eukariotska stanica

Biolog

2022

Objašnjavamo što je eukariotska stanica, vrste koje postoje, njihove dijelove i funkcije. Također, njegove razlike s prokariotskom stanicom.

Eukariotske stanice karakteriziraju dobro definiranu jezgru.

Što je eukariotska stanica?

Zove se eukariotska stanica (od grčke riječi eukariota, uvezivanje eu "Istina" i karyon "Nut, nucleus") svim onim stanicama u čijim se citoplazmama nalazi membrana koja ograničava stanična jezgra, koji sadrži većinu njihovog genetskog materijala (DNK). Po tome se razlikuje od prokariotska stanica, mnogo primitivnije i čiji je genetski materijal raspršen u citoplazma. Nadalje, za razliku od prokariota, eukariotske stanice posjeduju organele ili organele, specijalizirane substanične strukture koje se mogu identificirati unutar i koje su ograničene membranama (na primjer, stanice mitohondrije i kloroplasti).

Pojava eukariotskih stanica bila je važan korak u evoluciji života, postavljajući temelje za mnogo veću biološku raznolikost, uključujući pojavu Stanice specijalizirana unutar višestaničnih organizacija. To je dovelo do kraljevstva: protisti, gljive, bilje, Y životinje. The živa bića sastavljene od eukariotskih stanica nazivaju se eukarioti.

Iako znanstvena zajednica ne sumnja u relevantnost pojave eukariotskih stanica, još nije bilo moguće dati sasvim jasno objašnjenje njihova nastanka. Najprihvaćenija teorija postavlja moguću simbiogenezu između dva prokariota, odnosno proces simbioza između jednog bakterija i arhea koja bi, koegzistirajući na vrlo blizak način, s prolaskom naraštaja sastavila isti organizam, toliko ovisna da su postala jedna o drugoj. Ovu teoriju o nastanku eukariotskih stanica pokrenula je američka evolucijska biologinja Lynn Margulis 1967. godine, a poznata je kao "Endosimbiotska teorija" ili "Teorija serijske endosimbioze".

Eukariotski tipovi stanica

Postoje različite vrste eukariotskih stanica, ali u osnovi se prepoznaju četiri, svaka s različitim strukturama i procesima:

  • Stanice povrća. Imaju staničnu stijenku (sastoje se od celuloze i protein) koji pokriva vaše plazma membrana i daje im krutost, zaštitu i otpornost. Osim toga, biljne stanice imaju kloroplaste, odnosno organele koje sadrže klorofil potreban za provođenje procesa fotosinteza; i veliku središnju vakuolu, koja održava oblik stanice i kontrolira pokret od molekule u citoplazmi.
  • Životinjske stanice. Nemaju kloroplaste (budući da ne fotosintezuju) niti staničnu stijenku. No, za razliku od biljnih stanica, one imaju centriole (organele koje sudjeluju u diobi stanica) i imaju manje, ali obilnije vakuole, zvane vezikule. Zbog nedostatka stanične stijenke, životinjske stanice mogu poprimiti velik broj promjenjivih oblika, pa čak i progutati druge stanice.
  • Stanice gljiva. Nalikuju životinjskim stanicama, iako se od njih razlikuju po prisutnosti stanične stijenke sastavljene od hitina (koje životinjske stanice nemaju). Još jedna razlikovna značajka je da gljivične stanice imaju manju specijalizaciju stanica od životinjskih stanica. Iako nije najčešća, postoje jednostanične gljive, kao npr kvasac.
  • Protiste stanice. Eukariotske stanice često su dio višestanični organizmi. Međutim, postoje protisti koji su jednostavni jednostanični ili višestanični eukariotski organizmi koji ne tvore tkiva. Iako su jednostanični eukarioti jednostavnija bića od životinja i biljaka, činjenica da se sastoje od jedne stanice koja mora obavljati sve funkcije organizma čini stanicu složenom organizacijom. Osim toga, mogu doseći makroskopske veličine. Neki primjeri ove vrste organizama su euglena i paramecija.

Funkcije eukariotske stanice

Eukariotske stanice imaju dvije primarne funkcije: hranjenje i razmnožavanje.

