• Kas ir eikariotu šūna?
• Eikariotu šūnu veidi
• Eikariotu šūnu funkcijas
• Eikariotu šūnas daļas
• Atšķirība starp eikariotu šūnu un prokariotu šūnu

Mēs izskaidrojam, kas ir eikariotu šūna, pastāvošie veidi, to daļas un funkcijas. Arī tās atšķirības ar prokariotu šūnu.

Eikariotu šūnām ir raksturīgs labi definēts kodols.

Kas ir eikariotu šūna?

To sauc par eikariotu šūnu (no grieķu vārda eikariota, iesiešana no eu "Tiesa" un karjons "Rieksts, kodols") visām tām šūnām, kuru citoplazmās var atrast membrānu, kas norobežo šūnu kodols, kas satur lielāko daļu to ģenētiskā materiāla (DNS). Ar to tas atšķiras no prokariotu šūna, daudz primitīvāks un kuru ģenētiskais materiāls ir izkliedēts citoplazma. Turklāt, atšķirībā no prokariotiem, eikariotu šūnām ir organellas vai organellas, specializētas subcelulāras struktūras, kuras var identificēt un ierobežotas ar membrānām (piemēram, šūnām). mitohondriji un hloroplasti).

Eikariotu šūnu rašanās bija nozīmīgs solis dzīvības evolūcijā, kas lika pamatu daudz lielākai bioloģiskajai daudzveidībai, tostarp šūnas specializējas daudzšūnu organizācijās. Tas izraisīja karaļvalstis: protisti, sēnes, augi, Y dzīvnieki. The dzīvās būtnes kas sastāv no eikariotu šūnām, sauc par eikariotiem.

Lai gan zinātnieku aprindās nav šaubu par eikariotu šūnu parādīšanās nozīmīgumu, vēl nav izdevies sniegt ļoti skaidru skaidrojumu par to rašanos. Visvairāk pieņemtā teorija paaugstina iespējamo simbioģenēzi starp diviem prokariotiem, tas ir, procesu simbioze starp vienu baktērija un arheja, kas, ļoti ciešā veidā līdzāspastāvot, būtu veidojusi vienu un to pašu organismu, paaudžu pārejot, tik atkarīgu, ka kļuva viens par otru. Šo teoriju par eikariotu šūnu rašanos 1967. gadā izvirzīja amerikāņu evolūcijas biologs Lins Margulis, un tā ir pazīstama kā "Endosimbiotiskā teorija" vai "Sērijveida endosimbiozes teorija".

Eikariotu šūnu veidi

Ir dažādi eikariotu šūnu veidi, taču pamatā tiek atpazītas četras, katrai no tām ir atšķirīga struktūra un procesi:

• Dārzeņu šūnas. Viņiem ir šūnu siena (sastāv no celulozes un olbaltumvielas), kas aptver jūsu plazmas membrāna un piešķir tiem stingrību, aizsardzību un izturību. Turklāt augu šūnās ir hloroplasti, tas ir, organoīdi, kas satur nepieciešamo hlorofilu, lai veiktu fotosintēze; un liela centrālā vakuola, kas uztur šūnu formu un kontrolē kustība no molekulas citoplazmā.
• Dzīvnieku šūnas. Tiem nav hloroplastu (jo tie nefotosintē) vai šūnu sienas. Bet atšķirībā no augu šūnām tām ir centrioli (organellas, kas piedalās šūnu dalīšanā) un mazākas, bet bagātīgākas vakuoli, ko sauc par pūslīšiem. Šūnu sienas trūkuma dēļ dzīvnieku šūnas var iegūt daudz dažādu formu un pat aprīt citas šūnas.
• Sēnīšu šūnas. Tie atgādina dzīvnieku šūnas, lai gan atšķiras no tām ar šūnu sieniņu, kas sastāv no hitīna (kuras dzīvnieku šūnām nav). Vēl viena atšķirīga iezīme ir tā, ka sēnīšu šūnām ir mazāka šūnu specializācija nekā dzīvnieku šūnām. Lai gan tas nav visizplatītākais, ir sastopamas vienšūnas sēnes, piemēram, raugs.
• Protistu šūnas. Eikariotu šūnas bieži ir daļa no daudzšūnu organismi. Tomēr ir protisti, kas ir vienkārši vienšūnu vai daudzšūnu eikariotu organismi, kas neveido audus. Lai gan vienšūnu eikarioti ir vienkāršākas būtnes nekā dzīvnieki un augi, fakts, ka tie sastāv no vienas šūnas, kurai jāveic visas organisma funkcijas, padara šūnai sarežģītu organizāciju. Turklāt tie var sasniegt makroskopiskus izmērus. Daži šāda veida organismu piemēri ir euglena un paramecia.

