İçerik
- TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
- Ökaryotik Hücre Kökenleri
- Son Ortak Evrensel Atası
- Ayırt Edici Ökaryotik Hücre Özellikleri
- Ökaryotik Hücrelerin Plazma Membranı
- Sitoplazma: Hücrenin İçindeki Jöle Benzeri Madde
- Ökaryotik Hücredeki Hücre İskeleti
- Hücre Çekirdeği
- Hücre Bölünmesi ve Replikasyonu
- Ökaryotik Hücrelerin Meiosis Hücre Tümeni
- Ökaryotik Hücre Ribozomları Protein Yapar
- Endomembran Sistemi
- Ökaryotik Hücrelerin Enerji Fabrikası
- Ökaryotik Bitki ve Hayvan Hücreleri Arasındaki Farklılıklar
- Ökaryotik Bitki Hücrelerindeki Kloroplastlar
Ökaryotik hücrelerin yapısını anlamak için insan vücudundan başka bir yere bakmanıza gerek yok, çünkü tüm insanlar içinde bu hücrelere sahipler. Biyolojide sadece iki tür hücre vardır: ökaryotik ve prokaryotik. Tüm yaşamın taksonomik sınıflamasında ökaryotik hücreli yaşam formları Eukarya bölgesine aittir, Bakteriler ve Archaea diğer iki alandır.
Bu alan adlarının altına giren canlı organizmalar, tek hücreli organizmalardan oluşur. Linna sınıflandırma sistemindeki Eukarya alanı, protistlerin, mantarların, bitkilerin ve hayvanların krallığını içerir. Ökarya bölgesinde bazı tek hücreli protozoalar olmasına rağmen, bu bölgede sınıflandırılan canlı organizmaların çoğu çok hücreli oluşumlardır.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Her iki hücre tipini karşılaştırırken, ökaryotik ve prokaryotik hücreler arasındaki çarpıcı fark, ökaryotik hücrelerin proteinler ile birbirine bağlanmış ve hücre içinde kendi ayrı bölmesinde bulunan DNA ile kendine özgü bir çekirdeğe sahip olmasıdır.
Ökaryotik Hücre Kökenleri
Bu zamanda, bilim adamları, ilk yaşam formlarının fosil kayıtlarına dayanarak, tüm yaşamın ilk önce Dünya'da yaklaşık 3.5 milyar yıl önce başladığını söylemektedir. Prokaryotik hücrelerin, genel olarak yaklaşık 10 um veya daha büyük olan ökaryotik hücrelere kıyasla (yaklaşık 1 veya 2 mikrometre boyutunda (um olarak kısaltılır)) çok küçük hücreler olarak geliştiği görülmektedir. Bir µm, metrenin bir milyonda birini temsil eder. Jeolojik kayıtlar, ökaryotik hücrelerin ilk önce yaklaşık 2.1 milyar yıl önce ortaya çıktığını göstermektedir.
Son Ortak Evrensel Atası
Hücresel yaşam formlarının uzun süreli çalışmaları, bilim insanlarını, bugün yaşayan ökaryotik hücrelerin tek bir ortak ata paylaştığı sonucuna varmasına neden oldu. Ancak Temmuz 2016'da, “New York Times”, Almanya'nın Düsseldorf kentindeki Heinrich Heine Üniversitesi'nden Dr. William F. Martin tarafından yönetilen bir grup evrimsel biyologun, gezegendeki tüm yaşamın tek ortak atayı paylaştığı sonucuna vardığını bildirdi: Son evrensel ortak ata, LUCA takma.
Tartışmasız değil, Dr. Martin ve onun grup teorisi, LUCA'ların avı sırasında geliştirdikleri gen haritasının, yaklaşık 4 milyar yıl önce, 560 milyon yıl önce yaşadığına inanılan bir bakteri biçimine işaret ettiğini gösteriyor. Dünya. Darwin, yaşamın sıcak, küçük bir gölette başladığını söylerken, Martins grubu gen haritasının okyanusun dibindeki derin volkanik deliklerde yaşayan tek hücreli bir yaşam biçimine işaret ettiğini buldu. Bu yaşam formunun, yaklaşık 2 milyar yıl kadar önce Eukarya bölgesinin ortaya çıkmasıyla Bakteri ve Archaea bölgelerine yol açtığını düşünüyorlar.
Ayırt Edici Ökaryotik Hücre Özellikleri
Her iki hücre tipi de bazı ortak özellikleri paylaşırken, ökaryotik hücreler daha karmaşıktır. Ökaryotik hücreleri tanımlayan ayırt edici özellikler şunları içerir:
Ökaryotik Hücrelerin Plazma Membranı
Tüm hücrelerde, hücrenin içini dış ortamından ayıran bir plazma zarı vardır. Membran, yerleşik proteinler ve iyonların, oksijenin, suyun ve organik moleküllerin hücreye girip çıkmasını sağlayan diğer bileşenleri içerir. Karbon dioksit ve amonyak gibi atık yan ürünler - protein "taşıyıcılarının" yardımıyla bu hücre zarlarından da geçerler. Bu membranlar, ince bağırsakları kaplayan hücrelerde bulunan mikroviller gibi benzersiz şekiller alabilir, bu da besin maddelerini sindirim sistemi içerisindeki besinlerden emmek için hücre yüzey alanını arttırır.