Eukariotske stanice, poput prokariota, obavljaju bitne funkcije:

  • Prehrana. Uključuje ugradnju hranjivih tvari u unutrašnjost stanice i njihovu transformaciju u druge tvari koje se koriste za formiranje i zamjenu staničnih struktura te za dobivanje Energija potrebno za obavljanje svih svojih funkcija. Ovisno o njihovoj prehrani, stanice mogu biti autotrofi (izrađuju svoje hrana iz anorganski materijal procesima kao što je fotosinteza) ili heterotrofi (moraju uključiti organski materijal jer ga nisu sposobni proizvesti). Zbroj svih kemijskih aktivnosti stanice je njezin metabolizam.
  • Povećati. Uključuje povećanje veličine pojedinačnih stanica u organizmu, broja stanica ili oboje. Rast može biti ujednačen u različitim dijelovima organizma ili može biti veći u nekim dijelovima od drugih, uzrokujući da se proporcije tijela mijenjaju kako dolazi do rasta.
  • Odgovor na podražaje. Stanice stupaju u interakciju s okolinom koja ih okružuje, primajući različite podražaje (kao što su varijacije u temperatura, vlažnost ili kiselost) i razradu odgovarajućih odgovora na svaki od njih (kao što je kontrakcija ili translacija). Ova sposobnost reagiranja na podražaje iz okoline poznata je kao razdražljivost.
  • Reprodukcija. To je proces formiranja novih stanica (ili stanica kćeri) iz početne stanice (ili matične stanice). Postoje dvije vrste procesa reprodukcije stanica: mitoza Y mejoza. Kroz mitozu, matična stanica stvara dvije identične stanice kćeri, odnosno s istom količinom genetski materijal i identične nasljedne podatke. S druge strane, kroz mejozu, matična stanica stvara četiri stanice kćeri koje su genetski različite jedna od druge i koje također imaju upola manji genetski materijal od početne stanice. Mitoza intervenira u procesima rasta i popravka tkiva, te u reprodukciji živih bića koja se razmnožavaju aseksualno. Mejoza ima još jedan cilj: javlja se samo da nastane gamete.
  • Prilagodba. Sposobnost stanica da se razvijaju tijekom mnogih generacija i prilagode se svom okruženju omogućuje im preživljavanje u svijetu koji se mijenja. Prilagodbe su naslijeđene karakteristike koje povećavaju sposobnost organizma da preživi u određenom okruženju. Prilagodbe mogu biti strukturne, fiziološke, biokemijske, bihevioralne ili kombinacija ove četiri. Svi biološki uspješni organizmi složeni su skup koordiniranih prilagodbi koje su se dogodile kroz evolucijske procese.

Funkcije metabolizma, rasta, odgovora na podražaje, reprodukcije i prilagodbe provode sve stanice koje pripadaju i prokariotskim i eukariotskim organizmima. Međutim, to nisu jedine stanične funkcije: postoje i druge funkcije ovisno o svakoj vrsti stanice i tkivu ili organizmu kojem pripadaju. Na primjer, neurona (koji su dio živčanog tkiva) mogu komunicirati putem električnih impulsa.

Dijelovi eukariotske stanice

Stanična jezgra je središnja organela, omeđena dvostrukom poroznom membranom.

Glavne komponente eukariotskih stanica su:

  • Stanična ili plazma membrana. To je dvostruka barijera koja se sastoji od lipida Y protein koja omeđuje stanicu, kako bi je izolirala od okoline koja je okružuje. Plazma membrana ima selektivnu propusnost: dopušta samo ulazak tvari neophodan za citoplazmu, a također i za izbacivanje metaboličkog otpada. Ova struktura je prisutna u svim eukariotskim stanicama, pa čak i u prokariotima.
  • Stanični zid. To je kruta struktura koja je izvan plazma membrane i daje stanici oblik, potporu i zaštitu. Stanična stijenka je prisutna samo u stanice povrća i kod gljiva, iako mu se sastav razlikuje između oba tipa stanica: u biljkama se sastoji od celuloze i bjelančevina, dok se u gljiva sastoji od hitina. Iako ova struktura štiti stanicu, ona sprječava njezin rast i ograničava je na fiksne strukture.
  • Stanična jezgra. To je središnja organela, ograničena dvostrukom poroznom membranom koja omogućuje izmjenu materijala između citoplazme i njezine unutrašnjosti. U jezgri se nalazi genetski materijal (DNA) stanice, koji je organiziran u kromosomi. Osim toga, unutar jezgre postoji specijalizirana regija nazvana nukleolus, gdje se transkribira ribosomska RNA, koja će kasnije postati dio ribosoma. Jezgra je prisutna u svim eukariotskim stanicama.
  • ribosomi. To su strukture koje formiraju RNA i proteini, u kojima se odvija sinteza proteina. Ribosomi se nalaze u svim vrstama stanica, čak i u prokariotima (iako su manji). Neki ribosomi su slobodni u citoplazmi, a drugi su pričvršćeni na grubi endoplazmatski retikulum.
  • Citoplazma. To je vodeni medij u kojem se nalaze različite organele stanice. Citoplazma se sastoji od citosola, vodenog dijela bez organela koji sadrži otopljene tvari, i citoskeleta, mreže filamenata koja daje oblik stanici.

