SOLUTYYPIT: PROKARYOOTTISET SOLUT, EUKARYOOTTISET SOLUT - BIOLOGIA - 2026

Kaksi tyyppiä solut muodostavat kaikki elävät organismit, jotka voimme tunnistaa luonnossa; näitä kutsutaan prokaryooteiksi ja eukaryooteiksi. Ensin mainitut ovat tyypillisiä joillekin mikro-organismeille, kun taas jälkimmäiset muodostavat monisoluisia organismeja, jotka ovat yhtä monimutkaisia ​​kuin kasvit ja eläimet.

Solut edustavat elämän perusyksikköä, joka on tunnettu enemmän tai vähemmän vuodesta 1840. Sanotaan, että ne ovat "perusyksiköitä", koska jokaisessa niistä on samat prosessit, jotka tunnustamme "korkeammissa" tai korkeissa organismeissa. monimutkainen.

Kaavio luonnossa olevista kahdesta solutyypistä: eukaryootit ja prokaryootit. Pääosat on esitetty ja niiden väliset erot näkyvät (Lähde: Koneella luettavaa kirjailijaa ei toimiteta. Mortadelo2005 oletetaan (tekijänoikeusvaatimusten perusteella). Wikimedia Commonsin kautta)

Solu on siis pienin elävä olento, joka voi ruokkia, metaboloitua, kasvaa ja lisääntyä jättäen jälkeläisiä (solu voi tulla vain toisesta olemassa olevasta solusta).

Solujen koko voi vaihdella suuresti. Jos tarkastellaan pienen bakteerin kokoa, joka voi mitata hieman yli 100 mikronia, ja vertaa sitä aikuisen ihmisen neuronin kokoon, joka voi mitata jopa yhden metrin, löydämme eron, joka on noin 6 suuruusluokkaa.

Koska niissä tapahtuvat prosessit ovat kuitenkin samanlaisia, erityyppisillä soluilla on monia ominaisuuksia. Esimerkiksi kaikkia ympäröi kalvo, joka erottaa ne ympäröivästä ympäristöstä ja joka mahdollistaa aineiden selektiivisen kulkeutumisen toiselta puolelta toiselle.

Tämän kalvon ympäröimä tila sisältää eräänlaista nestettä tai nestettä, jota kutsutaan sytosoliksi, ja jotka ovat solunsisäiset komponentit, jotka tekevät mahdolliseksi aineenvaihdunnan ja lisääntymisen, muutamien prosessien nimeämiseksi.

Kaikkien solujen sytosoli sisältää (erotettu sisäisillä kalvoilla tai ei) perinnöllisen materiaalin, joka koostuu nukleiinihapoista; suuri määrä rakenneproteiineja ja jolla on entsymaattista aktiivisuutta; ionit, hiilihydraatit ja muut molekyylit, joilla on erilainen kemiallinen luonne.

Joillakin soluilla on soluseinä, joka peittää niiden plasmamembraanin ja joka tarjoaa heille tietyn jäykkyyden, tuen sekä mekaanisen ja kemiallisen kestävyyden. Lisäksi sekä prokaryoottisilla että eukaryoottisilla organismeilla voi olla rakenteita, kuten siliat ja flagella, jotka palvelevat useita tarkoituksia.

Prokaryoottiset solut

Prokaryoottiset solut ovat suhteellisen yksinkertaisia ​​soluja. Sen nimi tulee kreikkalaisesta "pro", joka tarkoittaa ennen, ja "karyon", joka tarkoittaa ydintä, ja tätä käytetään ilmaisemaan organismeja, joilla on alkeellinen tai "primitiivinen" ydin, joista puuttuu kalvoinen ydin.

Prokaryoottiset organismit ovat bakteereja ja arhaeaa. Bakteerit edustavat yhtä tärkeimmistä elävien olentojen ryhmistä ekologisesta ja käytännöllisestä näkökulmasta (antropokestrisesti ottaen) samoin kuin niiden runsauden (yksilöiden lukumäärän) suhteen.

Kaavio "keskimääräisestä" prokaryoottisesta solusta (Lähde: Mariana Ruiz Villarreal (LadyofHats). Espanjalaiset etiketit, Alejandro Porto. Via Wikimedia Commons)

Archaea, runsaasti bakteereja, asuu turmeltumattomissa ja vihamielisissä paikoissa, kuten suolavedessä, vulkaanisissa lähteissä tai erittäin happamissa ja kuumissa paikoissa.