Sitoplazma: Hücrenin İçindeki Jöle Benzeri Madde
Hücre içerisindeki bir görünüm, hücresel zardan kapalı çekirdeğe kadar uzanan yarı sıvı, jöle benzeri bir madde göstermektedir. Hücre içindeki çeşitli özel yapılar olan organeller, sitosol, sitoskeleton ve çoklu kimyasallardan oluşan bu jelde yüzer. Sitoplazma esas olarak yüzde 70 ila 80 sudur, ancak jel benzeri bir formdadır. Ökaryotik bir hücrenin içindeki sitoplazma ayrıca proteinler ve şekerler, amino, nükleik ve yağ asitleri, iyonlar ve suda çözünür moleküllerin bir bolluğunu içerir.
Ökaryotik Hücredeki Hücre İskeleti
Sitoplazmanın içinde, hücrelerin şeklini korumaya yardımcı olan, organellere bir çapa sağlayan ve hücre hareketinden sorumlu olan mikrofilamentler, mikrotüpler ve ara liflerden oluşan bir hücre iskeleti vardır. Mikro tüpleri ve mikro filamanları oluşturan elemanlar hücresel hareket için gerektiği kadar toplanır ve hücrelerin değişmesi gerektiğinde tekrar birleştirilir.
Hücre Çekirdeği
Birçok bilimsel kelimenin Latince veya Yunanca kökenleri vardır ve ökaryotik hücreler istisna değildir. Hücreler, kökenlerine bölünmüş olan çok isimdir, hücre çekirdeğini temsil eden "iyi ya da gerçek somun" anlamına gelir. Yunanca'da Eu; iyi veya doğru, temel kelime Karyo somun demektir. Prokaryotik hücrelerde, hücre merkezinde kapalı bir çekirdek yoktur, çünkü genetik materyal, hücre merkezinde olmasına rağmen, hücrenin sitoplazması içinde bulunur.
Ökaryotik hücrenin çekirdeği, nükleoplazma adı verilen jel benzeri bir maddede DNA ve proteinlerden oluşan kromatini depolar. Çekirdeği çevreleyen nükleer zarf iki katmandan oluşur; İyonların, moleküllerin ve RNA materyalinin, çekirdek içindeki nükleolazma ve hücrenin içi arasında geçişine izin veren iç ve dış geçirgen zarlar. Çekirdek, ribozom üretiminden de sorumludur. Ökaryotik hücrelerin çekirdeği DNA materyali, kromozomlar, hücre çoğalması için bir çeşit plan sağlar.
Hücre Bölünmesi ve Replikasyonu
Mikroskobik bir seviyede, hücreler eskiden yeni hücreler oluşturmak için hem ökaryotik hem de prokaryotik hücreler tarafından paylaşılan bir özellik olan bölünür ve çoğalır. Ancak prokaryotik hücreler ikili fisyon kullanarak bölünürken ökaryotik hücreler mitoz adı verilen bir işlemle bölünür. Bu, tek bir yumurta ve spermin tamamen yeni bir yaşam oluşturmak için birleştiği mayoz ile oluşan türler arasında cinsel üremeyi içermez. Sadece üreme dışı hücreler, Eukarya bölgesindeki mitoz bölünürler.
Somatik hücreler olarak da bilinir, üreme yapmayan hücreler, insan vücudundaki hücrelerin çoğunu, sindirim sistemi, kasları, cildi, ciğerleri ve saç hücreleri gibi organları ve dokuları dahil olmak üzere oluşturur. Üreme hücreleri - sperm ve yumurta hücreleri - ökaryotik hücrelerin içinde somatik hücreler değildir. Mitoz, hücrelerin bölünme durumunu tanımlayan birçok aşamayı içerir: faz, faz, faz, anofaz, telopa ve sitokinez. Bölünmeden önce, hücre, fazlar arası bir durumda kalır.
Kromozom, bir dizi aşama boyunca kendini çoğaltır ve her bir iplikçik, çekirdek zarının her bir kromozomu birleştirip çevrelemesi için çekirdeğin içindeki zıt kutuplara hareket eder. Hayvan hücrelerinde, bir yarılma karık diploidleri veya kız hücrelerini ikiye ayırır. Ökaryotik bitki hücrelerinde, yeni hücreleri çepeçevre ayıran hücre duvarından önce bir tür hücre plakası oluşur. Bölünmeden sonra, her bir hücre, orijinal hücrenin genetik bir kopyasıdır.
Ökaryotik Hücrelerin Meiosis Hücre Tümeni
Meiosis hücre bölünmesi, Eukarya bölgesindeki canlı organizmaların, erkek spermleri ve dişi yumurta hücreleri gibi cinsiyet hücrelerini oluşturma sürecidir. Mitoz ve mayoz arasındaki fark, diploid hücrelerin içindeki genetik maddenin aynı olmasıdır, mayozda ise her yeni hücrenin kendine özgü ve eşsiz bir genetik bilgi mavisi içermesidir.
