Wie Zellen funktionieren: Prokaryoten und Eukaryoten

Zu wissen, wie Zellen arbeiten, ist entscheidend in der Genetik Feld. Alle Lebewesen bestehen aus einer oder beide von zwei Zelltypen: Prokaryoten und Eukaryoten. Die grundlegenden Biologien von Prokaryoten und Eukaryoten sind ähnlich, aber nicht identisch sind, so zu verstehen, die Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen ihnen wichtig ist.

Das Verfahren des genetischen Materials von einer Generation auf die nächste Übergang hängt vollständig ab, wie Zellen wachsen und sich teilen. Zu reproduzieren, einen einfachen Organismus, wie Bakterien oder Hefe einfach kopiert seine DNA (durch einen Prozess namens Replikation) Und teilt sich in zwei Teile. Aber Organismen, die sexuell durch einen komplizierten Tanz gehen reproduzieren, Mischen und Anpassen von DNA-Stränge enthält (ein Prozess namens Rekombination) Und Verringerung der Menge an DNA dann in speziellen Geschlechtszellen bei völlig neue genetische Kombinationen für ihre Nachkommen zu gelangen.

Es gibt zwei grundlegende Arten von Organismen - diejenigen mit einem Kern und solche ohne Kern (A Fach mit DNA von einer Membran umgeben gefüllt genannt Atomhülle):

• Prokaryoten: Organismen, deren Zellen fehlt einen Kern und haben daher DNA lose in dem flüssigen Zentrum der Zelle schwimmt. Prokaryoten teilen und damit zu reproduzieren, durch einfache Mitose.
• Eukaryoten: Organismen, die einen gut definierten Kern haben zu Haus und die DNA zu schützen. Eukaryoten teilen, indem er die Meiose für die sexuelle Fortpflanzung.

Prokaryoten: Zellen ohne Zellkern

Organismen bestehen aus Zellen ohne Kerne werden als Prokaryoten, was bedeutet, "vor Kern." Prokaryoten sind die häufigsten Formen des Lebens auf der Erde. Sie sind, in diesem Augenblick, bedeckt in und von Millionen von prokaryotischen Zellen besiedelt: Bakterien. Ein großer Teil Ihres Lebens und Prozesse Ihres Körpers hängen von diesen arrangements- zum Beispiel die Verdauung im Darm geht teilweise durch Bakterien angetrieben, brechen die Nahrung Sie essen. Die meisten der Bakterien in Ihrem Körper sind Sie völlig harmlos. Andere Arten von Bakterien können jedoch bösartig und tödlich sein, so dass schnell übertragbare Krankheiten wie Cholera.

Alle Bakterien, unabhängig von Temperament, sind einfach, einzellige prokaryontische Organismen. Keine haben Zellkerne, und alle sind kleine Zellen, die mit relativ geringen Mengen an DNA.

Das Äußere eines prokaryotischen Zelle durch eine gekapselte Zellenwand dass dient als der einzige Schutz vor der Außenwelt der Bakterien. EIN Plasma Membran (Membranen sind dünne Folien oder Schichten) regelt den Austausch von Nährstoffen, Wasser und Gase, die die Bakterienzelle nähren. DNA, in der Regel in Form eines einzigen bügelförmiges Stück (DNA-Segmente wie diese heißen Chromosomen), Schwebt in der Zelle herum. Die flüssige Innere der Zelle genannt wird das Zytoplasma. Das Zytoplasma stellt ein cushiony, wässrig zu Hause für die DNA und andere Zellmaschinerie, die das Geschäft des Lebens führt. Prokaryoten teilen und damit zu reproduzieren, durch einfache Mitose.

Eukaryoten: Zellen mit einem Kern

Organismen, die Zellen mit Kernen haben, werden als Eukaryoten (Im Sinne von "wahren Kern"). Eukaryoten reichen in ihrer Komplexität von einfachen einzelligen Tieren und Pflanzen den ganzen Weg bis hin zu komplexen mehrzelligen Organismen wie Sie. Eukaryotischen Zellen sind ziemlich kompliziert und haben zahlreiche Teile im Auge zu behalten. Wie Prokaryoten sind eukaryotische Zellen, die durch eine gehalten Plasma Membran, und manchmal Zellenwand (Haben Zellwände Pflanzen, zum Beispiel) umgibt die Membran. Aber das ist, wo enden die Gemeinsamkeiten.

