné stěny sousední rostlinné buňky, spojující jejich cytoplazmě a umožňuje signálních molekul a živin, které mají být transportován z buňky do buňky (viz Obrázek 6a).,
těsným spojením je vodotěsné těsnění mezi dvěma sousedními živočišnými buňkami (obrázek 6b). Proteiny drží buňky pevně proti sobě. Tato těsná přilnavost zabraňuje úniku materiálů mezi buňkami. Těsné křižovatky se obvykle nacházejí v epiteliální tkáni, která lemuje vnitřní orgány a dutiny, a skládá většinu kůže. Například těsné křižovatky epiteliálních buněk lemujících močový měchýř zabraňují úniku moči do extracelulárního prostoru.,
vyskytující se pouze v živočišných buňkách jsou desmosomy, které působí jako bodové svary mezi sousedními epiteliálními buňkami (obrázek 6c). Udržují buňky pohromadě ve formě listů v orgánech a tkáních, které se táhnou, jako je kůže, srdce a svaly.
Gap junctions v živočišných buňkách jsou jako plasmodesmata v rostlinných buňkách v tom, že jsou kanály mezi sousedními buňkami, které umožňují transport iontů, živin a dalších látek, které umožňují buňky komunikovat (Obrázek 6d). Strukturálně se však mezery a plasmodesmata liší.,
obrázek 6. Existují čtyři druhy spojení mezi buňkami. a) plazmodesma je kanál mezi buněčnými stěnami dvou sousedních rostlinných buněk. b) těsné křižovatky spojují sousední živočišné buňky. c) desmosomy spojují dvě živočišné buňky dohromady. (d) mezery křižovatky působí jako kanály mezi živočišnými buňkami. (credit b, c, d: modifikace práce Mariana Ruiz Villareal)
přispět!
Vylepšete tuto stránku více