STANIČNA RAZINA ORGANIZACIJE: TIPOVI I KOMPONENTE STANICA - BIOLOGIJA - 2025

Govoriti o staničnoj razini organizacije znači govoriti o strukturalnoj i unutarnjoj organizaciji osnovne jedinice živih organizama: stanice. Stanica je sposobna provoditi sve karakteristične procese živog bića, od kojih nijedan njezin izolirani dio nije sposoban.

Nakon atoma, molekula i organskih spojeva, stanice predstavljaju jednu od osnovnih razina organiziranosti u višećelijskim organizmima i temeljnu razinu organizacije makro i jednoćelijskih mikroorganizama.

Struktura životinjske stanice (Izvor: Mel23, putem Wikimedia Commons)

Višećelijski organizmi poput životinja i biljaka organizirani su na način da se njihove stanice grupiraju u tvorbu tkiva, a ta tkiva kad su povezana stvaraju organe različitih vrsta, a ti organi zauzvrat čine ono što mi znamo kao sustave ili aparate, koji čine cijelo tijelo.

1839. zoolog Theodor Schwann i botaničar Matthias Schleiden paralelno su opisali životinjske i biljne stanice. Ti su znanstvenici prvi predložili staničnu teoriju: da su sva živa bića sačinjena od stanica.

Prema evolucijskim teorijama, svi živi organizmi potječu od zajedničkog pretka koji je posjedovao obris univerzalne mehanizacije cijelog zemaljskog života i različitih uzastopnih događaja u evolucijskoj povijesti ono što je dovelo do diverzifikacije vrsta kakve ih poznajemo.

Vrste stanica i njihove komponente

Stanice su mali "spremnici" zatvoreni membranom unutar koje je vodena otopina poznata kao citosol ili citoplazma. Izuzetno su raznolike, ne samo po veličini, već i po načinu života, razmnožavanju, prehrani, pokrovu, funkcijama itd.

Iako su njihova osnovna svojstva vrlo slična, u prirodi postoje dvije vrste stanica: prokarioti i eukarioti. Primjeri prokariotskih organizama su bakterije i arheje, dok eukariotske stanice čine osnovnu jedinicu životinja, biljaka i gljivica.

Prokariotske stanice

Iako su različitih veličina, prokariotske stanice su uglavnom manje od eukariota, a prokarioti su obično organizmi sastavljeni od jedne stanice, to jest oni su jednoćelijski.

Prokariotske stanice imaju plazma membranu sastavljenu od dvostrukog sloja lipida i proteina, koja djeluje kao polupropusna barijera za različite molekule i koji je jedini membranski sustav koji imaju, jer nemaju unutarnje organele.

Prosječna prokariotska stanica (Izvor: Mariana Ruiz Villarreal, LadyofHats putem Wikimedia Commons)

Neki imaju plinsku vakuolu koja im omogućuje da plutaju u vodenom mediju. Imaju ribosome koji funkcioniraju u sintezi proteina i inkluzijskim tijelima za skladištenje ugljika i drugih tvari.

U regiji poznatoj kao "nukleoid" je genetski materijal u obliku deoksiribonukleinske kiseline (DNA).

Svi prokarioti imaju, pored membrane koja zatvara citoplazmu, staničnu stijenku koja im daje oblik i pruža im otpornost protiv osmotske lize. Stanična stijenka obično se sastoji od molekule zvane peptidoglikan koja omogućava razlikovanje jedne skupine bakterija od druge.

Oko ovog zida može se nalaziti "kapsula" ili kalež, što pomaže prianjanju na površine. Oni mogu imati neke „priloge“, poput dlaka, fimbrije i flagela, za fiksiranje, konjugaciju i kretanje.

Eukariotske stanice

Uz malu razliku između njih, životinje i biljke sastoje se od eukariotskih stanica. Izrazita karakteristika ovih stanica je prisustvo jezgre koja zatvara genetski materijal i druge membranske organele ugrađene u citoplazmu.

Struktura biljne stanice (Izvor: Mortadelo2005, via Wikimedia Commons)

Te stanice, veće i složenije od prokariota, mogu postojati kao jednoćelijski ili višećelijski organizmi (čak i složenije organizacije).

Biljne stanice neizbježno imaju staničnu stijenku koja okružuje plazma membranu, za razliku od životinjskih stanica.

