Biology for Majors II

Cells fall into one of two broad categories: prokariotyczne i eukariotyczne. Jednokomórkowe organizmy z dziedzin Bacteria i Archaea są klasyfikowane jako prokariota (pro = przed; karion- = jądro). Komórki zwierzęce, komórki roślinne, grzyby i protisty są eukariotami (eu = true).

Komponenty komórek prokariotycznych

Wszystkie komórki mają cztery wspólne komponenty: (1) błona plazmatyczna, zewnętrzne pokrycie, które oddziela wnętrze komórki od otaczającego ją środowiska; (2) cytoplazma, składająca się z galaretowatego regionu wewnątrz komórki, w którym znajdują się inne składniki komórkowe; (3) DNA, materiał genetyczny komórki; oraz (4) rybosomy, cząsteczki, które syntetyzują białka. Jednak prokariota różni się od komórek eukariotycznych na kilka sposobów.

Rysunek 1. Ten rysunek przedstawia uogólnioną strukturę komórki prokariotycznej.

Komórka prokariotyczna jest prostym, jednokomórkowym organizmem, który nie posiada jądra ani żadnych innych organelli związanych z błoną. Wkrótce przekonamy się, że u eukariotów jest znacznie inaczej. DNA prokariotyczne znajduje się w centralnej części komórki: w zaciemnionym regionie zwanym nukleoidem (Rysunek 1).

W przeciwieństwie do Archaea i eukariotów, bakterie mają ścianę komórkową zbudowaną z peptydoglikanu, składającego się z cukrów i aminokwasów, a wiele z nich ma kapsułę polisacharydową (Rysunek 1). Ściana komórkowa działa jako dodatkowa warstwa ochronna, pomaga komórce utrzymać jej kształt i zapobiega odwodnieniu. Kapsułka umożliwia komórce przyczepianie się do powierzchni w jej środowisku. Niektóre prokariota posiadają flagelle, pili lub fimbrie. Flagi są używane do poruszania się, podczas gdy większość pili służy do wymiany materiału genetycznego podczas typu rozmnażania zwanego koniugacją.

Komórki eukariotyczne

W naturze związek między formą i funkcją jest widoczny na wszystkich poziomach, w tym na poziomie komórki, i stanie się to jasne, gdy będziemy badać komórki eukariotyczne. Zasada „forma podąża za funkcją” jest spotykana w wielu kontekstach. Oznacza ona, że generalnie można wywnioskować funkcję struktury patrząc na jej formę, ponieważ obie są do siebie dopasowane. Na przykład, ptaki i ryby mają opływowe ciała, które pozwalają im szybko poruszać się przez medium, w którym żyją, czy to powietrze lub woda.

Komórka eukariotyczna jest komórką, która ma jądro związane z błoną i inne przedziały lub worki związane z błoną, zwane organellami, które mają wyspecjalizowane funkcje. Słowo eukariotyczne oznacza „prawdziwe jądro” lub „prawdziwe jądro”, nawiązując do obecności jądra związanego z błoną w tych komórkach. Słowo „organelle” oznacza „mały narząd” i, jak dowiedzieliśmy się wcześniej, organelle pełnią wyspecjalizowane funkcje komórkowe, tak jak organy naszego ciała pełnią wyspecjalizowane funkcje.

Rozmiar komórek

Komórki prokariotyczne o średnicy 0,1-5,0 µm są znacznie mniejsze niż komórki eukariotyczne, których średnica waha się od 10-100 µm (ryc. 2). Mały rozmiar prokariotów umożliwia jonom i cząsteczkom organicznym, które dostają się do ich wnętrza, szybkie rozprzestrzenianie się do innych części komórki. Podobnie, wszelkie odpady wytwarzane wewnątrz komórki prokariotycznej mogą szybko wydostać się na zewnątrz. Jednak większe komórki eukariotyczne wykształciły inne przystosowania strukturalne, aby usprawnić transport komórkowy. W istocie, duże rozmiary tych komórek nie byłyby możliwe bez tych przystosowań. Ogólnie rzecz biorąc, rozmiar komórki jest ograniczony, ponieważ objętość zwiększa się znacznie szybciej niż powierzchnia komórki. W miarę jak komórka staje się coraz większa, coraz trudniej jest jej zdobywać materiały wystarczające do podtrzymania procesów zachodzących wewnątrz komórki, ponieważ względna wielkość powierzchni, przez którą materiały muszą być transportowane, maleje.

Rysunek 2. Rysunek ten przedstawia względne rozmiary różnych rodzajów komórek i składników komórkowych. Dla porównania pokazano dorosłego człowieka.

Wprowadź swój wkład!

Popraw tę stronęDowiedz się więcej