ŽIVOČIŠNÁ BUŇKA: ČÁSTI, FUNKCE, ORGANELY [S OBRÁZKY] - BIOLOGIE

Živočišných buněk je typ eukaryotické buňky, že všechna zvířata v biosféře jsou tvořeny, jak malé ty, které nemůžeme vidět a prvoky, protože jsou mikroskopické, jako velryby a slony, které jsou kolosální savci.

Skutečnost, že živočišné buňky jsou eukaryotické buňky, znamená, že mají intracelulární organely, které se oddělují od zbytku cytosolických složek díky přítomnosti lipidových membrán, a navíc to znamená, že jejich genetický materiál je uzavřen ve specializované struktuře známé jako jádro.

Schéma živočišné buňky a jejích částí (Zdroj: Alejandro Porto přes Wikimedia Commons) Živočišné buňky představují širokou rozmanitost organel ponořených do vnitřku buňky. Některé z těchto struktur jsou také přítomny ve svém protějšku: rostlinná buňka. Některá zvířata jsou však pro zvířata jedinečná, jako jsou například centrioly.

Tato třída buněk je velmi rozmanitá, pokud jde o její tvar a funkci, což je snadno patrné při pozorování a podrobnostech jakékoli zvířecí tkáně pod mikroskopem. Odhaduje se, že v průměru existuje 200 různých typů živočišných buněk.

Vlastnosti zvířecí buňky

- Stejně jako to platí pro rostlinné buňky a pro bakterie a jiné buněčné organismy, živočišné buňky představují pro zvířata hlavní strukturální bloky, které tvoří jejich těla.

- Jsou to eukaryotické buňky, to znamená, že jejich dědičný materiál je uzavřen membránou uvnitř cytosolu.

- Jsou to heterotrofní buňky, což znamená, že musí získat energii k vykonávání svých funkcí z prostředí, které je obklopuje.

- Liší se od rostlinných buněk a mnoha bakterií tím, že nemají tuhou buněčnou stěnu, která je chrání před vysoce kolísavými podmínkami prostředí.

- Stejně jako některé „nižší“ rostliny mají živočišné buňky struktury zvané „ centrosomy “, které se skládají z páru „ centrioles “, které se podílejí na dělení buněk a na organizaci cytoskeletálních mikrotubulů.

Zde je animace lidské zvířecí buňky, kde můžete snadno vidět jádro:

Organely živočišné buňky a jejich funkce

Pokud měl čtenář pozorovat živočišnou buňku mikroskopem na první pohled, je pravděpodobné, že jeho přítomnost odhalí strukturu, která vymezuje množství objemu od okolního média.

V rámci toho, co tato struktura obsahuje, je možné ocenit druh kapaliny, ve které je zavěšena koule s hustší a neprůhlednější podobou. Jedná se tedy o plazmatickou membránu, cytosol a buněčné jádro, které jsou pravděpodobně nejzjevnější strukturou.

Zvětšení mikroskopem 430krát. Můžete vidět jádro s genetickým materiálem a různými organely, jako je endoplazmatické retikulum. Jlipuma1 Bude nutné zvýšit zvětšení objektivu mikroskopu a věnovat zvýšenou pozornost tomu, co je pozorováno, aby se ověřila přítomnost mnoha dalších organel zabudovaných do cytosolu dotyčné buňky.

Pokud byste museli vytvořit seznam různých organel, které vytvářejí cytosol „průměrné“ zvířecí buňky, jako je hypotetická buňka, na kterou se čtenář dívá pod mikroskopem, vypadalo by to takto:

- Plazma a organelární membrána

- Cytosol a cytoskelet

- Jádro

- Nucleolus

- Endoplazmatické retikulum

- Golgiho komplex

- Lysozomy

- Peroxisomy

- Centrosomy

- Mitochondrie

- Cilii a bičíni

Buněčná nebo plazmatická membrána

Plazmová membrána je uvedena v pravém dolním rohu

Membrány jsou bezpochyby jednou z nejdůležitějších struktur nejen pro existenci živočišných buněk, ale také pro rostlinné buňky, bakterie a archaea.

Plazmatická membrána vykonává transcendentální funkci oddělení buněčného obsahu od prostředí, které ho obklopuje, a následně slouží jako selektivní bariéra propustnosti, protože spojuje specifické proteiny, které zprostředkovávají průchod látek z jedné strany buňky na druhou. sám.