Das wichtigste Merkmal der eukaryotischen Zelle ist Kern - die Membran umgebenen Kammer, die die DNA beherbergt, die in ein oder mehrere Chromosomen unterteilt ist. Der Kern schützt die DNA vor Schäden während der Tag-zu-Tag leben. Eukaryotischen Chromosomen sind in der Regel lange, schnurartige Segmente von DNA anstelle der reifenförmigen diejenigen in Prokaryoten gefunden. Ein weiteres Markenzeichen von Eukaryoten ist die Art und Weise die DNA verpackt ist: Eukaryonten in der Regel viel größere Mengen an DNA haben als Prokaryoten, so dass alle, dass die DNA in die winzige Zellkern zu passen, muss sie eng um spezielle Proteine ​​gewickelt werden.

Im Gegensatz zu Prokaryoten haben Eukaryoten alle Arten von Zellteilen, die so genannte Organellen, dass helfen, das Geschäft des Lebens durchzuführen. Die Organellen sind im Umlauf außerhalb des Kerns in der wässrigen Zytoplasma.

Zwei der wichtigsten Organellen sind die folgenden:

• Mitochondrien: Die Elektrizitätskraftwerke der eukaryotischen Zelle, die Pumpe Mitochondrien aus Energie, die durch Glucose ATP (Adenosintriphosphat) umwandelt. ATP wirkt wie eine Batterie der Art, Energie zu speichern, bis sie für den Tag zu Tag leben gebraucht wird. Beide Tiere und Pflanzen haben Mitochondrien.
• Chloroplasten: Diese Organellen sind einzigartig für Pflanzen. Sie verarbeiten die Energie von Sonnenlicht in Zucker, die dann von pflanzlichen Mitochondrien verwendet werden, um die Energie zu erzeugen, die die lebenden Zellen nährt.

Eukaryotische Zellen sind in der Lage Verhaltensweisen auszuführen, die Prokaryoten nicht. Zum Beispiel, einzellige Eukaryoten haben oft Anhängsel, wie lange Schwänze (genannt Geißeln) Oder haarartigen Vorsprünge (genannt Zilien), Die wie Hunderte von winzigen Schaufeln arbeiten, ihnen zu helfen, sich bewegen. Auch nur sind eukaryotische Zellen, die Flüssigkeiten und Partikeln für ernährungs- Prokaryoten Einnahme müssen Materialien, die durch ihre Zellwände transportieren, ein Prozess, der stark ihre kulinarischen Möglichkeiten begrenzt.

In den meisten vielzelligen Eukaryoten kommen Zellen in zwei Grundvarianten: Körperzellen (so genannte somatisch Zellen) und Geschlechtszellen (Gameten oder). Die beiden Zelltypen haben sehr unterschiedliche Funktionen und sind auf sehr verschiedene Weise hergestellt werden.

Vielzelligen Eukaryoten: Somatische Zellen

Somatische Zellen werden durch einfache Zellteilung genannt Mitose. Somatische Zellen mehrzelliger Organismen wie Sie werden in spezielle Zelltypen unterschieden. Die Hautzellen und Muskelzellen sind beide somatischen Zellen, zum Beispiel, aber wenn Sie waren Ihre Hautzellen unter dem Mikroskop zu untersuchen und vergleichen sie mit Ihren Muskelzellen, würden Sie sehen, ihre Strukturen sind sehr unterschiedlich. Die verschiedenen Zellen, die Ihren Körper machen alle die gleichen grundlegenden Komponenten (Membran, Organellen, und so weiter), aber die Anordnungen der Elemente aus einem Zelltyp zum anderen ändern, so dass sie verschiedene Arbeiten durchführen können, wie die Verdauung ( Darmzellen), Energiespeicherung (Fettzellen) oder Sauerstofftransport in das Gewebe (Blutzellen).

Vielzelligen Eukaryoten: Sex-Zellen (Gameten)

Geschlechtszellen sind spezialisierte Zellen, die für die Reproduktion verwendet werden. Nur engagieren eukaryotischen Organismen bei der sexuellen Fortpflanzung. Die geschlechtliche Fortpflanzung genetischen Materials von zwei Organismen und erfordert eine spezielle Vorbereitung in Form einer Verringerung der Menge des genetischen Materials kombiniert zu Geschlechtszellen zugeordnet - ein Prozess namens meiosi. Beim Menschen sind die beiden Arten von Geschlechtszellen Eier und Sperma.