Inhalt
- Prokaryontische Zellen vs. Eukaryontische Zellen
- Zellstrukturen und ihre Funktionen
- Organellen eukaryotischer Zellen
- Plasmamembranen sind die Gatekeeper von Zellen
- Ein genauerer Blick auf Phospholipide
- Der Kern ist das Gehirn der Zelle
Die mikroskopisch kleinen Behälter sind bekannt als Zellen sind die Grundeinheiten der Lebewesen auf der Erde. Jeder von ihnen weist alle Eigenschaften auf, die Wissenschaftler dem Leben zuschreiben. Tatsächlich bestehen einige Lebewesen nur aus einer einzigen Zelle. Ihr eigener Körper hingegen hat eine Größenordnung von 100 Billionen.
Fast alle einzelligen Organismen sind Prokaryotenund im großen Schema der Lebensklassifikation gehören diese entweder zur Domäne der Bakterien oder zur Domäne der Archaea. Der Mensch ist wie alle anderen Tiere, Pflanzen und Pilze Eukaryoten.
Diese winzigen Strukturen führen auf einer "Mikro" -Skala dieselben Aufgaben aus, um sich selbst intakt zu halten, wie Sie und andere Organismen in voller Größe auf einer "Makro" -Skala, um am Leben zu bleiben. Und wenn bei diesen Aufgaben genügend einzelne Zellen versagen, versagt natürlich auch der Elternorganismus.
Strukturen in Zellen haben individuelle Funktionen, und im Allgemeinen können diese unabhängig von der Struktur auf drei wesentliche Aufgaben reduziert werden: A physikalische Schnittstelle oder Grenze mit spezifischen Molekülen; ein systematisches Mittel, um Chemikalien in, entlang oder aus der Struktur zu befördern; und eine spezifische, einzigartige Stoffwechsel- oder Fortpflanzungsfunktion.
Prokaryontische Zellen vs. Eukaryontische Zellen
Während Zellen im Allgemeinen als winzige Bestandteile von Lebewesen angesehen werden, gibt es, wie bereits erwähnt, viele Zellen sind Lebewesen.
Bakterien, die nicht gesehen werden können, aber auf jeden Fall in der Welt präsent sind (z. B. verursachen einige Infektionskrankheiten, andere helfen, dass Lebensmittel wie Käse und Joghurt richtig altern, und wieder andere tragen zur Erhaltung der Gesundheit des menschlichen Verdauungstrakts bei), sind ein Beispiel für einzellige Organismen und für Prokaryoten.
Prokaryontische Zellen weisen im Vergleich zu ihren eukaryontischen Gegenstücken eine begrenzte Anzahl von inneren Bestandteilen auf. Dazu gehören a Zellmembran, Ribosomen, Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Zytoplasma, die vier wesentlichen Merkmale aller lebenden Zellen; Diese werden später ausführlich beschrieben.
Bakterien haben auch Zellwände außerhalb der Zellmembran für zusätzliche Unterstützung, und einige von diesen haben auch Strukturen, die Flagellen genannt werden, peitschenartige Konstrukte, die aus Protein bestehen und die den Organismen helfen, an die sie gebunden sind, sich in ihrer Umgebung zu bewegen.
Eukaryontische Zellen weisen eine Vielzahl von Strukturen auf, die prokaryontische Zellen nicht aufweisen, und dementsprechend haben diese Zellen einen breiteren Funktionsumfang. Die vielleicht wichtigsten sind die Kern und das Mitochondrien.
Zellstrukturen und ihre Funktionen
Bevor Sie sich eingehend damit befassen, wie einzelne Zellstrukturen mit diesen Funktionen umgehen, sollten Sie überprüfen, was diese Strukturen sind und wo sie sich befinden. Die ersten vier Strukturen in der folgenden Liste sind allen Zellen in der Natur gemeinsam. die anderen sind in Eukaryoten zu finden, und wenn eine Struktur nur in bestimmten eukaryotischen Zellen gefunden wird, wird diese Information notiert.
Die Zellmembran: Dies wird auch als Plasma MembranDies kann jedoch zu Verwirrung führen, da eukaryotische Zellen tatsächlich Plasmamembranen um sich haben Organellen, von denen viele unten aufgeführt sind. Diese besteht aus einer Phospholipiddoppelschicht oder zwei sich "spiegelbildlich" gegenüberliegenden, identisch aufgebauten Schichten. Es ist ebenso eine dynamische Maschine wie eine einfache Barriere.
Zytoplasma: Diese gelartige Matrix ist die Substanz, in der sich der Zellkern, die Organellen und andere Zellstrukturen befinden, wie Fruchtstücke in einem klassischen Gelatinedessert. Substanzen bewegen sich durch Diffusion durch das Zytoplasma oder von Bereichen mit höheren Konzentrationen dieser Substanzen zu Bereichen mit niedrigeren Konzentrationen.