Arkaaan ja bakteerien välillä on monia eroja, mutta jäljempänä mainitaan vain bakteerien erottuvimmat ominaisuudet, koska ne ovat tunnetuin ryhmä.

- Ominaisuudet

Prokaryooteilla on hyvin vaihtelevat koot ja muodot, jotka riippuvat pohjimmiltaan lajeista ja tarkasteltavasta elämäntavasta. Esimerkiksi bakteerit erotetaan morfologisesti kokkeiksi ja bacilaisiksi.

Coccit ovat melkein pallomaisia ​​ja voivat yhdistyä toisiinsa solujen aggregaattien muodostamiseksi (samanlainen kuin rypälejoukko), jotka ovat tyypillisiä joillekin lajeille.

Bacillit ovat sauvan muotoisia, mutta niiden leveys ja pituus vaihtelevat suuresti; Nämä voidaan liittää myös toisiinsa, muodostaen ketjuja, jotka ovat samanlaisia ​​kuin chorizon "naru".

Salmonella typhimurium (punainen) tunkeutumassa ihmisen soluihin. Kirjoittaja: Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH USA: n hallitus (File: SalmonellaNIAID.jpg), Wikimedia Commonsin kautta

Prokaryoottisoluilla on suuri määrä rakenteita, jotka vastaavat kaikkien niiden elintärkeiden prosessien suorittamisesta. Yksi ominaisuuksista, joka erottaa bakteerin mistä tahansa eukaryoottisesta solusta, on sisäisten kalvorakenteiden puuttuminen.

Toisin sanoen bakteereista puuttuu sytosolisia organelleja, kuten eukaryooteissa (mitokondrioissa, ytimessä, endoplasmisessa retikulumissa jne.).

- Prokaryoottisen solun osat

Bakteeri; prokaryoottisolu, yksisoluiset organismit

Osia, jotka voidaan erottaa useimmissa prokaryooteissa, ovat plasmamembraani, ribosomit, inkluusiokappaleet, nukleoidialue, periplasminen tila, soluseinä, kapseli, fimbriat ja pili ja flagella.

Plasma tai solukalvo

Bakteerisoluja peittävä kalvo suorittaa erilaisia ​​toimintoja rajapintana niiden ja ympäristönsä välillä. Se koostuu lipideistä, jotka on järjestetty kaksikerroksen muodossa, ja joistakin niihin liittyvistä proteiineista, jotka yhdessä muodostavat enintään 10 nm paksun rakenteen.

Kaksoiskerroksen pinnat, jotka "kohtaavat" "sisään" ja "ulos" soluista, sisältävät lipidien hydrofiilisen osan, kun taas niiden sisustus on erittäin hydrofobinen. Yhdistetyt proteiinit voivat olla integraalisia tai perifeerisiä, riippuen niiden assosiaation kemiallisesta luonteesta.

Prokaryooteilla ei ole sisäisiä kalvorakenteita, mutta niiden plasmamembraanit voivat muodostaa sisääntuloon aukkoja tai näkyviä taitteita ja ne täyttävät erilaisia ​​toimintoja.

sytoplasma

Sytoplasma on tila solukalvon ja ytimen välillä; sisältää sytosolin. Se on melko samanlainen kuin eukaryoottisolujen sytoplasma.

sytosoliin

Plasmakalvo sulkee nestemäisen aineen, jota kutsutaan sytosoliksi. Tässä nesteessä ei ole sytoskeletalisiä proteiineja tai kalvoisia organelleja, mutta "alueet", joilla on määritellyt toiminnot ja spesifiset komponentit, voidaan erottaa.

Hyvä esimerkki joistakin "rakenteista", jotka liittyvät bakteerien sytosoliin, on inkluusiokappaleiden, jotka ovat rakeita, jotka koostuvat orgaanisesta tai epäorgaanisesta materiaalista, upotettuna sytosoliseen matriisiin.

