HAYVAN HÜCRESI: PARÇALAR, IŞLEVLER, ORGANELLER [RESIMLERLE] - BIYOLOJI

Hayvan hücresi onlar mikroskobik olduklarından Biyosferde bütün hayvanlar devasa memeliler olan balina ve fil gibi, hem biz göremiyorum minik birler ve protozoa meydana geldiğini ökaryotik hücrenin türüdür.

Hayvan hücrelerinin ökaryotik hücreler olması, lipid membranların varlığı sayesinde sitozolik bileşenlerin geri kalanından ayrılan hücre içi organellere sahip olduklarını ve ayrıca genetik materyallerinin şu şekilde bilinen özel bir yapı içine alındığını ima eder. çekirdek.

Bir hayvan hücresinin ve parçalarının diyagramı (Kaynak: Alejandro Porto, Wikimedia Commons) Hayvan hücreleri, hücrenin iç kısmına batırılmış çok çeşitli organelleri sunar. Bu yapılardan bazıları, aynı zamanda, bitki hücresinde de mevcuttur. Bununla birlikte, bazıları merkezcil gibi hayvanlara özgüdür.

Bu hücre sınıfı, bir mikroskop altında herhangi bir hayvan dokusunu gözlemlerken ve detaylandırırken kolayca anlaşılabilen şekli ve işlevi bakımından çok çeşitlidir. Ortalama olarak 200 farklı türde hayvan hücresi olduğu tahmin edilmektedir.

Hayvan hücresinin özellikleri

- Bitki hücreleri ve bakteriler ve diğer hücresel organizmalar için geçerli olduğu gibi, hayvan hücreleri de hayvanlar için vücutlarını oluşturan ana yapısal blokları temsil eder .

- Ökaryotik hücrelerdir , yani kalıtsal materyalleri sitozol içinde bir zarla çevrelenmiştir.

- Heterotrofik hücrelerdir , yani işlevlerini yerine getirebilmek için kendilerini çevreleyen ortamdan enerji almaları gerekir.

- Bitki hücrelerinden ve birçok bakteriden farklıdırlar, çünkü onları yüksek derecede dalgalanan çevresel koşullardan koruyan katı bir hücre duvarına sahip değildirler.

- Bazı "alt" bitkiler gibi, hayvan hücreleri de hücre bölünmesine ve hücre iskeleti mikrotübüllerinin organizasyonuna katılan bir çift " merkezcil " den oluşan " sentrozom " adı verilen yapılara sahiptir .

İşte çekirdeği kolayca görebileceğiniz bir insan hayvan hücresinin animasyonu:

Hayvan hücresinin organelleri ve işlevleri

Okuyucu bir mikroskopla bir hayvan hücresini gözlemleyecek olsaydı, ilk bakışta çevreleyen ortamdan bir miktar hacmi sınırlayan bir yapının varlığı dikkatini çekebilirdi.

Bu yapının içerdiği şeyler içinde, daha yoğun ve daha opak bir görünüme sahip bir kürenin askıya alındığı bir tür sıvıyı takdir etmek mümkündür. O halde, belki de en belirgin yapılar olan plazma zarı , sitozol ve hücre çekirdeğidir .

Mikroskopla 430 kez büyütme. Çekirdeği genetik materyal ve endoplazmik retikulum gibi çeşitli organellerle görebilirsiniz. Jlipuma1 Mikroskop objektifinin büyütülmesini artırmak ve söz konusu hücrenin sitozolünde gömülü birçok başka organel varlığını doğrulamak için gözlenenlere dikkat etmek gerekecektir.

Okuyucunun mikroskop altında baktığı varsayımsal hücre gibi "ortalama" bir hayvan hücresinin sitozolünü oluşturan çeşitli organellerin bir listesini yapmanız gerekirse, şuna benzer bir şeye benzeyecektir:

- Plazma ve organel zar

- Sitozol ve hücre iskeleti

- Çekirdek

- Çekirdekçik

- Endoplazmik retikulum

- Golgi kompleksi

- Lizozomlar

- Peroksizomlar

- Sentrozomlar

- Mitokondri

- Kirpikler ve kamçı

Hücre veya plazma zarı

Plazma zarı sağ altta belirtilmiştir

Zarlar şüphesiz sadece hayvan hücrelerinin varlığı açısından değil bitki hücreleri, bakteriler ve arkeler için de en önemli yapılardan biridir.

Plazma zarı, hücresel içeriği kendisini çevreleyen ortamdan ayırma ve hücrenin bir tarafından diğerine maddelerin geçişine aracılık eden belirli proteinlerle ilişkili özel proteinlere sahip olduğu için seçici bir geçirgenlik bariyeri görevi gören transandantal işlevini yerine getirir. kendisi.

Organel zarlar

İç organelleri (organel zarlar) çevreleyen zarlar, çekirdek de dahil olmak üzere hücreleri oluşturan farklı bölmelerin ayrılmasına izin verir ve bu da bir şekilde kaynakların "optimizasyonuna" ve iç görevlerin bölünmesine izin verir.

Kompozisyon ve yapı

Plazma zarının yapısı. Hücre dışı ortam gösterilir ve alt kısım hücre içi ortamdır

Hayvan hücrelerininkiler de dahil olmak üzere tüm biyolojik zarlar, lipid moleküllerinin yağ asitleri çift tabakanın "merkezinde" yüz yüze gelecek şekilde düzenlenmiş lipid çift katmanlarından oluşur. polar olanlar kendilerini çevreleyen sulu ortama "bakarlar" (hücre içi ve hücre dışı konuşma).

Hayvan hücrelerinin zarlarını oluşturan lipidlerin yapısal ve moleküler özellikleri, büyük ölçüde söz konusu hücrenin türüne ve ayrıca organel türüne bağlıdır.

Hem bir hayvan hücresinin plazma zarı, hem de organellerini çevreleyen zarlar, farklı işlevlere hizmet eden proteinlerle ilişkilidir. Bunlar integral (zarı geçen ve onunla güçlü bir şekilde ilişkili olanlar) veya çevresel (zarın iki yüzünden biriyle ilişkili ve onu geçmeyen) olabilir.

Sitozol ve hücre iskeleti

Sitozol, bir hücrenin tüm iç bileşenlerinin organize bir şekilde gömülü olduğu yarı jelatinli ortamdır. Bileşimi nispeten kararlıdır ve su ve hayvan hücresinin hayatta kalması için ihtiyaç duyduğu tüm besinler ve sinyal moleküllerinin varlığı ile karakterize edilir.

Öte yandan hücre iskeleti, sitozol boyunca dağılan ve genişleyen karmaşık bir protein filamentleri ağıdır.

İşlevinin bir kısmı, her hücreye karakteristik şeklini vermek, iç bileşenlerini sitozolün belirli bir bölgesinde organize etmek ve hücrenin koordineli hareketler yapmasına izin vermektir. Aynı zamanda tüm hücreler için hayati önem taşıyan çok sayıda hücre içi sinyalleşme ve iletişim sürecine katılır.

Sitozol filamentler

Hücre iskeleti: ipliksi proteinler ağı. Alice Avelino Hücrelerin içindeki bu mimari çerçeve, ara filamentler , mikrotübüller ve aktin lifleri olarak bilinen üç tip ipliksi proteinden oluşur ; her biri belirli özelliklere ve işlevlere sahiptir.

Sitozolün ara lifleri çeşitli tiplerde olabilir: keratin lifleri, vimentin lifleri ve vimentin ve nörofilamentlerle ilgili. Çekirdekte bunlar nükleer tabakalar olarak bilinir.

Mikrotübüller, tübülin adı verilen bir proteinden oluşur ve hayvanlarda sentrozomlar olarak bilinen yapılardan oluşurlar ; aktin filamentleri ise adlandırıldıkları proteinden oluşur ve ince ve esnek yapılardır.

sentrozom

Mikrotübüllerin ana organizasyon merkezleridir. Hücre bölündüğünde ve her biri silindirik olarak düzenlenmiş dokuz üçlü mikrotübülden oluşan merkezcillerden oluştuğunda çekirdeğin çevresinde bulunurlar.

çekirdek

Hücre çekirdeği (Kaynak: BruceBlaus. Bu görüntüyü dış kaynaklarda kullanırken şu şekilde alıntı yapılabilir: Blausen.com personeli (2014). «Blausen Medical 2014 Tıbbi galeri». WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. via Wikimedia Commons) Bu prokaryotik hücreleri ökaryotlardan ayıran organeldir. Ana işlevi, içindeki genetik materyali (DNA) tutmak ve böylece temelde tüm hücresel işlevleri kontrol etmektir.

Hücre bölünmesi sırasında DNA replikasyonu, gen transkripsiyonu ve sonuçta ortaya çıkan haberci RNA'ların işlenmesinin önemli bir kısmı gibi karmaşık süreçler, proteinlere çevrilmek veya düzenleyici işlevlerini yerine getirmek için sitozole ihraç edilen içinde gerçekleşir. .

Çekirdek, plazma zarı gibi, moleküllerin birbirlerinin her iki tarafına serbest geçişini engellediği için seçici bir geçirgenlik bariyerini temsil eden , nükleer zarf olarak bilinen çift zarla çevrilidir .

Çekirdeğin sitozolün geri kalanı ve bileşenleri ile iletişimi , moleküllerdeki belirli sinyalleri veya etiketleri tanıyabilen, nükleer gözenek kompleksleri adı verilen nükleer zarf yapıları aracılığıyla gerçekleşir. içeride.

Nükleer zarfın iki zarı arasında, perinükleer boşluk olarak adlandırılan bir boşluk vardır ve nükleer zarfın dış kısmının, perinükleer boşluğu ikinci organelin lümenine bağlayan endoplazmik retikulum zarı ile devam ettiğine dikkat etmek önemlidir. .

Çekirdeğin içi şaşırtıcı bir şekilde düzenlenmiştir, bu, ona bir miktar yapısal destek sağlayan bir "nükleoskeleton" olarak işlev gören proteinlerin varlığı sayesinde mümkündür. Ayrıca, nükleer DNA'nın organize edildiği kromozomlar, organelin belirli bölgelerinde bulunur.

çekirdekçik

Üstte çekirdekçik veya çekirdekçik

Nükleol, çekirdeğin içinde bulunur ve ribozomal RNA'ların transkripsiyonu ve işlenmesinin yanı sıra haberci RNA'ların protein dizilerine dönüştürülmesinden sorumlu yapılar olan ribozomların birleşiminin gerçekleştiği yerdir.

Nükleer bir organel değildir, yani bir zarla çevrili değildir, basitçe kromozomların ribozomal genlerin kodlandığı bölgelerinden ve bunların transkripsiyonundan ve enzimatik işlemlerinden sorumlu protein mekanizmasından (esas olarak RNA polimerazları) oluşur. .

Endoplazmik retikulum

Nükleer zarfın dış zarı ile sürekli olan bir zarla çevrili bir tür kese veya sarnıç ve tübül "ağı" dır. Bazı yazarlar, bazı durumlarda hücrenin% 10'unu temsil edebileceğinden, çoğu hücrenin en büyük organeli olduğunu düşünmektedir.

Mikroskop altında bakıldığında, pürüzlü bir endoplazmik retikulum ve pürüzsüz görünümlü bir diğeri olduğu görülebilir. Kaba endoplazmik retikulum, dış yüzeyinde (zar proteinlerinin çevirisinden sorumlu olan) gömülü yüzlerce ribozoma sahipken, pürüzsüz kısım lipit metabolizması ile ilgilidir.

Pürüzsüz ve pürüzlü endoplazmik retikulum (Kaynak: OpenStax, Wikimedia Commons) Bu organelin işlevi, hücresel proteinlerin, özellikle lipid membranlarla ilişkili olanların işlenmesi ve dağıtılmasıyla ilgilidir, başka bir deyişle, salgı yolunun ilk istasyonu.

Aynı zamanda, bir proteinin peptit zincirinin spesifik bölgelerine karbonhidrat kısımlarının eklenmesi olan ana protein glikosilasyon bölgelerinden biridir.

Golgi kompleksi

Golgi kompleksi veya aparatı, proteinlerin endoplazmik retikulumdan nihai varış yerlerine, lizozomlar, salgı veziküller veya plazma membranı olabilen, işlenmesi ve dağıtılmasında uzmanlaşmış başka bir organeldir.

İçinde glikolipid sentezi ve protein glikosilasyonu da yer alır.

Bu nedenle, kendilerinden ayrılan çok sayıda taşıma kesecikleriyle ilişkili olan, bir zarla kaplı düzleştirilmiş "torbalar" veya sarnıçlardan oluşan bir komplekstir.

Kutupluluğa sahiptir, bu nedenle cis yüz (endoplazmik retikuluma doğru yönlendirilmiş) ve trans yüz (veziküllerin çıktığı yer) tanınır.

lizozomlar

Lizozom, hücreye giren materyalleri bozar ve hücre içi materyalleri geri dönüştürür. Adım 1 - Plazma zarından gıda vakuolüne giren malzeme. Adım 2-Aktif bir hidrolitik enzim içindeki bir lizozom, gıda vakuolü plazma zarından uzaklaştıkça ortaya çıkar. Adım 3 - Lizozomun gıda vakuolü ve hidrolitik enzimlerle füzyonu. Adım 4 - Hidrolitik enzimler gıda parçacıklarını sindirir. Jordan hawes Bir zarla çevrili organellerdir ve özel hidrolaz enzimlerine sahip oldukları proteinler, lipidler, karbonhidratlar ve nükleik asitler gibi farklı türdeki büyük organik moleküllerin parçalanmasından sorumludurlar.

Hücrenin "saflaştırma" sistemi olarak hareket ederler ve kusurlu veya gereksiz sitozolik organeller dahil olmak üzere eski bileşenler için geri dönüşüm merkezidirler.

Küresel boşluk görünümüne sahiptirler ve içerik olarak nispeten yoğundurlar, ancak şekilleri ve boyutları hücreden hücreye değişir.

peroksizomlar

Bir peroksizomun grafik gösterimi.
Kaynak: Rock 'n Roll Bu küçük organeller, hayvanların enerji metabolizmasının birçok reaksiyonunda işlev görür; 50 farklı tipte enzime sahiptirler ve aşağıdakilerle ilgilenirler:

- Hidrojen peroksit üretimi ve serbest radikallerin giderilmesi

- Yağ asitlerinin, amino asitlerin ve diğer organik asitlerin bozunması

- Lipitlerin biyosentezi (özellikle kolesterol ve dolikol)

- Kolesterolden elde edilen safra asitlerinin sentezi

- Plazmalojenlerin sentezi (kalp ve beyin dokusu için gereklidir) vb.

Mitokondri

Mitokondri, aerobik metabolizmaya sahip hayvan hücrelerinde ATP formunda enerji üreten ana organellerdir. Morfolojik olarak bir bakteriye benzerler ve kendi genomlarına sahiptirler, bu nedenle hücreden bağımsız olarak çoğalırlar.

Bu organeller, özellikle oksidatif fosforilasyon, yağlı asit oksidasyonu, Krebs döngüsü, üre döngüsü, ketogenez ve glukoneogenez ile ilgili olarak farklı metabolik yolların ara metabolizmasında "bütünleyici" bir işleve sahiptir.

Kirpikler ve kamçı

Birçok hayvan hücresinde, hareket etme yeteneği veren kirpikler veya kamçılılar bulunur, bunlara örnek olarak sperm, tripanozomatidler gibi kamçılı parazitler veya solunum yolu epitelinde bulunan saç hücreleridir.

Kirpikler ve flagella, esas olarak, mikrotübüllerin az ya da çok kararlı düzenlemelerinden oluşur ve sitozolden plazma zarına doğru çıkıntı yapar.

Kirpikler, tüylere benzer şekilde daha kısadır, isminden de anlaşılacağı gibi flagella, daha uzun ve daha incedir, hücre hareketinde uzmanlaşmıştır.

Hayvan hücresi örnekleri

Doğada çok sayıda hayvan hücresi örneği vardır, bunlardan bazıları:

- Nöronlar, büyük bir nörona örnek olarak, 1 metre uzunluğa ve 1 milimetre genişliğe kadar ölçebilen dev kalamar aksonudur.

Sinir hücresi (Kaynak: Kullanıcı: Dhp1080, Wikimedia Commons aracılığıyla)

- Örneğin tükettiğimiz yumurtalar, özellikle devekuşu yumurtası düşünürsek, en büyük hücrelere iyi bir örnektir.

- Dermisin farklı katmanlarını oluşturan deri hücreleri.

- İnsanlarda sayısız hastalığa neden olan kamçılı protozoa gibi tüm tek hücreli hayvanlar.

- Eşeyli üreme olan, başı ve kuyruğu olan ve yönlendirilmiş hareketlere sahip hayvanların sperm hücreleri.

- Çekirdeksiz hücreler olan kırmızı kan hücreleri veya beyaz kan hücreleri gibi kan hücrelerinin geri kalanı. Aşağıdaki resimde bir slayt üzerinde kırmızı kan hücrelerini görebilirsiniz:

Hayvan hücre türleri

Hayvanlarda geniş bir hücresel çeşitlilik vardır. Şimdi en alakalı türlerden bahsedeceğiz:

Kan hücreleri

Kanda iki tür özel hücre buluyoruz. Kırmızı kan hücreleri veya eritrositler, oksijenin vücudun farklı organlarına taşınmasından sorumludur. Kırmızı kan hücrelerinin en önemli özelliklerinden biri, olgunlaştığında hücre çekirdeğinin kaybolmasıdır.

Kırmızı kan hücrelerinin içinde, oksijeni bağlayabilen ve onu taşıyabilen bir molekül olan hemoglobin bulunur. Eritrositler bir disk şeklindedir. Yuvarlak ve düzdürler. Hücre zarı, bu hücrelerin dar kan damarlarını geçmesine izin verecek kadar esnektir.

İkinci hücre tipi beyaz kan hücreleri veya lökositlerdir. İşlevi tamamen farklı. Enfeksiyon, hastalık ve mikroplara karşı savunmada rol alırlar. Bağışıklık sisteminin önemli bir bileşenidir.

Kas hücreleri

Kaslar üç hücre tipinden oluşur: iskelet, pürüzsüz ve kardiyak. Bu hücreler hayvanlarda harekete izin verir. İsminden de anlaşılacağı gibi iskelet kası kemiklere bağlıdır ve hareketlerine katkıda bulunur. Bu yapıların hücreleri, bir lif gibi uzun olmaları ve birden fazla çekirdeğe (polinükleer) sahip olmaları ile karakterize edilir.

İki tür proteinden oluşurlar: aktin ve miyozin. Her ikisi de mikroskop altında "bantlar" olarak görselleştirilebilir. Bu özelliklerinden dolayı çizgili kas hücreleri olarak da adlandırılırlar.

Mitokondri, kas hücrelerinde önemli bir organeldir ve yüksek oranlarda bulunur. Kabaca yüzlerce.

Düz kas, organların duvarlarını oluşturur. İskelet kası hücrelerine kıyasla boyutları daha küçüktür ve tek bir çekirdeğe sahiptirler.

Son olarak, kalp hücreleri kalpte bulunur. Vuruşlardan bunlar sorumludur. Bir veya daha fazla çekirdeği vardır ve yapıları dallıdır.

Epitel hücreleri

Epitel hücreleri vücudun dış yüzeylerini ve organların yüzeylerini kaplar. Bu hücreler düzdür ve genellikle düzensizdir. Hayvanlardaki pençe, saç ve tırnaklar gibi tipik yapılar epitel hücre kümelerinden oluşur. Üç türe ayrılırlar: yassı, sütunlu ve kübik.

- İlk tip olan pullu, vücudu mikropların girişinden koruyarak ciltte birkaç katman oluşturur. Ayrıca kan damarlarında ve yemek borusunda da bulunurlar.

- Sütun, mide, bağırsaklar, farenks ve gırtlakta bulunur.

- Kübik, tiroid bezinde ve böbreklerde bulunur.

