เซลล์ยูคาริโอต

เราอธิบายว่าเซลล์ยูคาริโอตคืออะไร ชนิดที่มีอยู่ ส่วนประกอบและหน้าที่ของพวกมัน ความแตกต่างระหว่างเซลล์โปรคาริโอต

เซลล์ยูคาริโอตมีลักษณะเฉพาะโดยมีนิวเคลียสที่ชัดเจน

เซลล์ยูคาริโอตคืออะไร?

เรียกว่า เซลล์ยูคาริโอต (จากคำภาษากรีก ยูคาริโอต, ผูกพันของ สหภาพยุโรป “จริง” และ คารยอน "อ่อนนุช, นิวเคลียส") กับเซลล์ทั้งหมดที่มีไซโตพลาสซึมของเยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งสามารถพบได้ที่คั่น นิวเคลียสของเซลล์ซึ่งประกอบด้วยสารพันธุกรรมส่วนใหญ่ (ดีเอ็นเอ). ในนี้มันแตกต่างจาก เซลล์โปรคาริโอตดั้งเดิมกว่ามากและมีสารพันธุกรรมกระจายอยู่ใน ไซโตพลาสซึม. นอกจากนี้ ไม่เหมือนโปรคาริโอต เซลล์ยูคาริโอตมีออร์แกเนลล์หรือออร์แกเนลล์ โครงสร้างเซลล์ย่อยเฉพาะที่สามารถระบุได้ภายในและคั่นด้วยเยื่อหุ้มเซลล์ (เช่น เซลล์ ไมโตคอนเดรีย และคลอโรพลาสต์)

การเกิดขึ้นของเซลล์ยูคาริโอตเป็นก้าวสำคัญในวิวัฒนาการของชีวิต วางรากฐานสำหรับความหลากหลายทางชีวภาพที่มากขึ้น รวมถึงการเกิดขึ้นของ เซลล์ เฉพาะภายในองค์กรหลายเซลล์ สิ่งนี้ทำให้เกิด อาณาจักร: ผู้ประท้วง, เห็ด, พืช, Y สัตว์. ดิ สิ่งมีชีวิต ประกอบด้วยเซลล์ยูคาริโอตเรียกว่ายูคาริโอต

แม้ว่าชุมชนวิทยาศาสตร์จะไม่สงสัยเกี่ยวกับความเกี่ยวข้องของการปรากฏตัวของเซลล์ยูคาริโอต แต่ก็ยังไม่สามารถให้คำอธิบายที่ชัดเจนเกี่ยวกับการเกิดขึ้นได้ ทฤษฎีที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดทำให้เกิดการสัมพันธ์กันที่เป็นไปได้ระหว่างโปรคาริโอตสองตัว นั่นคือ กระบวนการของ ซิมไบโอซิส ระหว่างหนึ่ง แบคทีเรีย และอาร์เคียที่อยู่ร่วมกันอย่างใกล้ชิดจะประกอบขึ้นเป็นสิ่งมีชีวิตเดียวกันกับการล่วงลับของรุ่นดังนั้นขึ้นอยู่กับว่าพวกมันกลายเป็นหนึ่งต่อกัน ทฤษฎีเกี่ยวกับการเกิดขึ้นของเซลล์ยูคาริโอตนี้ถูกหยิบยกขึ้นมาโดย Lynn Margulis นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการชาวอเมริกันในปี 1967 และเป็นที่รู้จักกันในชื่อ "ทฤษฎีเอนโดซิมไบโอติก" หรือ "ทฤษฎีเอนโดซิมไบโอซิสแบบอนุกรม"

ชนิดเซลล์ยูคาริโอต

เซลล์ยูคาริโอตมีหลายประเภท แต่โดยพื้นฐานแล้วมีสี่เซลล์ที่รู้จัก แต่ละเซลล์มีโครงสร้างและกระบวนการต่างกัน:

  • เซลล์ผัก. มีผนังเซลล์ (ประกอบด้วยเซลลูโลสและ โปรตีน) ที่ครอบคลุมของคุณ เมมเบรนพลาสม่า และให้ความแข็งแกร่ง การป้องกัน และความต้านทานแก่พวกเขา นอกจากนี้ เซลล์พืชยังมีคลอโรพลาสต์ กล่าวคือ ออร์แกเนลล์ที่มีคลอโรฟิลล์ที่จำเป็นต่อกระบวนการ การสังเคราะห์ด้วยแสง; และแวคิวโอลส่วนกลางขนาดใหญ่ซึ่งรักษารูปร่างของเซลล์และควบคุม ความเคลื่อนไหว ของ โมเลกุล ในไซโตพลาสซึม
  • เซลล์สัตว์. พวกเขาไม่มีคลอโรพลาสต์ (เนื่องจากไม่ได้สังเคราะห์แสง) หรือผนังเซลล์ แต่ต่างจากเซลล์พืช พวกมันมีเซนทริโอล (ออร์แกเนลล์ที่มีส่วนร่วมในการแบ่งเซลล์) และมีแวคิวโอลที่เล็กกว่าแต่มีอยู่มากกว่าที่เรียกว่าถุงน้ำ เนื่องจากไม่มีผนังเซลล์ เซลล์สัตว์จึงสามารถมีรูปแบบที่หลากหลายได้มากมาย และแม้กระทั่งกลืนกินเซลล์อื่นๆ
  • เซลล์เชื้อรา มีลักษณะคล้ายเซลล์สัตว์ แม้ว่าจะมีผนังเซลล์ที่ประกอบด้วยไคติน (ซึ่งไม่มีเซลล์สัตว์) ลักษณะเด่นอีกประการหนึ่งคือเซลล์เชื้อรามีความเชี่ยวชาญเฉพาะด้านเซลล์น้อยกว่าเซลล์สัตว์ แม้ว่าจะไม่บ่อยที่สุด แต่ก็มีเชื้อราที่มีเซลล์เดียวเช่น ยีสต์.
  • เซลล์โปรติสต์ เซลล์ยูคาริโอตมักเป็นส่วนหนึ่งของ สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์. อย่างไรก็ตาม มีกลุ่มโพรทิสต์ที่เป็นสิ่งมีชีวิตยูคาริโอตที่มีเซลล์เดียวหรือหลายเซลล์ธรรมดาๆ ที่ไม่ก่อตัวเป็นเนื้อเยื่อ แม้ว่ายูคาริโอตที่มีเซลล์เดียวจะเป็นสิ่งมีชีวิตที่ง่ายกว่าสัตว์และพืช แต่การที่ประกอบด้วยเซลล์เดียวที่ต้องทำหน้าที่ทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตทำให้เซลล์มีโครงสร้างที่ซับซ้อน นอกจากนี้ยังสามารถเข้าถึงขนาดมหภาค ตัวอย่างบางส่วนของสิ่งมีชีวิตประเภทนี้ ได้แก่ ยูกลีนาและพารามีเซีย

หน้าที่ของเซลล์ยูคาริโอต

เซลล์ยูคาริโอตมีหน้าที่หลักสองประการ: การให้อาหารและการสืบพันธุ์

เซลล์ยูคาริโอต เช่น โปรคาริโอต ทำหน้าที่สำคัญ:

  • โภชนาการ. รวมถึงการรวมตัวของสารอาหารเข้าไปภายในเซลล์และการเปลี่ยนแปลงของสารอาหารไปสู่สารอื่น ๆ ซึ่งใช้เพื่อสร้างและแทนที่โครงสร้างเซลล์และยังได้รับ พลังงาน ที่จำเป็นต่อการปฏิบัติหน้าที่ทั้งหมด เซลล์สามารถเป็น .ได้ขึ้นอยู่กับสารอาหาร autotrophs (พวกเขาทำขึ้นเอง อาหาร จาก วัสดุอนินทรีย์ โดยกระบวนการต่างๆ เช่น การสังเคราะห์ด้วยแสง) หรือ heterotrophs (พวกเขาจะต้องรวม วัสดุอินทรีย์ เพราะไม่สามารถผลิตได้) ผลรวมของกิจกรรมทางเคมีทั้งหมดของเซลล์คือเมแทบอลิซึมของเซลล์
  • เพิ่ม. มันเกี่ยวข้องกับการเพิ่มขนาดของเซลล์แต่ละเซลล์ในร่างกาย ในจำนวนเซลล์ หรือทั้งสองอย่าง การเจริญเติบโตสามารถสม่ำเสมอได้ในส่วนต่าง ๆ ของร่างกายหรือสามารถเติบโตในบางส่วนมากกว่าส่วนอื่น ๆ ทำให้สัดส่วนของร่างกายเปลี่ยนแปลงเมื่อเกิดการเติบโต
  • ตอบสนองต่อสิ่งเร้า เซลล์มีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมรอบๆ โดยได้รับการกระตุ้นที่แตกต่างกัน (เช่น การเปลี่ยนแปลงใน อุณหภูมิ, ความชื้น หรือความเป็นกรด) และอธิบายการตอบสนองที่สัมพันธ์กันสำหรับแต่ละคำตอบอย่างละเอียด (เช่น การหดตัวหรือการแปล) ความสามารถในการตอบสนองต่อสิ่งเร้าจากสิ่งแวดล้อมนี้เรียกว่าความหงุดหงิด
  • การสืบพันธุ์. เป็นกระบวนการสร้างเซลล์ใหม่ (หรือเซลล์ลูกสาว) จากเซลล์เริ่มต้น (หรือเซลล์ต้นกำเนิด) กระบวนการสืบพันธุ์ของเซลล์มีสองประเภท: ไมโทซิส Y ไมโอซิส. เซลล์ต้นกำเนิดจะทำให้เกิดเซลล์ลูกสาวที่เหมือนกันสองเซลล์โดยผ่านไมโทซิส นั่นคือมีปริมาณ .เท่ากัน วัสดุทั่วไป และข้อมูลทางพันธุกรรมที่เหมือนกัน ในทางกลับกัน เซลล์ต้นกำเนิดจะทำให้เกิดเซลล์ลูกสาวสี่เซลล์โดยทางไมโอซิส ซึ่งมีความแตกต่างทางพันธุกรรมจากกันและกัน และมีสารพันธุกรรมเพียงครึ่งเดียวของเซลล์เริ่มต้น ไมโทซิสเข้าไปแทรกแซงในกระบวนการเจริญเติบโตและซ่อมแซมเนื้อเยื่อ และในการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตที่สืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ ไมโอซิสมีวัตถุประสงค์อื่น: มันเกิดขึ้นเพื่อก่อให้เกิดเซลล์สืบพันธุ์เท่านั้น
  • การปรับตัว ความสามารถของเซลล์ในการพัฒนาหลายชั่วอายุคนและปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมช่วยให้พวกมันอยู่รอดในโลกที่เปลี่ยนแปลงไป การปรับตัวเป็นลักษณะที่สืบทอดมาซึ่งเพิ่มความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการอยู่รอดในสภาพแวดล้อมเฉพาะ การปรับตัวอาจเป็นโครงสร้าง สรีรวิทยา ชีวเคมี พฤติกรรม หรือการรวมกันของทั้งสี่ สิ่งมีชีวิตที่ประสบความสำเร็จทางชีวภาพทั้งหมดเป็นการรวบรวมการดัดแปลงที่ประสานกันที่ซับซ้อนซึ่งเกิดขึ้นผ่านกระบวนการวิวัฒนาการ

หน้าที่ของเมแทบอลิซึม การเจริญเติบโต การตอบสนองต่อสิ่งเร้า การสืบพันธุ์และการปรับตัวนั้นดำเนินการโดยเซลล์ทั้งหมดที่เป็นของสิ่งมีชีวิตที่เป็นโปรคาริโอตและยูคาริโอต อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่หน้าที่ของเซลล์เพียงอย่างเดียว แต่มีฟังก์ชันอื่นๆ ขึ้นอยู่กับเซลล์แต่ละประเภทและเนื้อเยื่อหรือสิ่งมีชีวิตที่พวกมันอยู่ ตัวอย่างเช่น, เซลล์ประสาท (ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเนื้อเยื่อประสาท) สามารถสื่อสารผ่านแรงกระตุ้นทางไฟฟ้า

ส่วนต่าง ๆ ของเซลล์ยูคาริโอต

นิวเคลียสของเซลล์เป็นออร์แกเนลล์กลาง ล้อมรอบด้วยเยื่อมีรูพรุนสองชั้น

ส่วนประกอบหลักของเซลล์ยูคาริโอตคือ:

  • เซลล์หรือพลาสมาเมมเบรน. มันเป็นอุปสรรคคู่ประกอบด้วย ไขมัน Y โปรตีน ที่กั้นเขตเซลล์ เพื่อแยกเซลล์ออกจากสิ่งแวดล้อมรอบข้าง พลาสมาเมมเบรนมีการซึมผ่านแบบเลือกได้: อนุญาตให้เข้า .เท่านั้น สาร จำเป็นต่อไซโตพลาสซึมและการขับของเสียจากการเผาผลาญ โครงสร้างนี้มีอยู่ในเซลล์ยูคาริโอตทั้งหมดและแม้แต่ในโปรคาริโอต
  • ผนังเซลล์. เป็นโครงสร้างที่แข็งแรงซึ่งอยู่นอกพลาสมาเมมเบรน และให้รูปร่าง การสนับสนุน และการป้องกันของเซลล์ ผนังเซลล์มีเฉพาะในเซลล์ เซลล์ผัก และในเชื้อรา แม้ว่าองค์ประกอบจะแตกต่างกันไปตามเซลล์ทั้งสองประเภท: ในพืช ประกอบด้วยเซลลูโลสและโปรตีน ในขณะที่เชื้อราประกอบด้วยไคติน แม้ว่าโครงสร้างนี้จะปกป้องเซลล์ แต่ก็ป้องกันการเติบโตของเซลล์และจำกัดให้อยู่ในโครงสร้างที่ตายตัว
  • นิวเคลียสของเซลล์. เป็นออร์แกเนลล์กลางที่ถูกจำกัดโดยเมมเบรนที่มีรูพรุนสองชั้น ซึ่งช่วยให้สามารถแลกเปลี่ยนวัสดุระหว่างไซโตพลาสซึมกับภายในได้ นิวเคลียสเป็นที่อยู่ของสารพันธุกรรม (DNA) ของเซลล์ ซึ่งจัดอยู่ใน โครโมโซม. นอกจากนี้ ภายในนิวเคลียสยังมีบริเวณพิเศษที่เรียกว่านิวเคลียส ซึ่งจะมีการถอดเสียง ribosomal RNA ซึ่งต่อมาจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของไรโบโซม นิวเคลียสมีอยู่ในเซลล์ยูคาริโอตทั้งหมด
  • ไรโบโซม. เป็นโครงสร้างที่เกิดจาก RNA และโปรตีนซึ่งมีการสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้น ไรโบโซมพบได้ในเซลล์ทุกประเภท แม้กระทั่งโปรคาริโอต ไรโบโซมบางชนิดมีอิสระในไซโทพลาซึมและบางชนิดติดอยู่กับเอนโดพลาสมิกเรติคิวลัมแบบหยาบ
  • ไซโตพลาสซึม. เป็นสื่อที่เป็นน้ำซึ่งมีออร์แกเนลล์ต่างๆ ของเซลล์อยู่ ไซโตพลาสซึมประกอบด้วยไซโตซอล ซึ่งเป็นส่วนที่เป็นน้ำที่ไม่มีออร์แกเนลล์ซึ่งมีสารที่ละลายอยู่ และโครงร่างของโครงร่างเซลล์ ซึ่งเป็นเครือข่ายของเส้นใยที่ให้รูปร่างแก่เซลล์

นอกเหนือจากการปรากฏตัวของนิวเคลียส ลักษณะเด่นอย่างหนึ่งของเซลล์ยูคาริโอตคือการมีออร์แกเนลล์หรือส่วนย่อยของเซลล์ที่ล้อมรอบด้วยเมมเบรนซึ่งมีหน้าที่พิเศษ บางสิ่งเป็น:

  • ไลโซโซม. พวกเขาเป็นถุงที่เต็มไปด้วย เอนไซม์ ระบบย่อยอาหารมีเฉพาะในเซลล์สัตว์ กระบวนการย่อยของเซลล์จะดำเนินการในไลโซโซม ซึ่งเร่งปฏิกิริยาโดยเอนไซม์ที่อยู่ภายใน
  • ไมโตคอนเดรีย. พวกมันคือออร์แกเนลล์ที่กระบวนการของ การหายใจระดับเซลล์. พวกมันถูกล้อมรอบด้วยเมมเบรนสองชั้น ซึ่งช่วยให้เซลล์ได้รับพลังงานที่จำเป็นเพื่อทำหน้าที่ของมัน ไมโทคอนเดรียมีอยู่ในเซลล์ยูคาริโอตทุกประเภท และจำนวนจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความต้องการ: เซลล์ที่ต้องการพลังงานสูงมักจะมีไมโตคอนเดรียมากกว่า
  • คลอโรพลาสต์ พวกมันคือออร์แกเนลล์ที่มีการสังเคราะห์ด้วยแสงและพวกมันนำเสนอระบบที่ซับซ้อนของเยื่อหุ้มเซลล์ องค์ประกอบพื้นฐานของออร์แกเนลล์เหล่านี้คือคลอโรฟิลล์ ซึ่งเป็นเม็ดสีเขียวที่มีส่วนร่วมในกระบวนการสังเคราะห์แสงและช่วยให้จับ แสงแดด. คลอโรพลาสต์มีลักษณะเฉพาะในเซลล์สังเคราะห์แสง ดังนั้นจึงมีอยู่ในพืชและสาหร่ายทุกชนิด สี ลักษณะสีเขียวนั้นมาจากการมีคลอโรฟิลล์
  • แวคิวโอล เป็นถุงน้ำดีขนาดใหญ่ที่เก็บ น้ำเกลือแร่ และสารอื่นๆ ซึ่งพบได้เฉพาะในเซลล์พืชเท่านั้น แวคิวโอลรักษารูปร่างของเซลล์และให้การสนับสนุนเซลล์ นอกเหนือจากการมีส่วนร่วมในการเคลื่อนไหวของสารภายในเซลล์ เซลล์สัตว์มีแวคิวโอลแต่มีขนาดเล็กกว่าและมีปริมาณมากกว่า
  • เซนทริโอล เป็นโครงสร้างท่อที่พบในเซลล์สัตว์เท่านั้น พวกเขามีส่วนร่วมในการแยกจาก โครโมโซม ในระหว่างกระบวนการแบ่งเซลล์
  • เอนโดพลาสซึมเรติคูลัม เป็นระบบเมมเบรนที่ต่อเนื่องกับนิวเคลียสของเซลล์และขยายไปทั่วเซลล์ หน้าที่ของมันเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์สารประกอบที่กำหนดไว้สำหรับภายนอกเซลล์เป็นหลัก เอนโดพลาสมิกเรติเคิลถูกแบ่งออกเป็นแบบหยาบและแบบเรียบ ขึ้นอยู่กับการมีอยู่หรือไม่มีของไรโบโซมบนพื้นผิว: เรติคูลัมหยาบประกอบด้วยไรโบโซมและมีหน้าที่หลักในการสังเคราะห์โปรตีนเพื่อการส่งออกเป็นหลัก ในขณะที่เรติเคิลเรียบนั้นส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับวิถีเมแทบอลิซึมของ ที่ ไขมัน.
  • อุปกรณ์กอลจิ มันเป็นออร์แกเนลล์ที่ประกอบด้วยชุดของแผ่นแบนและถุงที่เรียกว่าถังเก็บน้ำ หน้าที่ของอุปกรณ์กอลจิเกี่ยวข้องกับการดัดแปลงและการบรรจุโปรตีนและอื่นๆ ชีวโมเลกุล (เป็นคาร์โบไฮเดรตและไขมัน) เพื่อการหลั่งหรือขนส่ง

