מאפיינים תא אוקריוטים, סוגים, חלקים, מטבוליזם

ה תאים אוקריוטים הם המרכיבים המבניים של שושלת רחבה של אורגניזמים המאופיינים על ידי תאים עם ליבה מופרד על ידי קרום שיש קבוצה של האברונים.

בין האברונים הבולטים של eukaryotes יש לנו את המיטוכונדריה, אחראי על הנשימה הסלולרית מסלולים אחרים הקשורים לייצור אנרגיה ו chloroplasts, נמצא בצמחים אחראי על תהליך פוטוסינתטי.

בנוסף, ישנם מבנים אחרים מוגבלים על ידי ממברנות כגון המנגנון Golgi, reticulum endoplasmic, vacuoles, lysosomes, peroxisomes, בין היתר, אשר ייחודיים eukaryotes..

האורגניזמים שהם חלק מהאוקריוטים הם הטרוגניים למדי, הן במידות והן במורפולוגיה. הקבוצה מורכבת מפרוטוזה חד-תאית ושמרים מיקרוסקופיים לצמחים ולחיות גדולות המאכלסות את הים העמוק.

אוקריוטים נבדלים בין פרוקריוטים בעיקר על ידי נוכחות הגרעין ואברונים פנימיים אחרים, בנוסף לארגון גבוה של החומר הגנטי. ניתן לומר כי eukaryotes הם הרבה יותר מורכבים בהיבטים שונים, הן מבניים ופונקציונליים.

אינדקס

• 1 מאפיינים כלליים
• 2 חלקים (אברונים)
  • 2.1 ליבה
  • 2.2 מיטוכונדריה
  • 2.3 כלורופלסטים
  • 2.4 אנדופלזמה
  • 2.5 מנגנוני
• 3 אורגניזמים אוקריוטים
  • 3.1 תאיים
  • 3.2 צמחים
  • 3.3 פטריות
  • 3.4 בעלי חיים
• 4 סוגים של תאים אוקריוטים
  • 4.1 נוירונים
  • 4.2 תאי שריר
  • 4.3 תאי סחוס
  • 4.4 תאי דם
• 5 מטבוליזם
• 6 הבדלים עם פרוקריוטים
  • 6.1 גודל
  • 6.2 נוכחות האברונים
  • 6.3 ליבה
  • 6.4 DNA
  • 6.5 תהליכי חלוקת תאים
  • 6.6 סיסטוסקלטון                                                                                   
• 7 הפניות

מאפיינים כלליים

המאפיינים החשובים ביותר שמגדירים תא אוקריוטי הם: נוכחותו של גרעין מוגדר עם החומר הגנטי (DNA) בפנים, האורגנים התת-תאיים המבצעים משימות ספציפיות ושלד השלד.

לכן, כמה שושלות יש מאפיינים מיוחדים. לדוגמה, צמחים יש chloroplasts, vacuole גדול, קיר תאית עבה. ב פטריות, קיר של chitin אופייני. לבסוף, תאים בעלי חיים יש centrioles.

באופן דומה, ישנם אורגניזמים אאוקריוטים חד-תאיים בתוך פרוטאיסטים ופטריות.

הצדדים (האברונים)

אחד המאפיינים הבולטים של eukaryotes הוא נוכחות של האברונים או תאים תת תאיים מוקף קרום. בין הבולטים שיש לנו:

הליבה

הגרעין הוא המבנה הבולט ביותר בתאים האיקריוטים. היא תחומה על ידי קרום השומנים נקבוביות כפולה המאפשר חילופי חומרים בין הציטופלסמה הפנים הגרעיני.

זהו האורגן האחראי על תיאום כל התהליכים הסלולריים, שכן הוא מכיל את כל ההוראות הדרושות ב- DNA המאפשר ביצוע מגוון עצום של תהליכים.

הגרעין אינו אורגנל כדורית מושלמת סטטי עם דנ"א מפוזר באופן אקראי בתוכו. זהו מבנה של מורכבות מעולה עם רכיבים שונים כגון המעטפה הגרעינית, הכרומטין ואת הגרעין.

יש גם גופים אחרים בתוך הגרעין כגון גופים Cajal וגופים PML (מאנגלית: לוקמיה פרומילוציטית).

