Come hai già appreso, le cellule sono l'unità base della vita.
E se speri di ottenere l'asso nella tua scuola media o test di biologia delle scuole superiori o stai cercando un aggiornamento prima della biologia del college, la conoscenza della struttura delle cellule eucariotiche è un must.
Continua a leggere per una panoramica generale che coprirà tutto ciò che devi sapere (la maggior parte) corsi di biologia delle scuole medie e superiori. Segui i link per le guide dettagliate di ciascun organello cellulare per completare i tuoi corsi.
Panoramica delle cellule eucariotiche
Che cosa sono esattamente le cellule eucariotiche? Sono una delle due principali classificazioni delle cellule: eucariotica e procariotica. Sono anche i più complessi dei due. Le cellule eucariotiche comprendono cellule animali - comprese le cellule umane - cellule vegetali, cellule fungine e alghe.
Le cellule eucariotiche sono caratterizzate da un nucleo legato alla membrana. È distinto dalle cellule procariotiche, che hanno un nucleoide - una regione densa di DNA cellulare - ma in realtà non hanno un compartimento separato legato alla membrana come il nucleo.
Le cellule eucariotiche hanno anche organelli, che sono membrana strutture rilegate trovate all'interno della cellula. Se guardassi le cellule eucariotiche al microscopio, vedresti strutture distinte di tutte le forme e dimensioni. Le cellule procariotiche, d'altra parte, apparirebbero più uniformi perché non hanno quelle strutture legate alla membrana per rompere la cellula.
Quindi, perché gli organelli rendono speciali le cellule eucariotiche?
Pensa agli organelli come alle stanze della tua casa: il tuo soggiorno, le camere da letto, i bagni e così via. Sono tutti separati da pareti - nella cella, queste sarebbero le membrane cellulari - e ogni tipo di stanza ha il suo uso distinto che, nel complesso, rende la tua casa un posto comodo dove vivere. Gli organelli funzionano in modo simile; tutti hanno ruoli distinti che aiutano le cellule a funzionare.
Tutti quegli organelli aiutano le cellule eucariotiche a svolgere funzioni più complesse. Quindi, gli organismi con cellule eucariotiche - come gli esseri umani - sono più complessi degli organismi procariotici, come i batteri.
Il nucleo: il centro di controllo della cellula
Parliamo del "cervello" della cellula: il nucleo, che contiene la maggior parte del materiale genetico della cellula. Gran parte del DNA della tua cellula si trova nel nucleo, organizzato in cromosomi. Nell'uomo, ciò significa 23 coppie di due cromosomi o 26 cromosomi in tutto.
Il nucleo è il punto in cui la tua cellula prende le decisioni su quali geni saranno più attivi (o "espressi") e quali geni saranno meno attivi (o "soppresso"). È il sito della trascrizione, che è il primo passo verso la sintesi proteica e l'espressione di un gene in una proteina.
Il nucleo è circondato da una membrana nucleare a doppio strato chiamata inviluppo nucleare. L'involucro contiene diversi pori nucleari, che consentono alle sostanze, tra cui materiale genetico e RNA messaggero o mRNA, di passare dentro e fuori dal nucleo.
E, infine, il nucleo ospita il nucleolo, che è la struttura più grande nel nucleo. Il nucleolo aiuta le tue cellule a produrre ribosomi - più su quelle in un secondo - e svolge anche un ruolo nella risposta allo stress della cellula.
Il citoplasma
Nella biologia cellulare, ogni cellula eucariotica è divisa in due categorie: il nucleo, che abbiamo appena descritto sopra, e il citoplasma, che è, beh, tutto il resto.
Il citoplasma nelle cellule eucariotiche contiene gli altri organelli legati alla membrana che discuteremo di seguito. Contiene anche una sostanza gelatinosa chiamata citosol - una miscela di acqua, sostanze disciolte e proteine strutturali - che costituisce circa il 70 percento del volume della cellula.
The Plasma Membrane: The Ound Boundary
Ogni la cellula eucariotica - cellule animali, cellule vegetali, tu lo chiami - è avvolta da una membrana plasmatica. La struttura della membrana plasmatica è composta da diversi componenti, a seconda del tipo di cellula che stai guardando, ma tutti condividono un componente principale: un doppio strato di fosfolipidi Ogni molecola di fosfolipidi è composto da una testa idrofila (o amante dell'acqua) fosfato, più due acidi grassi idrofobici (o odia l'acqua). La doppia membrana si forma quando due strati di fosfolipidi si allineano da coda a coda, con gli acidi grassi che formano lo strato interno della membrana e i gruppi fosfato all'esterno. Questa disposizione crea bordi distinti per la cellula, rendendo ogni cellula eucariotica ha una propria unità distinta. Ci sono anche altri componenti della membrana plasmatica. Le proteine all'interno della membrana plasmatica aiutano a trasportare materiali dentro e fuori la cellula e ricevono anche segnali chimici dall'ambiente a cui le cellule possono reagire. Alcune delle proteine nella membrana plasmatica (un gruppo chiamato < em> glicoproteine Se una membrana cellulare non suona tutto ciò che forte e sicuro, hai ragione - non lo è! Quindi le tue cellule hanno bisogno di un citoscheletro sotto per aiutare a mantenere la forma della cellula. Il citoscheletro è costituito da proteine strutturali che sono abbastanza forti da supportare la cellula e che possono persino aiutare la cellula a crescere e muoversi. Esistono tre principali tipi di filamenti che compongono il citoscheletro cellulare eucariotico: Il citoscheletro è la ragione per cui le cellule eucariotiche possono assumere forme molto complesse (controlla questa forma di nervo pazzo!) senza, beh, collassare su se stesse. Guarda una cellula animale al microscopio e troverai un altro organello, il centrosoma, che è strettamente correlato al citoscheletro. Il centrosoma funziona come il principale centro di organizzazione dei microtubuli (o MTOC) della cellula. Il centrosoma svolge un ruolo cruciale nella mitosi, al punto che i difetti nel centrosoma sono collegati a malattie della crescita cellulare, come il cancro. Il centrosoma è presente solo nelle cellule animali. Le cellule vegetali e fungine usano meccanismi diversi per organizzare i loro microtubuli. Mentre tutte le cellule eucariotiche contengono un citoscheletro, alcuni tipi di cellule - come le cellule vegetali - hanno una parete cellulare uniforme più protezione. A differenza della membrana cellulare, che è relativamente fluida, la parete cellulare è una struttura rigida che aiuta a mantenere la forma della cellula. La composizione esatta della parete cellulare dipende dal tipo di organismo che stai guardando (alghe, funghi e cellule vegetali hanno pareti cellulari distinte). Ma sono generalmente fatti di polisaccaridi La parete cellulare delle piante fa parte di ciò che aiuta le piante a stare dritte (almeno , fino a quando non sono così privi di acqua che iniziano ad appassire) e resistono a fattori ambientali come il vento. Funziona anche come una membrana semipermeabile, permettendo a determinate sostanze di passare dentro e fuori dalla cellula. Quei ribosomi prodotti nel nucleolo? Ne troverai un sacco nel reticolo endoplasmatico, o ER. Nello specifico li troverai nel reticolo endoplasmatico grezzo (o RER), che prende il nome dall'aspetto "ruvido" che ha grazie a tutti quei ribosomi. In generale, il ER è lo stabilimento di produzione della cellula ed è responsabile della produzione delle sostanze di cui le cellule hanno bisogno per crescere. Nella RER, i ribosomi lavorano duramente per aiutare le tue cellule a produrre le migliaia e migliaia di diverse proteine di cui le tue cellule hanno bisogno per sopravvivere. C'è anche una parte dell'ER che non è coperta di ribosomi, chiamato reticolo endoplasmatico liscio Mentre l'ER è l'impianto di produzione della cellula, l'apparato del Golgi, a volte chiamato corpo del Golgi, è il impianto di confezionamento della cellula. L'apparato del Golgi prende le proteine appena prodotte nell'ER e le "impacchetta" in modo che possano funzionare correttamente nella cellula. Imballa anche le sostanze in piccole unità legate alla membrana chiamate vescicole, quindi vengono spedite nel loro posto corretto nella cellula. L'apparato del Golgi è costituito da piccole sacche chiamate cisternae I lisosomi svolgono anche un ruolo chiave nella lavorazione di proteine, grassi e altre sostanze. Sono piccoli organelli legati alla membrana e sono altamente acidi, il che li aiuta a funzionare come lo "stomaco" della tua cellula. Il lavoro dei lisosomi è di digerire i materiali, abbattendo le