Organelární membrány

Membrány, které obklopují vnitřní organely (organelární membrány), umožňují oddělení různých kompartmentů, které tvoří buňky, včetně jádra, což nějak umožňuje „optimalizaci“ zdrojů a rozdělení vnitřních úkolů.

Složení a struktura

Struktura plazmatické membrány. Je indikováno extracelulární médium a spodní část je intracelulární médium

Všechny biologické membrány, včetně membrán živočišných buněk, jsou složeny z lipidových dvojvrstev, které jsou uspořádány tak, že mastné kyseliny lipidových molekul jsou obráceny k sobě ve „středu“ dvojvrstvy, zatímco hlavy polární se „dívají“ na vodné médium, které je obklopuje (intra- a extracelulárně).

Strukturální a molekulární vlastnosti lipidů, které tvoří membrány živočišných buněk, do značné míry závisí na typu dané buňky, jakož i na typu organely.

Jak plazmatická membrána živočišné buňky, tak membrány, které obklopují její organely, jsou spojeny s proteiny, které plní různé funkce. Mohou to být integrální (ty, které procházejí membránou a silně se s ní spojují) nebo periferní (které se spojují s jednou ze dvou ploch membrány a nepřecházejí ji).

Cytosol a cytoskelet

Cytosol je semi-želatinové médium, ve kterém jsou všechny vnitřní komponenty buňky uspořádány uspořádaným způsobem. Jeho složení je relativně stabilní a vyznačuje se přítomností vody a všech živin a signálních molekul, které živočišná buňka potřebuje k přežití.

Cytoskelet je naproti tomu komplexní sítí proteinových filamentů, která je distribuována a rozprostírá se v celém cytosolu.

Součástí jeho funkce je dát každé buňce její charakteristický tvar, uspořádat její vnitřní složky ve specifické oblasti cytosolu a umožnit buňce provádět koordinované pohyby. Účastní se také řady intracelulárních signalizačních a komunikačních procesů, které jsou životně důležité pro všechny buňky.

Cytosolová vlákna

Cytoskelet: síť vláknitých proteinů. Alice Avelino Tato architektonická struktura uvnitř buněk je tvořena třemi typy vláknitých proteinů známých jako intermediální vlákna, mikrotubuly a aktinová vlákna; každý se specifickými vlastnostmi a funkcemi.

Mezilehlá vlákna cytosolu mohou být několika typů: keratinová vlákna, vimentinová vlákna a příbuzná vimentinu a neurofilamentům. V jádru se jedná o jaderné laminy.

Mikrotubuly jsou tvořeny proteinem zvaným tubulin a u zvířat jsou tvořeny strukturami známými jako centrosomy; zatímco aktinová vlákna se skládají z proteinu, pro který byly pojmenovány, a jsou to tenké a flexibilní struktury.

Centrosomy

Jsou hlavními centry organizace mikrotubulů. Jsou umístěny na periferii jádra, když se buňka dělí a je tvořena centrioly spojenými v pravých úhlech, z nichž každý je tvořen devíti trojicemi mikrotubulí uspořádaných válcovitě.

Jádro

Buněčné jádro (Zdroj: BruceBlaus. Při použití tohoto obrázku v externích zdrojích lze citovat jako: pracovníci Blausen.com (2014). «Lékařská galerie Blausen Medical 2014». WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. prostřednictvím Wikimedia Commons) Toto je organela, která odlišuje prokaryotické buňky od eukaryot. Jeho hlavní funkcí je obsahovat uvnitř uvnitř genetický materiál (DNA), a tak řídit v podstatě všechny buněčné funkce.

V něm probíhají složité procesy, jako je replikace DNA při dělení buněk, transkripce genů a důležitá část zpracování výsledných messengerových RNA, které jsou exportovány do cytosolu za účelem translace do proteinů nebo za účelem vykonávání jejich regulačních funkcí..

Jádro je obklopeno dvojitou membránou známou jako jaderná obálka, která, stejně jako plazmatická membrána, představuje selektivní bariéru pro propustnost, protože brání volnému průchodu molekul na obě strany.

Komunikace jádra se zbytkem cytosolu a jeho složek probíhá prostřednictvím struktur jaderného obalu zvaného komplexy jaderných pórů, které jsou schopny rozpoznávat specifické signály nebo štítky v molekulách, které jsou importovány nebo exportovány prostřednictvím svých jader uvnitř.