המיטוכונדריה

המיטוכונדריה הם האברונים המוקפים במערכת קרום כפולה והם נמצאים בשני צמחים ובעלי חיים. מספר המיטוכונדריה לכל תא משתנה בהתאם לצרכים של אותו: בתאים עם דרישות אנרגיה גבוהות המספר גדול יחסית.

המסלולים המטבוליים המתרחשים במיטוכונדריה הם: מחזור חומצת לימון, התחבורה האלקטרונית והחמצון החמצוני, חמצון ביתא של חומצות השומן והתפלגות חומצות האמינו.

כלורופלסטים

כלורופלסטים הם אברונים אופייניים לצמחים ולאצות, בעלי מערכת קרום מורכבת. החשוב ביותר הוא כלורופיל, פיגמנט ירוק שמשתתף ישירות פוטוסינתזה.

בנוסף לתגובות הקשורות פוטוסינתזה, chloroplasts יכול לייצר ATP, לסנתז חומצות אמינו, חומצות שומן, בין היתר. מחקרים שנעשו לאחרונה הראו כי תא זה קשור לייצור חומרים נגד פתוגנים.

כמו המיטוכונדריה, לכלורופלסטים יש חומר גנטי משלהם, בצורה מעגלית. מנקודת מבט אבולוציונית, עובדה זו היא עדות שתומכת בתיאוריה של תהליך endosimbiótico אפשרי שהולידה מיטוכונדריה כלורופלסטים.

רפלקסולוגיה אנדופלסמית

רטיקולום הוא מערכת של ממברנות כי הוא המשיך עם גרעין וזה משתרע לאורך התא בצורה של מבוך.

הוא מחולק לרטיקולום אנדופלזמי חלק ומרכב אנדופלאסמי גס, תלוי בנוכחות ריבוזומים בתוכו. את reticulum הגלם הוא אחראי בעיקר על סינתזה של חלבונים - הודות ריבוזומים מעוגן. החלק, בינתיים, קשור במסלולים המטבוליים של שומנים

מנגנון

הוא מורכב מסדרה של דיסקים שטוחים הנקראים "בורות גולגיאן". זה קשור הפרשת ושינויים של חלבונים. הוא גם משתתף בסינתזה של ביומולקולות אחרות, כגון שומנים ופחמימות.

אורגניזמים אוקריוטים

בשנת 1980, חוקר קרל Woese ומשתפי פעולה הצליחו ליצור את היחסים בין יצורים חיים באמצעות טכניקות מולקולריות. באמצעות סדרה של ניסויים חלוציים הצליחו להקים שלושה תחומים (הנקראים גם "ממלכות על"), המסתתרים מאחורי החזון המסורתי של חמש הממלכות.

על פי תוצאות Woese אנו יכולים לסווג את צורות החיים של כדור הארץ לשלוש קבוצות בולטות: Archaea, Eubacteria ו Eukarya.

בתחום אוקאריה הם האורגניזמים שאנחנו מכירים כמו eukaryotes. השושלת הזו היא רחבה ומגוונת והיא כוללת סדרה של אורגניזמים, הן תאיים והן תאיים..

חד תאיים

האוקריוטים היחידים הם אורגניזמים מורכבים ביותר, שכן הם חייבים להחזיק בכל הפונקציות האופייניות של אאוקריוט בתא אחד. פרוטוזואה מסווגים היסטורית כמו rhizopods, ciliates, flagellates ו sporozoans.

כדוגמאות, יש לנו את euglenas: מינים פוטוסינתטי מסוגל לעבור דגל.

ישנם גם eukaryotes ciliated, כגון פרמציה המפורסם השייך לסוג פרמסיום. אלה יש צורה צחצוח טיפוסי ולהעביר תודה לנוכחות של cilia רבים.

בקבוצה זו יש גם מינים פתוגניים של בני אדם ובעלי חיים אחרים, כגון מין טריפנוסומה. קבוצה זו של טפילים מאופיינת על ידי גוף מוארך ודגל אופייני. הם הגורם למחלת Chagas (טריפנוסומה קרוזי) וחולי שינה (טריפנוסומה ברוסי).

