Back to the topics list

stanična organizacija

ciljevi učenja

U ovoj lekciji naučit ćete o 12 strukturnih komponenti koje čine živu stanicu, kao io funkciji koju svaka od njih obavlja.

Što je organizacija stanica?

Organizacija stanice su komponente koje čine stanicu i kako su raspoređene unutar nje. Svaka komponenta naziva se organela i obavlja određenu funkciju koja je vitalna za stanicu.

Stanice, osnovna jedinica života, su dvije vrste:

• Prokariotske stanice
• Eukariotske stanice

Prokariotske stanice, ne sadrže jezgru. Oni uključuju bakterije. Te su stanice male i stoga imaju veći omjer površine i volumena. Stoga hranjive tvari mogu lakše doći do bilo kojeg dijela stanice.

Eukariotske stanice sadrže jezgru. Oni uključuju one gljiva, protozoa, algi, biljaka i životinja . Ove stanice su veće i stoga imaju manji omjer površine i volumena. Difuzija hranjivih tvari u stanicama stoga nije laka. Stoga eukariotske stanice zahtijevaju specijalizirane unutarnje organele za izvođenje metabolizma, transport kemikalija i stvaranje energije u stanici.

Stanice imaju različite oblike i veličine. Stanica se može podijeliti na dva dijela: staničnu stijenku i staničnu membranu i protoplazmu . Protoplazma se dalje dijeli na citoplazmu (sva protoplazma osim jezgre) i nukleoplazmu (nukleus, DNA i RNA).

Stanična membrana/Plazma membrana

Sastoji se od fosfolipidnog dvosloja koji stvara krutu barijeru između unutarnje strane stanice i njenog vanjskog okruženja. Fosfolipidni dvosloj se sastoji od dva sloja fosfolipida s jednim slojem koji ima hidrofilnu (vodoljubivu) glavu na vanjskoj strani i hidrofobnu (mrzi vodu) rep unutarnju stranu. Proteini koji se nalaze u bilipidnom sloju obavljaju selektivni transport molekula i prepoznavanje stanica.

Stanične stijenke

Nemaju sva živa bića stanične stijenke.

• Bakterije imaju stanične stijenke koje sadrže kemijski 'peptidoglikan'.
• Biljne stanice imaju razne kemikalije ugrađene u njihove stanične stijenke. Celuloza, neprobavljivi polisaharid, najčešća je kemikalija u primarnoj staničnoj stijenci biljke. Neke biljne stanice također imaju lignin i druge kemikalije ugrađene u svoje sekundarne stijenke.
• Životinjskim stanicama nedostaje stanična stijenka, te se umjesto toga moraju oslanjati na svoju staničnu membranu kako bi održale integritet stanice. Mnogi protizani također nemaju stanične stijenke i koriste različito modificirane stanične membrane da djeluju kao granica unutar stanice.

Stanična stijenka se nalazi izvan plazma membrane. Plazmodezme su veze putem kojih stanice kemijski komuniciraju jedna s drugom kroz svoje debele stijenke. Gljive i mnogi protisti imaju stanične stijenke iako ne sadrže celulozu, već razne kemikalije poput hitina za gljive.

Jezgra

U eukariotskim organizmima poznato je da je jezgra kontrolni centar stanice. U njemu se nalazi genetski materijal stanice i tu se odvijaju procesi kao što su replikacija DNK, transkripcija i obrada RNA. U prokariota nema jezgre, već umjesto toga imaju jedan kromosom: komad kružne, dvolančane DNK koji se nalazi u području stanice zvanom nukleoid.

Jezgra je najveća organela u stanici i sadrži sve genetske informacije stanice u obliku DNK. Prisutnost jezgre primarni je čimbenik koji razlikuje eukariote od prokariota. Struktura jezgre opisana je u nastavku:

• Nuklearna ovojnica – dvije lipidne membrane prošarane posebnim proteinima koji odvajaju jezgru i njen sadržaj od citoplazme
• Nuklearne pore – sitne rupe koje se nazivaju nuklearne pore nalaze se u nuklearnoj ovojnici i pomažu u reguliranju razmjene materijala (kao što su RNA i proteini) između jezgre i citoplazme.
• Kromatin – tanke duge niti DNK i proteina
• Nukleolus - Nukleolus čini RNK drugom vrstom nukleinske kiseline

Citoplazma

To je gelasta tekućina na bazi vode koja zauzima većinu volumena stanice. Citoplazma se sastoji uglavnom od vode, ali također sadrži enzime, soli, organele i razne organske molekule. Citoplazma je mjesto gotovo svih kemijskih aktivnosti koje se javljaju u eukariotskoj stanici. U eukariotskim stanicama citoplazma se odnosi na sadržaj stanice s izuzetkom jezgre. Dio citoplazme koji ne sadrži organele naziva se 'citosol'. Citoplazma je odgovorna za davanje oblika stanici.

mitohondrije

Oni su autonomna tijela koja sadrže vlastitu DNK. To je dvomembranska organela u kojoj se odvija proces staničnog disanja. Oni funkcioniraju kao mjesta pražnjenja energije i stvaranja ATP-a. Djeluju poput probavnog sustava koji uzima hranjive tvari, razgrađuje ih i stvara energetski bogate molekule za stanicu. Mitohondrije su označene kao elektrana stanice. U životinja, budući da mišićne stanice trebaju mnogo energije za kretanje, one sadrže najveći broj mitohondrija.

