Inligting

3.1.3: Eukariotiese selle - Biologie

3.1.3: Eukariotiese selle - Biologie


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Op hierdie stadium behoort dit duidelik te wees dat eukariotiese selle 'n meer komplekse struktuur het as prokariotiese selle. Voordat ons die funksies van organelle binne 'n eukariotiese sel bespreek, laat ons eers twee belangrike komponente van die sel ondersoek: die plasmamembraan en die sitoplasma.

KUNSVERBINDING

Watter strukture het 'n plantsel wat 'n diersel nie het nie? Watter strukture het 'n diersel wat 'n plantsel nie het nie?

Die Plasma Membraan

Soos prokariote, het eukariotiese selle 'n plasmamembraan (Figuur (PageIndex{2})) wat bestaan ​​uit 'n fosfolipieddubbellaag met ingebedde proteïene wat die interne inhoud van die sel van sy omringende omgewing skei. 'n Fosfolipied is 'n lipiedmolekule wat bestaan ​​uit twee vetsuurkettings, 'n gliserol-ruggraat en 'n fosfaatgroep. Die plasmamembraan reguleer die deurgang van sommige stowwe, soos organiese molekules, ione en water, wat die deurgang van sommige verhoed om interne toestande te handhaaf, terwyl ander aktief ingebring of verwyder word. Ander verbindings beweeg passief oor die membraan.

Die plasmamembrane van selle wat in absorpsie spesialiseer, word in vingeragtige projeksies gevou wat mikrovilli (enkelvoud = mikrovillus) genoem word. Hierdie vou vergroot die oppervlakarea van die plasmamembraan. Sulke selle word tipies gevind in die dunderm, die orgaan wat voedingstowwe uit verteerde voedsel absorbeer. Dit is 'n uitstekende voorbeeld van vorm wat ooreenstem met die funksie van 'n struktuur.

Mense met coeliakie het 'n immuunrespons op gluten, wat 'n proteïen is wat in koring, gars en rog voorkom. Die immuunrespons beskadig mikrovilli, en dus kan aangetaste individue nie voedingstowwe opneem nie. Dit lei tot wanvoeding, krampe en diarree. Pasiënte wat aan coeliakie ly, moet 'n glutenvrye dieet volg.

Die Sitoplasma

Die sitoplasma bestaan ​​uit die inhoud van 'n sel tussen die plasmamembraan en die kernomhulsel ('n struktuur wat binnekort bespreek sal word). Dit bestaan ​​uit organelle wat in die jelagtige sitosol, die sitoskelet en verskeie chemikalieë gesuspendeer is (Figuur (PageIndex{1})). Alhoewel die sitoplasma uit 70 tot 80 persent water bestaan, het dit 'n semi-vaste konsekwentheid, wat afkomstig is van die proteïene daarin. Proteïene is egter nie die enigste organiese molekules wat in die sitoplasma voorkom nie. Glukose en ander eenvoudige suikers, polisakkariede, aminosure, nukleïensure, vetsure en afgeleides van gliserol word ook daar aangetref. Ione van natrium, kalium, kalsium en baie ander elemente word ook in die sitoplasma opgelos. Baie metaboliese reaksies, insluitend proteïensintese, vind in die sitoplasma plaas.

Die Sitoskelet

As jy al die organelle uit 'n sel sou verwyder, sou die plasmamembraan en die sitoplasma die enigste komponente wees wat oorbly? Nee. Binne die sitoplasma sal daar steeds ione en organiese molekules wees, plus 'n netwerk van proteïenvesels wat help om die vorm van die sel te behou, sekere organelle in spesifieke posisies vas te maak, sitoplasma en vesikels binne die sel laat beweeg, en dit moontlik maak eensellige organismes om onafhanklik te beweeg. Gesamentlik staan ​​hierdie netwerk van proteïenvesels as die sitoskelet bekend. Daar is drie tipes vesels binne die sitoskelet: mikrofilamente, ook bekend as aktienfilamente, intermediêre filamente en mikrotubuli (Figuur (PageIndex{3})).

Mikrofilamente is die dunste van die sitoskeletale vesels en funksioneer in bewegende sellulêre komponente, byvoorbeeld tydens seldeling. Hulle handhaaf ook die struktuur van mikrovilli, die uitgebreide vou van die plasmamembraan wat gevind word in selle wat aan absorpsie toegewy is. Hierdie komponente is ook algemeen in spierselle en is verantwoordelik vir spierselsametrekking. Intermediêre filamente het 'n intermediêre deursnee en het strukturele funksies, soos om die vorm van die sel te behou en organelle te veranker. Keratien, die verbinding wat hare en naels versterk, vorm een ​​tipe tussenfilament. Mikrotubuli is die dikste van die sitoskeletale vesels. Dit is hol buise wat vinnig kan oplos en hervorm. Mikrotubuli lei organelbeweging en is die strukture wat chromosome na hul pole trek tydens seldeling. Hulle is ook die strukturele komponente van flagella en silia. In silia en flagella is die mikrotubuli georganiseer as 'n sirkel van nege dubbele mikrotubuli aan die buitekant en twee mikrotubuli in die middel.

Die sentrosoom is 'n gebied naby die kern van dierselle wat as 'n mikrotubuli-organiserende sentrum funksioneer. Dit bevat 'n paar sentriole, twee strukture wat loodreg op mekaar lê. Elke sentriool is 'n silinder van nege drieling mikrotubuli.

Die sentrosoom repliseer homself voordat 'n sel verdeel, en die sentriole speel 'n rol om die gedupliseerde chromosome na teenoorgestelde punte van die sel te trek. Die presiese funksie van die sentriole in seldeling is egter nie duidelik nie, aangesien selle wat die sentriole verwyder het steeds kan verdeel, en plantselle, wat sentriole kort, is in staat tot seldeling.

Flagella en Cilia

Flagella (enkelvoud = flagellum) is lang, haaragtige strukture wat vanaf die plasmamembraan strek en gebruik word om 'n hele sel te beweeg (byvoorbeeld sperm, Euglena). Wanneer dit teenwoordig is, het die sel net een flagellum of 'n paar flagella. Wanneer silia (enkelvoud = silium) egter teenwoordig is, is hulle baie in getal en strek hulle oor die hele oppervlak van die plasmamembraan. Dit is kort, haaragtige strukture wat gebruik word om hele selle (soos paramesium) te beweeg of stowwe langs die buitenste oppervlak van die sel te beweeg (byvoorbeeld die silia van selle wat die fallopiese buise beklee wat die eiersel na die baarmoeder beweeg, of silia wat die selle van die respiratoriese kanaal beklee wat deeltjies na die keel beweeg wat slym vasgevang het).

Die endomembraanstelsel

Die endomembraan sisteem (endo = binne) is 'n groep membrane en organelle (Figuur (PageIndex{3})) in eukariotiese selle wat saamwerk om lipiede en proteïene te modifiseer, te verpak en te vervoer. Dit sluit die kernomhulsel, lisosome en vesikels, die endoplasmiese retikulum en Golgi-apparaat in, wat ons binnekort sal dek. Alhoewel nie tegnies nie binne die sel, is die plasmamembraan by die endomembraanstelsel ingesluit omdat, soos jy sal sien, dit in wisselwerking met die ander endomembraneuse organelle is.

Die Kern

Tipies is die kern die mees prominente organel in 'n sel (Figuur (PageIndex{1})). Die kern (meervoud = kerne) huisves die sel se DNA in die vorm van chromatien en rig die sintese van ribosome en proteïene. Kom ons kyk in meer detail daarna (Figuur (PageIndex{4})).

