Kandungan
Sel-sel adalah unsur-unsur asas kehidupan yang tidak dapat dihidupkan di Bumi. Beberapa benda hidup, seperti bakteria, terdiri daripada hanya satu sel; haiwan seperti diri anda termasuk trilion. Sel-sel itu sendiri adalah mikroskopik, namun kebanyakannya mengandungi pelbagai komponen yang lebih kecil yang menyumbang kepada misi asas menjaga sel - dan dengan lanjutan, organisme induk - hidup. Sel-sel haiwan adalah, pada amnya, sebahagian daripada bentuk kehidupan yang lebih kompleks daripada sel bakteria atau tumbuhan; Oleh itu, sel-sel haiwan lebih rumit dan rumit daripada rakan-rakan mereka di dunia mikrob dan botani.
Mungkin cara paling mudah untuk memikirkan sel haiwan adalah sebagai pusat pemenuhan atau gudang yang besar dan sibuk. Satu pertimbangan yang penting untuk terus diingat, yang sering menggambarkan dunia pada umumnya tetapi sangat sesuai untuk biologi khususnya, adalah "bentuk sesuai fungsi." Itulah sebabnya mengapa bahagian-bahagian sel haiwan, serta sel secara menyeluruh, tersusun dengan cara yang sangat berkaitan dengan kerja-kerja bahagian-bahagian ini - yang dipanggil "organel" - ditugaskan untuk menjalankan.
Tinjauan Asas Sel
Sel-sel telah diterangkan pada masa-masa awal mikroskop mentah, pada tahun 1600-an dan 1700-an. Robert Hooke dikreditkan oleh beberapa sumber kerana telah mencipta nama tersebut, walaupun dia melihat gabus melalui mikroskopnya pada masa itu.
Sel mungkin dianggap sebagai unit terkecil dari organisma hidup yang mengekalkan semua sifat kehidupan, seperti aktiviti metabolik dan homeostasis. Semua sel, tidak kira fungsi khusus mereka atau organisma yang mereka layani, mempunyai tiga bahagian asas: membran sel, juga dipanggil membran plasma, sebagai sempadan luar; aglomerasi bahan genetik (DNA, atau asid deoksiribonukleat) ke arah tengah; dan sitoplasma (kadang-kadang dipanggil cytosol), bahan semi-cecair di mana reaksi dan aktiviti lain berlaku.
Perkara hidup boleh dibahagikan kepada prokariotik organisma, yang bersel tunggal dan termasuk bakteria, dan eukaryotic organisma, termasuk tumbuhan, haiwan dan kulat. Sel-sel eukariota termasuk membran sekitar bahan genetik, mewujudkan nukleus; prokariot tidak mempunyai membran seperti itu. Juga, sitoplasma prokariot tidak mengandungi organel, yang mana sel-sel eukariotik mempunyai banyak kelebihan.
Membran Sel Haiwan
The membran sel, juga dikenali sebagai membran plasma, membentuk sempadan luar sel haiwan. (Sel tumbuhan mempunyai dinding sel secara langsung di luar membran sel untuk perlindungan dan ketegasan yang ditambah.) Membran adalah lebih daripada sekatan fizikal yang mudah atau gudang untuk organel dan DNA; Sebaliknya, ia adalah dinamik, dengan saluran yang sangat selektif yang berhati-hati mengawal kemasukan dan keluar dari molekul ke dan dari sel.
Membran sel terdiri daripada a bilayer fosfolipid, atau lipid bilayer. Pembiakan ini terdiri daripada dua elemen "helaian" molekul fosfolipid, dengan bahagian lipid molekul dalam lapisan yang berbeza menyentuh dan bahagian fosfat yang menunjuk arah yang bertentangan. Untuk memahami mengapa ini berlaku, pertimbangkan sifat elektrokimia lipid dan fosfat secara berasingan. Fosfat adalah molekul polar, yang bermakna caj elektrokimia mereka diagihkan secara tidak merentasi molekul. Air (H2O) juga polar, dan bahan polar cenderung untuk berkumpul, jadi fosfat adalah antara bahan yang diberi label hidrofilik (iaitu, tertarik kepada air).
Bahagian lipid dari fosfolipid mengandungi dua asid lemak, yang merupakan rantaian panjang hidrokarbon dengan jenis tertentu ikatan yang meninggalkan seluruh molekul tanpa kecerunan caj. Malah, lipid adalah berdasarkan definisi nonpolar. Kerana mereka bertindak balas bertentangan dengan cara molekul polar dilakukan di hadapan air, mereka dipanggil hydrophobic. Oleh itu, anda mungkin memikirkan molekul fosfolipid keseluruhan sebagai "cumi-seperti," dengan bahagian fosfat berfungsi sebagai kepala dan badan dan lipid sebagai sepasang tentakel. Selanjutnya, bayangkan dua "lembaran" besar cecair, berkumpul dengan tentakel mereka berbaur dan kepala mereka menunjuk arah yang bertentangan.
Membran sel membolehkan bahan-bahan tertentu untuk datang dan pergi. Ini berlaku dalam beberapa cara, termasuk penyebaran, difusi difusi, osmosis dan pengangkutan aktif. Sesetengah organel, seperti mitokondria, mempunyai membran dalaman mereka sendiri yang terdiri daripada bahan yang sama seperti membran plasma itu sendiri.
Nucleus
The nukleus adalah, pada dasarnya, kawalan dan pusat arahan sel haiwan. Ia mengandungi DNA, yang mana kebanyakan haiwan disusun dalam kromosom yang berasingan (anda mempunyai 23 pasang) yang dibahagikan kepada bahagian-bahagian kecil yang dipanggil gen. Gen adalah sekadar panjang DNA yang mengandungi kod untuk produk protein tertentu, yang DNA menyampaikan kepada sel-sel jentera pemanis protein melalui RNA molekul (asid ribonukleik).
Nukleus termasuk bahagian yang berlainan. Pada pemeriksaan mikroskopik, tempat yang gelap dikenali sebagai nukleolus muncul di tengah-tengah nukleus; nukleolus terlibat dalam pembuatan ribosom. Nukleus dikelilingi oleh membran nuklear, dua kali ganda yang serupa dengan membran sel. Lapisan ini, yang juga dikenali sebagai sampul nuklear, mempunyai protein filamen yang melekat pada lapisan dalam yang memanjangkan ke dalam dan membantu menjaga DNA teratur dan di tempat.
Semasa pembiakan dan pembahagian sel, pemisahan nukleus itu sendiri menjadi dua anak perempuan nukleus dipanggil sitokinesis. Mempunyai nukleus yang berasingan dari sel yang lain adalah berguna untuk menjaga DNA yang diasingkan daripada aktiviti sel lain, meminimumkan kemungkinan bahawa ia mungkin rosak. Ini juga membolehkan kawalan indah terhadap persekitaran selular segera, yang boleh berbeza dari sitoplasma sel pada keseluruhannya.
Ribosom
Organel ini, yang juga ditemui dalam sel bukan haiwan, bertanggungjawab terhadap sintesis protein, yang berlaku di sitoplasma.Sintesis protein digerakkan apabila DNA dalam nukleus menjalani proses yang dipanggil transkripsi, iaitu pembuatan RNA dengan kod kimia yang sesuai dengan jalur DNA yang tepat dari mana ia dibuat (messenger RNA atau mRNA). DNA dan RNA kedua-duanya terdiri daripada monomer (unit pengulangan tunggal) nukleotida, yang mengandungi gula, kumpulan fosfat dan sebilangan yang dipanggil asas nitrogenous. DNA merangkumi empat asas seperti yang berbeza (adenine, guanine, sitosin dan timina), dan urutan ini dalam jalur panjang DNA adalah kod bagi produk yang akhirnya disintesis pada ribosom.
Apabila mRNA yang baru dibuat bergerak dari nukleus ke ribosom dalam sitoplasma, sintesis protein boleh bermula. Ribosom sendiri dibuat sejenis RNA yang dikenali sebagai RNA ribosom (rRNA). Ribosom terdiri daripada dua subunit protein, salah satu daripada ini kira-kira 50 peratus lebih besar daripada yang lain. mRNA mengikat ke laman web tertentu pada ribosom, dan panjang tiga molekul pada satu masa adalah "dibaca" dan digunakan untuk membuat satu daripada 20 jenis asid amino yang berbeza, iaitu blok bangunan asas protein. Asid amino ini dikalihkan ke ribosom dengan jenis RNA ketiga, yang dipanggil pemindahan RNA (RNA)tRNA).
The Mitokondria
Mitochondria adalah organel yang menarik yang memainkan peranan yang sangat penting dalam metabolisme haiwan dan eukariota secara keseluruhan. Mereka, seperti nukleus, disertakan dengan membran ganda. Mereka mempunyai satu fungsi asas: untuk membekalkan sebanyak mungkin tenaga menggunakan sumber bahan api karbohidrat di bawah keadaan ketersediaan oksigen yang mencukupi.