Endoplazmatski retikulum

Endoplazmatski retikulum (ER) je organela koja se nalazi samo u eukariotskim stanicama. ER ima dvostruku membranu koja se sastoji od mreže šupljih cijevi, spljoštenih listova i okruglih vrećica. Ti spljošteni, šuplji nabori i vrećice nazivaju se cisternama. ER se nalazi u citoplazmi i povezan je s nuklearnom ovojnicom. Postoje dvije vrste endoplazmatskog retikuluma:

• Smooth ER – Oni nemaju spojene ribosome. Uključen je u sintezu lipida, uključujući ulja, fosfolipide i steroide. Također je odgovoran za metabolizam ugljikohidrata, regulaciju koncentracije kalcija i detoksikaciju lijekova.
• Grubi ER – Prekriven je ribosomima dajući endoplazmatskom retikulumu grub izgled. Odgovoran je za sintezu proteina i igra ulogu u proizvodnji membrane. Nabori prisutni u membrani povećavaju površinu dopuštajući prisutno više ribosoma na ER-u, čime se dopušta veća proizvodnja proteina.

ribosomi

Ribosomi se sastoje od RNA i proteina. Javljaju se u citoplazmi i mjesta su na kojima dolazi do sinteze proteina. Ribosomi se mogu pojaviti pojedinačno u citoplazmi ili u skupinama ili mogu biti pričvršćeni na endoplazmatski retikulum tvoreći tako grubi endoplazmatski. Ribosomi su važni za proizvodnju proteina. Zajedno sa strukturom poznatom kao glasnička RNA (vrsta nukleinske kiseline) ribosomi tvore strukturu poznatu kao poliribosom koja je važna u sintezi proteina.

Golgijevo tijelo

Golgijevo tijelo je također poznato kao Golgijev aparat ili Golgijev kompleks. Golgijevo tijelo nalazi se u svim biljnim i životinjskim stanicama i naziv je za skupine spljoštenih struktura nalik na disk smještene blizu endoplazmatskog retikuluma. Broj 'Golgijevog aparata' unutar ćelije je promjenjiv. Životinjske stanice obično imaju manje i veće Golgijev aparat. Biljne stanice sadrže čak nekoliko stotina manjih verzija. Golgijev aparat prima proteine i lipide (masti) iz grubog endoplazmatskog retikuluma. Neke od njih modificira i sortira, koncentrira i pakira u zatvorene kapljice zvane vezikule. Ovisno o sadržaju, oni se šalju na jedno od tri odredišta:

• Unutar stanice, do organela zvanih lizosomi
• Plazma membrana stanice
• Izvan ćelije

Zbog toga se Golgijevo tijelo može smatrati 'poštarom' ćelije.

Vezikule i lizosomi

• Vezikule su male, membranom vezane sferne vrećice koje olakšavaju metabolizam, transport i skladištenje molekula. Mnoge vezikule nastaju u Golgijevom tijelu i endoplazmatskom retikulumu ili su napravljene od dijelova stanične membrane. Vezikule se mogu klasificirati prema njihovom sadržaju i funkciji. Transportne vezikule transportiraju molekule unutar stanice.
• Lizosome formira Golgijevo tijelo i sadrže snažne probavne enzime koji potencijalno mogu probaviti stanicu. Lizosome tvori Golgijevo tijelo ili endoplazmatski retikulum. Ovi snažni enzimi mogu probaviti stanične strukture i molekule hrane kao što su ugljikohidrati i proteini. Lizosoma ima u izobilju u životinjskim stanicama koje unose hranu kroz vakuole hrane. Kada stanica umre, lizosom oslobađa svoje enzime i probavlja stanicu.

Vakuole

To su jednomembranske organele koje su u biti dio izvana koji se nalazi unutar stanice. Jedna membrana poznata je u biljnim stanicama kao 'tonoplast'. Mnogi će organizmi koristiti vakuole kao skladišta. Vezikule su mnogo manje od vakuola i funkcioniraju u transportu materijala unutar i izvan stanice.

Plastidi

Plastidi su organele koje se nalaze samo u biljkama. Postoje tri različite vrste:

• Leukoplasti – bijeli plastidi koji se nalaze u korijenu
• Kloroplasti – Plastidi zelene boje koji se nalaze u biljkama i algama
• Kromoplasti – sadrže crvene, narančaste ili žute pigmente i česti su u sazrijevanju voća, cvijeća ili jesenskog lišća

Centriole

Životinjske stanice sadrže posebnu organelu zvanu centriol. To je cilindrična struktura nalik cijevi koja se sastoji od mikrotubula raspoređenih u vrlo određenom uzorku. Dvije centriole raspoređene okomito jedna na drugu nazivaju se centrosomom. Centrosom igra vrlo važnu ulogu u diobi stanica. Centriole su odgovorne za organiziranje mikrotubula koji postavljaju kromosome na ispravno mjesto tijekom stanične diobe.

Tablica sažetka: Razlike između biljne i životinjske stanice