läranderesultat
- identifiera viktiga organeller som endast finns i växtceller, inklusive kloroplaster och centrala vakuoler
- identifiera viktiga organeller som endast finns i djurceller, inklusive centrosomer och lysosomer
vid denna tidpunkt bör det stå klart att eukaryotiska celler har en mer komplex struktur och att de har än gör prokaryota celler. Organeller tillåter att olika funktioner uppträder i cellen samtidigt., Trots deras grundläggande likheter finns det vissa slående skillnader mellan djur-och växtceller (se Figur 1).
djurceller har centrosomer (eller ett par centrioler) och lysosomer, medan växtceller inte gör det. Växtceller har en cellvägg, kloroplaster, plasmodesmata och plastider som används för lagring och en stor central vakuol, medan djurceller inte gör det.
Övningsfråga
Figur 1. a) en typisk djurcell och B) en typisk växtcell.,
vilka strukturer har en växtcell som en djurcell inte har? Vilka strukturer har en djurcell som en växtcell inte har?
växtceller
cellväggen
i Figur 1b, diagrammet för en växtcell, ser du en struktur utanför plasmamembranet som kallas cellväggen., Cellväggen är en styv beläggning som skyddar cellen, ger strukturellt stöd och ger form till cellen. Svampceller och vissa protistceller har också cellväggar.
medan huvudkomponenten i prokaryota cellväggar är peptidoglykan, är den huvudsakliga organiska molekylen i växtcellväggen cellulosa (Figur 2), en polysackarid bestående av långa, raka kedjor av glukosenheter. När näringsinformation hänvisar till kostfiber hänvisar den till cellulosainnehållet i maten.
Figur 2., Cellulosa är en lång kedja av p-glukosmolekyler förbundna med en 1-4 koppling. De streckade linjerna i varje ände av figuren indikerar en serie många fler glukosenheter. Sidans storlek gör det omöjligt att skildra en hel cellulosamolekyl.
kloroplaster
Figur 3. Detta förenklade diagram av en kloroplast visar det yttre membranet, inre membranet, tylakoider, grana och stroma.
liksom mitokondrier har kloroplaster också sitt eget DNA och ribosomer., Kloroplaster fungerar i fotosyntes och kan hittas i fotoautotrofa eukaryota celler som växter och alger. I fotosyntes används koldioxid, vatten och ljusenergi för att göra glukos och syre. Detta är den största skillnaden mellan växter och djur: växter (autotrofer) kan göra sin egen mat, som glukos, medan djur (heterotrofer) måste förlita sig på andra organismer för sina organiska föreningar eller livsmedelskälla.,
liksom mitokondrier har kloroplaster yttre och inre membran, men inom det utrymme som är inneslutet av ett kloroplasts inre membran är en uppsättning sammankopplade och staplade, vätskefyllda membransäckar som kallas tylakoider (Figur 3). Varje stapel tylakoider kallas ett granum (plural = grana). Vätskan som omges av det inre membranet och omger grana kallas stroma.
kloroplasterna innehåller ett grönt pigment som kallas klorofyll, som fångar solens energi för fotosyntes. Liksom växtceller har fotosyntetiska protister också kloroplaster., Vissa bakterier utför också fotosyntes, men de har inte kloroplaster. Deras fotosyntetiska pigment ligger i tylakoidmembranet i själva cellen.
endosymbios
Vi har nämnt att både mitokondrier och kloroplaster innehåller DNA och ribosomer. Har du undrat varför? Starka bevis pekar på endosymbios som förklaringen.
symbios är ett förhållande där organismer från två separata arter lever i nära samarbete och vanligtvis uppvisar specifika anpassningar till varandra., Endosymbios (endo-= inuti) är ett förhållande där en organism lever inuti den andra. Endosymbiotiska relationer finns i överflöd i naturen. Mikrober som producerar vitamin K lever inuti den mänskliga tarmen. Detta förhållande är fördelaktigt för oss eftersom vi inte kan syntetisera vitamin K. Det är också fördelaktigt för mikroberna eftersom de är skyddade från andra organismer och ges en stabil livsmiljö och riklig mat genom att leva i tjocktarmen.
forskare har länge märkt att bakterier, mitokondrier och kloroplaster är lika stora., Vi vet också att mitokondrier och kloroplaster har DNA och ribosomer, precis som bakterier gör. Forskare tror att värdceller och bakterier bildade ett ömsesidigt fördelaktigt endosymbiotiskt förhållande när värdcellerna intog aeroba bakterier och cyanobakterier men förstörde dem inte. Genom evolutionen blev dessa intagna bakterier mer specialiserade på sina funktioner, med de aeroba bakterierna som blev mitokondrier och de fotosyntetiska bakterierna blev kloroplaster.,
prova det
den centrala vakuolen
tidigare nämnde vi vakuoler som väsentliga komponenter i växtceller. Om du tittar på Figur 1b ser du att växtceller var och en har en stor, central vakuol som upptar det mesta av cellen. Den centrala vakuolen spelar en nyckelroll för att reglera cellens koncentration av vatten vid förändrade miljöförhållanden. I växtceller ger vätskan inuti den centrala vakuolen turgortrycket, vilket är det yttre trycket som orsakas av vätskan inuti cellen., Har du någonsin märkt att om du glömmer att vattna en växt i några dagar, det vissnar? Det beror på att vattenkoncentrationen i jorden blir lägre än vattenkoncentrationen i växten, rör sig vatten ut ur de centrala vakuolerna och cytoplasman och in i jorden. Eftersom den centrala vakuolen krymper, lämnar den cellväggen utan stöd. Denna förlust av stöd till cellväggarna hos en växt resulterar i det visade utseendet. När den centrala vakuolen är fylld med vatten, ger det ett lågt energimedel för växtcellen att expandera (i motsats till att förbruka energi för att faktiskt öka i storlek)., Dessutom kan denna vätska avskräcka växtätande eftersom den bittra smaken av avfallet som den innehåller avskräcker konsumtion av insekter och djur. Den centrala vakuolen fungerar också för att lagra proteiner vid utveckling av fröceller.