Langkah pertama dalam metabolisme sel haiwan adalah pecahan glukosa memasuki sel ke bahan yang dipanggil piruvat. Ini dipanggil glikolisis dan berlaku sama ada oksigen hadir atau tidak. Apabila oksigen yang mencukupi tidak hadir, piruvat menjalani penapaian menjadi laktat, yang memberikan tenaga selular jangka pendek. Jika tidak, piruvat memasuki mitokondria dan menjalani respirasi aerobik.
Pernafasan aerobik termasuk dua proses dengan langkah mereka sendiri. Yang pertama berlaku dalam matriks mitokondria (mirip dengan sel-sel yang mempunyai sitoplasma) dan dipanggil kitaran Krebs, kitaran asid tricarboxylic (TCA) atau kitaran asid sitrik. Kitaran ini menghasilkan pembawa elektron tenaga tinggi untuk proses seterusnya, rantai pengangkutan elektron. Reaksi rantai pengangkutan elektron berlaku pada membran mitokondria, dan bukannya dalam matriks di mana kitaran Krebs beroperasi. Pengasingan tugas-tugas fizikal ini, sementara tidak selalu kelihatan yang paling cekap dari luar, membantu memastikan kesilapan minimum oleh enzim di laluan pernafasan, sama seperti mempunyai bahagian yang berlainan di sebuah gedung simpanan meminimumkan kemungkinan anda menggulung dengan yang salah membeli walaupun anda perlu bersiar-siar di kedai dengan cara yang cukup untuk mendapatkannya.
Oleh sebab bekalan metabolisme aerobik jauh lebih banyak tenaga daripada ATP (adenosine triphosphate) bagi setiap molekul glukosa daripada penapaian, ia sentiasa menjadi laluan "pilihan" dan berdiri sebagai kejayaan evolusi.
Mitokondria dipercayai telah menjadi organisma prokariotik yang berdiri bebas pada satu masa, berjuta-juta dan berjuta-juta tahun yang lalu, sebelum dimasukkan ke dalam apa yang kini dipanggil sel eukariotik. Ini dipanggil teori endosymbiont, yang jauh ke arah menjelaskan banyak ciri mitokondria yang mungkin sukar difahami oleh ahli biologi molekul. Bahawa eukariota yang berkuatkuasa seolah-olah telah merampas pengeluar tenaga keseluruhan, dan bukannya satu yang perlu berkembang daripada komponen yang lebih kecil, mungkin faktor utama dalam haiwan dan eukariot lain yang dapat berkembang selama ini.
Organel Sel Haiwan Lain
Golgi Apparatus: Juga dipanggil badan Golgi, yang Peralatan Golgi adalah pemprosesan, pembungkusan dan pusat penyisihan untuk protein dan lipid membuat di tempat lain di dalam sel. Ini biasanya mempunyai penampilan "pancutan pancake". Ini adalah vesikel, atau kantung membran kecil yang membungkus dari tepi luar cakera di badan Golgi apabila kandungannya siap dihantar ke bahagian lain sel. Adalah berguna untuk membayangkan badan-badan Golgi sebagai pejabat pos atau pusat penyusunan dan pengiriman mel, dengan setiap vesicle dipecahkan dari "bangunan" utama dan membentuk kapsul yang tersusun sendiri menyerupai trak penghantaran atau kereta api.
Badan Golgi menghasilkan lisosom, yang mengandungi enzim yang berkuasa yang boleh merendahkan komponen sel tua dan usang atau molekul liar yang tidak sepatutnya berada dalam sel.
Retikulum endoplasmic: The retikulum endoplasmic (ER) adalah koleksi tiub bersilang dan vesikel yang rata. Rangkaian ini bermula pada nukleus dan meluas sepanjang cipoplasma ke membran sel. Ini digunakan, kerana anda mungkin telah berkumpul dari kedudukan dan struktur mereka, untuk mengangkut bahan dari satu bahagian sel ke seterusnya; lebih tepat lagi, mereka berfungsi sebagai saluran di mana pengangkutan ini boleh berlaku.
Terdapat dua jenis ER, dibezakan oleh sama ada mereka mempunyai ribosomes yang dilampirkan atau tidak. ER kasar terdiri daripada vesikel yang disusun di mana banyak ribosomes dilampirkan. Dalam ER kasar, kumpulan oligosakarida (gula yang agak pendek) dilampirkan kepada protein kecil ketika mereka melalui perjalanan ke organel lain atau vesikel rahasia. ER licin, sebaliknya, tidak mempunyai ribosom. ER licin menimbulkan vesikel yang membawa protein dan lipid, dan ia juga mampu menelan dan menyahaktifkan bahan kimia yang berbahaya, dengan itu melaksanakan sejenis fungsi pembunuh-pembantu rumah-keselamatan serta menjadi saluran pengangkutan.