학습 결과
- 핵심적인 세포기관에만 제공에 식물을 포함하여 세포 엽록체 및 중앙 액포
- 핵심적인 세포기관에서만 동물을 포함하여 세포 centrosomes 및 리소좀
이 시점에서, 그것은 것이 분명해야 진핵 세포는 더 복잡한 구조를 보다 원핵 세포입니다. 세포 소기관은 동시에 세포에서 발생하는 다양한 기능을 허용합니다., 그들의 근본적인 유사성에도 불구하고,동물과 식물 세포 사이에는 몇 가지 현저한 차이가있다(그림 1 참조).
동물 세포는 중심체(또는 한 쌍의 centrioles)와 리소좀을 가지고있는 반면 식물 세포는 그렇지 않습니다. 식물 세포는 세포벽,엽록체,plasmodesmata 및 저장에 사용되는 plastids 와 큰 중앙 vacuole 을 가지고있는 반면 동물 세포는 그렇지 않습니다.
연습 문제
그림 1. (a)전형적인 동물 세포 및(b)전형적인 식물 세포.,
동물 세포가 가지고 있지 않은 식물 세포는 어떤 구조를 가지고 있습니까? 식물 세포가 가지고 있지 않은 동물 세포는 어떤 구조를 가지고 있습니까?
식물 세포
세포벽
그림 1b,다이어그램의 식물 세포,당신이 볼 수 구조물의 외부 플라즈마 멤브레인이라는 세포벽., 세포벽은 세포를 보호하고 구조적지지를 제공하며 세포에 모양을 부여하는 단단한 덮개입니다. 곰팡이 세포와 일부 원생 세포는 또한 세포벽을 가지고 있습니다.
동안 주요 구성 요소의 원핵 세포벽은 peptidoglycan,중요한 유기 분자물 세포 벽에는 셀룰로오스(그림 2),다당류의 장,스트레이트 체인의 포도당 단위입니다. 영양 정보가식이 섬유를 언급 할 때,그것은 음식의 셀룰로오스 함량을 언급하고 있습니다.
그림 2., 셀룰로오스는 1-4 링키지로 연결된 β-포도당 분자의 긴 사슬입니다. 그림의 각 끝에있는 점선은 일련의 더 많은 포도당 단위를 나타냅니다. 페이지의 크기는 전체 셀룰로오스 분자를 묘사하는 것을 불가능하게 만듭니다.
엽록체
그림 3. 엽록체의이 단순화 된 다이어그램은 외막,내막,틸라 코이드,그라나 및 스트로마를 보여줍니다.
미토콘드리아와 마찬가지로 엽록체도 자신의 DNA 와 리보솜을 가지고 있습니다., 엽록체는 광합성에서 기능하며 식물 및 조류와 같은 광 영양성 진핵 세포에서 발견 될 수 있습니다. 광합성에서 이산화탄소,물 및 빛 에너지는 포도당과 산소를 만드는데 사용됩니다. 이것은 중요한 차이 식물과 동물:식물(독립 영양 생물)할 수있는 자신의 음식,포도당하는 반면,동물(종속 영양 미생)에 의존해야합니다 다른 유기체들이 유기 화합물 또는 식품 소스입니다.,
좋아하는 미토콘드리아,엽록체가 있는 외부 및 내부 막지만,공간 내에 동봉하여 엽록체의 내막의 상호 연결이 쌓아,유체로 채워진 막주머니라는 thylakoids(그림 3). 틸라코이드의 각 스택은 그라넘(복수형=그라나)이라고 불린다. 내부 막에 의해 둘러싸이고 그라나를 둘러싼 유체를 스트로마라고합니다.
엽록체는 광합성을 위해 햇빛의 에너지를 포착하는 엽록소라는 녹색 안료를 함유하고 있습니다. 식물 세포와 마찬가지로 광합성 원생 생물도 엽록체를 가지고 있습니다., 일부 박테리아는 또한 광합성을 수행하지만 엽록체가 없습니다. 그들의 광합성 안료는 세포 자체 내의 틸라 코이드 막에 위치하고 있습니다.
Endosymbiosis
우리는 미토콘드리아와 엽록체 모두 DNA 와 리보솜을 함유하고 있다고 언급했다. 왜 궁금해하셨습니까? 강력한 증거는 설명으로 endosymbiosis 를 가리 킵니다.