המין פלסמודיום זה הסוכן הסיבתי של מלריה או מלריה בבני אדם. מחלה זו יכולה להיות קטלנית.

יש גם פטריות תאיים, אבל המאפיינים הבולטים של קבוצה זו יתוארו בסעיפים מאוחרים יותר.

צמחים

כל המורכבות הרבה של הצמחים שאנו רואים מדי יום שייכת לשושלת האיקריוטית, מעשבים ועשבים למתחמים ועצים גדולים.

התאים של אנשים אלה מאופיינים על ידי קיר תא המורכב תאית, אשר נותן קשיחות למבנה. בנוסף, יש להם chloroplasts המכילים את כל האלמנטים הביוכימיים הדרושים לתהליך פוטוסינתטי להתרחש.

הצמחים מייצגים קבוצה של אורגניזמים מגוונים מאוד, עם מחזורי חיים מורכבים כי זה יהיה בלתי אפשרי להקיף כמה מאפיינים.

פטריות

המונח "פטריות" משמש לייעוד אורגניזמים שונים כגון תבניות, שמרים ויחידים המסוגלים לייצר פטריות.

בהתאם המינים יכולים לשכפל מינית או דרך מינית. הם מאופיינים בעיקר על ידי ייצור של נבגים: מבנים סמויים קטנים שיכולים להתפתח כאשר התנאים הסביבתיים נאותים.

אתה עשוי לחשוב שהם דומים צמחים, שכן שניהם מאופיינים על ידי נשיאת דרך חיים נינוחה, כלומר, הם לא זזים. עם זאת, פטריות חוסר chloroplasts ואין ברשותם את מכונות אנזימטיות הדרושים לביצוע פוטוסינתזה.

הדיאטה שלהם היא הטרוטרופית, כמו רוב בעלי החיים, ולכן הם צריכים לחפש מקור אנרגיה.

בעלי חיים

החיות מייצגות קבוצה של קרוב למיליון מינים מקוטלגים המסווגים בצורה נכונה, אם כי הזואולוגים מעריכים כי השווי האמיתי יכול להתקרב 7 או 8 מ'. הם קבוצה מגוונת כמו אלה שהוזכרו לעיל.

הם מאופיינים בכך שהם הטרוטרופיים (הם מחפשים אוכל משלהם) ויש להם ניידות יוצאת דופן המאפשרת להם לנוע. למשימה זו יש להם סדרה של מנגנוני תנועה מגוונים המאפשרים להם לנוע על היבשה, המים והאוויר..

מבחינת המורפולוגיה שלה, מצאנו קבוצות הטרוגניות להפליא. למרות שיכולנו לעשות חלוקה ב חסרי חוליות ובעלי חוליות, שבו המאפיין המבדיל אותם היא הנוכחות של עמוד השדרה ואת notochord.

בתוך חסרי החוליות יש לנו porifera, cnidarians, annelids, nematodes, flatworms, arthropods, רכיכות echinoderms. בעוד החולייתנים כוללים יותר קבוצות ידועות כגון דגים, דו-חיים, זוחלים, ציפורים ויונקים.

סוגי תאים אוקריוטים

יש מגוון גדול של תאים אוקריוטים. למרות שאפשר לחשוב כי המורכבים ביותר נמצאים בבעלי חיים וצמחים, זה לא נכון. המורכבות הגדולה ביותר נצפתה באורגניזמים פרוטיסטיים, שעליהם להיות כל האלמנטים הנדרשים לחיים בתוך תא בודד.

הדרך האבולוציונית שהובילה להופעתם של אורגניזמים רב תאיים הביאה עימה את הצורך לחלק משימות בתוך הפרט, הקרויה בידול תאים. לפיכך, כל תא אחראי על סדרה של פעילויות מוגבלות ויש להם מורפולוגיה המאפשרת לה לבצע.

על תהליך של היתוך gamete או הפריה, זיגוטה וכתוצאה מכך עובר סדרה של חטיבות התא הבאים אשר יוביל להיווצרות של יותר מ -250 סוגי תאים.

בבעלי חיים, מסלולי ההבחנה ואחריו העובר מכוונים על ידי אותות שהוא מקבל מן הסביבה תלויים במידה רבה על המיקום של הסביבה באורגניזם המתפתח. בין סוגי התאים הבולטים ביותר שיש לנו:

נוירונים

נוירונים או תאים מיוחדים בהולכת הדחף העצבי שהם חלק ממערכת העצבים.