Osim prisutnosti jezgre, jedna od karakterističnih karakteristika eukariotske stanice je prisutnost organela ili substaničnih odjeljaka okruženih membranom, koji imaju specijalizirane funkcije. Neki su:

  • lizosomi. Oni su vezikule ispunjene enzimi probavni sustav, prisutan isključivo u životinjskim stanicama. Procesi stanične probave provode se u lizosomima, katalizirani enzimima koji oni sadrže.
  • mitohondrije. Oni su organele u kojima se odvija proces staničnog disanja. Okruženi su dvostrukom membranom, koja omogućuje stanici dobivanje energije koja joj je potrebna za obavljanje svojih funkcija. Mitohondriji su prisutni u svim vrstama eukariotskih stanica i njihov broj varira ovisno o njihovim potrebama: stanice s visokim energetskim zahtjevima obično imaju veći broj mitohondrija.
  • Kloroplasti Oni su organele u kojima se odvija fotosinteza, a predstavljaju složeni sustav membrana. Temeljna komponenta ovih organela je klorofil, zeleni pigment koji sudjeluje u procesu fotosinteze i omogućuje mu da uhvati sunčeva svjetlost. Kloroplasti su jedinstveni za fotosintetske stanice, pa su prisutni u svim biljkama i algama, čije boja Karakterističnu zelenu daje prisutnost klorofila.
  • Vakuola. Oni su vrsta velikog žučnog mjehura koji pohranjuje Voda, mineralne soli i druge tvari, a koje se nalaze samo u biljnim stanicama. Vakuola održava oblik stanice i pruža potporu stanici, osim što sudjeluje u unutarstaničnom kretanju tvari. Životinjske stanice imaju vakuole, ali one su manje i u većoj količini.
  • Centriole. To su cjevaste strukture koje se nalaze isključivo u životinjskim stanicama. Oni sudjeluju u razdvajanju kromosomi tijekom procesa diobe stanica.
  • Endoplazmatski retikulum. To je membranski sustav koji se nastavlja sa staničnom jezgrom i proteže se cijelom stanicom. Njegova je funkcija povezana sa sintezom spojeva namijenjenih uglavnom za vanjski dio stanice. Endoplazmatski retikulum se dijeli na hrapav i gladak, ovisno o prisutnosti ili odsutnosti ribosoma na njegovoj površini: hrapavi retikulum sadrži ribosome i uglavnom je odgovoran za sintezu proteina za izvoz, dok je glatki retikulum uglavnom povezan s metaboličkim putovima the lipida.
  • Golgijev aparat. To je organela koja se sastoji od skupa spljoštenih diskova i vrećica zvanih cisterne. Funkcija Golgijevog aparata povezana je s modifikacijom i pakiranjem proteina i ostalog biomolekule (kao ugljikohidrati i lipidi) za izlučivanje ili transport.

Razlika između eukariotske stanice i prokariotske stanice

Prokariotske stanice su jednostavnije i manje od eukariotskih stanica.

Glavne razlike između ove dvije vrste stanica su:

  • Osnovna prisutnost. Najvažnija razlika je u tome što je kod prokariota genetski materijal raspršen u citoplazmi u području zvanom nukleoid, umjesto unutar jezgre, kao što je slučaj u eukariota.
  • tip DNK. Prokarioti imaju jednu, kružnu molekulu DNK, koja nije povezana s proteinima, zbog čega se često naziva "gola, kružna DNK". Sa svoje strane, genetski materijal eukariota ima linearni oblik i povezan je s proteinima, tvoreći kromatin (ili kromosome, kada se stanica sprema ući u diobu stanice). Svaka vrsta eukariotskog organizma ima karakterističan broj kromosoma.
  • Veličina. Eukariotske stanice su znatno veće veličine (10-100 µm) od običnih prokariotskih stanica (0,2-2,0 µm).
  • Ustav. Većina eukariotskih organizama je višestanična, dok su svi prokarioti jednostanični. Međutim, vrijedno je zapamtiti da postoje neki jednostanični eukariotski organizmi, kao što su paramecija i kvasac.
  • Reprodukcija. Prokarioti se razmnožavaju aseksualno (binarnom fisijom), dok eukarioti imaju oboje spolno razmnožavanje (mejozom, čime nastaju gamete ili spolne stanice) kao aseksualan (za mitoza).
  • Stanične organele. Eukariotske stanice predstavljaju organele sa specifičnim membranama i funkcijama, kao npr mitohondrije, lizosomi ili kloroplasti.
!-- GDPR -->