真核细胞：特征，类型，部位，代谢 - 生物学

所述真核细胞是生物特征在于具有由膜限定的芯单元和具有一组的细胞器的宽线的结构部件。

在真核生物最突出的细胞器中，线粒体负责细胞呼吸作用以及植物中发现的负责光合作用的其他途径，这些途径与能量和叶绿体的产生有关。

动物真核细胞。资料来源：维基媒体共同体的Nikol valentina romero ruiz

此外，还有其他受膜限制的结构，例如高尔基体，内质网，液泡，溶酶体，过氧化物酶体等，这些是真核生物特有的。

真核生物的一部分在大小和形态上都非常异质。该小组的范围从单细胞原生动物和微观酵母到深海栖息的植物和大型动物。

真核生物与原核生物的区别主要在于存在核和其他内部细胞器，以及具有高度遗传物质的组织。可以说，真核生物在结构和功能的不同方面都更为复杂。

一般特征

定义真核细胞的最重要特征是：存在一个定义的核，内部具有遗传物质（DNA），执行特定任务的亚细胞器以及细胞骨架。

因此，某些血统具有特殊的特征。例如，植物具有叶绿体，大液泡和厚壁的纤维素。在真菌中，几丁质壁是特征。最后，动物细胞具有中心粒。

同样，在原生生物和真菌中也存在真核单细胞生物。

零件（细胞器）

真核生物的显着特征之一是存在被细胞膜包围的细胞器或亚细胞区室。其中最引人注目的是：

核心

真核人细胞代表。你可以看到核心

核是真核细胞中最明显的结构。它由双层多孔脂质膜界定，该脂质膜允许在细胞质和核内部之间交换物质。

负责协调所有细胞过程的细胞器，因为它在DNA中包含所有必需的指令，从而可以进行各种各样的过程。

原子核不是完美的球形和静态细胞器，DNA随机分散在其中。它是一个复杂的结构，具有不同的组成部分，例如：核被膜，染色质和核仁。

核内还存在其他体，例如Cajal体和PML体（早幼粒细胞白血病）。

线粒体

线粒体是被双膜系统包围的细胞器，在植物和动物中都发现。每个细胞的线粒体数目根据其需求而变化：在具有高能量需求的细胞中，该数目相对较高。

线粒体中发生的代谢途径是：柠檬酸循环，电子传输和氧化磷酸化，脂肪酸的β氧化和氨基酸分解。

叶绿体

叶绿体是植物和藻类的典型细胞器，具有复杂的膜系统。最重要的成分是叶绿素，一种直接参与光合作用的绿色色素。

除了与光合作用相关的反应外，叶绿体还可以生成ATP，合成氨基酸，脂肪酸等。最近的研究表明，该隔室与抵抗病原体的物质的产生有关。

像线粒体一样，叶绿体具有自己的遗传物质，呈圆形。从进化的观点来看，这一事实支持了可能引起线粒体和叶绿体的共生过程的理论。

内质网

网状结构是一个膜系统，与核连续，并以迷宫的形式延伸到整个细胞。

根据核糖体的存在，它分为光滑的内质网和粗糙的内质网。由于锚定的核糖体，粗糙的网状结构主要负责蛋白质的合成。就其本身而言，光滑与脂质的代谢途径有关

高尔基体

它由一系列扁平的光盘组成，这些光盘称为“ Golgian cisterns”。它与蛋白质的分泌和修饰有关。它还参与其他生物分子的合成，例如脂质和碳水化合物。

真核生物

1980年，研究人员Carl Woese和合作者设法使用分子技术建立了生物之间的关系。通过一系列开创性的实验，他们成功地建立了三个领域（也称为“超级领域”），从而摆脱了对五个领域的传统看法。