Mezi oběma membránami jaderného obalu je prostor, který se nazývá perinukleární prostor, a je důležité si uvědomit, že vnější část jaderného obalu pokračuje membránou endoplazmatického retikula, spojující perinukleární prostor s lumenem druhé organely..

Vnitřek jádra je překvapivě organizovaný, což je možné díky existenci proteinů, které fungují jako "nukleoskeleton", které mu poskytují určitou strukturální podporu. Kromě toho jsou chromozomy, ve kterých je jaderná DNA organizována, umístěny ve specifických oblastech organely.

Nucleolus

Nucleolus nebo nucleolus nahoře

Nukleol se nachází uvnitř jádra a je místem, kde dochází k transkripci a zpracování ribozomálních RNA, stejně jako sestavení ribozomů, což jsou struktury odpovědné za translaci messengerových RNA do proteinových sekvencí.

Nejedná se o jadernou organelu, to znamená, že není obklopena membránou, je jednoduše složena z oblastí chromozomů, kde jsou kódovány ribozomální geny, a proteinového aparátu odpovědného za jejich transkripci a enzymatické zpracování (hlavně RNA polymerázy)..

Endoplazmatické retikulum

Je to druh „sítě“ vaků nebo cisteren a tubulů obklopených membránou, která je spojitá s vnější membránou jaderné obálky. Někteří autoři se domnívají, že se jedná o největší organelu většiny buněk, protože v některých případech může představovat až 10% buněk.

Při pohledu pod mikroskopem je vidět, že existuje hrubé endoplazmatické retikulum a další s hladkým vzhledem. Zatímco hrubé endoplazmatické retikulum má na svém vnějším povrchu stovky ribosomů (které jsou odpovědné za translaci membránových proteinů), hladká část souvisí s metabolismem lipidů.

Hladké a drsné endoplazmatické retikulum (Zdroj: OpenStax přes Wikimedia Commons) Funkce této organely souvisí se zpracováním a distribucí buněčných proteinů, zejména těch, které jsou spojeny s lipidovými membránami, jinými slovy se účastní první stanice sekreční trasy.

Je také jedním z hlavních glykosylačních míst proteinu, což je přidání uhlovodíkových zbytků do specifických oblastí peptidového řetězce proteinu.

golgiho komplex

Golgiho komplex nebo aparát je další organela, která se specializuje na zpracování a distribuci proteinů z endoplazmatického retikula do jejich konečných cílů, kterými mohou být lysozomy, sekreční váčky nebo plazmatická membrána.

Uvnitř je také syntéza glykolipidů a glykosylace proteinů.

Jedná se tedy o komplex složený ze zploštělých „pytlů“ nebo cisteren zakrytých membránou, které jsou spojeny s velkým počtem transportních váčků, které se od sebe oddělují.

Má polaritu, proto je rozpoznávána cis tvář (orientovaná k endoplazmatickému retikulu) a trans tvář (kde je výstup vesikul).

Lysozomy

Lyzozom degraduje materiály, které vstupují do buňky a recykluje intracelulární materiály. Krok 1 - Materiál, který vstupuje do potravinové vakuoly plazmatickou membránou. Krok 2-lyzozom v aktivním hydrolytickém enzymu se objevuje, když se potravinová vakuola pohybuje pryč od plazmové membrány. Krok 3 - Fúze lyzozomu s potravinovou vakuolou a hydrolytickými enzymy. Krok 4 - Hydrolytické enzymy tráví částice potravin. Jordan hawes Jsou organely obklopené membránou a mají na starosti degradaci různých typů velkých organických molekul, jako jsou proteiny, lipidy, uhlohydráty a nukleové kyseliny, pro které mají specializované hydrolázové enzymy.

Působí jako „purifikační“ systém buňky a jsou recyklačním centrem pro zastaralé komponenty, včetně vadných nebo zbytečných cytosolických organel.

Mají vzhled sférických vakuol a jejich obsah je relativně hustý, ale jejich tvar a velikost se liší od buňky k buňce.

Peroxisomy

Grafické znázornění peroxisomu.

Zdroj: Rock 'n Roll Tyto malé organely fungují v mnoha reakcích energetického metabolismu zvířat; Mají až 50 různých typů enzymů a podílejí se na:

- Výroba peroxidu vodíku a eliminace volných radikálů

- Degradace mastných kyselin, aminokyselin a dalších organických kyselin

- Biosyntéza lipidů (zejména cholesterolu a dolicholu)

- Syntéza žlučových kyselin odvozených od cholesterolu

- syntéza plazmatu (nezbytných pro srdce a mozkovou tkáň) atd.

