Sisu
- Prokarüootsed rakud vs eukarüootsed rakud
- Rakkude struktuurid ja nende funktsioonid
- Eukarüootsete rakkude organellid
- Plasmamembraanid on rakkude pidajad
- Fosfolipiide lähemalt
- Tuum on raku aju
Mikroskoopilised mahutid, mida nimetatakse rakud on Maa elus olevate asjade põhiüksused. Neist kõigil on kõik omadused, mida teadlased elule omistavad. Tegelikult koosnevad mõned elusad asjad ainult ühest lahtrist. Teisalt on teie enda keha vahemikus 100 triljonit.
Peaaegu kõik üherakulised organismid on prokarüootidja eluklassifikatsiooni suures plaanis kuuluvad need kas bakterite või Archaea domeeni. Inimesed on koos kõigi teiste loomade, taimede ja seentega eukarüootid.
Need pisikesed struktuurid täidavad samu ülesandeid mikrotasandil, et hoida end puutumata, mida te ja teised täismõõtmelised organismid teete "makro" skaalal, et elus püsida. Ja muidugi, kui piisavalt üksikuid rakke nende ülesannete täitmisel ebaõnnestub, kukub ka emaorganism koos sellega.
Lahtritesisestel struktuuridel on individuaalsed funktsioonid ja üldiselt, olenemata struktuurist, saab neid redutseerida kolmeks oluliseks tööks: A füüsiline liides või piir spetsiifiliste molekulidega; süstemaatiline vahend kemikaalide juhtimiseks konstruktsiooni, piki või välja; ja konkreetne ainulaadne metaboolne või reproduktiivne funktsioon.
Prokarüootsed rakud vs eukarüootsed rakud
Nagu mainitud, peetakse rakke üldiselt elusate piside koostisosadeks, kuid palju rakke on elus asjad.
Bakterid, mida ei ole võimalik näha, kuid mis kindlasti mõjutavad nende olemasolu maailmas (nt mõned põhjustavad nakkushaigusi, teised aitavad toitu, näiteks juustu ja jogurtit, õigesti vananeda ja teised mängivad rolli inimese seedetrakti tervise säilitamisel), on näide üherakulistest organismidest ja prokarüootidest.
Prokarüootsetel rakkudel on piiratud arv sisemisi komponente, võrreldes nende eukarüootsete kolleegidega. Nende hulka kuulub a rakumembraan, ribosoomid, desoksüribonukleiinhape (DNA) ja tsütoplasma, kõigi elusrakkude neli olulist tunnust; neid kirjeldatakse üksikasjalikult hiljem.
Bakteritel on rakumembraanidel raku seinad täiendava toetuse saamiseks ja mõnel neist on ka flagellaks kutsutavad struktuurid, valgest valmistatud piitsakujulised konstruktsioonid, mis aitavad organismidel, millega nad on seotud, oma keskkonnas liikuda.
Eukarüootsetel rakkudel on hulk struktuure, mida prokarüootsed rakud ei oma, ja vastavalt sellele saavad need rakud laiemat funktsioonide valikut. Võib-olla kõige olulisemad on tuum ja mitokondrid.
Rakkude struktuurid ja nende funktsioonid
Enne kui sügavuti uurida, kuidas üksikud rakustruktuurid neid funktsioone käsitlevad, on kasulik üle vaadata, millised need struktuurid on ja kust neid leida saab. Järgnevas loendis on neli esimest struktuuri ühised looduses olevatele rakkudele; teised leitakse eukarüootides ja kui struktuur leitakse ainult teatud eukarüootsetes rakkudes, märgitakse see teave ära.
Rakumembraan: Seda nimetatakse ka plasmamembraan, kuid see võib põhjustada segadust, kuna eukarüootsetel rakkudel on tegelikult plasmamembraanid organellid, millest palju on üksikasjalikumalt allpool. See koosneb fosfolipiidsest kaksikkihist või kahest identselt konstrueeritud kihist, mis on suunatud peegelpildi poole. See on nii dünaamiline masin kui ka lihtne barjäär.
Tsütoplasma: See geelilaadne maatriks on aine, milles asuvad tuum, organellid ja muud rakustruktuurid, nagu puuviljatükid klassikalises želatiinimagustoidus. Ained liiguvad tsütoplasmas difusiooni teel või nende ainete kõrgema kontsentratsiooniga aladelt madalama kontsentratsiooniga aladele.
Ribosoomid: Need struktuurid, millel pole oma membraane ja mida seetõttu ei peeta tõelisteks organellideks, on rakkudes valkude sünteesi saidid ja on ise valmistatud valgu alaühikutest. Neil on "dokkimisjaamad" messenger ribonukleiinhappe (mRNA) jaoks, mis kannab tuuma DNA juhiseid, ja aminohapped, mis on valkude "ehitusplokid".