Ribosomit ja molekyylin chaperones

Prokaryoottisen solun sytosolissa voidaan nähdä suuri määrä partikkeleita (joskus liittyneinä plasmamembraaniin), jotka vastaavat soluproteiinien synteesistä; Nämä tunnetaan ribosomina ja niitä löytyy myös eukaryoottisoluista, vaikka ne ovatkin suurempia jälkimmäisissä.

Läheisessä yhteydessä ribosomeihin on myös molekyylin chaperoneiksi kutsuttuja proteiineja, jotka vastaavat yhteistyöstä ribosomien syntetisoimien proteiinien laskostumisen kanssa.

Nukleoidi

Prokaryoottisoluilla on normaalisti DNA-molekyyli, joka muodostaa kaksijuosteisen pyöreän kromosomin. Tätä kromosomia ei suljeta kalvon rajaamassa ytimessä, vaan se pakataan mieluummin sytosolin määriteltyyn alueeseen.

Tätä aluetta kutsutaan nukleoidi- tai ydinalueeksi. Tämä on se, joka sisältää kaiken geneettisen informaation, joka määrittelee bakteerin ominaisuudet, ja se, joka replikoituu solunjaon aikana.

Bakteerien soluseinä

Kaikilla bakteereilla on soluseinämä, joka ympäröi plasmakalvoa. Tämä rakenne on erittäin tärkeä prokaryoottien selviytymiselle, koska se antaa heille tietyn vastustuskyvyn osmoottista hajoamista vastaan.

Soluseinämän ominaisuuksista riippuen on erotettu kaksi suurta bakteeriryhmää: gram-positiivinen ja gram-negatiivinen.

Gram-positiivisten bakteerien soluseinä koostuu homogeenisesta peptidoglykaanikerroksesta (N-asetyyliglukosamiini ja N-asetyylimuraamihappo), joka ympäröi plasmamembraania.

Gramnegatiivisilla bakteereilla on myös peptidoglykaanisoluseinämä plasmamembraanilla, mutta niillä on myös ylimääräinen ulkokalvo, joka ympäröi niitä.

Tyyppiä bakteereja soluseinämän ja plasmamembraanin välillä kutsutaan periplasmaiseksi tilaksi, jossa on suuri määrä entsyymejä ja muita proteiineja, joilla on tärkeitä toimintoja.

Jotkut bakteerit sisältävät soluseinämän lisäksi polysakkaridi- ja glykoproteiinikerroksen, joka toimii suojana kuivumiselta tai patogeenien, kuten bakteriofaagien, hyökkäyksiltä; se toimii myös solujen tarttumisprosesseissa.

plasmidit

Plasmidit ovat DNA: n pyöreitä rakenteita. Ne ovat geenien kantajia, jotka eivät osallistu lisääntymiseen.

Kapseli

Sitä löytyy joistakin bakteerisoluista ja se auttaa pitämään kosteutta, auttaa solua tarttumaan pintoihin ja ravinteisiin. Se on ylimääräinen ulkopinnoite, joka suojaa solua muiden organismien imeytyessä siihen.

pili

Prokaryoottisoluilla on myös "pili" -nimisiä ulkoisia rakenteita, jotka ovat eräänlaisia ​​"karvoja" näiden solujen pinnalla ja joilla on usein tärkeä rooli geneettisen tiedon vaihdossa bakteerien välillä.

Geneettinen materiaali (DNA ja RNA)

Prokaryoottisoluissa on suuria määriä geneettistä materiaalia DNA: n ja RNA: n muodossa. Koska prokaryoottisista soluista puuttuu ydin, sytoplasma sisältää ainoan suuren pyöreän DNA-juosteen, joka sisältää suurimman osan geenistä, joita tarvitaan solujen kasvuun, lisääntymiseen ja selviytymiseen.

Eukaryoottisolut

Esimerkki eukaryoottisolusta (eläinsolu) ja sen osista (Lähde: Alejandro Porto Wikimedia Commonsin kautta)

Eukaryoottisolut muodostavat suurimman osan organismeista, joita näemme luonnossa. Eukaryootit ovat hiivoja ja muita yksisoluisia sieniä, jättiläispuita, kuten sekvoioita, ja majesteettisia nisäkkäitä, kuten sinisiä valaita.

Verrattuna prokaryoottisiin soluihin, eukaryoottisolut ovat huomattavasti suurempia ja monimutkaisempia, koska niiden sytosoliin on upotettu suuri määrä sisäisiä organelleja ja monimutkaisia ​​membraanijärjestelmiä.