공생의 관계에서는 생물체에서 두 가지 별도의 종에서 가까운 연결과는 일반적으로 특정 적응합니다., Endosymbiosis(endo-=in)는 한 유기체가 다른 유기체 내부에 사는 관계입니다. Endosymbiotic 관계는 자연에 풍부합니다. 비타민 K 를 생산하는 미생물은 인간의 내장 안에 산다. 이 관계를 유기 때문에 우리를 위해 우리는 할 수 없습 합성 비타민 K. 그것은 또한 유리를 위한 미생물 때문에 그들은 보호되는 다른 생물체가 제공하는 안정적인 서식지고 풍부한 음식으로 생활에서 대장이다.
과학자들은 박테리아,미토콘드리아 및 엽록체의 크기가 비슷하다는 것을 오랫동안 알아 차렸다., 우리는 또한 박테리아가하는 것처럼 미토콘드리아와 엽록체가 DNA 와 리보솜을 가지고 있음을 알고 있습니다. 과학자들은 믿고 그 호스트 세포 및 박테리아를 형성하고 상호 유익한 endosymbiotic 관계할 때 호스트 세포 섭취 에어로빅 세균 및 박테리아하지 않았지만 그들을 파괴합니다. 진화를 통해 이러한 섭취한 박테리아가 되었다 더 전문화된 기능과 함께,에어로빅 박테리아되고 미토콘드리아와 광합성 박테리아되고 엽록체.,
그것을 시도
중앙 공포
이전에,우리는 언급한 액포의 필수적인 구성 요소로 식물세포. 그림 1b 를 보면 식물 세포가 각각 세포의 대부분을 차지하는 크고 중앙의 액포를 가지고 있음을 알 수 있습니다. 중앙 액포는 변화하는 환경 조건에서 세포의 물 농도를 조절하는 데 중요한 역할을합니다. 식물 세포에서,액체 내부에는 중앙 공포를 제공합 팽 압력있는,바깥쪽으로 발생하는 압력에 의해 유체 내부에 있습니다, 혹시 며칠 동안 식물에 물을주는 것을 잊어 버리면 시들 해지는 것을 눈치 챘습니까? 는 것이기 때문에 물 농도에서는 토양이 낮보다 물이 농도에서는 식물,물 밖으로 이동의 중앙 액포 및 세포질과 토양에 있습니다. 중앙 액포가 수축함에 따라 세포벽이 지원되지 않게됩니다. 식물의 세포벽에 대한지지의 상실은 시들어 진 외관을 초래합니다. 경우 중앙 공포로 가득과 물,그것이 제공하는 낮은 에너지 수단에 대한 식물세포 확대(반대로 팽창하고 에너지를 실제 크기가 증가)., 또한,이 유체는 포함 된 폐기물의 쓴 맛이 곤충과 동물에 의한 소비를 방해하기 때문에 초식을 억제 할 수 있습니다. 중앙 액포는 또한 개발중인 종자 세포에 단백질을 저장하는 기능을합니다.
동물 세포
리소좀
림 4. 대 식세포는 잠재적으로 병원성 박테리아를 소포체로 식균화 한 다음 세포 내의 리소좀과 융합하여 병원체가 파괴 될 수 있도록합니다. 다른 세포 소기관은 세포에 존재하지만 단순화를 위해 표시되지 않습니다.,
동물 세포에서 리소좀은 세포의”쓰레기 처리.”효소 소화 내에서 리소좀 원조의 분해 단백질,다당류,지질,핵산,그리고 심지어 낡은 세포기관. 단세포 진핵 생물에서 리소좀은 섭취하는 음식의 소화와 세포 소기관의 재활용에 중요합니다. 이 효소는 세포질에 위치한 것보다 훨씬 낮은 pH(더 산성)에서 활성입니다., 많은 반응에서 일어나는 세포질 수 있는 발생하지 않는 낮은 pH,따라서 이점을 분류 진핵 세포에 세포기관은 명백하다.
