Sisu
- Ülevaade eukarüootsetest rakkudest
- Tuum: raku juhtimiskeskus
- Tsütoplasma
- Plasmamembraan: väline piir
- Tsütoskelett: raku tugi
- Tsentrosoom
- Rakusein: kaitsja
- Endoplasmaatiline retikulum: tootja
- Golgi seade: pakkimisettevõte
- Lüsosoomid: raku "maod"
- Mitokondrid: jõujaam
- Peroksisoomid
- Kloorplast: kasvuhoone
- Vaakool
- Taimerakud vs loomarakud
Nagu olete juba teada saanud, on rakud elu peamine ühik.
Ja kas loodate keskkooli või keskkooli bioloogiateste ässitada või otsite enne kolledži bioloogiat värskendust, on eukarüootide rakkude struktuuri tundmine kohustuslik.
Lugege edasi üldise ülevaate saamiseks, mis hõlmab kõike, mida peate teadma (enamiku) keskkooli ja keskkooli bioloogiakursuste jaoks. Kursuste täpsustamiseks järgige linke iga raku organellide üksikasjalike juhendite jaoks.
Ülevaade eukarüootsetest rakkudest
Mis täpselt on eukarüootsed rakud? Nad on üks kahest peamisest rakkude klassifikatsioonist - eukarüootsed ja prokarüootsed. Nad on ka kahest keerulisemad. Eukarüootsed rakud hõlmavad loomarakke - sealhulgas inimese rakke - taimerakke, seenerakke ja vetikaid.
Eukarüootseid rakke iseloomustab membraaniga seotud tuum. See eristub prokarüootilistest rakkudest, millel on nukleoid - piirkond, mis on tihe raku DNA-ga -, kuid neil pole tegelikult eraldi membraaniga seotud sektsiooni nagu tuum.
Eukarüootsetes rakkudes on ka organellid, mis on rakus leiduvad membraaniga seotud struktuurid. Kui vaatasite mikroskoobi all eukarüootseid rakke, näete igas vormis ja suuruses eristuvaid struktuure. Prokarüootsed rakud seevastu näeksid välja ühtlasemad, kuna neil pole raku lõhustamiseks membraaniga seotud struktuure.
Miks muudavad organellid eukarüootsed rakud eriliseks?
Mõelge organellidele nagu teie kodu toad: elutuba, magamistoad, vannituba ja nii edasi.Neid kõiki eraldavad seinad - lahtris oleksid need rakumembraanid - ja igal toatüübil on oma erinev otstarve, mis teeb teie kodust üldiselt mugava elukoha. Organellid töötavad sarnaselt; neil kõigil on erinevad rollid, mis aitavad teie rakkudel toimida.
Kõik need organellid aitavad eukarüootsetel rakkudel täita keerukamaid funktsioone. Niisiis, eukarüootsete rakkudega organismid - nagu ka inimesed - on keerukamad kui prokarüootsed organismid, nagu bakterid.
Tuum: raku juhtimiskeskus
Võimaldab vestelda raku "aju" üle: tuum, milles on suurem osa rakkude geneetilisest materjalist. Enamik teie rakkude DNAst paikneb tuumas, jaotatud kromosoomideks. Inimestel tähendab see 23 paari kahte kromosoomi ehk kokku 26 kromosoomi.
Tuum on koht, kus teie rakk otsustab, millised geenid on aktiivsemad (või "ekspresseeritud") ja millised geenid vähem aktiivsed (või "alla surutud"). Selle transkriptsiooni koht, mis on esimene samm valkude sünteesi ja geeni valguks ekspresseerimise suunas.
Tuuma ümbritseb kahekihiline tuumamembraan, mida nimetatakse tuumaümbriseks. Ümbris sisaldab mitut tuumapoori, mis võimaldavad ainetel, kaasa arvatud geneetiline materjal ja Messenger RNA või mRNA, pääseda tuumasse ja sealt välja.
Ja lõpuks asub tuumas nukleool, mis on tuumas suurim struktuur. Nukleool aitab teie rakkudel ribosoome - enam kui teises sekundis - toota ja mängib rolli ka rakkude stressireaktsioonis.
Tsütoplasma
Rakubioloogias jaotatakse iga eukarüootne rakk kahte kategooriasse: tuum, mida me just eespool kirjeldasime, ja tsütoplasma, mis, noh, kõik muu.
Eukarüootsete rakkude tsütoplasma sisaldab teisi membraaniga seotud organelle, mida on allpool põhjalikult käsitletud. See sisaldab ka geelitaolist ainet, mida nimetatakse tsütosooliks - vee, lahustunud ainete ja struktuurvalkude segu -, mis moodustab umbes 70 protsenti rakkude mahust.