Mayoz oluşunca, yepyeni bir yaşam formu oluşturmak için sperm ve yumurta hücreleri kullanılabilir. Bu, cinsel olarak üreyen tüm canlı varlıklar arasında genetik çeşitlilik sağlar. Temelde iki aşamada meydana gelen mayoz hücre bölünmesi sırasında, her bir kromozomun küçük bir kısmı olan mayoz I ve mayoz II, kopar ve genetik rekombinasyon adı verilen başka bir kromozomun kendisine bağlanır. Bu küçük adım, türler arasındaki genetik çeşitlilikten sorumludur. Mayozdan önce, üreme hücresi, interfazda, hücre bölünmesi için hazırlanır.
Ökaryotik Hücre Ribozomları Protein Yapar
Ökaryotik bir hücrenin her bir kısmı, hücrenin ömrünün korunmasında önemli rol oynar. Örneğin bir elektron mikroskobu ile bakıldığında ribozomlar iki yoldan biriyle ortaya çıkabilir: bir üzüm toplanması gibi veya hücrenin sitoplazmasında yüzen küçük noktalar gibi. Ayrıca, plazma zarının iç duvarına veya nükleer zarfın dış zarına küçük veya büyük alt birimler olarak bağlanabilirler. Protein üretimi, tüm hücrelerin temel bir amacıdır ve hemen hemen tüm hücrelerde, özellikle çok fazla protein üreten hücrelerde ribozomlar bulunur. Pankreasta, sindirime yardımcı olan enzimlerin üretilmesinden sorumlu hücreler birçok ribozom içerir.
Endomembran Sistemi
Endomembran sistemi, nükleer zarf, plazma zarı, Golgi cihazı, veziküller, endoplazmik retikulum ve bu elemanlardan türetilmiş diğer yapılardan oluşur. Bazıları görünüşleri ve amaçları bakımından farklı olsa da, hepsi hücre fonksiyonunda rol oynar. Endomembran sistemi, proteinleri ve zarları hücre etrafında hareket ettirir. Örneğin, ribozomlar üzerine oluşturulan proteinlerin bazıları, çekirdeğin dışına yapışan bir labirenti andıran bir yapı olan kaba endoplazmik retikule bağlanır. Bu yapılar proteinleri başka amaçların yanı sıra hücrede ihtiyaç duyulan yerlere değiştirmeye ve taşımaya yardımcı olur.
Ökaryotik Hücrelerin Enerji Fabrikası
Tüm hücrelerin çalışması için enerji gerekir ve mitokondri hücrenin enerji bitkisidir. Mitokondri, hücre içindeki enerjiyi kısa bir süre için taşıyan bir molekül olan - tüm hayatın enerji para birimi olan - ATP olarak kısaltılmış adenozin trifosfat üretir. Hücredeki bu mitokondriyal yapı, hücrenin dış zarı ile hücre çekirdeğinin dış çeperleri arasındaki sitoplazmada bulunur. Proteinlerle doldurulmuş fosfolipit iki tabakalı kendi ribozomlarını ve DNA'larını içerirler.
Ökaryotik Bitki ve Hayvan Hücreleri Arasındaki Farklılıklar
Bitkiler ve hayvanlar, ökaryotik hücrenin temel özelliklerinden ötürü Eukarya bölgesi altına düşerler, ancak bitki içindeki hücreler ile hayvan krallıkları arasındaki farklılıklar vardır. Hem bitki hem de hayvan ökaryotik hücrelerinin mikrotüpleri, hücre bölünmesi sırasında kromozomları ayırmaya yardımcı olan minik tüpler olmasına rağmen, hayvan hücrelerinin de ökaryotik hücrede bulunan centrozomları ve lizozomları vardır, bitkiler yok. Bitki hücreleri, fotosenteze yardımcı olan kloroplastlara sahip olmasının yanı sıra (güneş enerjisini yiyeceğe çeviren), örneğin, büyük ölçüde merkezi bir vakuol, hücre içinde birincil olarak sıvı içeren ve bir zarla çevrili bir alana sahiptir.
Ökaryotik Bitki Hücrelerindeki Kloroplastlar
Kloroplastlar, ökaryotik bitki hücrelerinde klorofil içeren yapılardır ve bitkilerin güneş enerjisini kullanarak su ve karbondioksitten yemek yaptıkları fotosentez işlemine katkıda bulunan enzimlerdir. Bu küçük fabrikalar oksijenin fotosentez ürünü olarak atmosfere geri salınmasından sorumludur.
Bitki hücresinin bu büyük yapıları, DNA ve çift membran içerir, ayrıca düzleştirilmiş keseler gibi görünen thylakoidlerden yapılmış bir iç membran sistemi içerir. Stroma, dış membran ve kloroplast DNA'sı olan kloroplast DNA'sını içeren kloroplast proteinini ve diğer enzimleri ve proteinleri içeren tiyosoid arasındaki boşluktur.