Die kernomhulsel is 'n dubbelmembraanstruktuur wat die buitenste gedeelte van die kern uitmaak (Figuur (PageIndex{4})). Beide die binne- en buitenste membrane van die kernomhulsel is fosfolipied-dubbellae.

Die kernomhulsel word gekenmerk deur porieë wat die deurgang van ione, molekules en RNA tussen die nukleoplasma en die sitoplasma beheer.

Om chromatien te verstaan, is dit nuttig om eers chromosome te oorweeg. Chromosome is strukture binne die kern wat bestaan ​​uit DNA, die oorerflike materiaal en proteïene. Hierdie kombinasie van DNA en proteïene word chromatien genoem. In eukariote is chromosome lineêre strukture. Elke spesie het 'n spesifieke aantal chromosome in die kern van sy liggaamselle. Byvoorbeeld, by mense is die chromosoomgetal 46, terwyl in vrugtevlieë die chromosoomgetal agt is.

Chromosome is slegs sigbaar en onderskeibaar van mekaar wanneer die sel gereed maak om te verdeel. Wanneer die sel in die groei- en instandhoudingsfases van sy lewensiklus is, lyk die chromosome soos 'n afgewikkelde, deurmekaar klomp drade.

Ons weet reeds dat die kern die sintese van ribosome rig, maar hoe doen dit dit? Sommige chromosome het dele van DNA wat vir ribosomale RNA kodeer. ’n Donkerkleurige area binne die kern, genoem die nukleolus (meervoud = nukleoli), aggregreer die ribosomale RNA met geassosieerde proteïene om die ribosomale subeenhede saam te stel wat dan deur die kernporieë na die sitoplasma vervoer word.

Die endoplasmiese retikulum

Die endoplasmiese retikulum (ER) (Figuur (PageIndex{7})) is 'n reeks met mekaar verbind membraneuse buise wat gesamentlik proteïene modifiseer en lipiede sintetiseer. Hierdie twee funksies word egter in afsonderlike areas van die endoplasmiese retikulum uitgevoer: onderskeidelik die growwe endoplasmiese retikulum en die gladde endoplasmiese retikulum.

Die hol gedeelte van die ER-buisies word die lumen of sisternale spasie genoem. Die membraan van die ER, wat 'n fosfolipieddubbellaag is wat met proteïene ingebed is, is aaneenlopend met die kernomhulsel.

Die growwe endoplasmiese retikulum (RER) word so genoem omdat die ribosome wat aan sy sitoplasmiese oppervlak geheg is, dit 'n gespikkelde voorkoms gee wanneer dit deur 'n elektronmikroskoop bekyk word.

Die ribosome sintetiseer proteïene terwyl hulle aan die ER geheg is, wat lei tot die oordrag van hul nuut gesintetiseerde proteïene na die lumen van die RER waar hulle modifikasies ondergaan soos vou of byvoeging van suikers. Die RER maak ook fosfolipiede vir selmembrane.

As die fosfolipiede of gemodifiseerde proteïene nie bestem is om in die RER te bly nie, sal hulle binne vesikels verpak word en vanaf die RER vervoer word deur uit die membraan te bot (Figuur (PageIndex{7})). Aangesien die RER besig is met die modifikasie van proteïene wat van die sel afgeskei sal word, is dit volop in selle wat proteïene afskei, soos die lewer.

Die gladde endoplasmiese retikulum (SER) is aaneenlopend met die RER maar het min of geen ribosome op sy sitoplasmiese oppervlak (sien Figuur (PageIndex{1})). Die SER se funksies sluit in sintese van koolhidrate, lipiede (insluitend fosfolipiede), en steroïedhormone; ontgifting van medikasie en gifstowwe; alkohol metabolisme; en berging van kalsiumione.

Die Golgi-apparaat

Ons het reeds genoem dat vesikels uit die ER kan bot, maar waarheen gaan die vesikels? Voordat hulle hul eindbestemming bereik, moet die lipiede of proteïene binne die vervoervesikels gesorteer, verpak en gemerk word sodat hulle op die regte plek beland. Die sortering, merking, verpakking en verspreiding van lipiede en proteïene vind plaas in die Golgi-apparaat (ook genoem die Golgi-liggaam), 'n reeks afgeplatte membraansakkies (Figuur (PageIndex{5})).

Die Golgi-apparaat het 'n ontvangvlak naby die endoplasmiese retikulum en 'n loslaatvlak aan die kant weg van die ER, na die selmembraan. Die vervoervesikels wat vanaf die ER vorm, beweeg na die ontvangende gesig, versmelt daarmee en maak hul inhoud in die lumen van die Golgi-apparaat leeg. Soos die proteïene en lipiede deur die Golgi beweeg, ondergaan hulle verdere modifikasies. Die mees algemene verandering is die toevoeging van kort kettings suikermolekules. Die nuut gemodifiseerde proteïene en lipiede word dan met klein molekulêre groepe gemerk om hulle in staat te stel om na hul regte bestemmings gelei te word.

Laastens word die gemodifiseerde en gemerkte proteïene verpak in vesikels wat uit die teenoorgestelde kant van die Golgi bot. Terwyl sommige van hierdie vesikels, vervoervesikels, hul inhoud in ander dele van die sel deponeer waar hulle gebruik sal word, versmelt ander, sekretoriese vesikels, met die plasmamembraan en stel hul inhoud buite die sel vry.

Die hoeveelheid Golgi in verskillende seltipes illustreer weer dat vorm op funksie binne selle volg. Selle wat betrokke is by 'n groot mate van sekretoriese aktiwiteit (soos selle van die speekselkliere wat verteringsensieme afskei of selle van die immuunstelsel wat teenliggaampies afskei) het 'n oorvloedige aantal Golgi.

In plantselle het die Golgi 'n addisionele rol om polisakkariede te sintetiseer, waarvan sommige in die selwand opgeneem word en waarvan sommige in ander dele van die sel gebruik word.

Lysosome

In dierselle is die lisosome die sel se "vullisverwydering". Spysverteringsensieme binne die lisosome help die afbreek van proteïene, polisakkariede, lipiede, nukleïensure en selfs verslete organelle. By eensellige eukariote is lisosome belangrik vir die vertering van die voedsel wat hulle inneem en die herwinning van organelle. Hierdie ensieme is aktief teen 'n baie laer pH (meer suur) as dié wat in die sitoplasma geleë is. Baie reaksies wat in die sitoplasma plaasvind kon nie by 'n lae pH plaasvind nie, dus is die voordeel om die eukariotiese sel in organelle te kompartementeer duidelik.

Lysosome gebruik ook hul hidrolitiese ensieme om siekteveroorsakende organismes te vernietig wat die sel kan binnedring. ’n Goeie voorbeeld hiervan kom voor in ’n groep witbloedselle genaamd makrofage, wat deel is van jou liggaam se immuunstelsel. In 'n proses bekend as fagositose, 'n gedeelte van die plasmamembraan van die makrofaag invagineer (vou in) en verswelg 'n patogeen. Die invagineerde gedeelte, met die patogeen binne, knyp homself dan van die plasmamembraan af en word 'n vesikel. Die vesikel versmelt met 'n lisosoom. Die lisosoom se hidrolitiese ensieme vernietig dan die patogeen (Figuur (PageIndex{6})).

Vesikels en Vakuole

Vesikels en vakuole is membraangebonde sakkies wat in berging en vervoer funksioneer. Vakuole is ietwat groter as vesikels, en die membraan van 'n vakuool versmelt nie met die membrane van ander sellulêre komponente nie. Vesikels kan met ander membrane binne die selstelsel versmelt. Boonop kan ensieme binne plantvakuole makromolekules afbreek.