Eikariotu šūnu funkcijas

Eikariotu šūnām ir divas galvenās funkcijas: barošana un vairošanās.

Eikariotu šūnas, tāpat kā prokarioti, veic būtiskas funkcijas:

• Uzturs. Tas ietver barības vielu iekļaušanu šūnas iekšpusē un to pārvēršanu citās vielās, kuras izmanto, lai veidotu un aizstātu šūnu struktūras, kā arī iegūtu Enerģija nepieciešams visu savu funkciju veikšanai. Atkarībā no to uztura šūnas var būt autotrofi (viņi veido paši ēdiens no neorganisks materiāls ar tādiem procesiem kā fotosintēze) vai heterotrofi (tajos jāiekļauj organisks materiāls jo viņi nav spējīgi to ražot). Visu šūnas ķīmisko aktivitāšu summa ir tās metabolisms.
• Palielināt. Tas ietver atsevišķu organisma šūnu, šūnu skaita vai abu šūnu lieluma palielināšanos. Izaugsme dažādās ķermeņa daļās var būt vienāda vai dažās daļās lielāka nekā citās, izraisot ķermeņa proporciju izmaiņas augšanas laikā.
• Reakcija uz stimuliem. Šūnas mijiedarbojas ar vidi, kas tās ieskauj, saņemot dažādus stimulus (piemēram, izmaiņas temperatūra, mitrums vai skābums) un izstrādājot katrai no tām atbilstošās atbildes (piemēram, kontrakciju vai translāciju). Šo spēju reaģēt uz vides stimuliem sauc par aizkaitināmību.
• Pavairošana. Tas ir jaunu šūnu (vai meitas šūnu) veidošanās process no sākotnējās šūnas (vai cilmes šūnas). Ir divu veidu šūnu reprodukcijas procesi: mitoze Y mejoze. Ar mitozi cilmes šūna rada divas identiskas meitas šūnas, tas ir, ar tādu pašu daudzumu ģenētiskais materiāls un identiska iedzimta informācija. No otras puses, ar mejozes palīdzību cilmes šūna rada četras meitas šūnas, kas ģenētiski atšķiras viena no otras un kurām ir arī puse no sākotnējās šūnas ģenētiskā materiāla. Mitoze iejaucas audu augšanas un atjaunošanas procesos, kā arī to dzīvo būtņu vairošanās procesā, kas vairojas aseksuāli. Mejozei ir vēl viens mērķis: tā notiek tikai, lai radītu gametas.
• Pielāgošanās. Šūnu spēja attīstīties daudzu paaudžu laikā un pielāgoties savai videi ļauj tām izdzīvot mainīgajā pasaulē. Adaptācijas ir iedzimtas īpašības, kas palielina organisma spēju izdzīvot noteiktā vidē. Pielāgojumi var būt strukturāli, fizioloģiski, bioķīmiski, uzvedības vai četru veidu kombinācija. Visi bioloģiski veiksmīgie organismi ir sarežģīts koordinētu adaptāciju kopums, kas noticis evolūcijas procesos.