proteine indesiderate, carboidrati e lipidi in modo che possano essere rimossi dalla cellula. I lisosomi sono una parte particolarmente importante delle tue cellule immunitarie perché possono digerire i patogeni e impedire loro di danneggiarti nel complesso. Quindi, da dove viene la tua cellula ottiene l'energia per tutta quella produzione? e spedizione? I mitocondri, a volte chiamati la centrale elettrica o la batteria della cellula. Il singolare dei mitocondri è il mitocondrio. Come probabilmente avete indovinato, i mitocondri sono i principali siti di produzione di energia. In particolare, sono dove avvengono le ultime due fasi della respirazione cellulare - e la posizione in cui la cellula produce la maggior parte della sua energia utilizzabile, sotto forma di ATP. Come la maggior parte degli organelli, sono circondati da un doppio strato lipidico. Ma i mitocondri hanno in realtà due membrane (una interna ed una esterna). La membrana interna è strettamente ripiegata su se stessa per una maggiore area superficiale, il che dà a ogni mitocondrio più spazio per effettuare reazioni chimiche e produrre più combustibile per la cellula. Diversi tipi di cellule hanno un numero diverso di mitocondri. Le cellule del fegato e dei muscoli, per esempio, ne sono particolarmente ricche. Mentre i mitocondri potrebbero essere il motore della cellula, il perossisoma è una parte centrale del metabolismo cellulare. Questo perché i perossisomi aiutano ad assorbire i nutrienti all'interno delle cellule e vengono confezionati con enzimi digestivi per scomporli. I perossisomi contengono e neutralizzano anche il perossido di idrogeno - che potrebbe altrimenti danneggiare il DNA o le membrane cellulari - per promuovere la salute a lungo termine delle cellule. Non tutte le cellule contengono cloroplasti non si trovano nelle cellule vegetali o fungine, ma si trovano nelle cellule vegetali e in alcune alghe - ma quelle che le rendono utili. I cloroplasti sono il sito della fotosintesi, l'insieme di reazioni chimiche che aiutano alcuni organismi a produrre energia utilizzabile dalla luce solare e aiutano anche a rimuovere l'anidride carbonica dall'atmosfera. I cloroplasti sono ricchi di pigmenti verdi chiamati clorofilla, che catturano determinate lunghezze d'onda di luce e scatenare le reazioni chimiche che compongono la fotosintesi. Guarda all'interno di un cloroplasto e troverai pile di materiale simile a un pancake chiamato tilacoidi Ogni tilacoide ha il suo propria membrana - anche la membrana tilosoidea - Scopri una cellula vegetale al microscopio e probabilmente vedrai una grande bolla Nelle piante, il vacuolo centrale si riempie di acqua e sostanze disciolte e può diventare così grande da occupare i tre quarti della cellula. Applica la pressione del turgore alla parete cellulare per aiutare a "gonfiare" la cellula in modo che la pianta possa stare dritta. Altri tipi di cellule eucariotiche, come le cellule animali, hanno vacuoli più piccoli. Diversi vacuoli aiutano a conservare i nutrienti e i prodotti di scarto, in modo che rimangano organizzati all'interno della cellula. Hai bisogno di un aggiornamento sulle maggiori differenze tra cellule vegetali e cellule animali? Ti abbiamo coperto:
.
) hanno anche carboidrati attaccati. Le glicoproteine agiscono come "identificazione" per le tue cellule e svolgono un ruolo importante nell'immunità.
Il citoscheletro: il supporto cellulare
. L'actina è altamente dinamica - le fibre di actina possono facilmente diventare più o meno lunghe, a seconda delle esigenze della tua cellula. I filamenti di actina sono particolarmente importanti per la citochinesi (quando una cellula si divide in due alla fine della mitosi) e svolge anche un ruolo chiave nel trasporto e nella mobilità delle cellule.
Il centrosoma
La parete cellulare: il protettore
, che sono carboidrati complessi, nonché di proteine strutturali per il supporto.
Il reticolo endoplasmatico: il produttore
(o SER). Il SER aiuta le tue cellule a produrre lipidi, inclusi i lipidi che formano la membrana plasmatica e le membrane organellari. Aiuta anche a produrre alcuni ormoni, come gli estrogeni e il testosterone.
L'apparato del Golgi: l'impianto di imballaggio
(sembrano una pila di frittelle al microscopio) che aiutano a elaborare i materiali. La faccia cis
dell'apparato del golgi è il lato in entrata che accetta nuovi materiali, e la faccia trans
è il lato in uscita che li rilascia.
Lisosomi: gli "stomaci" di the Cell
I mitocondri: The Powerhouse
Perossisomi
Il cloroplasto: La serra
, circondato da spazio aperto (chiamato stroma
).
The Vacuole
che occupa molto spazio . Questo è il vacuolo centrale.
Cellule vegetali contro cellule animali