תאי שריר

תאי שריר השלד שיש להם תכונות התכווצות מיושרים ברשת של חוטים. אלה מאפשרים תנועות אופייניות של בעלי חיים כגון ריצה או הליכה.

תאי סחוס

תאי סחוס מתמחים בתמיכה. מסיבה זו הם מוקפים מטריצה ​​המציגה קולגן.

תאי דם

המרכיבים הסלולריים של הדם הם כדוריות דם אדומות ולבנות וטסיות דם. הראשונים הם בצורת דיסק, חוסר גרעין כאשר הם בוגרים יש כפונקציה של הובלת המוגלובין. תאי דם לבנים משתתפים בתגובה החיסונית וטסיות הדם בתהליך קרישת הדם.

מטבוליזם

Eukaryotes מציגים סדרה של מסלולים מטבוליים כגון גליקוליזה, מסלולים של פוספטים pentose, חמצון ביתא של חומצות שומן, בין היתר, מאורגן תאים תא ספציפיים. לדוגמה, ATP נוצר במיטוכונדריה.

לתאי הצמח יש מטבוליזם אופייני, שכן יש להם את המכונות האנזימטיות הדרושות כדי לקחת אור השמש וליצור תרכובות אורגניות. תהליך זה הוא פוטוסינתזה וממיר אותם אורגניזמים אוטוטרופי שיכול לסנתז את המרכיבים האנרגטיים הנדרשים על ידי חילוף החומרים שלהם.

הצמחים יש מסלול ספציפי שנקרא מחזור glyoxylate המתרחשת glioxisome והוא אחראי על ההמרה של שומנים לתוך פחמימות.

בעלי חיים ופטריות מאופיינים בהטרוטרופיות. השושלות הללו אינן מסוגלות לייצר מזון משלהן, ולכן עליהן לחפש אותו באופן פעיל ולפגוע בו.

הבדלים עם prokaryotes

ההבדל המהותי בין אוקריוטים לבין פרוקריוטיים הוא נוכחותו של גרעין המחולק על ידי קרום ומוגדר בקבוצה הראשונה של אורגניזמים.

אנו יכולים להגיע למסקנה זו על ידי בחינת האטימולוגיה של שני המונחים: הפרוקריוטה מקורה בשורשים המק שפירושו "לפני" ו קריון שהוא הליבה; בעוד שהאוקריוטים מתייחסים לנוכחות של "גרעין אמיתי"האיחוד האירופי שפירושו "אמת" ו קריון כלומר הליבה)

עם זאת, אנו מוצאים eukaryotes unicellular (כלומר, האורגניזם כולו הוא תא בודד) כידוע פרמסיום או שמרים. באופן דומה, אנו מוצאים אורגניזמים אאוקריוטים רב תאיים (המורכבים מתא אחד) כמו בעלי חיים, כולל בני אדם.

לפי הרישומים המאובנים ניתן היה להסיק שאוקריוטים התפתחו מתוך פרוקריוטים. לכן, זה הגיוני להניח כי שתי הקבוצות יש מאפיינים דומים כגון נוכחות של קרום התא, נתיבים מטבוליים נפוצים, בין היתר. ההבדלים הבולטים ביותר בין שתי הקבוצות יתוארו להלן:

גודל

בדרך כלל אורגניזמים אאוקריוטים גדולים יותר מאשר פרוקריוטים, שכן הם הרבה יותר מורכבים ויש להם אלמנטים תאיים יותר.

בממוצע, הקוטר של prokaryote הוא בין 1 ו 3 מיקרומטר, בעוד תא אוקריוטי יכול להיות בסדר של 10-100 מיקרומטר. למרות שיש חריגים בולטים לכלל זה.

נוכחות של האברונים

באורגניזמים פרוקריוטים אין מבנים המתוחמים על ידי קרום התא. אלה פשוטים מאוד וחסרים את הגופים הפנימיים האלה.

בדרך כלל הממברנות היחידות של הפרוקריוטים אחראיות על התיחום של האורגניזם עם הסביבה החיצונית (שימו לב שגם קרום זה נמצא גם באוקריוטים).