djurceller
lysosomer
Figur 4. En makrofag har fagocyterat en potentiellt patogen bakterie i en vesikel, som sedan smälter med en lysosom i cellen så att patogenen kan förstöras. Andra organeller är närvarande i cellen, men för enkelhet visas inte.,
i djurceller är lysosomerna cellens ”sophantering.”Matsmältningsenzymer inom lysosomerna hjälper nedbrytningen av proteiner, polysackarider, lipider, nukleinsyror och till och med slitna organeller. I encelliga eukaryoter är lysosomer viktiga för matsmältningen av maten de äter och återvinningen av organeller. Dessa enzymer är aktiva vid ett mycket lägre pH (mer surt) än de som finns i cytoplasman., Många reaktioner som äger rum i cytoplasman kunde inte förekomma vid ett lågt pH, vilket är fördelen med att dela upp eukaryota cellen i organeller uppenbar.
lysosomer använder också sina hydrolytiska enzymer för att förstöra sjukdomsframkallande organismer som kan komma in i cellen. Ett bra exempel på detta förekommer i en grupp vita blodkroppar som kallas makrofager, som är en del av kroppens immunförsvar. I en process som kallas fagocytos, en del av plasmamembranet av makrofaginater (veck i) och uppslukar en patogen., Den invaderade sektionen, med patogenen inuti, klämmer sedan av sig från plasmamembranet och blir en vesikel. Vesikeln smälter med en lysosom. Lysosomens hydrolytiska enzymer förstör sedan patogenen (Figur 4).
extracellulär matris av djurceller
Figur 5. Den extracellulära matrisen består av ett nätverk av ämnen som utsöndras av celler.
de flesta djurceller släpper ut material i det extracellulära utrymmet. De primära komponenterna i dessa material är glykoproteiner och proteinkollagen., Sammantaget kallas dessa material den extracellulära matrisen (Figur 5). Inte bara håller den extracellulära matrisen cellerna ihop för att bilda en vävnad, men det gör det också möjligt för cellerna i vävnaden att kommunicera med varandra.
blodpropp ger ett exempel på den extracellulära matrisens roll i cellkommunikation. När cellerna som fodrar ett blodkärl är skadade, visar de en proteinreceptor som kallas vävnadsfaktor., När vävnadsfaktor binder med en annan faktor i den extracellulära matrisen, orsakar det blodplättar att hålla sig till väggen av det skadade blodkärlet, stimulerar intilliggande glatta muskelceller i blodkärlet att dra ihop sig (vilket begränsar blodkärlet), och initierar en rad steg som stimulerar blodplättarna att producera koagulationsfaktorer.
intercellulära korsningar
celler kan också kommunicera med varandra genom direktkontakt, kallad intercellulära korsningar. Det finns vissa skillnader i hur växt-och djurceller gör detta., Plasmodesmata (singular = plasmodesma) är korsningar mellan växtceller, medan djur cellkontakter inkluderar snäva och gap korsningar, och desmosomer.
i allmänhet kan långa sträckor av plasmamembranen i närliggande växtceller inte röra varandra eftersom de separeras av cellväggarna som omger varje cell. Plasmodesmata är många kanaler som passerar mellan cellväggarna hos intilliggande växtceller, förbinder deras cytoplasma och möjliggör signalmolekyler och näringsämnen som ska transporteras från cell till cell (figur 6a).,
en tät korsning är en vattentät tätning mellan två intilliggande djurceller (figur 6b). Proteiner håller cellerna tätt mot varandra. Denna täta vidhäftning förhindrar att Material läcker mellan cellerna. Täta korsningar finns vanligtvis i epitelvävnaden som linjer inre organ och hålrum, och komponerar det mesta av huden. Till exempel hindrar de täta korsningar av epitelcellerna som fodrar urinblåsan urin från att läcka in i det extracellulära utrymmet.,
finns också endast i djurceller är desmosomer, som fungerar som punktsvetsar mellan intilliggande epitelceller (figur 6c). De håller cellerna samman i en arkliknande formation i organ och vävnader som sträcker sig, som hud, hjärta och muskler.
Klyftkorsningar i djurceller är som plasmodesmata i växtceller genom att de är kanaler mellan intilliggande celler som möjliggör transport av joner, näringsämnen och andra ämnen som gör det möjligt för celler att kommunicera (figur 6d). Strukturellt skiljer sig emellertid klyftkorsningar och plasmodermata.,
Figur 6. Det finns fyra typer av anslutningar mellan celler. (a) en plasmodesma är en kanal mellan cellväggarna hos två intilliggande växtceller. B) täta korsningar förenas med intilliggande djurceller. C) desmosomer förenar två djurceller tillsammans. d) Klyftkorsningar fungerar som kanaler mellan djurceller. (credit b, c, d: modifiering av arbete av Mariana Ruiz Villareal)
bidra!
förbättra denna sida mer