KUNSVERBINDING

Hoekom doen die cis gesig van die Golgi nie die plasmamembraan in die gesig staar nie?

Ribosome

Ribosome is die sellulêre strukture wat verantwoordelik is vir proteïensintese. Wanneer dit deur 'n elektronmikroskoop bekyk word, verskyn vrye ribosome as óf trosse óf enkele klein kolletjies wat vrylik in die sitoplasma sweef. Ribosome kan aan óf die sitoplasmiese kant van die plasmamembraan óf die sitoplasmiese kant van die endoplasmiese retikulum geheg word (Figuur (PageIndex{7})). Elektronmikroskopie het getoon dat ribosome uit groot en klein subeenhede bestaan. Ribosome is ensiemkomplekse wat verantwoordelik is vir proteïensintese.

Omdat proteïensintese noodsaaklik is vir alle selle, word ribosome in feitlik elke sel aangetref, hoewel hulle kleiner is in prokariotiese selle. Hulle is veral volop in onvolwasse rooibloedselle vir die sintese van hemoglobien, wat funksioneer in die vervoer van suurstof deur die liggaam.

Mitochondria

Mitochondria (enkelvoud = mitochondrion) word dikwels die "kragsentrales" of "energiefabrieke" van 'n sel genoem omdat hulle verantwoordelik is vir die maak van adenosientrifosfaat (ATP), die sel se belangrikste energiedraende molekule. Die vorming van ATP uit die afbreek van glukose staan ​​bekend as sellulêre respirasie. Mitochondria is ovaalvormige, dubbelmembraanorganelle (Figuur (PageIndex{8})) wat hul eie ribosome en DNA het. Elke membraan is 'n fosfolipied dubbellaag wat met proteïene ingebed is. Die binneste laag het voue wat cristae genoem word, wat die oppervlak van die binneste membraan vergroot. Die area omring deur die voue word die mitochondriale matriks genoem. Die cristae en die matriks het verskillende rolle in sellulêre respirasie.

In ooreenstemming met ons tema van vormvolgende funksie, is dit belangrik om daarop te wys dat spierselle 'n baie hoë konsentrasie mitochondria het omdat spierselle baie energie benodig om saam te trek.

Peroksisome

Peroksisome is klein, ronde organelle wat deur enkele membrane omring word. Hulle voer oksidasiereaksies uit wat vetsure en aminosure afbreek. Hulle ontgift ook baie gifstowwe wat die liggaam kan binnedring. Alkohol word ontgift deur peroksisome in lewerselle. 'n Byproduk van hierdie oksidasiereaksies is waterstofperoksied, H2O2, wat binne die peroksisome vervat is om te verhoed dat die chemikalie skade aan sellulêre komponente buite die organel veroorsaak. Waterstofperoksied word veilig deur peroksisomale ensieme in water en suurstof afgebreek.

Diereselle versus Plantselle

Ten spyte van hul fundamentele ooreenkomste, is daar 'n paar opvallende verskille tussen dier- en plantselle (sien tabel). Diereselle het sentriole, sentrosome (bespreek onder die sitosome) en lisosome, terwyl plantselle nie. Plantselle het 'n selwand, chloroplaste, plasmodesmata en plastiede wat vir berging gebruik word, en 'n groot sentrale vakuool, terwyl dierselle nie.

Die Selmuur

In figuur (PageIndex{1})b, die diagram van 'n plantsel, sien jy 'n struktuur buite die plasmamembraan wat die selwand genoem word. Die selwand is 'n stewige bedekking wat die sel beskerm, strukturele ondersteuning bied en vorm aan die sel gee. Swam- en protistselle het ook selwande.

Terwyl die hoofkomponent van prokariotiese selwande peptidoglikaan is, is die belangrikste organiese molekule in die plantselwand sellulose, 'n polisakkaried wat uit lang, reguit kettings van glukose-eenhede bestaan. Wanneer voedingsinligting na dieetvesel verwys, verwys dit na die sellulose-inhoud van voedsel.

Chloroplaste

Soos mitochondria, het chloroplaste ook hul eie DNA en ribosome. Chloroplaste funksioneer in fotosintese en kan gevind word in eukariotiese selle soos plante en alge. In fotosintese word koolstofdioksied, water en ligenergie gebruik om glukose en suurstof te maak. Dit is die groot verskil tussen plante en diere: Plante (outotrofe) is in staat om hul eie kos te maak, soos glukose, terwyl diere (heterotrofe) op ander organismes moet staatmaak vir hul organiese verbindings of voedselbron.

Soos mitochondria, het chloroplaste buitenste en binneste membrane, maar binne die spasie wat deur 'n chloroplast se binnemembraan omring word, is 'n stel onderling gekoppelde en gestapelde, vloeistofgevulde membraansakke genoem tilakoïede (Figuur (PageIndex{9})). Elke stapel tilakoïede word 'n granum (meervoud = grana) genoem. Die vloeistof wat deur die binneste membraan omring en die grana omring, word die stroma genoem.

Die chloroplaste bevat 'n groen pigment genaamd chlorofil, wat die energie van sonlig vasvang vir fotosintese. Soos plantselle, het fotosintetiese protiste ook chloroplaste. Sommige bakterieë voer ook fotosintese uit, maar hulle het nie chloroplaste nie. Hul fotosintetiese pigmente is in die tilakoïedmembraan in die sel self geleë.

EVOLUSIE IN AKSIE: Endosimbiose

Ons het genoem dat beide mitochondria en chloroplaste DNA en ribosome bevat. Het jy gewonder hoekom? Sterk bewyse dui op endosimbiose as die verduideliking.

Simbiose is 'n verhouding waarin organismes van twee afsonderlike spesies in noue assosiasie leef en tipies spesifieke aanpassings aan mekaar vertoon. Endosimbiose (endo-= binne) is 'n verhouding waarin een organisme binne die ander leef. Endosimbiotiese verhoudings is volop in die natuur. Mikrobes wat vitamien K produseer, leef binne die menslike ingewande. Hierdie verhouding is voordelig vir ons omdat ons nie vitamien K kan sintetiseer nie. Dit is ook voordelig vir die mikrobes omdat hulle teen ander organismes beskerm word en 'n stabiele habitat en oorvloedige voedsel verskaf word deur binne die dikderm te leef.

Wetenskaplikes het lank opgemerk dat bakterieë, mitochondria en chloroplaste soortgelyk in grootte is. Ons weet ook dat mitochondria en chloroplaste DNA en ribosome het, net soos bakterieë. Wetenskaplikes glo dat gasheerselle en bakterieë 'n wedersyds voordelige endosimbiotiese verhouding gevorm het toe die gasheerselle aërobiese bakterieë en sianobakterieë ingeneem het, maar dit nie vernietig het nie. Deur evolusie het hierdie ingeneemde bakterieë meer gespesialiseerd geraak in hul funksies, met die aërobiese bakterieë wat mitochondria geword het en die fotosintetiese bakterieë wat chloroplaste geword het.

Die Sentrale Vakuool

Voorheen het ons vakuole genoem as noodsaaklike komponente van plantselle. As jy na Figuur (PageIndex{1} kyk), sal jy sien dat plantselle elk 'n groot, sentrale vakuool het wat die grootste deel van die sel beslaan. Die sentrale vakuool speel 'n sleutelrol in die regulering van die sel se konsentrasie water in veranderende omgewingstoestande. In plantselle verskaf die vloeistof binne die sentrale vakuool turgordruk, wat die uiterlike druk is wat veroorsaak word deur die vloeistof binne die sel. Het jy al ooit opgelet dat as jy vergeet om 'n plant vir 'n paar dae nat te maak, dit verlep? Dit is omdat, aangesien die waterkonsentrasie in die grond laer word as die waterkonsentrasie in die plant, water uit die sentrale vakuole en sitoplasma na die grond beweeg. Soos die sentrale vakuool krimp, laat dit die selwand ongesteun. Hierdie verlies aan ondersteuning aan die selwande van 'n plant lei tot die verlepte voorkoms. Daarbenewens het hierdie vloeistof 'n baie bitter smaak, wat verbruik deur insekte en diere ontmoedig. Die sentrale vakuool funksioneer ook om proteïene in ontwikkelende saadselle te stoor.

Die meeste dierselle stel materiaal vry in die ekstrasellulêre ruimte. Die primêre komponente van hierdie materiale is glikoproteïene en die proteïen kollageen. Gesamentlik word hierdie materiale die ekstrasellulêre matriks genoem (Figuur (PageIndex{10})). Nie net hou die ekstrasellulêre matriks die selle bymekaar om 'n weefsel te vorm nie, maar dit laat ook die selle binne die weefsel toe om met mekaar te kommunikeer.

Bloedstolling verskaf 'n voorbeeld van die rol van die ekstrasellulêre matriks in selkommunikasie. Wanneer die selle in 'n bloedvat beskadig word, vertoon hulle 'n proteïenreseptor wat weefselfaktor genoem word. Wanneer weefselfaktor met 'n ander faktor in die ekstrasellulêre matriks bind, veroorsaak dit dat bloedplaatjies aan die wand van die beskadigde bloedvat kleef, stimuleer aangrensende gladdespierselle in die bloedvat om saam te trek (dus die bloedvat saamtrek), en begin 'n reeks van stappe wat die bloedplaatjies stimuleer om stollingsfaktore te produseer.

Intersellulêre aansluitings

Selle kan ook met mekaar kommunikeer deur direkte kontak, waarna verwys word as intersellulêre aansluitings. Daar is 'n paar verskille in die maniere waarop plant- en dierselle dit doen. Plasmodesmata (enkelvoud = plasmodesma) is aansluitings tussen plantselle, terwyl diereselkontakte stywe en gapingsaansluitings en desmosome insluit.

Oor die algemeen kan lang dele van die plasmamembrane van naburige plantselle nie aan mekaar raak nie, want hulle word geskei deur die selwande wat elke sel omring. Plasmodesmata is talle kanale wat tussen die selwande van aangrensende plantselle beweeg, wat hul sitoplasma verbind en dit moontlik maak om seinmolekules en voedingstowwe van sel tot sel te vervoer (Figuur (PageIndex{11})a).

'n Stywe aansluiting is 'n waterdigte seël tussen twee aangrensende dierselle (Figuur (PageIndex{11})b). Proteïene hou die selle styf teen mekaar. Hierdie stywe adhesie verhoed dat materiaal tussen die selle lek. Stywe verbindings word tipies gevind in die epiteelweefsel wat interne organe en holtes beklee, en die grootste deel van die vel vorm. Byvoorbeeld, die stywe aansluitings van die epiteelselle wat die urinêre blaas beklee, verhoed dat urine in die ekstrasellulêre ruimte lek.

Desmosome word ook net in dierselle aangetref, wat optree soos puntsweislasse tussen aangrensende epiteelselle (Figuur (PageIndex{11})c). Hulle hou selle bymekaar in 'n velagtige formasie in organe en weefsels wat strek, soos die vel, hart en spiere.

Gapingsverbindings in dierselle is soos plasmodesmata in plantselle deurdat hulle kanale tussen aangrensende selle is wat voorsiening maak vir die vervoer van ione, voedingstowwe en ander stowwe wat selle in staat stel om te kommunikeer (Figuur (PageIndex{11})d). Struktureel verskil gapingsverbindings en plasmodesmata egter.

Tabel (PageIndex{1}): Hierdie tabel verskaf die komponente van prokariotiese en eukariotiese selle en hul onderskeie funksies.
Sel komponentFunksieAanwesig in Prokariote?Aanwesig in diereselle?Aanwesig in plantselle?
Plasma membraanSkei sel van eksterne omgewing; beheer deurgang van organiese molekules, ione, water, suurstof en afvalstowwe in en uit die selJaJaJa
SitoplasmaVerskaf struktuur aan sel; plek van baie metaboliese reaksies; medium waarin organelle gevind wordJaJaJa
NukleoïedLigging van DNAJaGeenGeen
KernSelorganel wat DNA huisves en sintese van ribosome en proteïene rigGeenJaJa
RibosomeProteïensinteseJaJaJa
MitochondriaATP-produksie/sellulêre respirasieGeenJaJa
PeroksisomeOksideer en breek vetsure en aminosure af, en ontgift gifstowweGeenJaJa
Vesikels en vakuoleBerging en vervoer; spysverteringsfunksie in plantselleGeenJaJa
SentrosoomOngespesifiseerde rol in seldeling in dierselle; organisering van die sentrum van mikrotubuli in dierselleGeenJaGeen
LysosomeVertering van makromolekules; herwinning van verslete organelleGeenJaGeen
SelwandBeskerming, strukturele ondersteuning en instandhouding van selvormJa, hoofsaaklik peptidoglikaan in bakterieë, maar nie Archaea nieGeenJa, hoofsaaklik sellulose
ChloroplasteFotosinteseGeenGeenJa
Endoplasmiese retikulumVerander proteïene en sintetiseer lipiedeGeenJaJa
Golgi-apparaatWysig, sorteer, merk, verpak en versprei lipiede en proteïeneGeenJaJa
SitoskeletBehou sel se vorm, verseker organelle in spesifieke posisies, laat sitoplasma en vesikels binne die sel beweeg, en stel eensellige organismes in staat om onafhanklik te beweegJaJaJa
FlagellaSellulêre bewegingSommigeSommigeNee, behalwe vir 'n paar plant sperm.
CiliaSellulêre beweging, beweging van deeltjies langs ekstrasellulêre oppervlak van plasmamembraan, en filtrasieGeenSommigeGeen

Opsomming

Soos 'n prokariotiese sel, het 'n eukariotiese sel 'n plasmamembraan, sitoplasma en ribosome, maar 'n eukariotiese sel is tipies groter as 'n prokariotiese sel, het 'n ware kern (wat beteken dat sy DNA deur 'n membraan omring word), en het ander membraan- gebonde organelle wat voorsiening maak vir kompartementalisering van funksies. Die plasmamembraan is 'n fosfolipied dubbellaag wat ingebed is met proteïene. Die nukleolus binne die kern is die plek vir ribosoomsamestelling. Ribosome word in die sitoplasma aangetref of is aan die sitoplasmiese kant van die plasmamembraan of endoplasmiese retikulum geheg. Hulle voer proteïensintese uit. Mitochondria voer sellulêre respirasie uit en produseer ATP. Peroksisome breek vetsure, aminosure en sommige gifstowwe af. Vesikels en vakuole is stoor- en vervoerkompartemente. In plantselle help vakuole ook om makromolekules af te breek.

Diereselle het ook 'n sentrosoom en lisosome. Die sentrosoom het twee liggame, die sentriole, met 'n onbekende rol in seldeling. Lysosome is die verteringsorganelle van dierselle.

Plantselle het 'n selwand, chloroplaste en 'n sentrale vakuool. Die plantselwand, waarvan die primêre komponent sellulose is, beskerm die sel, verskaf strukturele ondersteuning en gee vorm aan die sel. Fotosintese vind in chloroplaste plaas. Die sentrale vakuool brei uit, wat die sel vergroot sonder dat dit nodig is om meer sitoplasma te produseer.

Die endomembraanstelsel sluit die kernomhulsel, die endoplasmiese retikulum, Golgi-apparaat, lisosome, vesikels, sowel as die plasmamembraan in. Hierdie sellulêre komponente werk saam om membraanlipiede en proteïene te verander, te verpak, te merk en te vervoer.

Die sitoskelet het drie verskillende tipes proteïenelemente. Mikrofilamente verskaf rigiditeit en vorm aan die sel, en fasiliteer sellulêre bewegings. Intermediêre filamente dra spanning en anker die kern en ander organelle in plek. Mikrotubuli help die sel om kompressie te weerstaan, dien as spore vir motorproteïene wat vesikels deur die sel beweeg, en trek gerepliseerde chromosome na teenoorgestelde punte van 'n sel wat deel. Hulle is ook die strukturele elemente van sentriole, flagella en silia.

Diereselle kommunikeer deur hul ekstrasellulêre matrikse en is met mekaar verbind deur stywe aansluitings, desmosome en gaping aansluitings. Plantselle is verbind en kommunikeer met mekaar deur plasmodesmata.

Kunsverbindings

Figuur (PageIndex{1}) Watter strukture het 'n plantsel wat 'n diersel nie het nie? Watter strukture het 'n diersel wat 'n plantsel nie het nie?

Figuur (PageIndex{1}) Plantselle het plasmodesmata, 'n selwand, 'n groot sentrale vakuool, chloroplaste en plastiede. Diereselle het lisosome en sentrosome.

Figuur (PageIndex{7}) Hoekom doen die cis gesig van die Golgi nie die plasmamembraan in die gesig staar nie?

Figuur (PageIndex{7}) Omdat daardie gesig chemikalieë van die ER ontvang, wat na die middel van die sel is.

Meervoudige keuse

Watter van die volgende word in beide eukariotiese en prokariotiese selle aangetref?

A. kern
B. mitochondrion
C. vakuool
D. ribosoom

D

Watter van die volgende is nie 'n komponent van die endomembraanstelsel nie?

A. mitochondrion
B. Golgi-apparaat
C. endoplasmiese retikulum
D. lisosoom

A

Gratis reaksie

In die konteks van selbiologie, wat bedoel ons met vorm volg funksie? Wat is ten minste twee voorbeelde van hierdie konsep?

"Vorm volg op funksie" verwys na die idee dat die funksie van 'n liggaamsdeel die vorm van daardie liggaamsdeel dikteer. Byvoorbeeld, organismes soos voëls of visse wat vinnig deur die lug of water vlieg of swem, het vaartbelynde liggame wat weerstand verminder. Op die vlak van die sel, in weefsels betrokke by sekretoriese funksies, soos die speekselkliere, het die selle volop Golgi.

Woordelys

selwand
'n rigiede selbedekking gemaak van sellulose in plante, peptidoglikaan in bakterieë, nie-peptidoglikaanverbindings in Archaea, en chitien in swamme wat die sel beskerm, strukturele ondersteuning bied en vorm aan die sel gee
sentrale vakuool
'n groot plantsel-organel wat optree as 'n stoorkompartement, waterreservoir en plek van makromolekule-afbraak
chloroplast
'n plantselorganel wat fotosintese uitvoer
silium
(meervoud: silia) 'n kort, haaragtige struktuur wat in groot getalle vanaf die plasmamembraan strek en gebruik word om 'n hele sel te beweeg of stowwe langs die buitenste oppervlak van die sel te beweeg
sitoplasma
die hele gebied tussen die plasmamembraan en die kernomhulsel, bestaande uit organelle wat in die jelagtige sitosol, die sitoskelet en verskeie chemikalieë gesuspendeer is
sitoskelet
die netwerk van proteïenvesels wat gesamentlik die vorm van die sel handhaaf, sommige organelle in spesifieke posisies verseker, sitoplasma en vesikels toelaat om binne die sel te beweeg, en eensellige organismes in staat stel om te beweeg
sitosol
die jelagtige materiaal van die sitoplasma waarin selstrukture gesuspendeer is
desmosome
'n koppeling tussen aangrensende epiteelselle wat gevorm word wanneer cadheriene in die plasmamembraan aan intermediêre filamente heg
endomembraan sisteem
die groep organelle en membrane in eukariotiese selle wat saamwerk om lipiede en proteïene te modifiseer, te verpak en te vervoer
endoplasmiese retikulum (ER)
'n reeks onderling gekoppelde membraanstrukture binne eukariotiese selle wat gesamentlik proteïene verander en lipiede sintetiseer
Ekstrasellulêre matriks
die materiaal, hoofsaaklik kollageen, glikoproteïene en proteoglikane, afgeskei van dierselle wat selle as 'n weefsel bymekaar hou, selle toelaat om met mekaar te kommunikeer, en bied meganiese beskerming en verankering vir selle in die weefsel
flagellum
(meervoud: flagella) die lang, haaragtige struktuur wat vanaf die plasmamembraan strek en gebruik word om die sel te beweeg
gaping aansluiting
'n kanaal tussen twee aangrensende dierselle wat ione, voedingstowwe en ander lae-molekulêre gewig stowwe tussen die selle laat beweeg, wat die selle in staat stel om te kommunikeer
Golgi-apparaat
'n eukariotiese organel wat bestaan ​​uit 'n reeks gestapelde membrane wat lipiede en proteïene sorteer, merk en verpak vir verspreiding
lisosoom
'n organel in 'n diersel wat as die sel se spysverteringskomponent funksioneer; dit breek proteïene, polisakkariede, lipiede, nukleïensure en selfs verslete organelle af
mitochondria
(enkelvoud: mitochondrion) die sellulêre organelle wat verantwoordelik is vir die uitvoering van sellulêre respirasie, wat lei tot die produksie van ATP, die sel se belangrikste energiedraende molekule
kernmembraan
die dubbelmembraanstruktuur wat die buitenste gedeelte van die kern uitmaak
nukleolus
die donkerkleurige liggaam binne die kern wat verantwoordelik is vir die samestelling van ribosomale subeenhede
kern
die selorganel wat die sel se DNA huisves en die sintese van ribosome en proteïene rig
peroksisoom
'n klein, ronde organel wat waterstofperoksied bevat, vetsure en aminosure oksideer en baie gifstowwe detoksifiseer
plasma membraan
'n fosfolipied dubbellaag met ingebedde (integrale) of aangehegte (perifere) proteïene wat die interne inhoud van die sel van sy omringende omgewing skei
plasmodesma
(meervoud: plasmodesmata) 'n kanaal wat tussen die selwande van aangrensende plantselle beweeg, hul sitoplasma verbind en materiaal toelaat om van sel tot sel vervoer te word
ribosoom
'n sellulêre struktuur wat proteïensintese uitvoer
growwe endoplasmiese retikulum (RER)
die gebied van die endoplasmiese retikulum wat met ribosome besaai is en betrokke is by proteïenmodifikasie
gladde endoplasmiese retikulum (SER)
die gebied van die endoplasmiese retikulum wat min of geen ribosome op sy sitoplasmiese oppervlak het en koolhidrate, lipiede en steroïedhormone sintetiseer; ontgift chemikalieë soos plaagdoders, preserveermiddels, medikasie en omgewingsbesoedelende stowwe, en stoor kalsiumione
stywe aansluiting
'n stewige seël tussen twee aangrensende dierselle wat deur proteïenaanhegting geskep word
vakuool
'n membraangebonde sak, ietwat groter as 'n vesikel, wat funksioneer in sellulêre berging en vervoer
vesikel
'n klein, membraangebonde sakkie wat funksioneer in sellulêre berging en vervoer; sy membraan is in staat om te versmelt met die plasmamembraan en die membrane van die endoplasmiese retikulum en Golgi-apparaat

6.1 & # 8211 Eukariotiese selle

Aan die einde van hierdie afdeling sal jy die volgende kan doen:

  • Beskryf die struktuur van eukariotiese selle
  • Vergelyk dierselle met plantselle
  • Noem die rol van die plasmamembraan
  • Som die funksies van die hoofselorganelle op

Het jy al ooit die frase gehoor "vorm volg funksie?" Dit is 'n filosofie wat baie industrieë volg. In argitektuur beteken dit dat geboue gebou moet word om die aktiwiteite wat binne hulle uitgevoer sal word, te ondersteun. Byvoorbeeld, 'n wolkekrabber moet verskeie hysbakbanke insluit. 'n Hospitaal moet sy noodkamer maklik toeganklik hê.