Mitochondrie

Mitochondrie jsou hlavní organely produkující energii ve formě ATP v živočišných buňkách s aerobním metabolismem. Jsou morfologicky podobné bakterii a mají svůj vlastní genom, takže se množí nezávisle na buňce.

Tyto organely mají "integrativní" funkci v intermediárním metabolismu různých metabolických drah, zejména s ohledem na oxidační fosforylaci, oxidaci mastných kyselin, Krebsův cyklus, cyklus močoviny, ketogenezi a glukoneogenezi.

Cilia a bičíky

Mnoho živočišných buněk má řasinku nebo bičíky, které jim dávají schopnost pohybu. Příkladem jsou spermie, bičíkovité parazity, jako jsou trypanosomatidy nebo vláskové buňky přítomné v respiračním epitelu.

Cilia a bičíky jsou v podstatě složeny z více či méně stabilních uspořádání mikrotubulů a vyčnívají z cytosolu směrem k plazmatické membráně.

Řasy jsou kratší, podobné chloupkům, zatímco bičíky, jak by napovídá jejich název, jsou delší a tenčí, specializované na buněčný pohyb.

Příklady živočišných buněk

Existuje několik příkladů živočišných buněk v přírodě, mezi něž patří:

- Neurony, příkladem velkého neuronu je obrovský oliheň olihně, který může měřit až 1 metr dlouhý a 1 mm široký.

Nervová buňka (Zdroj: Uživatel: Dhp1080 přes Wikimedia Commons)

- Například vejce, která konzumujeme, jsou dobrým příkladem největších buněk, zejména pokud vezmeme v úvahu pštrosí vejce.

- Kožní buňky, které tvoří různé vrstvy dermis.

- Všechna jednobuněčná zvířata, jako například bičí prvoky, které způsobují u člověka četné nemoci.

- spermie buněk zvířat, která mají sexuální reprodukci, mají hlavu a ocas a mají směrované pohyby.

- Červené krvinky, což jsou buňky bez jádra nebo zbytky krvinek, jako jsou bílé krvinky. Na následujícím obrázku můžete vidět červené krvinky na sklíčku:

Typy živočišných buněk

U zvířat je velká buněčná rozmanitost. Dále uvedeme nejdůležitější typy:

Krvinky

V krvi najdeme dva typy specializovaných buněk. Červené krvinky nebo erytrocyty jsou zodpovědné za přenos kyslíku do různých orgánů v těle. Jednou z nejdůležitějších charakteristik červených krvinek je to, že když zraje, buněčné jádro zmizí.

Uvnitř červených krvinek je hemoglobin, molekula schopná vázat kyslík a transportovat ho. Erytrocyty mají tvar disku. Jsou kulaté a ploché. Jeho buněčná membrána je dostatečně flexibilní, aby těmto buňkám umožnila procházet úzkými krevními cévami.

Druhým typem buněk jsou bílé krvinky nebo leukocyty. Jeho funkce je zcela jiná. Podílejí se na obraně proti infekcím, chorobám a choroboplodným zárodkům. Jsou důležitou součástí imunitního systému.

Svalové buňky

Svaly jsou tvořeny třemi typy buněk: kosterními, hladkými a srdečními. Tyto buňky umožňují pohyb zvířat. Jak již název napovídá, kosterní sval je připevněn ke kostem a přispívá k jejich pohybům. Buňky těchto struktur jsou charakterizovány tím, že jsou dlouhé jako vlákno a mají více než jedno jádro (polynukleované).

Jsou tvořeny dvěma typy proteinů: aktinem a myosinem. Oba mohou být vizualizováni pod mikroskopem jako „pruhy“. Díky těmto vlastnostem se také nazývají pruhované svalové buňky.

Mitochondrie jsou důležitou organelou ve svalových buňkách a vyskytují se ve velkých proporcích. Zhruba ve stovkách.

Hladké svalstvo tvoří stěny orgánů. Ve srovnání s buňkami kosterního svalstva mají menší velikost a mají jedno jádro.

Nakonec se srdeční buňky nacházejí v srdci. Tito jsou zodpovědní za rytmy. Mají jedno nebo více jader a jejich struktura je rozvětvená.