리소좀은 또한 가수 분해 효소를 사용하여 세포에 들어갈 수있는 질병을 일으키는 유기체를 파괴합니다. 이것의 좋은 예는 신체의 면역 체계의 일부인 대 식세포라고 불리는 백혈구 그룹에서 발생합니다. 식균 작용(phagocytosis)으로 알려진 과정에서 대 식세포의 혈장 막 부분은 병원체를 침범(접힘)하고 삼킨다., 내부에있는 병원체와 함께 침입 된 부분은 혈장 막에서 스스로를 꼬집어 소포가됩니다. 소포는 리소좀과 융합됩니다. 그러면 리소좀의 가수 분해 효소가 병원체를 파괴합니다(그림 4).
동물 세포의 세포 외 매트릭스
그림 5. 세포 외 매트릭스는 세포에 의해 분비되는 물질의 네트워크로 구성됩니다.
대부분의 동물 세포는 세포 외 공간으로 물질을 방출합니다. 이러한 물질의 주요 구성 요소는 당 단백질과 단백질 콜라겐입니다., 총체적으로,이 물질들은 세포 외 매트릭스라고 불린다(그림 5). 뿐만 아니라 세포 매트릭스 보합세포를 형성하기 위해 함께 조직,그러나 그것은 또한 허용한 세포내에서 조직을 서로 통신한다.
혈액 응고는 세포 통신에서 세포 외 매트릭스의 역할에 대한 예를 제공합니다. 혈관을 일렬로 세우는 세포가 손상되면 조직 인자라고하는 단백질 수용체를 표시합니다., 할 때 조직이는 요인 결합으로 다른 요인 extracellular 매트릭스에서,그것이 원인이 혈소판을 준수하의 벽에 손상된 혈관을 자극하는 인접한 평활근 세포에서 혈관하는 계약(이렇게 죄는 혈관),그리고 일련의 시작 단계를 자극하는 혈소판 생성 응고인자.
세포 접합
세포할 수 있도 서로 통신하여 직접 연락처로 언급 세포 수 있습니다. 식물과 동물 세포가 이것을하는 방식에는 약간의 차이가 있습니다., Plasmodesmata(singular=plasmodesma)는 식물 세포 사이의 접합부 인 반면,동물 세포 접촉은 타이트 및 갭 접합부 및 데스 모좀을 포함한다.
에서 일반적으로,길게 뻗어 플라즈마의 세포막의 식물세포 중 하나를 터치기 때문에 다른들은 세포벽을 둘러싼 각각의 셀이다. Plasmodesmata 수많은 채널을 통과하는 간의 세포벽에 인접한 식물세포를 연결,그들의 세포질 신호 활성화 분자과 영양분을 수송 셀(Figure6a).,
단단한 접합부는 인접한 두 동물 세포 사이의 방수 밀봉입니다(그림 6b). 단백질은 세포를 서로 단단히 고정시킵니다. 이 단단한 접착은 재료가 세포 사이에서 누출되는 것을 방지합니다. 단단한 접합부는 일반적으로 내부 장기와 충치를 줄 지어 피부의 대부분을 구성하는 상피 조직에서 발견됩니다. 예를 들어,요로 방광을 라이닝하는 상피 세포의 단단한 접합부는 소변이 세포 외 공간으로 누출되는 것을 방지합니다.,
또한 동물 세포에서만 발견되는 것은 인접한 상피 세포 사이의 스폿 용접처럼 작용하는 데스 모좀입니다(그림 6c). 그들은 피부,심장 및 근육과 같이 뻗어있는 기관 및 조직에서 시트와 같은 형성으로 세포를 함께 유지합니다.
갭 접합에서 동물 세포는 다음과 같 plasmodesmata 에서 식물세포에서 그들이 채널 사이에 인접한 세포를 허용하는을 위한 이온의 수송,영양분과 기타 물질 사용을 세포하는 통신(그림 6d). 그러나 구조적으로 갭 접합과 플라즈마마타는 다르다.,
그림 6. 세포 사이에는 네 가지 종류의 연결이 있습니다. (a)plasmodesma 는 인접한 두 식물 세포의 세포벽 사이의 채널입니다. (b)단단한 접합부는 인접한 동물 세포에 합류한다. (c)데스 모좀은 두 개의 동물 세포를 함께 결합합니다. (d)갭 접합은 동물 세포 사이의 채널로서 작용한다. (credit b,c,d:Mariana Ruiz Villareal 의 작업 수정)
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