הליבה

כאמור, הנוכחות של הגרעין היא מרכיב מרכזי להפלות בין שתי הקבוצות. ב prokaryotes, החומר הגנטי אינו תחום על ידי כל סוג של קרום ביולוגי.

לעומת זאת, אוקריוטים הם תאים עם מבנה פנים מורכב, בהתאם לסוג התא, להציג את האברונים ספציפיים שתוארו בפירוט בסעיף הקודם. תאים אלה מציגים בדרך כלל גרעין יחיד עם שני עותקים של כל גן - כמו ברוב תאי האדם.

ב eukaryotes, DNA (חומצה deoxyribonucleic) מאורגן מאוד ברמות שונות. מולקולה ארוכה זו קשורה בחלבונים, הנקראים היסטונים, והיא נדחסת לרמה כזו שהיא מסוגלת להיכנס לגרעין קטן, אשר ניתן לראות בנקודה מסוימת של חלוקת התא כרומוזומים..

לפרוקריוטים אין רמות מתוחכמות של ארגון. בדרך כלל החומר הגנטי מוצג כמולקולה עגולה אחת שיכולה לדבוק בביומברנה המקיפה את התא.

עם זאת, מולקולת הדנ"א לא מופץ באופן אקראי. למרות שלא עטוף בקרום, החומר הגנטי נמצא באזור הנקרא נוקלאואיד.

המיטוכונדריה והכלורופלסטים

במקרה הספציפי של המיטוכונדריה, אלה הם האברונים הסלולר שבו החלבונים הדרושים לתהליכי הנשימה הסלולרית נמצאים. Prokaryotes - אשר חייב להכיל אנזימים אלה עבור תגובות חמצון - מעוגנים קרום הפלזמה.

כמו כן, במקרה כזה האורגניזם הפרוקריוטי הוא פוטוסינתטי, התהליך מתבצע chromatophores.

ריבוזומים

הריבוזומים הם המבנים האחראים לתרגום RNA של השליח אל החלבונים שהמיקוד מקודד. הם די בשפע, למשל חיידק נפוץ, כגון Escherichia coli, יכול להחזיק עד 15,000 ריבוזומים.

ניתן להבחין בין שתי יחידות היוצרות את הריבוזום: גדול וקטן. השושלת הפרוקריוטית מאופיינת בהצגת ריבוזומים של 70S, המורכבת ממקטע 50S גדול וממקטע קטן של 30S. לעומת זאת, ב eukaryotes הם מורכבים יחידת משנה 60S גדול יחידה קטנה 40S.

ב prokaryotes, הריבוזומים מפוזרים בציטופלסמה. בעוד שב- eukaryotes הם מעוגנים לממברנות, כמו ב reticulum endoplasmic גס.

ציטופלסמה

הציטופלסמה באורגניזמים פרוקריוטיים מציגה מראה גרגירי בעיקר בזכות נוכחות הריבוזומים. ב prokaryotes, סינתזה DNA מתרחשת הציטופלסמה.

נוכחות של קיר התא

שני אורגניזמים פרוקריוטים ואוקריוטים מתוחמים מסביבתם החיצונית על ידי קרום ביולוגי כפול של טבע שומנים. עם זאת, קיר התא הוא מבנה המקיף את התא, וכי קיים רק בשושלת הפרוקריוטית, בצמחים ובפטריות.

קיר זה הוא נוקשה ואת הפונקציה הכללית אינטואיטיבי ביותר היא להגן על התא מפני מתח סביבתי ושינויים אוסמוטיים אפשריים. עם זאת, ברמה של הרכב זה הקיר שונה לחלוטין אלה שלוש קבוצות.

קיר החיידקים מורכב מתרכובת הנקראת peptidoglucan, ויוצרים שני בלוקים מבניים המקושרים על ידי איגרות מסוג β-1,4: N-acetyl-glucosamine ו- N-acetylmuramic acid.

בצמחים ובפטריות - גם באוקריוטים - גם הרכב הקיר משתנה. בקבוצה הראשונה הוא תאית, פולימר שנוצר על ידי יחידות חוזרות של סוכר גלוקוז, בעוד פטריות יש קירות של chitin ואלמנטים אחרים כגון גליקופרוטאינים וגלוקנים. שים לב שלא כל פטריות יש קיר התא.