DNA: Rakkude geneetiline materjal paikneb prokarüootsete rakkude tsütoplasmas, kuid eukarüootsete rakkude tuumades (mitmuses "tuum"). Koosneb monomeeridest - see tähendab korduvatest alaühikutest - nn nukleotiidid, millest on neli põhitüüpi, pakitakse DNA koos tugiproteiinidega, mida nimetatakse histoonideks, pikaks nööritud aineks, mida nimetatakse kromatiin, mis ise jaguneb kromosoomid eukarüootides.
Eukarüootsete rakkude organellid
Organellid pakuvad suurepäraseid näiteid rakustruktuuridest, millel on erinevad, vajalikud ja ainulaadsed eesmärgid ning mis sõltuvad transpordimehhanismide säilitamisest, mis omakorda sõltub sellest, kuidas need struktuurid ülejäänud rakuga füüsiliselt seostuvad.
Mitokondrid on ehk kõige silmatorkavamad molekulid nii nende eripärase väljanägemise mikroskoobi all kui ka nende funktsiooni poolest, milleks on tsütoplasmas glükoosi lagundavate keemiliste reaktsioonide produktide kasutamine suure hulga adenosiintrifosfaadi (ATP) ammutamiseks kuna hapnik on olemas. Seda nimetatakse rakuhingamine ja toimub peamiselt mitokondriaalsel membraanil.
Muud peamised organellid hõlmavad endoplasmaatiline retikulum, omamoodi rakuline "maantee", mis pakendab ja liigutab molekule ribosoomide, tuuma, tsütoplasma ja raku väliste vahel. Golgi kehadvõi "kettad", mis eralduvad endoplasmaatilisest retikulaarist nagu väikesed taksod. Lüsosoomid, mis on õõnsad sfäärilised kehad, mis lõhustavad rakkude metaboolsete reaktsioonide käigus tekkinud jäätmeid.
Plasmamembraanid on rakkude pidajad
Rakumembraani kolm ülesannet on raku enda terviklikkuse säilitamine, toimides poolläbilaskva membraanina, millest väiksed molekulid võivad läbi pääseda, ja hõlbustades ainete aktiivset transporti membraanisse sisestatud "pumpade" kaudu.
Molekulid, mis moodustavad membraani kaks kihti, on fosfolipiidid, millel on sissepoole (ja seega üksteise poole) suunatud rasvast valmistatud hüdrofoobsed "sabad" ja väljapoole suunatud hüdrofiilsed fosforit sisaldavad "pead" (ja seda ise organelleli sise- ja välisküljele või rakumembraan ise, raku sees ja väljaspool).
Need on lineaarsed ja risti membraani kui terviku üldise lehetaolise struktuuriga.
Fosfolipiide lähemalt
Fosfolipiidid asuvad üksteise lähedal piisavalt kaugel, et hoida ära toksiine või suuri molekule, mis kahjustaksid sisemust, kui neile seda läbida. Kuid need asuvad üksteisest piisavalt kaugel, et võimaldada ainevahetusprotsesside jaoks vajalikke väikeseid molekule, näiteks vesi, glükoos (suhkur, mida kõik rakud kasutavad energiaks) ja nukleiinhapped (mida kasutatakse nukleotiidide ehitamiseks ning seega DNA ja ATP, "energiavaluuta" kõigis lahtrites).
Membraanil on "pumbad", mis on manustatud fosfolipiidide hulka, mis kasutavad ATP-d selliste molekulide sissetoomiseks või väljaviimiseks, mis tavaliselt ei läbi nende molekulide suuruse tõttu või seetõttu, et nende kontsentratsioon on suurem molekulide poole. See protsess kutsus aktiivne transport.
Tuum on raku aju
Iga raku tuum sisaldab täielikku koopiat kogu organismi DNA-st kromosoomide kujul; inimestel on 46 kromosoomi, millest 23 pärivad mõlemad vanemad. Tuuma ümbritseb plasmamembraan, mida nimetatakse tuumaümbrik.
Protsessi ajal, mida nimetatakse mitoos, tuumaümbris lahustatakse ja tuum jaguneb kaheks pärast kõigi kromosoomide kopeerimist või kopeerimist.
Sellele järgneb varsti kogu lahtri jagunemine, protsess, mida nimetatakse tsütokinees. Selle tulemuseks on kahe tütarraku loomine, mis on identsed nii üksteise kui ka lähterakuga.