ความแตกต่างระหว่างเซลล์ยูคาริโอตและเซลล์โปรคาริโอต

เซลล์โปรคาริโอตมีความเรียบง่ายและเล็กกว่าเซลล์ยูคาริโอต

ความแตกต่างหลักระหว่างเซลล์ทั้งสองประเภทนี้คือ:

  • การมีอยู่หลัก ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดคือในโปรคาริโอต สารพันธุกรรมจะกระจัดกระจายในไซโตพลาสซึมในบริเวณที่เรียกว่านิวเคลียส แทนที่จะอยู่ภายในนิวเคลียส เช่นเดียวกับในยูคาริโอต
  • ประเภทดีเอ็นเอ โปรคาริโอตมีโมเลกุล DNA แบบวงกลมเพียงตัวเดียว ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับโปรตีน ด้วยเหตุนี้จึงมักเรียกกันว่า "DNA แบบเปลือยเปล่า" ในส่วนของสารพันธุกรรมของยูคาริโอตจะมีรูปร่างเป็นเส้นตรงและสัมพันธ์กับโปรตีน ทำให้เกิดโครมาติน (หรือโครโมโซม เมื่อเซลล์กำลังจะเข้าสู่การแบ่งตัวของเซลล์) สิ่งมีชีวิตยูคาริโอตแต่ละชนิดมีจำนวนโครโมโซมตามลักษณะเฉพาะ
  • ขนาด. เซลล์ยูคาริโอตมีขนาดใหญ่กว่าเซลล์โปรคาริโอตทั่วไปมาก (10-100 ไมโครเมตร) มากพอสมควร (0.2-2.0 ไมโครเมตร)
  • รัฐธรรมนูญ. สิ่งมีชีวิตยูคาริโอตส่วนใหญ่เป็นหลายเซลล์ในขณะที่โปรคาริโอตทั้งหมดมีเซลล์เดียว อย่างไรก็ตาม ควรจำไว้ว่ามีสิ่งมีชีวิตที่มียูคาริโอตที่มีเซลล์เดียวอยู่บ้าง เช่น พารามีเซียและ ยีสต์.
  • การสืบพันธุ์ โปรคาริโอตสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ (โดยการแบ่งแยกแบบไบนารี) ในขณะที่ยูคาริโอตมีทั้งสองอย่าง การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ (โดยไมโอซิสทำให้เกิดเซลล์สืบพันธุ์หรือเซลล์สืบพันธุ์) เช่น กะเทย (สำหรับ ไมโทซิส).
  • เซลล์ออร์แกเนลล์ เซลล์ยูคาริโอตนำเสนอออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มและหน้าที่จำเพาะ เช่น ไมโตคอนเดรีย, ไลโซโซมหรือคลอโรพลาสต์
!-- GDPR -->