CELLULÆRE ORGANELLER I DYRE- OG PLANTECELLER: EGENSKABER, FUNKTIONER - BIOLOGI - 2025

De celleorganeller er de strukturer, der udgør cellerne - som en "lille organer" - de udfører, metaboliske, syntetisk, strukturelle varetager produktions- og energiforbrug.

Disse strukturer er indeholdt i cellecytoplasmaen, og generelt er alle eukaryote celler sammensat af et grundlæggende sæt af intracellulære organeller. Disse kan differentieres mellem membran (de har en plasmamembran) og ikke-membran (de mangler en plasmamembran).

Kilde: pixabay.com

Hver organelle har et unikt sæt proteiner, der generelt findes på membranen eller inde i organellen.

Der er organeller, der er ansvarlige for distribution og transport af proteiner (lysosomer), andre udfører metabolske og bioenergetiske funktioner (kloroplaster, mitokondrier og peroxisomer), af cellestruktur og bevægelse (filamenter og mikrotubuli), og der er dem, der er en del af overfladen celle (plasmamembran og cellevæg).

Prokaryotiske celler mangler membranøse organeller, mens vi i eukaryote celler kan finde begge typer organeller. Disse strukturer kan også klassificeres efter deres funktion i cellen.

Organeller: membranøs og ikke-membranøs

Membranøse organeller

Disse organeller har en plasmamembran, der tillader det indre miljø at blive adskilt fra cellecytoplasmaet. Membranen har vesikulære og rørformede former og kan plisseres som i den glatte endoplasmatiske retikulum eller foldes ind i organellen som i mitokondrierne.

Denne organisering af plasmamembranen i organellerne gør det muligt at forøge deres overfladeareal og også danne intracellulære underafdelinger, hvor forskellige stoffer såsom proteiner opbevares eller udskilles.

Blandt membranorganellerne finder vi følgende:

-Cellemembran, der afgrænser cellen og andre cellulære organeller.

-Rough endoplasmic reticulum (RER), sted hvor proteinsyntese og modifikation af nyligt syntetiserede proteiner finder sted.

-Smoth endoplasmic reticulum (REL), hvor lipider og steroider syntetiseres.

-Golgi-apparat, modificerer og pakker proteiner og lipider til transport.

-Endosomer, deltager i endocytose og klassificerer og omdirigerer proteiner til deres endelige destinationer.

-Lysosomer, indeholder fordøjelsesenzymer og deltager i fagocytose.

-Transport vesikler, oversæt materiale og deltage i endocytose og exocytose.

-Mitochondria og chloroplasts producerer ATP, der giver cellen energi.

-Peroxisomes, er involveret i produktion og nedbrydning af H ₂ O ₂ og fedtsyrer.

Ikke-membranøse organeller

Disse organeller har ikke en plasmamembran, der definerer dem, og i dem samles de eksklusive proteiner generelt i de polymerer, der er en del af cytoskeletets strukturelle elementer.

Blandt de ikke-membranøse cytoplasmatiske organeller finder vi:

-Mikrotubuli, der udgør cytoskelettet sammen med actinmikrofilamenter og mellemliggende filamenter.

-Filamenter, er en del af cytoskelettet og er klassificeret i mikrofilamenter og mellemfilamenter.

-Centrioli, cylindriske strukturer, hvorfra ciliens basale legemer stammer.

-Ribosomer, er involveret i proteinsyntese og er sammensat af ribosomalt RNA (rRNA).

Organeller i dyreceller

Dyrecelle (Kilde: Animal_cell_structure_en.svg: LadyofHats (Mariana Ruiz) afledt arbejde: Mel 23-diskussion via Wikimedia Commons)

Dyr udfører daglige aktiviteter med beskyttelse, fodring, fordøjelse, bevægelse, reproduktion og endda død. Mange af disse aktiviteter udføres også inden i cellerne, der udgør disse organismer, og udføres af de cellulære organeller, der udgør cellen.

Generelt har alle celler i en organisme den samme organisation og bruger lignende mekanismer til at udføre alle deres aktiviteter. Nogle celler kan dog specialisere sig så meget i en eller flere funktioner, at de adskiller sig fra de andre ved at have et større antal eller størrelse af visse cellulære strukturer eller regioner.

To hovedregioner eller rum kan differentieres inden for celler: kernen, som er den mest prominente organelle af eukaryote celler, og cytoplasmaen, der indeholder de andre organeller og nogle indeslutninger i den cytoplasmatiske matrix (såsom opløste stoffer og organiske molekyler).

Core

Kernen er den største organelle i cellen og repræsenterer det mest fremragende træk ved eukaryotiske celler, nemlig hvad der adskiller dem fra prokaryote celler. Det er godt afgrænset af to nukleare membraner eller kuverter, der har porer. Inden i kernen er DNA'et i form af kromatin (kondenseret og slappet) og nucleolus.

Kernemembraner tillader det indre af kernen i cellecytoplasmaen at blive isoleret, ud over at tjene som strukturen og understøttelsen af ​​nævnte organelle. Denne konvolut består af en ydre og en indre membran. Den nukleare hylsters funktion er at forhindre passage af molekyler mellem det nukleare indre og cytoplasmaet.

Pore-komplekserne i de nukleare membraner tillader den selektive passage af proteiner og RNA'er, hvilket holder den indre sammensætning af kernen stabil og udfylder også nøgleroller i reguleringen af ​​genekspression.

Cellegenomet er indeholdt i disse organeller, hvorfor det fungerer som et lager til cellens genetiske information. RNA-transkription og -behandling og DNA-replikation forekommer i kernen, og kun translation sker uden for denne organelle.

Plasma membran

Plastmembran

Plasma- eller cellemembranen er en struktur sammensat af to lag af amfipatiske lipider med en hydrofob og en hydrofil del (lipid-dobbeltlag) og nogle proteiner (integreret membran og perifert). Denne struktur er dynamisk og deltager i forskellige fysiologiske og biokemiske processer i celler.

Plasmamembranen er ansvarlig for at holde celleindretningen isoleret fra det omgivende miljø. Det kontrollerer passagen af ​​alle stoffer og molekyler, der kommer ind og forlader cellen gennem forskellige mekanismer, såsom simpel diffusion (til fordel for en koncentrationsgradient), og aktiv transport, hvor transportproteiner er påkrævet.

Groft endoplasmatisk retikulum

Den endoplasmatiske retikulum består af et netværk af tubuli og sække (cisterner), der er omgivet af en membran, der strækker sig fra kernen (ydre kernemembran). Det er også en af ​​de største organeller i celler.

Det ru endoplasmatiske retikulum (RER) har et stort antal ribosomer på sin ydre overflade og indeholder også vesikler, der strækker sig til Golgi-apparatet. Det er en del af proteinsyntesesystemet i cellen. De syntetiserede proteiner passerer ind i RER-tanke, hvor de transformeres, akkumuleres og transporteres.

Sekretoriske celler og celler med en stor mængde plasmamembran, såsom neuroner, har veludviklet groft endoplasmatisk retikulum. De ribosomer, der udgør RER, er ansvarlige for syntesen af ​​sekretoriske proteiner og proteiner, der udgør andre cellulære strukturer, såsom lysosomer, Golgi-apparater og membraner.

Glat endoplasmatisk retikulum

Det glatte endoplasmatiske retikulum (REL) er involveret i lipidsyntese og mangler membranassocierede ribosomer. Den består af korte rør, der har en tendens til at have en rørformet struktur. Det kan være adskilt fra RER eller være en udvidelse af det.

Celler associeret med lipidsyntese og steroidsekretion har højt udviklede REL'er. Denne organelle er også involveret i processerne med afgiftning og konjugering af skadelige stoffer og er meget udviklet i leverceller.

De har enzymer, der modificerer hydrofobe forbindelser, såsom pesticider og kræftfremkaldende stoffer, og omdanner dem til vandopløselige produkter, der let nedbrydes.

Golgi-apparat

I Golgi-apparatet modtages proteinerne, der er syntetiseret og modificeret i det endoplasmatiske retikulum. I denne organelle kan disse proteiner gennemgå andre modifikationer for endelig at blive transporteret til lysosomer, plasmamembraner eller bestemt til sekretion. Glycoproteiner og sphingomyelin syntetiseres i Golgi-apparatet.

Denne organel består af nogle arter af poser omgivet af en membran kendt som cisterner, og de præsenterer tilhørende vesikler. Celler, der udskiller proteiner ved eksocytose, og dem, der syntetiserer membran- og membranassocierede proteiner, har meget aktivt Golgi-apparat.

Strukturen og funktionen af ​​Golgi-apparatet viser polaritet. Den del, der er tættest på RER, kaldes cis-Golgi-netværket (CGN) og har en konveks form. Proteiner fra den endoplasmatiske retikulum kommer ind i denne region, der skal transporteres inden i organellen.

Golgi-stakken udgør den midterste region af organellen og er hvor de metaboliske aktiviteter i strukturen finder sted. Modningsregionen for Golgi-komplekset er kendt som trans-Golgi-netværket (TGN), det har en konkav form og er stedet for organisering og distribution af proteiner mod deres endelige destinationer.

lysosomer

En del af en celle, inklusive lysosomet

Lysosomer er organeller, der indeholder enzymer, der er i stand til at nedbryde proteiner, nukleinsyrer, kulhydrater og lipider. De er dybest set fordøjelsessystemet for celler, nedbrydende biologiske polymerer fanget fra ydersiden af ​​cellen og cellernes egne produkter (autophagy).

Selvom de kan komme i forskellige former og størrelser, afhængigt af det produkt, der er fanget til fordøjelse, er disse organeller generelt tætte sfæriske vakuoler.

Partikler, der er fanget ved endocytose, transporteres til endosomer, som senere modnes til lysosomer ved aggregering af sure hydrolaser fra Golgi-apparatet. Disse hydrolaser er ansvarlige for nedbrydende proteiner, nukleinsyrer, polysaccharider og lipider.

peroxisomer

Grafisk repræsentation af et peroxisom.

Kilde: Rock 'n Roll

Peroxisomer er små organeller (mikrobodier) med en simpel plasmamembran, der indeholder oxidative enzymer (peroxidaser). Oxidationsreaktionen udføres af disse enzymer producerer hydrogenperoxid (H ₂ O ₂).

I disse organeller, katalase er ansvarlig for at regulere og fordøjelse H ₂ O _{2 ved} at styre dets cellulære koncentration. Lever- og nyreceller har betydelige mængder peroxisomer, hvilket er de vigtigste afgiftningscentre i kroppen.

Antallet af peroxisomer indeholdt i en celle reguleres som respons på diæt, forbrug af visse lægemidler og som respons på forskellige hormonelle stimuli.

Mitokondrier

Mitokondrier. Taget og redigeret fra: LadyofHats.

Celler, der forbruger og genererer betydelige mængder energi (såsom strierede muskelceller) har rigelige mængder af mitokondrier. Disse organeller spiller en kritisk rolle i produktionen af ​​metabolisk energi i celler.

De er ansvarlige for produktion af energi i form af ATP fra nedbrydning af kulhydrater og fedtsyrer gennem den oxidative fosforyleringsproces. De kan også beskrives som mobile strømgeneratorer, der er i stand til at bevæge sig rundt i cellen, hvilket giver den nødvendige energi.

Mitochondria er karakteriseret ved at indeholde deres eget DNA og kan kode tRNA, rRNA og nogle mitokondrielle proteiner. De fleste af mitokondrielle proteiner oversættes til ribosomer og transporteres til mitokondrier ved hjælp af specifikke signaler.

Samlingen af ​​mitokondrier involverer proteiner kodet af deres eget genom, andre proteiner kodet i det nukleare genom og proteiner importeret fra cytosolen. Antallet af disse organeller øges ved opdeling under interfase, selvom disse opdelinger ikke er synkroniseret med cellecyklussen.

ribosomer

Ribosomer er små organeller, der deltager i proteinsyntese. Disse består af to underenheder, der er overlejret den ene oven på den anden, der indeholder proteiner og RNA. De spiller en vigtig rolle i konstruktionen af ​​polypeptidkæder under oversættelse.

Ribosomer kan findes frie i cytoplasmaet eller forbundet med den endoplasmatiske retikulum. Ved aktivt at deltage i proteinsyntese er de bundet af mRNA i kæder på op til fem ribosomer kaldet polyribosomer. Celler, der er specialiseret i proteinsyntese, har store mængder af disse organeller.

Organeller i planteceller

Morfoanatomi af en plantecelle (Kilde: Ævar Arnfjörð Bjarmason / galleri via Wikimedia Commons)

De fleste af de tidligere beskrevne organeller (kerne, endoplasmatisk retikulum, Golgi-apparat, ribosomer, plasmamembran og peroxisomer) findes som en del af planteceller, hvor de dybest set udfører de samme funktioner som i dyreceller.

De vigtigste organeller i planteceller, der adskiller dem fra andre organismer, er plastider, vakuoler og cellevæggen. Disse organeller er omgivet af en cytoplasmatisk membran.

Cellular væg

Cellevæggen er et glucoprotein-netværk, der findes i praktisk talt alle planteceller. Det spiller en vigtig rolle i den cellulære udveksling af stoffer og molekyler og i cirkulation af vand i forskellige afstande.

Denne struktur er sammensat af cellulose, hæmicelluloser, pektiner, lignin, suberin, phenoliske polymerer, ioner, vand og forskellige strukturelle og enzymatiske proteiner. Denne organel stammer fra cytokinesis ved indsættelse af cellepladen, som er en skillevægge dannet ved fusionen af ​​Golgi-vesikler i midten af ​​den mitotiske figur.

Komplekse cellevægspolysaccharider syntetiseres i Golgi-apparatet. Cellevæggen, også kendt som den ekstracellulære matrix (ECM), tilvejebringer ikke kun sejhed og definerede former til cellen, men deltager også i processer såsom cellevækst, differentiering og morfogenese og reaktioner på miljømæssige stimuli.

vakuoler

Vakuoler er en af ​​de største organeller, der findes i planteceller. De er omgivet af en simpel membran og er formet som sække, der opbevarer vand og reserver stoffer som stivelse og fedt eller affaldsstoffer og salte. De er sammensat af hydrolytiske enzymer.

De griber ind i processerne med exocytose og endocytose. Proteiner, der transporteres fra Golgi-apparatet, går ind i vakuoler, der antager lysosomernes funktion. De deltager også i at opretholde turgor-pres og osmotisk balance.

plastider

Plastider er organeller omgivet af en dobbelt membran. De klassificeres i chloroplaster, amyloplasts, chromoplasts, oleinoplasts, proteinoplasts, proplasts og etioplasts.

Disse organeller er semi-autonome, da de indeholder deres eget genom, der er kendt som en nukleoid i organellmatrixen eller stromaen, såvel som en replikations-, transkription- og translationsmaskineri.

Plastider udfører forskellige funktioner i planteceller, såsom syntese af stoffer og opbevaring af næringsstoffer og pigmenter.

Typer af plastider

Chloroplaster betragtes som de vigtigste plastider. De er blandt de største organeller i celler og findes i forskellige regioner i den. De findes i grønne blade og væv, der indeholder klorofyl. De griber ind i opsamlingen af ​​solenergi og fikseringen af ​​atmosfærisk kulstof i fotosynteseprocessen.

-Amyloplaster findes i reservevæv. De mangler klorofyll og er fulde af stivelse, der tjener som en butik til disse og deltager også i den gravitropiske opfattelse i rodhætten.

-Chromoplasts opbevarer pigmenter kaldet karotener, som er forbundet med de orange og gule farver af efterårsblade, blomster og frugter.

-Oleinoplaster lagrer olier, mens proteinoplast opbevarer proteiner.

-Proplastidia er små plastider, der findes i meristematiske celler i rødder og stængler. Deres funktion er ikke særlig klar, skønt de menes at være forløbere for de andre plastider. Reformationen af ​​proplastiderne er forbundet med re-differentieringen af ​​nogle modne plastider.

-Etioplaster findes i cotyledoner af planter dyrket i mørke. Når de udsættes for lys, differentieres de hurtigt i chloroplaster.

Referencer

1. Alberts, B., & Bray, D. (2006). Introduktion til cellebiologi. Panamerican Medical Ed.
2. Briar, C., Gabriel, C., Lasserson, D., & Sharrack, B. (2004). Det væsentlige i nervesystemet. Elsevier,
3. Cooper, GM, Hausman, RE & Wright, N. (2010). Cellen. (s. 397-402). Marban.
4. Flores, RC (2004). Biologi 1. Redaktionel Progreso.
5. Jiménez García, L. J & H. Merchand Larios. (2003). Cellulær og molekylærbiologi. Mexico. Redaktionel Pearson Education.
6. Lodish, H., Berk, A., Zipursky, SL, Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2003). Molekylær cellebiologi. Femte udgave. New York: WH Freeman.
7. Magloire, K. (2012). Cracking AP Biologi eksamen. Princeton Review.
8. Pierce, BA (2009). Genetik: En konceptuel tilgang. Panamerican Medical Ed.
9. Ross, MH, Pawlina, W. (2006). Histologi. Redaktionel Médica Panamericana.
10. Sandoval, E. (2005). Teknikker anvendt til undersøgelsen af ​​planteanatomi (bind 38). UNAM.
11. Scheffler, I. (2008). Mitokondrier. Anden version. Wiley
12. Starr, C., Taggart, R., Evers, C., & Starr, L. (2015). Biologi: Livets enhed og mangfoldighed. Nelson Uddannelse.
13. Stille, D. (2006). Dyreceller: Livets mindste enheder. Udforskning af videnskab.
14. Tortora, GJ, Funke, BR, & Case, CL (2007). Introduktion til mikrobiologi. Panamerican Medical Ed.