Plasmamembraan: väline piir
Iga eukarüootne rakk - loomarakud, taimerakud, te nimetate seda - on ümbritsetud plasmamembraaniga. Plasmamembraani struktuur koosneb mitmest komponendist, sõltuvalt vaadatava raku tüübist, kuid neil kõigil on üks põhikomponent: fosfolipiidne kaksikkiht.
Iga fosfolipiidne molekul koosneb a hüdrofiilne (või vett armastav) fosfaatpea, lisaks kaks hüdrofoobne (või vett vihkavad) rasvhapped. Topeltmembraan moodustub siis, kui kaks kihti fosfolipiide liiguvad sabast saba suunas, rasvhapped moodustavad membraani sisemise kihi ja fosfaatrühmad väljastpoolt.
See paigutus loob raku jaoks selged piirid, muutes iga eukarüootse raku oma eraldiseisvaks üksuseks.
On ka teisi plasmamembraani komponente. Plasmamembraanis olevad valgud aitavad materjale rakusse ja välja viia, samuti saavad nad keskkonnast keemilisi signaale, millele teie rakud reageerida võivad.
Mõned plasmamembraani valgud (rühm nimega glükoproteiinid) on ka süsivesikuid küljes. Glükoproteiinid toimivad teie rakkude "identifitseerimisena" ja neil on oluline roll immuunsuses.
Tsütoskelett: raku tugi
Kui rakumembraan ei kõla kõik et tugev ja turvaline, sul on õigus - pole nii! Seega vajavad teie rakud raku kuju säilitamiseks tsütoskeletti. Tsütoskelett koosneb strukturaalsetest valkudest, mis on raku toetamiseks piisavalt tugevad ja mis võivad isegi aidata rakul kasvada ja liikuda.
Eukarüootsete rakkude tsütoskelett moodustavad kolm peamist tüüpi filamente:
Tsütoskelett on põhjus, miks eukarüootsed rakud võivad omandada väga keerulisi kujundeid (vaadake seda hullumeelset närvikuju!) Ilma, et nad iseenesest kokku kukuksid.
Tsentrosoom
Vaadake mikroskoobil loomarakku ja leiate veel ühe tselluloosist tihedalt seotud organelli - tsentrosoomi.
Tsentrosoom toimib raku peamise mikrotuubulite organiseerimiskeskusena (või MTOC). Tsentrosoomil on mitoosil ülioluline roll - nii palju, et tsentrosoomi puudused on seotud rakkude kasvuhaigustega, nagu vähk.
Tsentrosoomi leiate ainult loomarakkudest. Taime- ja seenerakud kasutavad mikrotuubulite korraldamiseks erinevaid mehhanisme.
Rakusein: kaitsja
Kuigi kõik eukarüootsed rakud sisaldavad tsütoskeletonit, on mõnel rakutüübil - näiteks taimerakkudel - veelgi suurema kaitse jaoks rakusein. Erinevalt rakumembraanist, mis on suhteliselt vedel, on raku seina jäik struktuur, mis aitab säilitada raku kuju.
Rakuseina täpne ülesehitus sõltub sellest, millist tüüpi organismi te vaatate (vetikatel, seentel ja taimerakkudel on kõigil erinevad raku seinad). Kuid nad on üldiselt valmistatud polüsahhariidid, mis on keerulised süsivesikud, aga ka toetavad struktuurvalgud.
Taime rakusein on osa sellest, mis aitab taimedel sirgelt püsti tõusta (vähemalt seni, kuni nad on nii veest ilma jäänud, et hakkavad närbuma) ja keskkonnategurite, nagu tuul, vastu. See toimib ka poolläbilaskva membraanina, võimaldades teatud ainetel rakku siseneda ja sellest väljuda.
Endoplasmaatiline retikulum: tootja
Need nukleoolis toodetud ribosoomid?
Leiate endoplasmaatilisest retikulumist ehk ER-ist hulga emme. Täpsemalt leiate need kataloogist krobeline endoplasmaatiline retikulum (või RER), mis saab oma nime tänu sellele karedale väljanägemisele tänu kõigile neile ribosoomidele.
Üldiselt on ER raku tootmisettevõte, mis vastutab ainete tootmise eest, mida teie rakud peavad kasvama. RER-is teevad ribosoomid kõvasti tööd, et aidata teie rakkudel toota tuhandeid ja tuhandeid erinevaid valke, mida teie rakud ellujäämiseks vajavad.
Seal on ka osa ER-st mitte kaetud ribosoomidega, nn sile endoplasmaatiline retikulum (või SER). SER aitab teie rakkudel toota lipiide, sealhulgas lipiidid, mis moodustavad plasmamembraani ja organellide membraane. Samuti aitab see toota teatud hormoone, näiteks östrogeeni ja testosterooni.