Bilo koja eukariotska stanica sastoji se od zajedničkih specijaliziranih struktura:

-CORe

-Mitochondria

-Kloroplasti (transformacija svjetlosne energije u kemijsku energiju u biljnim stanicama)

-Unutarnji membranski sustav: gladak i hrapav endoplazmatski retikulum i Golgijev kompleks

-Citoplazma

-Cytoskeleton

-Lysosomes

-Endosomi (u životinjskim i gljivičnim stanicama)

-Peroxisomes

-Glioksisomi (u biljnim stanicama)

-Vakuole (pohranjuju vodu i minerale u biljnim ćelijama)

Organele uobičajene među biljkama i životinjama

srž

To je mjesto na kojem se pohranjuju genetske (nasljedne) stanice stanice u obliku DNA namotane na kromosomima. To je organela okružena membranom poznatom kao nuklearna ovojnica.

Kroz strukture poznate kao "nuklearne pore" koje su prisutne u nuklearnoj ovojnici, jezgro izmjenjuje različite klase molekula s citoplazmom.

Unutar su brojni proteini odgovorni za "čitanje" i "transkripciju" informacija kodiranih u genima koji se nalaze u DNK.

Mitohondriji

Oni su jedan od najistaknutijih organela nakon jezgre. Oni nalikuju prokariotskoj stanici, jer imaju dvostruki membranski sustav, vlastiti genom i morfologiju sličnu bakteriji, iz koje proizlazi teorija endosimbionata.

Oni su organele specijalizirane za stvaranje kemijske energije u obliku ATP-a putem oksidativne fosforilacije. Taj je postupak poznat i kao stanično disanje, budući da mitohondriji troše kisik i oslobađaju ugljični dioksid.

Endoplazmatski retikulum (glatka i hrapava)

To je nastavak vanjske nuklearne membrane i sastoji se od sustava membranoznih "vrećica" i epruveta koje su raspoređene u većem dijelu citoplazme. Glavno je mjesto za sintezu novih membrana.

Grubi endoplazmatski retikulum pridružio je ribosome koji sudjeluju u prevođenju i sintezi proteina.

Golgijev kompleks ili aparat

To je membranska organela sastavljena od hrpa i spljoštenih vreća. Nalazi se u blizini jezgre i odgovoran je za modifikaciju, pakiranje i transport proteina i lipida iz endoplazmatskog retikuluma.

Dio je sekretornog transportnog i komunikacijskog puta zahvaljujući svojoj sposobnosti slanja malih vezikula s raznim makromolekulama u različite odjeljke.

Citosol ili citoplazma

To je vodeni gel u koji su uronjene stanične organele okružene plazma membranom. Bogat je različitim klasama velikih i malih molekula i u njemu se odvijaju bezbrojne kemijske reakcije koje omogućuju nastavak staničnog života.

citoskelet

Citoskelet je unutarnji strukturni okvir sastavljen od vlaknastih proteina različite debljine koji su odgovorni za unutarnju organizaciju stanice, kao i za njezine vanjske karakteristike, posebno u pogledu fleksibilnosti i deformabilnosti. Posebno je važno u procesima diobe stanica.

Lizosomi i peroksizomi

Oni su organele okružene jedinom membranom koja je dispergirana po citosolu. Prvi su bogati probavnim enzimima i odgovorni su za razgradnju i "recikliranje" različitih tvari unutarnjeg ili vanjskog podrijetla.

Peroksizomi su odgovorni za "detoksikaciju" stanica putem niza oksidativnih reakcija koje kataliziraju oksidaze i katalaze u njima. Oni su odgovorni za razgradnju lipida i drugih otrovnih tvari.

Reference

1. Nabors, M. (2004). Uvod u botaniku (1. izd.). Pearson Education.
2. Hickman, CP, Roberts, LS i Larson, A. (1994). Integrirani principi zoologije (9. izd.). Tvrtke McGraw-Hill.
3. Brachet, J. (1970). Živa stanica. U Živoj ćeliji (2. izd., Str. 418). WH Freeman and Company.
4. Solomon, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biologija (5. izd.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
5. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M.,… Walter, P. (2004). Bitna stanična biologija. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
6. Prescott, L., Harley, J., i Klein, D. (2002). Mikrobiologija (5. izd.). Tvrtke McGraw-Hill.