דנ"א

החומר הגנטי בין אוקריוטים ופרוקריוטים משתנה לא רק באופן שבו הוא דחוס, אלא במבנהו ובכמותו.

פרוקריוטים מאופיינים בכמויות נמוכות של דנ"א, החל מ -600,000 זוגות בסיס ל -8 מיליון. כלומר, הם יכולים קוד מ 500 עד כמה אלפי חלבונים.

אינטרונים (רצפי DNA שאינם מקודדים חלבונים ומשבשים גנים) נמצאים באוקריוטים ולא בפרוקריוטים.

ההעברה האופקית של הגנים היא תהליך משמעותי בפרוקריוטים, ואילו באוקריוטים הוא כמעט נעדר.

תהליכי חלוקת תאים

בשתי הקבוצות נפח התא הופך גדול יותר עד שהוא מגיע לגודל המתאים. את eukaryotes לבצע את החלוקה על ידי תהליך מורכב של מיטוזה, וכתוצאה מכך שני תאים בת בגודל דומה.

הפונקציה של מיטוזה היא להבטיח מספר מתאים של כרומוזומים לאחר חלוקת כל התא.

חריג לתהליך זה הוא חלוקת התא של שמרים, במיוחד של הסוג סכריות, שבו מובילה החלוקה לדור של בת תא בגודל קטן יותר, שכן היא נוצרת באמצעות "הבליטה".

תאים פרוקריוטים אינם מובילים לחלוקת התא בשל מיטוזה - תוצאה פנימית של העדר גרעין. באורגניזמים אלה מתרחשת חלוקה בינארית. לפיכך, התא גדל ומתחלק לשני חלקים שווים.

ישנם אלמנטים מסוימים המשתתפים בחלוקת תאים ב eukaryotes, כגון centromeres. במקרה של prokaryotes, אין אנלוגים אלה ורק כמה מינים של חיידקים בעלי microtubules. רפרודוקציה של הסוג המיני שכיח באוקריוטים ובמקרים נדירים.

ציטוסקלטון                                                                                   

לאוקריוטים יש ארגון מורכב מאוד ברמת השלד. מערכת זו מורכבת משלושה סוגים של חוטים מסווגים על ידי קוטר שלהם microfilaments, חוטים ביניים microtubule. בנוסף, ישנם חלבונים עם מאפיינים המנוע הקשורים למערכת זו.

האוקריוטים מציגים סדרה של התפשטות המאפשרות לתא לנוע בסביבתו. אלה הם הדגל, שצורתו דומה לשוט והתנועה שונה באוקריוטים ובפרוקריוטים. את cilia הם קצרים יותר ובדרך כלל נוכחים במספר גבוה.

הפניות

1. בירג ', א' (2013). גנטיקה בקטריאלית וחיידקית. ספרינגר מדע ומדיה עסקית.
2. Campbell, M. K., & Farrell, S. O. (2011). ביוכימיה.
3. קופר, ג 'מ', והאוסמן, ר '(2000). התא: גישה מולקולרית. סינואר.
4. קרטיס, ה ', בארנס, נ' (1994). הזמנה לביולוגיה. מקמילן.
5. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). עקרונות משולבים של זואולוגיה. מקגרו היל.
6. קרפ, ג '(2009). ביולוגיה תאית ומולקולרית: מושגים וניסויים. ג 'ון ויילי ובניו.
7. Pontón, J. (2008). קיר התא של פטריות מנגנון הפעולה של anidulafungin. Rev Iberoam Micol, 25, 78-82.
8. Vallai, T., & Vida, G. (1999). מקורם של האוקריוטים: ההבדל בין תאים פרוקריוטים לתאים אאוקריוטיים. ההליכים של החברה המלכותית ב: מדעי הביולוגיה, 266(1428), 1571-1577.
9. Voet, D., & Voet, J. G. (2006). ביוכימיה. אד פנמריקנה מדיקל.
10. שבועות, ב '(2012). החיידקים והחברה של אלקאמו. ג 'ונס & Bartlett מוציאים לאור.