Ons natuurlike wêreld gebruik ook die beginsel van vormvolgende funksie, veral in selbiologie, en dit sal duidelik word namate ons eukariotiese selle verken ((Figuur)). Anders as prokariotiese selle, het eukariotiese selle: 1) 'n membraangebonde kern 2) talle membraangebonde organelle soos die endoplasmiese retikulum, Golgi-apparaat, chloroplaste, mitochondria en ander en 3) verskeie staafvormige chromosome. Omdat 'n membraan die eukariotiese sel se kern omring, het dit 'n "ware kern". Die woord "organel" beteken "klein orgaan," en, soos ons reeds genoem het, organelle het gespesialiseerde sellulêre funksies, net soos jou liggaam’ se organe gespesialiseerde funksies het.

Op hierdie stadium behoort dit vir jou duidelik te wees dat eukariotiese selle 'n meer komplekse struktuur as prokariotiese selle het. Organelle laat toe dat verskillende funksies in verskillende areas van die sel kompartementaliseer word. Voordat ons oorgaan na organelle, laat ons eers twee belangrike komponente van die sel ondersoek: die plasmamembraan en die sitoplasma.


IB Biologie 2 Selle 2 3 Eukariotiese Selle

IB Biologie 2 Selle 2. 3 Eukariotiese Selle Alle sillabusverklarings ©IBO 2007 Alle beelde CC of publieke domein of skakel na oorspronklike materiaal. Jason de Nys http://commons. wikimedia. org/wiki/Lêer: Biologiese_sel. svg

2. 3. 1. Teken en benoem 'n diagram van die ultrastruktuur van 'n lewersel as 'n voorbeeld van 'n diersel

2. 3. 2 Annoteer die diagram van 2. 3. 1 met die funksies van elke benoemde struktuur. Die Kern bevat die chromosome wat die meeste van die DNA in 'n sel uitmaak - Dit is die grootste organel - Dit het 'n dubbellaagmembraan - m. RNA, getranskribeer vanaf die DNA in die kern, gaan meer deur porieë uit in 3. 3, 3. 4 en 7. 1 en 7. 2 - Sommige selle het veelvuldige kerne Die helderblou vlekke is kerne in He. La selle. Read “The Immortal Life of Henrietta Lacks” for a fascinating story of the origin of He. La cells http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: He. La_cells_stained_with_Hoechst_33258. jpg

http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Diagram_human_cell_nucleus. svg

The Cell membrane is the boundary of the cell. • It acts as a “gatekeeper”, preventing the entry or exit of some molecules and facilitating the movement of others. • It is a phospholipid bilayer • It is permeable to oxygen and carbon dioxide • It is impermeable to water and charged particles, they must enter through special proteins embedded in the membrane More in 2. 4 http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Cell_membrane_detailed_diagram_en. svg

The Mitochondrion (pl. Mitochondria) • The ‘power house’ of the cell • Has a smooth outer membrane and a folded inner membrane • Where aerobic respiration occurs in the cell More in 3. 7 and 8. 1 Mitochondria in mammalian lung cells Remember: Where else do we see loops of DNA? How does the size of a mitochondrion compare with an average prokaryote? The implications of the answers to these questions are in Option D: Evolution http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Animal_mitochondrion_diagram_en. svg http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Mitochondria, _mammalian_lung_-_TEM. jpg

Rough Endoplasmic Reticulum Spot the difference? Smooth Endoplasmic Reticulum http: //images. wellcome. ac. uk/

The ‘spots’ are the difference! The Rough Endoplasmic Reticulum is peppered with ribosomes that give it the rough appearance It is where protein synthesis occurs more in 3. 5 and 7. 4

The (free) Ribosome, the molecular machine responsible for protein synthesis much, much more in 3. 5 and 7. 4 A ribosome on the sculpture “Waltz of the Polypeptides” at Cold Spring Harbor Laboratory http: //www. flickr. com/photos/cryo_mariena/6033827307/sizes/m/in/photostream/

I shall name it……… The internal reticular apparatus!! Pretty catchy… no? * Camillo Golgi *Everybody thought that was a terrible name, so they called it the Golgi apparatus instead http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: C_Golgi. jpg http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Golgi_in_the_cytoplasm_of_a_macrophage_in_the_alveolus_(lung)_-_TEM. jpg

The Golgi Apparatus is a flattened stack of membranes responsible for the packaging and delivery of proteins http: //en. wikipedia. org/wiki/File: Nucleus_ER_golgi. svg

Lysosomes are simple, membrane-bound organelles full of enzymes that digest engulfed bacteria and viruses and large molecules for recycling. http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Lysosome. jpg

Image from an amazing site by teacher Andrew Brown http: //www. tokresource. org/tok_classes/biobiobio/biomenu/eukaryotic_cells/index. htm

2. 3. 3 Identify structures from 2. 3. 1 in electron micrographs of liver cells. Rough Endoplasmic Reticulum Mitochondrion Smooth Endoplasmic Reticulum

2. 3. 4 Compare prokaryotic and eukaryotic cells Compare Give an account of similarities and differences between two (or more) items, referring to both (all) of them throughout Prokaryotic Eukaryotic Small cells Relatively larger cells Always unicellular Some multicellular, some unicellular No nucleus: DNA a ‘naked’ loop in the nucleoid region DNA in chromosomes in a membranebound nucleus Ribosomes smaller (70 s) Ribosomes larger (80 s) No mitochondria, respiration in cell membrane and mesosomes Mitochondria, where aerobic respiration occurs Cell division by binary fission Cell division by meiosis or Mitosis Reproduction asexual (some gene exchange can occur via conjugation) Reproduction Sexual or asexual Table modified from Click 4 Biology

2. 3. 5 State three differences between plant and animal cells State: Give a specific name, value or other brief answer without explanation or calculation. Animals Plants Have a cell wall Don’t have a cell wall Have chloroplasts in photosynthetic cells Don’t have chloroplasts anywhere Carbohydrate stored as starch and plant oils V. Carbohydrate stored as glycogen and animal fat Rigid Shape (due to cell wall) Flexible shape Have a large permanent storage vacuole May have small, temporary vacuoles http: //www. flickr. com/photos/chubbybat/45407031/ http: //www. flickr. com/photos/powi/749366522/

2. 3. 6 Outline two roles of extracellular components Outline: Give a brief account or summary. Got a banana? Bone cells have an extracellular matrix in the interstitial spaces (between the cells)of collagen and calcium phosphate which together form the hard bone. http: //www. flickr. com/photos/limonada/14705232/

The other form of extracellular matrix is the basement membranes They exist in many tissue types as a form of support e. g. as the lining in blood vessels You may already know about the glomerulus in the kidney. A basement membrane is integral to ultrafiltration there. More in HL 11. 3 http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Gallbladder_cholesterolosis_low_mag. jpg

As well as extracellular matrices in animals, plant have extracellular components…. Cell Walls They are made of cellulose and provide structure, support and protection. They maintain cell shape and prevent turgor pressure from rupturing the cell http: //www. flickr. com/photos/ah_pao/2590017159/

Further information: Ag ood intr odu ctio n to wh at a cell i s an d th e fu nct ion s of org a Three of the best sites for IB-specific Biology information. The top link takes you to the PPT by Stephen Taylor nel les


AQA Trilogy B1.3 Eukaryotic and Prokaryotic Cells

pptx, 4.31 MB docx, 42.77 KB

AQA Trilogy B1.3-Eukaryotic and Prokaryotic Cells

Lesson objectives
1. Describe the differences between eukaryotic and prokaryotic cells.
2. Explain how the main sub-cellular structures of eukaryotic and prokaryotic cells are related to their functions.