Sana "eukaryote" tulee kreikkalaisesta "eu", joka tarkoittaa tosi ja "karyon", joka tarkoittaa ydintä ja jota käytetään solujen nimeämiseen, joilla on "todellinen ydin", kalvon rajoittamana.

- Ominaisuudet

Eläimet, kasvit, sienet ja jotkut yksisoluiset organismit, kuten amebeet ja hiiva, koostuvat eukaryoottisoluista.

Näiden organismien muodostavilla soluilla on eroillaan monimutkainen sisäinen organisaatio: niillä on kalvoydin ja suuri monimuotoisuus sisäisiä organelleja, erilliset kalvot.

- Eukaryoottisolun osat

sytoplasma

Se sijaitsee plasmamembraanin ja ytimen välissä, siinä ovat organelit ja sytoskeleton. Tilat, jotka organelien kalvot sisältävät, muodostavat solunsisäiset mikroosastot.

Plasmakalvo

Eukaryoottinen solutuuma

Ydin on eukaryoottisen solun näkyvin ja luonteenomaisin solunsisäinen organeli. Se on "säiliö", johon geneettinen materiaali (nukleiinihapot) suljetaan läheisessä yhteydessä "histoneiksi" kutsuttujen proteiinien kanssa, jotka muodostavat eukaryoottiset kromosomit.

Tätä organelliä rajaa ydinverho, joka vastaa paria samankeskisiä kalvoja, jotka erottavat ydinkomponentit muusta sytosolista ja jolla on tärkeitä toimintoja geeniekspression kannalta.

mitokondriot

mitokondriot

Eukaryoottisolun sytosolilla on myös muita erittäin tärkeitä kalvoorgaanioita, jotka vastaavat tuottamaan energiaa, jota solu voi käyttää: mitokondrioita.

Näiden organellien ansiosta elävillä organismeilla on kyky elää hapen läsnä ollessa.

Mitokondriat ovat "sauvan muotoisia" rakenteita, samanlaisia ​​kuin bakteerit (katso endosymbioottiteoria), niillä on oma genomi, joten ne replikoituvat melkein riippumattomasti solusta, joka niitä hoitaa, ja heillä on kaksi membraania, yksi hyvin taitettu sisäinen ja ulkoinen., joka kohtaa sytosolia.

Mitokondrioiden, sytosolin ja joidenkin eukaryoottisolujen kalvojen organelien välillä tapahtuu jatkuvaa metaboliittien ja tiedon vaihtoa, jotka ovat välttämättömiä solun toiminnalle.

ribosomit

Ne ovat proteiinisynteesin välttämättömiä rakenteita. Ne koostuvat ribosomaalisesta RNA: sta ja proteiineista. Ribosomit tuottavat proteiineja.

kloroplastissa

Kloroplastitransformaatio

Kasveissa, levässä ja sinileväbakteerissa on mitokondrioiden lisäksi fotosynteesiin erikoistuneita organelleja (plastideja). Ne sisältävät lukuisia invaginaatioita ja sisäisiä kalvoprosesseja, joissa on runsaasti spesifisiä pigmenttejä ja entsyymejä.

Karkea endoplasminen reticulum (RER)

Se on retikulumin alue, jolla on ribosomeja, jotka liittyvät organellikalvoon. Siinä proteiinit modifioidaan ja syntetisoidaan. Sen päätehtävä on tuottaa proteiineja, jotka toimivat solun ulkopuolella tai rakkuloiden sisällä.

Sileä endoplasminen reticulum (REL)

Tällä retikulumin alueella ei ole ribosomeja, joten sen sileä ulkonäkö on vastuussa lipidien ja steroidien syntetisoinnista.