Golgi seade: pakkimisettevõte
Kui ER on raku tootmisettevõte, siis raku pakkimisettevõte on Golgi aparaat, mida mõnikord nimetatakse ka Golgi kehaks.
Golgi aparaat võtab äsja ER-s toodetud valgud ja "pakendab" need, et nad saaksid rakus korralikult toimida. Samuti pakendab aine ained väikeste membraaniga seotud ühikuteks, mida nimetatakse vesiikuliteks, ja seejärel toimetatakse need rakke õigesse kohta.
Golgi aparaat koosneb väikestest kottidest, mida nimetatakse cisternae (need näevad välja nagu mikroskoobi all hunnik pannkooke), mis aitavad materjale töödelda. cis golgi aparaadi esikülg on sissetulev külg, mis võtab vastu uusi materjale, ja trans nägu on väljuv külg, mis neid vabastab.
Lüsosoomid: raku "maod"
Lüsosoomidel on võtmeroll ka valkude, rasvade ja muude ainete töötlemisel. Nad on väikesed, membraaniga seotud organellid ja väga happelised, mis aitab neil toimida nagu teie raku "magu".
Lüsosoomide ülesanne on materjalide seedimine, lagundades soovimatud valgud, süsivesikud ja lipiidid, et neid saaks rakust eemaldada. Lüsosoomid on teie immuunrakkude eriti oluline osa, kuna need võivad seedida patogeene - ja hoida need teid kahjustamata.
Mitokondrid: jõujaam
Kust saab teie raku energiat kogu selle tootmise ja tarnimise jaoks? Mitokondrid, mida mõnikord nimetatakse raku elektrijaamaks või akuks. Mitokondrite ainsus on mitokondrid.
Nagu arvata oskasite, on mitokondrid peamised energiatootmise kohad. Täpsemalt, seal, kus toimub rakuhingamise kaks viimast faasi - ja kohas, kus rakk toodab suurema osa oma kasutatavast energiast ATP kujul.
Nagu enamikku organellidest, ümbritsetakse neid lipiidide kaksikkihiga. Kuid mitokondritel on tegelikult kaks membraani (sisemine ja välimine membraan). Sisemine membraan on tihedalt enda sisse volditud, et saada rohkem pindala, mis annab igale mitokondrioonile rohkem ruumi keemiliste reaktsioonide läbiviimiseks ja raku jaoks rohkem kütust toota.
Erinevatel rakutüüpidel on mitokondrite arv erinev. Näiteks maksa- ja lihasrakud on nendes eriti rikkad.
Peroksisoomid
Kuigi mitokondrid võivad olla raku jõud, on peroksisoom rakkude metabolismi keskne osa.
Asi on selles, et peroksisoomid aitavad teie rakkudes imenduda toitaineid ja need lagunevad koos seedeensüümidega. Peroksisoomid sisaldavad ja neutraliseerivad ka vesinikperoksiidi - mis võib muidu kahjustada teie DNA-d või rakumembraane -, et edendada teie rakkude pikaajalist tervist.
Kloorplast: kasvuhoone
Mitte iga rakk ei sisalda kloroplasti - neid ei leidu taime- ega seenerakkudes, vaid leidub taimerakkudes ja osades vetikates -, kuid need, mis neid kasutavad, kasutavad neid hästi. Kloroplastid on fotosünteesi koht, keemiliste reaktsioonide kogum, mis aitab mõnel organismil toota päikesevalgusest kasutatavat energiat ja aitab ka atmosfäärist süsinikdioksiidi eemaldada.
Kloroplastid on pakitud roheliste pigmentidega, mida nimetatakse klorofülliks, mis hõivavad teatud valguse lainepikkusi ja käivitavad keemilised reaktsioonid, mis moodustavad fotosünteesi. Vaadake kloroplasti sisse ja leiate pannkoogitaolisi virna, mida nimetatakse tülakoidid, mida ümbritseb avatud ruum (nn strooma).
Igal tülakoidil on ka oma membraan - tülakoidi membraan.
Vaakool
Vaadake mikroskoobi all taimerakku ja näete tõenäoliselt a suur mull võtab palju ruumi. See on keskne vaakum.
Taimedes täitub keskne vaakum veega ja lahustunud ainetega ning see võib muutuda nii suureks, et võtab enda alla kolm neljandikku rakust. See rakendab rakuseinale turgorõhku, mis aitab rakku "täis pumbata", nii et taim saaks sirgelt püsti tõusta.
Muud tüüpi eukarüootsetes rakkudes, nagu loomarakud, on väiksemad vakuoolid. Erinevad vaakumid aitavad toitaineid ja jäätmeid säilitada, nii et need püsivad rakus korras.
Taimerakud vs loomarakud
Kas vajate värskendust taime- ja loomsete rakkude suurimate erinevuste osas? Saime teid kaetud: