VRSTE STANICA: PROKARIOTSKE STANICE, EUKARIOTSKE STANICE - BIOLOGIJA - 2026

Dvije vrste stanica čine sve žive organizme koje možemo prepoznati u prirodi; ti su poznati kao prokarioti i eukarioti. Prvi su tipični za neke mikroorganizme, dok drugi čine višestanične organizme složene poput biljaka i životinja.

Stanice predstavljaju osnovnu osnovnu jedinicu života, koja je poznata manje ili više od 1840. Kažu da su "osnovne jedinice", jer se unutar njih odvijaju isti procesi koje prepoznajemo u "višim" ili višim organizmima kompleks.

Shema dviju vrsta stanica u prirodi: eukarioti i prokarioti. Prikazani su glavni dijelovi, pokazujući razlike između njih (Izvor: Nije dostupan autor za čitanje autora. Pretpostavljeno je Mortadelo2005 (na temelju tvrdnji o autorskim pravima). Wikimedia Commons)

Dakle, stanica je najmanje živo biće koje se može hraniti, metabolizirati, rasti i razmnožavati, ostavljajući potomstvo (stanica može poticati samo iz druge prethodno postojeće stanice).

Veličina stanica može jako varirati. Ako uzmemo u obzir veličinu male bakterije, koja može izmjeriti nešto više od 100 mikrona, i usporedimo je s neuronom odraslog čovjeka, koji može izmjeriti i do 1 metar, pronaći ćemo razliku od približno 6 reda veličine.

No, kako su procesi koji se odvijaju unutar njih slični, različite vrste stanica imaju brojne karakteristike. Na primjer, svi su okruženi membranom koja ih odvaja od okoline koja okružuje i koja omogućava selektivni prolazak tvari s jedne na drugu stranu.

Prostor okružen ovom membranom sadrži vrstu tekućine ili tekućine zvane citosol, u kojoj su unutarćelijske komponente koje omogućuju metabolizam i reprodukciju, da nabrojimo nekoliko procesa.

Citosol svih stanica sadrži (odvojeno unutarnjim membranama ili ne) nasljedni materijal sastavljen od nukleinskih kiselina; velika količina strukturnih proteina i s enzimskim djelovanjem; ioni, ugljikohidrati i druge molekule različite kemijske prirode.

Neke stanice imaju staničnu stijenku koja prekriva njihovu plazma membranu i to im pruža određenu krutost, potporu i mehaničku i kemijsku otpornost. Uz to, prokariotski i eukariotski organizmi mogu imati strukture poput cilija i flagela koje služe u više svrhe.

Prokariotske stanice

Prokariotske stanice su relativno jednostavne stanice. Ime mu dolazi od grčkog „pro“, što znači prije, i „karyon“ što znači jezgro, a to se koristi za označavanje organizama s primordijalnom ili „primitivnom“ jezgrom, kojoj nedostaje membranozno jezgro.

Prokariotski organizmi su bakterije i arheje. Bakterije predstavljaju jednu od najvažnijih skupina živih bića s ekološkog i praktičnog stajališta (antropocentrički gledano), kao i s obzirom na njihovu brojnost (broj jedinki).

Dijagram «prosječne» prokariotske ćelije (Izvor: Mariana Ruiz Villarreal (LadyofHats). Španjolski natpisi Alejandro Porto. Via Wikimedia Commons)

Arheje, obiluju bakterijama, nastanjuju neugodna i neprijateljska mjesta poput slanika, vulkanskih izvora ili vrlo kiselih i vrućih nalazišta.

Mnogo je razlika između arheja i bakterija, ali samo će se najizrazitije karakteristike bakterija spomenuti u nastavku, jer su oni najpoznatija skupina.

- Karakteristike

Prokarioti imaju vrlo promjenjive veličine i oblike, što u osnovi ovisi o razmatranim vrstama i načinu života. Bakterije se, na primjer, morfološki razlikuju u koke i bacile.

Cocci su gotovo sfernog oblika i mogu se povezati jedan s drugim da formiraju stanične agregate (slične grozdu grožđa) koji su karakteristični za neke vrste.

Bacili su šipkastog oblika, ali njihova širina i duljina vrlo su promjenjivi; Oni se mogu povezati jedni s drugima, tvoreći lance slične chorizo ​​"struni".

Salmonella typhimurium (crvena) koja invadira na ljudske stanice. Autor: Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH, američka vlada (datoteka: SalmonellaNIAID.jpg), s Wikimedia Commons

Prokariotske stanice imaju veliki broj struktura koje su odgovorne za provođenje svih svojih vitalnih procesa. Jedna od karakteristika koja bakteriju razlikuje od bilo koje eukariotske stanice je odsutnost unutarnjih membranskih struktura.

Drugim riječima, bakterijama nedostaju citosolne organele poput onih koje se nalaze u eukariotama (mitohondriji, jezgra, endoplazmatski retikulum itd.).

- Dijelovi prokariotske stanice

Bakterija; prokariotske stanice, jednoćelijski organizmi

Dijelovi koji se mogu razlikovati kod većine prokariota su plazma membrana, ribosomi, inkluzijska tijela, nukleoidna regija, periplazmatski prostor, stanična stijenka, kapsula, fimbrije i pili i flagele.

Plazma ili stanična membrana

Membrana koja pokriva bakterijske stanice obavlja različite funkcije kao sučelje između njih i njihove okoline. Sastoji se od lipida raspoređenih u obliku dvosloja i nekih povezanih proteina koji zajedno tvore strukturu debljine do 10 nm.

Lica dvosloja koja su "licem" "u" i "izvan" stanica sadrže hidrofilni dio lipida, dok je njihova unutrašnjost izrazito hidrofobna. Pridruženi proteini mogu biti integralni ili periferni, ovisno o kemijskoj prirodi njihove povezanosti.

Prokarioti nemaju unutarnju membransku strukturu, međutim, njihove plazma membrane mogu formirati invagacije ili istaknute nabora u svojoj unutrašnjosti i one ispunjavaju različite funkcije.

Citoplazma

Citoplazma je prostor između stanične membrane i jezgre; sadrži citosol. Prilično je slična citoplazmi eukariotskih stanica.

citosolu

Plazma membrana obuhvaća tekuću tvar poznatu kao citosol. U ovoj tekućini nema citoskeletnih proteina ili membranskih organela, ali mogu se razlikovati "regije" s definiranim funkcijama i specifičnim komponentama.

Dobar primjer nekih "struktura" povezanih s bakterijama citosola su tijela koja uključuju, granule sastavljene od organskog ili anorganskog materijala ugrađene u citosolni matriks.

Ribosomi i molekularni kaperoni

U citosolu prokariotske stanice može se vidjeti veliki broj čestica (ponekad povezanih s plazma membranom) koje su odgovorne za sintezu staničnih proteina; Ti su poznati kao ribosomi, a nalaze se i u eukariotskim stanicama, iako su u posljednjim veće.

U uskoj povezanosti s ribosomima postoje i proteini koji se nazivaju molekularni chaperones, odgovorni za suradnju sa presavijanjem proteina sintetiziranih ribosomima.

Nukleoid

Prokariotske stanice obično posjeduju molekulu DNK koja čini dvolančani kružni kromosom. Ovaj kromosom nije zatvoren u jezgru koja je ograničena membranom, već je pakiran u definiranom području citosola.

Ova regija poznata je kao nukleoidna ili nuklearna regija. Ovo je onaj koji sadrži sve genetske podatke koji definiraju karakteristike bakterije i onaj koji se razmnožava u vrijeme diobe stanica.

Stanična stijenka bakterija

Sve bakterije imaju staničnu stijenku koja okružuje plazma membranu. Ova je struktura vrlo važna za preživljavanje prokariota jer im daje određenu otpornost protiv osmotske lize.

Ovisno o karakteristikama stanične stjenke, izdvojene su dvije velike skupine bakterija: pozitivna na gram i gram negativna.

Stanična stijenka gram-pozitivnih bakterija sastoji se od homogenog sloja peptidoglikana (N-acetil glukozamin i N-acetilmuramična kiselina) koji okružuje plazma membranu.

Gram-negativne bakterije također imaju staničnu stijenku peptidoglikana na plazma membrani, ali imaju i dodatnu vanjsku membranu koja ih okružuje.

Prostor između stanične stijenke i plazma membrane obje vrste bakterija naziva se periplazmatski prostor, gdje je smješten veliki broj enzima i drugih proteina s važnim funkcijama.

Neke bakterije, osim stanične stijenke, sadrže sloj polisaharida i glikoproteina koji djeluju kako bi zaštitili od isušivanja ili napada patogena poput bakteriofaga; djeluje i u procesima adhezije stanica.

plazmidi

Plazmidi su kružne strukture DNK. Oni su nositelji gena koji nisu uključeni u reprodukciju.

Kapsula

Nalazi se u nekim bakterijskim stanicama i pomaže zadržati vlagu, pomaže stanici da se prianja na površine i hranjive tvari. To je dodatni vanjski premaz koji štiti stanicu kad je apsorbiraju drugi organizmi.

Pili

Prokariotske stanice imaju i vanjske strukture poznate kao "pili" koje su svojevrsne "dlačice" na površini tih stanica i koje često igraju važnu ulogu u razmjeni genetskih informacija između bakterija.

Genetski materijal (DNA i RNA)

Prokariotske stanice imaju velike količine genetskog materijala u obliku DNK i RNA. Budući da prokariotske stanice nemaju jezgro, citoplazma sadrži jedini veliki kružni lanac DNK koji sadrži većinu gena potrebnih za rast, reprodukciju i preživljavanje stanica.

Eukariotske stanice

Primjer eukariotske ćelije (životinjske stanice) i njenih dijelova (Izvor: Alejandro Porto putem Wikimedia Commons)

Eukariotske stanice čine većinu organizama koje vidimo u prirodi. Eukarioti su kvasci i druge jednocelične gljivice, divovska stabla poput sekvoja i veličanstveni sisari poput plavih kitova.

U usporedbi s prokariotskim stanicama, eukariotske stanice su znatno veće i složenije, jer imaju velik broj unutarnjih organela i složene membranske sustave ugrađene u svoj citosol.

Riječ "eukariota" dolazi od grčkog "eu", što znači istina i "karyon", što znači jezgro i koristi se za imenovanje stanica koje imaju "pravo jezgro", ograničeno membranom.

- Karakteristike

Životinje, biljke, gljivice i neki jednostanični organizmi poput ameba i kvasca sastoje se od eukariotskih stanica.

Svojim razlikama, stanice koje čine ove organizme imaju složenu unutarnju organizaciju: imaju membransko jezgro i veliku raznolikost unutarnjih organela, zasebnih membrana.

- Dijelovi eukariotske stanice

Citoplazma

Smještena je između plazma membrane i jezgre, unutar nje su organele i citoskelet. Prostori sadržani u membranama organela čine unutarćelijske mikrokomponente.

Membrana plazme

Eukariotska stanična jezgra

Jezgro je najistaknutiji i najkarakterističniji unutarćelijski organela eukariotske stanice. To je "spremnik" u kojem je genetski materijal (nukleinske kiseline) zatvoren u uskoj vezi s proteinima zvanim "histoni", koji tvore eukariotske kromosome.

Ova organela ograničena je nuklearnom ovojnicom koja odgovara paru koncentričnih membrana koje odvajaju nuklearne komponente od ostatka citosola i koje imaju važnu funkciju s gledišta ekspresije gena.

Mitohondriji

Mitohondriji

Citosol eukariotske stanice ima i druge vrlo važne membranske organele, odgovorne za stvaranje energije koju stanica može iskoristiti: mitohondrije.

Zahvaljujući ovim organelama, živi organizmi imaju sposobnost života u prisutnosti kisika.

Mitohondrije su strukture „u obliku štapa“, slične su bakteriji (konzultirajte endosimbiotsku teoriju), imaju vlastiti genom, pa se umnožavaju gotovo neovisno o stanici u kojoj su smještene, a imaju dvije membrane, jednu visoko presavijenu unutarnju i vanjsku., koji je suočen s citosolom.

Dolazi do stalne razmjene metabolita i informacija između mitohondrija, citosola i nekih membranskih organela eukariotskih stanica, koji su neophodni za funkcioniranje stanice.

ribosoma

Bitne su strukture za sintezu proteina. Sačinjavaju ih ribosomalna RNA i proteini. Ribosomi služe za stvaranje proteina.

kloroplasta

kloroplasta

Biljke, alge i cijanobakterije, pored mitohondrija, imaju organele (plastide) specijalizirane za fotosintezu. Oni sadrže brojne invazije i interne membranske procese, bogate specifičnim pigmentima i enzimima.

Grubi endoplazmatski retikulum (RER)

To je područje retikula koje ima ribosome povezane s membranom organele. U njemu se proteini modificiraju i sintetiziraju. Njegova glavna funkcija je stvaranje proteina koji djeluju izvan stanice ili unutar vezikula.

Glatki endoplazmatski retikulum (REL)

Ovo područje retikuluma nema ribosome, pa je njegov glatki izgled odgovoran za sintezu lipida i steroida.

Golgijev kompleks ili aparat

Golgijev kompleks definiran je kao "hrpa spljoštenih vreća" prekrivenih membranom. To je jedno od mjesta modifikacije proteina koji se sintetiziraju u endoplazmatskom retikulu i odgovoran je za njihovu distribuciju u druga područja stanice i u vanjsku.

endosomi

Endosomi se mogu opisati kao odjeljci ograničeni membranom koja je dio mehanizama endocitoze. Glavna funkcija je klasifikacija proteina koji se šalju preko vezikula i prosljeđuju do krajnjeg odredišta, a to bi bili različiti stanični odjeljci.

lizosomi

Lizosomi su male organele i odgovorni su za unutarćelijsku probavu "zastarjelih" proteina, oslobađajući hranjive spojeve u citosol.

Perosixomas

S druge strane, peroksisomi su prvenstveno odgovorni za razgradnju reaktivnih kisikovih vrsta, a također su uključeni u oksidaciju masnih kiselina.

U nekim parazitskim mikroorganizmima postoje modificirani i specijalizirani peroksisomi za katabolizam glukoze, zbog čega su poznati kao glikozomi.

vakuole

Biljne stanice obično imaju vakuolu, to su velike organele od velikog značaja za rast i razvoj biljaka, jer one zauzimaju više od 80% ukupnog volumena stanica, sadrže vodu i imaju poznati endomembranski sustav poput tonplasta.

citoskelet

Drugi aspekt koji razlikuje eukariotske stanice od prokariota je prisutnost mreže unutarnjih vlaknastih proteina koji tvore svojevrsnu skelu u citosolu.

Ova "skela" doprinosi ne samo mehaničkoj stabilnosti stanica, već ima i važne funkcije za unutarćelijsku komunikaciju, unutarnji transport i kretanje stanica.

Mikrotubulc

Dio je citoskeleta zajedno sa vlaknima. Oni se mogu produžiti i skratiti, što je poznato i kao dinamička nestabilnost.

- Cilia i flagella

Kao što vrijedi za bakterije, mnoge eukariotske, životinjske i biljne stanice imaju vanjske strukture sastavljene od mikrotubula koje djeluju posebno u kretanju i kretanju.

Papučice su strukture dužine do 1 mm, dok cilija može biti duljine od 2 do 10 mikrona. Ove strukture obiluju mikroorganizmima i malim višećelijskim organizmima.

U životinjama i biljkama postoje i stanice s cilijama i flagelama. Takav je slučaj s flagelama spermatozoida i cilijama koje usmjeravaju stanične površine koje čine unutarnji epitel nekih organa.

centrioli

Centriole su šuplje građe u obliku cilindra koje su sastavljene od mikrotubula. Njegovi derivati ​​stvaraju bazalna tijela cilija, a pojavljuju se samo u stanicama životinjskog tipa.

filamenti

Mogu se svrstati u aktino vlakna i srednja vlakna. Aktinova vlakna su fleksibilni filamenti molekule aktina, a međuprodukti su vlakna poput konopca koja se formiraju iz različitih proteina.

Proteasomes

Oni su proteinski kompleksi koji enzimski razgrađuju oštećene bjelančevine.

Reference

1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M.,… Walter, P. (2004). Bitna stanična biologija. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Enger, E., Ross, F., i Bailey, D. (2009). Pojmovi iz biologije (13. izd.). McGraw-Hill.
3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, CA, Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H.,… Martin, K. (2003). Molekularna stanična biologija (5. izd.). Freeman, WH & Company.
4. Meshi, T., i Iwabuchi, M. (1995). Faktori transkripcije biljaka. Fiziologija biljnih stanica, 36 (8), 1405–1420.
5. Prescott, L., Harley, J., i Klein, D. (2002). Mikrobiologija (5. izd.). Tvrtke McGraw-Hill.
6. Solomon, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biologija (5. izd.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
7. Taiz, L., i Zeiger, E. (2010). Fiziologija biljaka (5. izd.). Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates Inc.