Golgi-kompleksi tai laite

Golgi-kompleksi on määritelty "litistettyjen säkkien pinoksi", jotka on peitetty kalvolla. Se on yksi endoplasmisessa retikulumissa syntetisoitujen proteiinien modifikaatiokohdista ja vastaa niiden jakautumisesta muihin solun alueisiin ja ulkopuolelle.

endosomeihin

Endosomit voidaan kuvata osastoiksi, joita rajoittaa kalvo, joka on osa endosytoosimekanismeja. Päätehtävänä on luokkaa proteiinit, jotka lähetetään rakkuloiden läpi ja välitetään lopullisiin kohteisiinsa, jotka olisivat erilaisia ​​soluosastoja.

lysosomeihin

Lysosomit ovat pieniä organelleja ja vastaavat "vanhentuneiden" proteiinien solunsisäisestä pilkkomisesta vapauttaen ravitsevia yhdisteitä sytosoliin.

Perosixomas

Toisaalta peroksisomit ovat ensisijaisesti vastuussa reaktiivisten happilajien hajoamisesta ja osallistuvat myös rasvahappojen hapettumiseen.

Joissakin parasiittisissa mikro-organismeissa on modifioituja ja erikoistuneita peroksisomeja glukoosin katabolismille, minkä vuoksi niitä kutsutaan glykosomeiksi.

vacuoles

Kasvisoluissa on yleensä tyhjö, joilla on suuria organelleja, joilla on suuri merkitys kasvien kasvulle ja kehitykselle, koska ne vievät yli 80% solujen kokonaistilavuudesta, sisältävät vettä ja niillä on tunnettu endomembraanijärjestelmä kuten värisävy.

sytoskeletonia

Toinen näkökohta, joka erottaa eukaryoottiset solut prokaryooteista, on läsnä sisäinen rihmaproteiini, joka muodostaa jonkinlaisen rakenteen sytosoliin.

Tämä "teline" ei edistä vain solujen mekaanista stabiilisuutta, mutta sillä on myös tärkeitä toimintoja solunsisäisessä viestinnässä, sisäisessä kuljetuksessa ja solun liikkeissä.

mikrotubulukset

Se on osa sytoskeleton elementtejä yhdessä filamenttien kanssa. Ne voivat pidentää ja lyhentää, mikä tunnetaan dynaamisena epävakautena.

- Cilia ja flagella

Kuten bakteereille on totta, monilla eukaryoottisilla, eläin- ja kasvisoluilla on ulkoisia rakenteita, jotka koostuvat mikrotubuluksista, jotka toimivat etenkin liikkeessä ja liikkeessä.

Flagellat ovat jopa 1 mm pitkiä rakenteita, kun taas silikaatit voivat olla 2-10 mikronia pitkiä. Näitä rakenteita on runsaasti mikro-organismeissa ja pienissä monisoluisissa organismeissa.

Eläimissä ja kasveissa on myös soluja, joissa on silikageeli ja flagella. Tällainen tapaus on siittiöiden soluissa ja silikoissa, jotka linjaavat solupinnat, jotka muodostavat joidenkin elinten sisäisen epiteelin.

keskusjyvänen

Centrioolit ovat onttoja, sylinterinmuotoisia rakenteita, jotka koostuvat mikrotubuluksista. Sen johdannaiset synnyttävät silikoiden peruselimet, ja ne esiintyvät vain eläintyyppisissä soluissa.

säikeet

Ne voidaan luokitella aktiinifilamentteihin ja välilankoihin. Aktiinisolut ovat joustavia aktiinimolekyylien filamenteja ja välituotteet ovat köyden kaltaisia ​​kuituja, jotka muodostuvat eri proteiineista.

proteasomien

Ne ovat proteiinikomplekseja, jotka hajoavat entsymaattisesti vaurioituneita proteiineja.

Viitteet

1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M.,… Walter, P. (2004). Oleellinen solubiologia. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis -ryhmä.
2. Enger, E., Ross, F., ja Bailey, D. (2009). Käsitteet biologiassa (13. painos). McGraw-Hill.
3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, CA, Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H.,… Martin, K. (2003). Molecular Cell Biology (5. painos). Freeman, WH & Company.
4. Meshi, T., ja Iwabuchi, M. (1995). Kasvien transkriptiotekijät. Kasvisolufysiologia, 36 (8), 1405–1420.
5. Prescott, L., Harley, J., & Klein, D. (2002). Mikrobiologia (5. painos). McGraw-Hill-yhtiöt.
6. Solomon, E., Berg, L., ja Martin, D. (1999). Biologia (5. painos). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
7. Taiz, L., ja Zeiger, E. (2010). Kasvien fysiologia (5. painos). Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates Inc.