Get this resource as part of a bundle and save up to 22%

'n Bundel is 'n pakket hulpbronne wat saamgegroepeer is om 'n spesifieke onderwerp, of 'n reeks lesse, op een plek te onderrig.

AQA Biology B1 Complete lessons

Resensies

Jou gradering word vereis om jou geluk te weerspieël.

Dit is goed om terugvoer te gee.

Iets het verkeerd geloop. Probeer asseblief later weer.

Hierdie hulpbron is nog nie hersien nie

Om kwaliteit vir ons resensies te verseker, kan slegs klante wat hierdie hulpbron gekoop het dit hersien

Rapporteer hierdie hulpbron om ons te laat weet as dit ons bepalings en voorwaardes oortree.
Ons kliëntediensspan sal jou verslag hersien en sal kontak maak.


3.1.3: Eukaryotic Cells - Biology

'n Intekening op J o VE word vereis om hierdie inhoud te sien. Jy sal net die eerste 20 sekondes kan sien.

Die JoVE-videospeler is versoenbaar met HTML5 en Adobe Flash. Ouer blaaiers wat nie HTML5 en die H.264-videokodek ondersteun nie, sal steeds 'n Flash-gebaseerde videospeler gebruik. Ons beveel aan dat u die nuutste weergawe van Flash hier aflaai, maar ons ondersteun alle weergawes 10 en hoër.

As dit nie help nie, laat weet ons asseblief.

Cells are the building blocks of all organisms, and their size can vary, depending on the type. For instance, a bacterial cell is significantly smaller in diameter, a few micrometers, than say a plant one, which could range from 10 to a 100 micrometers.

The smallness of bacteria, and prokaryotes in general, allows nutrients and gases that enter to easily spread from one part to another. Equally, any waste produced inside can quickly defuse out.

However, larger plant cells, and more broadly, other eukaryotes, have evolved different structural adaptations to improve functions such as intercellular transport.

Such modifications highlight the important relationship between volume and surface area. The three-dimensional parameter, cubic capacity, increases much more quickly than its two-dimensional counterpart, surface area. Many types of cells need to maximize surface area and reduce volume in order to properly exchange gases and gather resources.

For this reason, plants may alter their shape, say by producing long, thin leaves and root hairs, and bacteria might stay small and divide. Thus, structural adaptations change the surface-to-volume ratio and are crucial for organisms to interface with their environment. Without such compensation for size, they would perish.

4.2: Cell Size

The size of cells varies widely among and within organisms. For instance, the smallest bacteria are 0.1 micrometers (&mum) in diameter&mdashabout a thousand times smaller than many eukaryotic cells. Most other bacteria are larger than these tiny ones&mdashbetween 1-10 &mum&mdashbut they still tend to be smaller than most eukaryotic cells, which typically range from 10-100 &mum.

Surface Area

Larger is not necessarily better when it comes to cells. For instance, cells need to take in nutrients and water through diffusion. The plasma membrane surrounding cells limits the rate at which these materials are exchanged. Smaller cells tend to have a higher surface area to volume ratio than larger cells. That is because changes in volume are not linear to changes in surface area. When a sphere increases in size, the volume grows proportional to the cube of its radius (r 3 ), while its surface area grows proportional to only the square of its radius (r 2 ). Therefore, smaller cells have relatively more surface area compared to their volume than larger cells of the same shape. A larger surface area means more area of the plasma membrane where materials can pass into and out of the cell. Substances also need to travel within cells. Hence the rate of diffusion may limit processes in large cells.

Adaptations

Prokaryotes are often small and divide before they face limitations due to cell size. Larger eukaryotic cells have organelles that facilitate intracellular transport. Also, structural changes help overcome limitations. Some cells that need to exchange large amounts of substances with the environment developed long, thin extrusions that maximize the surface area to volume ratio. An example of such structures are the root hairs of plant cells that facilitate the intake of water and nutrients. Therefore, cell size and surface area to volume ratio are crucial factors in the evolution of cellular characteristics.

Chien, An-Chun, Norbert S. Hill, and Petra Anne Levin. &ldquoCell Size Control in Bacteria.&rdquo Huidige Biologie 22, nr. 9 (May 8, 2012): R340&ndash49. [Bron]

Sachs, Frederick, and Mettupalayam V. Sivaselvan. &ldquoCell Volume Control in Three Dimensions: Water Movement without Solute Movement.&rdquo Die Tydskrif vir Algemene Fisiologie 145, nr. 5 (May 2015): 373&ndash80. [Bron]


Metodes

Bioinformatical sequence acquisition

Various nucleotide databases (Histone Sequence Database, GeneBank, RefSeq, TBestDB) were scanned for H3 sequences using Drosophila melanogaster H3.3 or CenpA protein sequence as query for tBlastn. H3-similar hits were virtually translated into proteins and used for alignment analyses. To identify phylogenetically distant H3 or CenH3 variants from putatively early branching eukaryotic clades we re-used more diverging H3 variants found before in some cases as query sequences for tBlastn. Sequence fragments were assembled to full-length sequences where sufficient fragment overlap was found.

Telomere suppression PCR and expression profiling

We fully characterized Stylonychia lemnae macronuclear genome encoded H3 variants using degenerate oligonucleotides in combination with telomere suppression PCR (TSP), a technique to amplify the 5'- or 3'-ends of Stylonychia nanochromosomes including their telomeric sequences [45]. Sexual reproduction of Stylonychia was initiated by mixing equal numbers of cells from different mating types. Samples for cDNA synthesis were taken periodically at time points as indicated. Total RNA was isolated as described earlier [46]. Subsequently, cDNA was synthesized using the Qiagen QuantiTect Reverse Transcription kit. Quantitative Real-Time PCR was performed on a Roche Light Cycler.

Alignments

Aligments were performed using ClustalW included in MEGA 4.1 [47] and were subsequently manually refined.

Phylogenetic analyses and ancestral state reconstruction

Phylogenetic tree calculations were conducted using MEGA 4.1 [47] software.

The evolutionary history of 159 H3 and CenH3 variants (Figure ​ (Figure2A) 2A ) was inferred using the Neighbor-Joining method [48]. The bootstrap consensus tree inferred from 1.000 replicates [49] was taken to represent the evolutionary history of the taxa analyzed. Evolutionary distances were computed using the JTT matrix-based method [50] and are in the units of the number of amino acid substitutions per site. All positions containing alignment gaps and missing data were eliminated only in pairwise sequence comparisons. The final dataset contained a total of 100 positions.

The evolutionary relationship of 128 non-redundant histone H3 variants (Figure ​ (Figure2B) 2B ) was inferred as described above. The bootstrap consensus tree was inferred from 10.000 replicates [49]. Evolutionary distances were computed as described above. The final dataset contained a total of 358 positions.

Ancestral states represented by selected internal nodes from clades well supported by NJ tree topology were reconstructed (compare node markers in Figure ​ Figure2). 2). The putative ancestral sequences were subsequently inspected by eye and manually refined.