Sinir hücreleri

Sinir hücreleri veya nöronlar, sinir sisteminin temel birimidir. İşlevi, sinir dürtüsünün iletilmesidir. Bu hücrelerin birbirleriyle iletişim kurma özelliği vardır. Üç tür nöron ayırt edilebilir: duyusal, ilişki ve motor nöronlar.

Nöronlar tipik olarak bu hücre tipine ağaca benzer bir görünüm veren yapılar olan dendritlerden oluşur. Hücre gövdesi, hücre organellerinin bulunduğu nöronun alanıdır.

Aksonlar, vücut boyunca uzanan süreçlerdir. Oldukça uzun uzunluklara ulaşabilirler: santimetreden metreye. Çeşitli nöronların aksonları, sinirleri oluşturur.

Hayvan hücreleri ve bitki hücreleri arasındaki farklar

Bir hayvan hücresini bir bitkiden ayıran belli başlı temel hususlar vardır. Temel farklılıklar hücre duvarlarının, vakuollerin, kloroplastların ve merkezcillerin varlığıyla ilgilidir.

Hücresel duvar

Hücre duvarı yapısı

İki ökaryotik hücre arasındaki en önemli farklardan biri, hayvanlarda bulunmayan bir yapı olan bitkilerde bir hücre duvarının varlığıdır. Hücre duvarının ana bileşeni selülozdur.

Ancak hücre duvarı bitkilere özgü değildir. Kimyasal bileşimi gruplar arasında farklılık gösterse de mantar ve bakterilerde de bulunur.

Aksine, hayvan hücreleri bir hücre zarı ile sınırlıdır. Bu özellik, hayvan hücrelerini bitki hücrelerinden çok daha esnek hale getirir. Aslında, hayvan hücreleri farklı şekillerde olabilirken bitkilerdeki hücreler katıdır.

Vakuoller

Kofullar su, tuzlar, döküntüler veya pigmentlerle dolu bir tür çuvaldır. Hayvan hücrelerinde vakuoller genellikle çok sayıda ve küçüktür.

Bitki hücrelerinde yalnızca tek bir büyük vakuol vardır. Bu "kese" hücre turgorunu belirler. Su ile doldurulduğunda bitki dolgun görünür. Vakuole boşaldığında bitki sertliğini kaybeder ve solar.

Kloroplastlar

Kloroplastlar, yalnızca bitkilerde bulunan membranöz organellerdir. Kloroplastlar, klorofil adı verilen bir pigment içerir. Bu molekül ışığı yakalar ve bitkilerin yeşil renginden sorumludur.

Kloroplastlarda önemli bir bitki süreci gerçekleşir: fotosentez. Bu organel sayesinde bitki güneş ışığını alabilir ve biyokimyasal reaksiyonlar yoluyla onu bitki için besin görevi gören organik moleküllere dönüştürebilir.

Hayvanlarda bu organel yoktur. Yiyecek için, gıdada bulunan harici bir karbon kaynağına ihtiyaç duyarlar. Bu nedenle bitkiler ototroflardır ve hayvan heterotroflarıdır. Mitokondri gibi, kloroplastların kökeninin de endosimbiyotik olduğu düşünülmektedir.

Sentriyoller

Bitki hücrelerinde sentrioller yoktur. Bu yapılar namlu şeklindedir ve hücre bölünmesi süreçlerinde yer alır. Mikrotübüller, kromozomların yavru hücrelerde dağılımından sorumlu olan merkezcillerden doğar.

Referanslar

Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Temel hücre biyolojisi. Garland Bilimi.
Cooper, GM, Hausman, RE ve Hausman, RE (2000). Hücre: moleküler bir yaklaşım (Cilt 10). Washington, DC: ASM basını.
Gartner, LP ve Hiatt, JL (2006). Histoloji e-kitabının renkli ders kitabı. Elsevier Sağlık Bilimleri.
Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC ve Garrison, C. (2001). Entegre zooloji ilkeleri (Cilt 15). New York: McGraw-Hill.
Villanueva, JR (1970). Yaşayan hücre.

HAYVAN HÜCRESI: PARÇALAR, IŞLEVLER, ORGANELLER [RESIMLERLE] - BIYOLOJI - 2025