根据Woese的结果，我们可以将地球的生命形式分为三大类：古细菌，真细菌和Eukarya。

在Eukarya域中，我们称为真核生物。该谱系是广泛多样的，并且涵盖许多单细胞和多细胞生物。

单细胞

单细胞真核生物是极其复杂的生物，因为它们必须在单个细胞中拥有真核生物的所有典型功能。原生动物在历史上被分类为根虫，纤毛虫，鞭毛虫和子孢子虫。

作为最突出的例子，我们有蓝藻：能够穿过鞭毛的光合物种。

也有纤毛的真核生物，例如属于草履虫属的著名的草履虫。这些具有典型的拖鞋形状，并且由于存在大量纤毛而移动。

在这一组中，还存在人类和其他动物的病原体，例如锥虫属。这组寄生虫的特征是具有细长的身体和典型的鞭毛。它们是恰加斯病（Trypanosoma cruzi）和昏睡病（Trypanosoma brucei）的病因。

疟原虫属是人类中疟疾或疟疾的病原体。这种疾病可能是致命的。

也有单细胞真菌，但是该组的最突出特征将在后面的部分中介绍。

植物

我们每天观察到的所有植物的复杂性都属于真核生物，从草和草到复杂的大树。

这些个体的细胞的特征在于具有由纤维素组成的细胞壁，这赋予了结构刚性。此外，它们具有叶绿体，其中包含光合作用发生所必需的所有生化元素。

植物代表了高度多样化的生物体，具有复杂的生命周期，仅凭少数几个特征就无法涵盖。

蘑菇

术语“真菌”用于表示不同的生物，例如霉菌，酵母和能够产生蘑菇的个体。

根据物种的不同，它们可以有性或无性繁殖。它们的主要特征是产生孢子：当环境条件合适时，可能会形成小的潜在结构。

您可能会认为它们与植物相似，因为它们的特征都是过着一种固执的生活方式，也就是说，它们不会移动。但是，真菌缺乏叶绿体，并且没有进行光合作用所需的酶促机制。

像大多数动物一样，它们的饲养方式是异养的，因此它们必须寻找能源。

动物

这些动物代表了由将近一百万正确分类和分类的物种组成的一群，尽管动物学家估计其真实价值可能接近7或800万。它们和上面提到的一样多样化。

它们的特点是具有异养性（它们寻找自己的食物），并且具有显着的流动性，可以移动。为了完成此任务，它们具有一系列不同的运动机制，使它们能够在陆地，水和空中移动。

关于它们的形态，我们发现了难以置信的异质基团。尽管我们可以分为无脊椎动物和脊椎动物，但区别于它们的特征是脊柱和脊索的存在。

在无脊椎动物中，我们有孔虫，刺胞动物，线虫，线虫，扁虫，节肢动物，软体动物和棘皮动物。脊椎动物包括鱼类，两栖动物，爬行动物，鸟类和哺乳动物等知名度更高的群体。

真核细胞类型

真核细胞种类繁多。尽管您可能认为最复杂的物种存在于动植物中，但这是不正确的。在原生生物中观察到最大的复杂性，原生生物必须将生命所需的所有元素限制在单个细胞内。

导致多细胞生物出现的进化途径带来了在个体内分配任务的需求，这被称为细胞分化。因此，每个细胞负责一系列有限的活动，并具有允许其执行的形态。

随着配子融合或受精过程的进行，所得合子经历了一系列随后的细胞分裂，这将导致形成超过250种细胞类型。

在动物中，胚胎所遵循的分化途径受其从环境中接收到的信号的控制，并且很大程度上取决于其在发育中的生物体中的位置。在最突出的细胞类型中，我们有：

神经元

神经元或细胞专门从事神经冲动的传导，而神经冲动是神经系统的一部分。

肌肉细胞

骨骼肌细胞具有收缩特性，并排列成细丝网络。这些允许典型的动物运动，例如奔跑或行走。

软骨细胞

软骨细胞专门用于支持。因此，它们被具有胶原蛋白的基质包围。

血细胞

血液的细胞成分是红细胞和白细胞以及血小板。前者为盘状，成熟时无核，具有转运血红蛋白的功能。白细胞参与血液凝固过程中的免疫反应和血小板。

代谢