Epitelové buňky

Epitelové buňky pokrývají vnější povrchy těla a povrchy orgánů. Tyto buňky jsou ploché a obecně nepravidelného tvaru. Typické struktury u zvířat, jako jsou drápy, vlasy a nehty, jsou tvořeny shluky epitelových buněk. Jsou rozděleny do tří typů: dlaždicovité, sloupové a krychlové.

- První typ, šupinatý, chrání tělo před vstupem choroboplodných zárodků a vytváří na pokožce několik vrstev. Jsou také přítomny v krevních cévách a jícnu.

- Sloupec je přítomen v žaludku, střevech, hltanu a hrtanu.

- Kubický je obsažen ve štítné žláze a v ledvinách.

Nervové buňky

Nervové buňky nebo neurony jsou základní jednotkou nervového systému. Jeho funkcí je přenos nervového impulsu. Tyto buňky mají zvláštnost vzájemné komunikace. Lze rozlišit tři typy neuronů: senzorické, asociační a motorické neurony.

Neurony jsou obvykle tvořeny dendrity, strukturami, které dodávají tomuto typu buněk stromovitý vzhled. Tělo buňky je oblast neuronu, kde se nacházejí buněčné organely.

Axony jsou procesy, které probíhají po celém těle. Mohou dosáhnout poměrně dlouhých délek: od centimetrů do metrů. Sady axonů různých neuronů tvoří nervy.

Rozdíly mezi živočišnými buňkami a rostlinnými buňkami

Existují určité klíčové aspekty, které odlišují živočišnou buňku od rostliny. Hlavní rozdíly se týkají přítomnosti buněčných stěn, vakuol, chloroplastů a centriolů.

Buněčná zeď

Struktura buněčné stěny

Jedním z nejvýznamnějších rozdílů mezi dvěma eukaryotickými buňkami je přítomnost buněčné stěny v rostlinách, struktura u zvířat chybí. Hlavní složkou buněčné stěny je celulóza.

Buněčná stěna však není pro rostliny jedinečná. To je také nalezené v houbách a baktériích, ačkoli chemické složení se liší mezi skupinami.

Naproti tomu živočišné buňky jsou ohraničeny buněčnou membránou. Díky této vlastnosti jsou živočišné buňky mnohem flexibilnější než rostlinné buňky. Živočišné buňky mohou mít různé formy, zatímco buňky v rostlinách jsou rigidní.

Vakuoly

Vakuoly jsou druh pytlů naplněných vodou, solemi, troskami nebo pigmenty. V živočišných buňkách jsou vakuoly obvykle poměrně početné a malé.

V rostlinných buňkách je pouze jedna velká vakuola. Tento "sac" určuje buněčný turgor. Po naplnění vodou vypadá rostlina baculatě. Když se vakuol vyprázdní, rostlina ztrácí tuhost a uschne.

Chloroplasty

Chloroplasty jsou membránové organely přítomné pouze v rostlinách. Chloroplasty obsahují pigment zvaný chlorofyl. Tato molekula zachycuje světlo a je zodpovědná za zelenou barvu rostlin.

V chloroplastech probíhá klíčový rostlinný proces: fotosyntéza. Díky této organele může rostlina nabírat sluneční světlo a biochemickými reakcemi ji přeměnit na organické molekuly, které slouží rostlině jako potrava.

Zvířata nemají tuto organelu. Pro potraviny vyžadují externí zdroj uhlíku, který se nachází v potravinách. Rostliny jsou proto autotrofy a zvířecí heterotrofy. Stejně jako mitochondrie je původ chloroplastů považován za endosymbiotický.

Centrioly

Centrioly v rostlinných buňkách chybí. Tyto struktury jsou válcovitého tvaru a jsou zapojeny do procesů dělení buněk. Mikrotubuly se rodí z centiolů zodpovědných za distribuci chromozomů v dceřiných buňkách.

Reference

Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Základní buněčná biologie. Věnec věnec.
Cooper, GM, Hausman, RE a Hausman, RE (2000). Buňka: molekulární přístup (svazek 10). Washington, DC: ASM press.
Gartner, LP, a Hiatt, JL (2006). Barevná učebnice histologie ebook. Elsevier Health Sciences.
Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrované základy zoologie (roč. 15). New York: McGraw-Hill.
Villanueva, JR (1970). Živá buňka.

ŽIVOČIŠNÁ BUŇKA: ČÁSTI, FUNKCE, ORGANELY [S OBRÁZKY] - BIOLOGIE - 2024