Ribosomen: Diese Strukturen, die keine eigenen Membranen haben und daher nicht als echte Organellen gelten, sind die Orte der Proteinsynthese in Zellen und bestehen selbst aus Proteinuntereinheiten. Sie verfügen über "Docking-Stationen" für Boten-Ribonukleinsäure (mRNA), die DNA-Anweisungen aus dem Zellkern enthält, und Aminosäuren, die "Bausteine" von Proteinen.
DNA: Das genetische Material der Zellen befindet sich im Zytoplasma prokaryotischer Zellen, aber in den Kernen (dem Plural des "Kerns") eukaryotischer Zellen. Bestehend aus Monomeren - also wiederkehrenden Untereinheiten - genannt NukleotideDie DNA, von denen es vier grundlegende Arten gibt, wird zusammen mit unterstützenden Proteinen, den so genannten Histonen, in eine lange, fadenförmige Substanz namens verpackt Chromatin, die selbst unterteilt ist in Chromosomen in Eukaryoten.
Organellen eukaryotischer Zellen
Organellen bieten großartige Beispiele für Zellstrukturen, die unterschiedlichen, notwendigen und einzigartigen Zwecken dienen und auf der Aufrechterhaltung von Transportmechanismen beruhen, die wiederum davon abhängen, wie diese Strukturen sich physikalisch auf den Rest der Zelle beziehen.
Mitochondrien sind vielleicht die bekanntesten Moleküle sowohl in Bezug auf ihr charakteristisches Erscheinungsbild unter dem Mikroskop als auch in Bezug auf ihre Funktion, mithilfe der Produkte der chemischen Reaktionen, die Glukose im Zytoplasma aufspalten, so lange wie möglich viel Adenosintriphosphat (ATP) zu extrahieren als Sauerstoff vorhanden ist. Dies ist bekannt als Zellatmung und findet hauptsächlich auf der Mitochondrienmembran statt.
Weitere Schlüsselorganellen sind die endoplasmatisches Retikulum, eine Art zelluläre "Autobahn", die Moleküle zwischen Ribosomen, dem Zellkern, dem Zytoplasma und dem Zelläußeren verpackt und bewegt. Golgi-Körperoder "Scheiben", die wie kleine Taxis vom endoplasmatischen Retikulum abbrechen. LysosomenHierbei handelt es sich um hohle, kugelförmige Körper, die die während der Stoffwechselreaktionen der Zellen gebildeten Abfallprodukte zersetzen.
Plasmamembranen sind die Gatekeeper von Zellen
Die drei Aufgaben der Zellmembran bestehen darin, die Integrität der Zelle selbst zu bewahren, als semipermeable Membran zu dienen, durch die kleine Moleküle gelangen können, und den aktiven Transport von Substanzen über in die Membran eingebettete "Pumpen" zu erleichtern.
Die Moleküle, die jede der beiden Schichten der Membran bilden, sind Phospholipide, die hydrophobe "Schwänze" aus Fett haben, die nach innen (und somit zueinander) weisen, und hydrophile phosphorhaltige "Köpfe", die nach außen (und dies zur Innenseite und Außenseite der Organelle selbst oder im Fall der Organelle) weisen eigentliche Zellmembran, das Innere und Äußere der Zelle selbst).
Diese verlaufen linear und senkrecht zur gesamten flächigen Struktur der Membran insgesamt.
Ein genauerer Blick auf Phospholipide
Die Phospholipide sind nahe genug beieinander, um Giftstoffe oder große Moleküle fernzuhalten, die das Innere schädigen würden, wenn sie durchgelassen würden. Aber sie sind weit genug voneinander entfernt, um kleine Moleküle zuzulassen, die für Stoffwechselprozesse benötigt werden, wie Wasser, Glukose (der Zucker, den alle Zellen zur Energiegewinnung verwenden) und Nukleinsäuren (die zum Aufbau von Nukleotiden und damit von DNA und ATP, der "Energiewährung", verwendet werden. in allen Zellen).
Die Membran verfügt über "Pumpen", die in die Phospholipide eingebettet sind, die ATP verwenden, um Moleküle einzuleiten oder herauszuleiten, die normalerweise nicht passieren würden, entweder aufgrund ihrer Größe oder weil ihre Konzentration auf der Seite, zu der die Moleküle gepumpt werden, größer ist. Dieser Prozess aufgerufen aktiven Transport.
Der Kern ist das Gehirn der Zelle
Der Zellkern jeder Zelle enthält eine vollständige Kopie der gesamten DNA eines Organismus in Form von Chromosomen. Menschen haben 46 Chromosomen, von denen 23 von jedem Elternteil geerbt wurden. Der Kern ist von einer Plasmamembran umgeben, die als Atomhülle.
Während eines aufgerufenen Prozesses MitoseNachdem alle Chromosomen kopiert oder repliziert wurden, wird die Kernhülle aufgelöst und der Kern in zwei Teile geteilt.
Daran schließt sich in Kürze die Teilung der gesamten Zelle an Zytokinese. Dies führt dazu, dass zwei Tochterzellen erstellt werden, die untereinander und mit der übergeordneten Zelle identisch sind.