Immunofluorescence microscopy

Cells were fixed in 2% paraformaldehyde (Stylonychia, Trichomonas) or alternatively in methanol:acetic acid (3:1) (Euglena), washed twice with phosphate buffered saline (PBS), and immobilized onto poly-L-lysine coated coverslips. Subsequently immunostaining with PTM-specific antibodies and in some experiments peptide competition assays were performed as described earlier [29]. Cells were analyzed by confocal laser scanning microscopy (CLSM). Acquisition of serial sections was done with a Zeiss LSM 5 Pascal confocal laser scanning microscope equipped with a water objective lens (Plan-Neofluar 25/0.8, or in some cases C-Apochromat 63/1.2). Fluorochromes were visualized with an argon laser with excitation wavelengths of 488 nm for Alexa Fluor 488 and 514 nm for SYTOX Orange. Fluorochrome images were scanned sequentially generating 8 bit grayscale images. Image resolution was 512 × 512 pixels with variable pixel size depending on the selected zoom factor. The axial distance between light optical serial sections was 300 nm. To obtain an improved signal to noise ratio each section image was averaged from four successive scans. The 8 bit grayscale single channel images were overlaid to an RGB image assigning a false color to each channel and then assembled into tables using open source software ImageJ (Rasband, W.S., ImageJ, National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, USA, http://rsb.info.nih.gov/ij/, 1997-2004.) and Adobe Photoshop CS3 software.

SDS Page and Western Analyses

Cells were lysed, and subsequently total cellular proteins were resuspended in loading buffer [51], heated for 10 min at 100ଌ, and separated on 15% sodium dodecyl sulfate (SDS)-polyacrylamide gels. Proteins were then transferred onto a nylon membrane and probed with specific antibodies. Detection was done using the digoxigenin system (Roche).


Abstrak

The overexpression of authentically folded eukaryotic membrane proteins in milligramme quantities is a fundamental prerequisite for structural studies. One of the most commonly used expression systems for the production of mammalian membrane proteins is the baculovirus expression system in insect cells. However, a detailed analysis by radioligand binding and comparative Western blotting of G protein-coupled receptors and a transporter produced in insect cells showed that a considerable proportion of the expressed protein was misfolded and incapable of ligand binding. In contrast, production of the same membrane proteins in stable inducible mammalian cell lines suggested that the majority was folded correctly. It was noted that detergent solubilisation of the misfolded membrane proteins using either digitonin or dodecylmaltoside was considerably less efficient than using sodium dodecyl sulfate or foscholine-12, whilst these detergents were equally efficient at solubilising correctly folded membrane proteins. This provides a simple and rapid test to suggest whether heterologously expressed mammalian membrane proteins are indeed correctly folded, without requiring radioligand binding assays. This will greatly facilitate the high-throughput production of fully functional membrane proteins for structural studies.


<p>Hierdie afdeling verskaf inligting oor die uitdrukking van 'n geen op die mRNA- of proteïenvlak in selle of in weefsels van veelsellige organismes.<p><a href='/help/expression_section' target='_top'>Meer. </a></p> Uitdrukking i

Geen-uitdrukking databasisse

Bgee-databasis vir geenuitdrukking-evolusie

ExpressionAtlas, Differential and Baseline Expression

Genevisible soekportaal na genormaliseerde en saamgestelde uitdrukkingsdata van Genevestigator

Organisme-spesifieke databasisse


Erkennings

We thank Christopher T. Brown for helpful discussions and Nicholas Bhattacharya for advice on statistical methods.

Befondsing

This research was supported by the National Institutes of Health (NIH) under award RAI092531A, the Alfred P. Sloan Foundation under grant APSF-2012-10-05, and National Science Foundation Graduate Research Fellowships to M.O. and P.W. under Grant No. DGE 1106400. This work used the Vincent J. Coates Genomics Sequencing Laboratory at UC Berkeley, supported by NIH S10 OD018174 Instrumentation Grant.

Beskikbaarheid van data en materiaal

The datasets supporting the conclusions of this article are available in the NCBI BioProeject repository, PRJNA471744 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/bioproject/?term=PRJNA471744, the Short Read Archive (SRA) SRR5420274 to SRR5420297, and GitHub, https://github.com/MrOlm/InfantEukaryotes.


Biology Questions and Answers – Eukaryotic Cells and it’s Organelles – 3

This set of Biology Multiple Choice Questions & Answers (MCQs) focuses on “Eukaryotic Cells and it’s Organelles – 3”.

1. Identify the structure.

a) Mitochondria
b) Nucleus
c) Golgi apparatus
d) Endoplasmic reticulum
View Answer

2. What is the space inside the endoplasmic reticulum called?
a) Tubular compartment
b) Extra – tubular compartment
c) Luminal compartment
d) Extra – luminal compartment
View Answer

3. Where are the ribosomes attached in rough endoplasmic reticulum?
a) In the lumen
b) On the folds towards the nucleus
c) On the surface
d) On the folds towards the cell membrane
View Answer

4. What is present on the surface of the rough endoplasmic reticulum?
a) Ribosome
b) Peroxisomes
c) Lysosomes
d) Endosomes
View Answer

5. Endoplasmic reticulum without ribosomes is called ______
a) rough endoplasmic reticulum
b) smooth endoplasmic reticulum
c) non – ribosomal endoplasmic reticulum
d) nuclear endoplasmic reticulum
View Answer

6. Which of these cell organelles is involved in protein synthesis?
a) Lysosome
b) Smooth endoplasmic reticulum
c) Rough endoplasmic reticulum
d) Peroxisome
View Answer

7. Which of these statements is not true regarding rough endoplasmic reticulum?
a) The inner compartment is called the tubular compartment
b) It is involved in protein synthesis
c) Ribosomes are attached to its outer surface
d) Its membrane is continuous with the outer membrane of the nucleus
View Answer

8. What is the site of production of lipid-like steroidal hormones in animal cells?
a) Mitochondria
b) Nucleus
c) Peroxisomes
d) Smooth endoplasmic reticulum
View Answer

9. What is the diameter of cisternae of Golgi bodies?
a) 5&mum to 10&mum
b) 0.05&mum to 0.1&mum
c) 0.5&mum to 1.0&mum
d) 50&mum to 100&mum
View Answer

10. The forming face of the Golgi complex is convex. Waar of onwaar?
a) True
b) False
View Answer

11. Which of these is not a function of the Golgi apparatus?
a) Packaging of proteins
b) Modification of proteins
c) Synthesis of glycoproteins and glycolipids
d) Synthesis of proteins
View Answer

12. Which of these is not a lysosomal enzyme?
a) Lipases
b) Protease
c) Kinases
d) carbohydrase
View Answer

13. Which of these statements is false regarding lysosomes?
a) They are bound by a single membrane
b) They contain hydrolytic enzymes
c) Lysosomal enzymes are active at a basic pH
d) They can digest nucleic acids
View Answer

14. What are the membranes of vacuoles called?
a) Tonoplast
b) Leucoplast
c) Amyloplast
d) Chromoplast
View Answer

15. Which of these is a function of the contractile vacuole in Amoeba?
a) Lipoprotein synthesis
b) Osmoregulation of the cell
c) Glycoprotein synthesis
d) Degradation of nucleic acids
View Answer

Sanfoundry Global Education & Learning Series – Biology – Class 11.

Participate in the Sanfoundry Certification contest to get free Certificate of Merit. Join our social networks below and stay updated with latest contests, videos, internships and jobs!


Kyk die video: Aufbau der Zelle: Bio leicht gemacht! Biologie. Duden Learnattack (September 2022).