Metabolisma, augšanas, reakcijas uz stimuliem, reprodukcijas un adaptācijas funkcijas veic visas šūnas, kas pieder gan prokariotu, gan eikariotu organismiem. Tomēr šīs nav vienīgās šūnu funkcijas: ir arī citas funkcijas, kas ir atkarīgas no katra šūnu veida un audu vai organisma, kuram tās pieder. Piemēram, neironiem (kas ir daļa no nervu audiem) spēj sazināties, izmantojot elektriskos impulsus.

Eikariotu šūnas daļas

Šūnas kodols ir centrālā organelle, ko ierobežo dubulta poraina membrāna.

Galvenās eikariotu šūnu sastāvdaļas ir:

• Šūnu vai plazmas membrāna. Tā ir dubulta barjera, kas sastāv no lipīdi Y olbaltumvielas kas norobežo šūnu, lai izolētu to no vides, kas to ieskauj. Plazmas membrānai ir selektīva caurlaidība: tā ļauj tikai iekļūt vielas nepieciešamas citoplazmai, kā arī vielmaiņas atkritumu izvadīšanai. Šī struktūra ir visās eikariotu šūnās un pat prokariotos.
• Šūnu siena. Tā ir stingra struktūra, kas atrodas ārpus plazmas membrānas un piešķir šūnai formu, atbalstu un aizsardzību. Šūnu siena atrodas tikai dārzeņu šūnas un sēnēs, lai gan tā sastāvs atšķiras starp abiem šūnu tipiem: augos to veido celuloze un olbaltumvielas, savukārt sēnēs to veido hitīns. Lai gan šī struktūra aizsargā šūnu, tā novērš tās augšanu un ierobežo to līdz fiksētām struktūrām.
• Šūnas kodols. Tā ir centrālā organelle, ko ierobežo dubulta poraina membrāna, kas nodrošina materiāla apmaiņu starp citoplazmu un tās iekšpusi. Kodolā atrodas šūnas ģenētiskais materiāls (DNS), kas ir sakārtots hromosomas. Turklāt kodolā ir specializēts reģions, ko sauc par kodolu, kur tiek pārrakstīta ribosomu RNS, kas vēlāk kļūs par ribosomu daļu. Kodols atrodas visās eikariotu šūnās.
• Ribosomas. Tās ir struktūras, ko veido RNS un olbaltumvielas, kurās notiek proteīnu sintēze. Ribosomas ir atrodamas visu veidu šūnās, pat prokariotos (lai gan tās ir nelielas). Dažas ribosomas ir brīvas citoplazmā, bet citas ir pievienotas raupjajam endoplazmatiskajam tīklam.
• Citoplazma. Tā ir ūdens vide, kurā atrodas dažādas šūnas organellas. Citoplazma sastāv no citozola, ūdens daļas, kas nesatur organoīdus, kas satur izšķīdušas vielas, un citoskeleta, pavedienu tīkla, kas piešķir šūnai formu.

Papildus kodola klātbūtnei viena no eikariotu šūnas raksturīgajām iezīmēm ir organellu vai subcelulāru nodalījumu klātbūtne, ko ieskauj membrāna un kuriem ir īpašas funkcijas. Daži no tiem ir:

• Lizosomas. Tie ir pūslīši, kas piepildīti ar fermenti gremošanas sistēmas, kas atrodas tikai dzīvnieku šūnās. Šūnu gremošanas procesi tiek veikti lizosomās, ko katalizē tajās esošie fermenti.
• Mitohondriji. Tās ir organellas, kurās notiek process šūnu elpošana. Tos ieskauj dubultā membrāna, kas ļauj šūnai iegūt enerģiju, kas tai nepieciešama savu funkciju veikšanai. Mitohondriji atrodas visu veidu eikariotu šūnās, un to skaits mainās atkarībā no to vajadzībām: šūnās ar augstu enerģijas patēriņu parasti ir lielāks mitohondriju skaits.
• Hloroplasti Tie ir organoīdi, kuros notiek fotosintēze, un tie veido sarežģītu membrānu sistēmu. Šo organellu galvenā sastāvdaļa ir hlorofils, zaļš pigments, kas piedalās fotosintēzes procesā un ļauj tam uztvert saules gaisma. Hloroplasti ir raksturīgi tikai fotosintēzes šūnām, tāpēc tie atrodas visos augos un aļģēs, kuru krāsa Raksturīgo zaļo krāsu piešķir hlorofila klātbūtne.
• Vacuole. Tie ir sava veida liela žultspūšļa, kas uzglabā Ūdens, minerālsāļi un citas vielas, un kas atrodamas tikai augu šūnās. Vakuola saglabā šūnas formu un nodrošina šūnu atbalstu, papildus piedaloties vielu intracelulārajā kustībā. Dzīvnieku šūnās ir vakuoli, taču tie ir mazāki un lielākā daudzumā.
• Centrioles. Tās ir cauruļveida struktūras, kas atrodamas tikai dzīvnieku šūnās. Viņi piedalās atdalīšanā hromosomas šūnu dalīšanās procesa laikā.
• Endoplazmatiskais tīkls. Tā ir membrānas sistēma, kas turpinās ar šūnas kodolu un stiepjas visā šūnā. Tās funkcija ir saistīta ar savienojumu sintēzi, kas galvenokārt paredzēti šūnas ārpusei. Endoplazmas tīklojums ir sadalīts raupjā un gludajā atkarībā no ribosomu klātbūtnes vai neesamības uz tā virsmas: raupjais tīklojums satur ribosomas un galvenokārt ir atbildīgs par eksportam paredzēto olbaltumvielu sintēzi, savukārt gludais tīklojums galvenokārt ir saistīts ar vielmaiņas ceļiem. uz lipīdi.
• Golgi aparāts. Tā ir organelle, kas sastāv no saplacinātu disku un maisiņu kopuma, ko sauc par cisternām. Golgi aparāta funkcija ir saistīta ar olbaltumvielu un citu modifikāciju un iepakošanu biomolekulas (ogļhidrātu un lipīdu veidā) sekrēcijai vai transportēšanai.

Atšķirība starp eikariotu šūnu un prokariotu šūnu

Prokariotu šūnas ir vienkāršākas un mazākas nekā eikariotu šūnas.

Galvenās atšķirības starp šiem diviem šūnu veidiem ir:

• Galvenā klātbūtne. Vissvarīgākā atšķirība ir tā, ka prokariotos ģenētiskais materiāls ir izkliedēts citoplazmā reģionā, ko sauc par nukleoīdu, nevis kodolā, kā tas ir eikariotu gadījumā.
• DNS tips. Prokariotiem ir viena apļveida DNS molekula, kas nav saistīta ar olbaltumvielām, tāpēc to bieži sauc par "kailu, apļveida DNS". Savukārt eikariotu ģenētiskajam materiālam ir lineāra forma un tas ir saistīts ar olbaltumvielām, veidojot hromatīnu (vai hromosomas, kad šūna gatavojas dalīties šūnā). Katrai eikariotu organismu sugai ir raksturīgs hromosomu skaits.
• Izmērs. Eikariotu šūnas ir ievērojami lielākas (10-100 µm) nekā parastās prokariotu šūnas (0,2-2,0 µm).
• Konstitūcija. Lielākā daļa eikariotu organismu ir daudzšūnu, bet visi prokarioti ir vienšūnas. Tomēr ir vērts atcerēties, ka ir daži vienšūnu eikariotu organismi, piemēram, paramecia un raugs.
• Pavairošana. Prokarioti vairojas aseksuāli (ar bināro dalīšanos), savukārt eikariotiem ir abi seksuālā reprodukcija (ar mejozi, radot gametas vai dzimumšūnas), kā aseksuāls (priekš mitoze).
• Šūnu organellas. Eikariotu šūnas piedāvā organellus ar specifiskām membrānām un funkcijām, piemēram, mitohondriji, lizosomas vai hloroplasti.