真核生物呈现出一系列代谢途径，例如糖酵解，戊糖磷酸途径，脂肪酸的β氧化等，这些途径都组织在特定的细胞区室中。例如，ATP在线粒体中产生。

植物细胞具有独特的新陈代谢，因为它们具有吸收阳光并生成有机化合物所必需的酶促机制。这个过程是光合作用，并将它们转变为自养生物，可以合成其代谢所需的能量成分。

植物具有称为乙醛酸循环的特定途径，该途径发生在乙醛酸体中，并负责将脂质转化为碳水化合物。

动物和真菌的特征是异养菌。这些宗族无法生产自己的食物，因此必须积极寻找并降解食物。

与原核生物的区别

真核生物和原核生物之间的关键区别是存在被膜界定并定义在第一类生物体中的核。

我们可以通过检查两个词源来得出这个结论：原核生物来自于pro的根，pro的意思是“ before”，而karyon是核。而真核生物是指“真核”（eu表示“ true”，karyon表示核）的存在

但是，我们发现单细胞真核生物（即整个生物是单个细胞），例如众所周知的草履虫或酵母。同样，我们发现多细胞真核生物（由多个细胞组成）像动物一样，包括人类。

根据化石记录，有可能推断出真核生物是从原核生物演化而来的。因此，合乎逻辑的假设是，两组都具有相似的特征，例如细胞膜的存在，常见的代谢途径等。两组之间最明显的区别将在下面描述：

来源：作者未提供任何机器可读的作者。假定为Mortadelo2005（基于版权主张）。，通过Wikimedia Commons

尺寸

真核生物通常比原核生物大，因为它们复杂得多且具有更多的细胞成分。

平均而言，原核生物的直径在1至3 µm之间，而真核细胞的大小可以在10至100 µm的数量级。尽管此规则有明显的例外。

细胞器的存在

在原核生物中，没有被细胞膜界定的结构。这些非常简单，并且缺少这些内部主体。

通常，原核生物仅有的膜负责用外部环境界定生物（请注意，该膜也存在于真核生物中）。

核心

如上所述，核的存在是区分两个基团的关键因素。在原核生物中，遗传物质不受任何类型的生物膜的限制。

相反，真核生物是具有复杂内部结构的细胞，并且根据细胞类型的不同，呈现出在上一节中已详细描述的特定细胞器。这些细胞通常具有单个核，每个基因具有两个拷贝-就像人类的大多数细胞一样。

在真核生物中，DNA（脱氧核糖核酸）的结构高度不同。这种长分子与称为组蛋白的蛋白质相关联，并被压缩到能够进入小核的水平，可以在细胞分裂的某个点观察到它成为染色体。

原核生物没有如此复杂的组织水平。通常，遗传物质以单个环状分子的形式出现，可以粘附到围绕细胞的生物膜上。

但是，DNA分子不是随机分布的。尽管遗传材料没有包裹在膜中，但其位于称为核仁的区域中。

线粒体和叶绿体

在线粒体的特定情况下，这些是细胞器，其中发现了细胞呼吸过程所需的蛋白质。原核生物-必须包含这些酶以进行氧化反应-固定在质膜中。

同样，在原核生物是光合作用的情况下，该过程在色谱中发生。

核糖体

核糖体是负责将信使RNA翻译成该分子编码的蛋白质的结构。它们非常丰富，例如，常见的细菌（例如大肠杆菌）最多可拥有15,000个核糖体。

可以区分组成核糖体的两个单位：主要和次要。原核世系的特征是呈递70S核糖体，该核糖体由50S大亚基和30S小亚基组成。相反，在真核生物中，它们由一个大的60S和一个小的40S亚基组成。

在原核生物中，核糖体散布在整个细胞质中。在真核生物中，它们被固定在膜上，就像在粗糙的内质网中一样。

细胞质

由于存在核糖体，原核生物的细胞质大部分呈颗粒状。在原核生物中，DNA合成发生在细胞质中。

细胞壁的存在

双重脂质生物膜将原核和真核生物与其外部环境隔开。但是，细胞壁是围绕细胞的结构，仅存在于原核谱系，植物和真菌中。

该壁是刚性的，最直观的一般功能是保护细胞免受环境压力和可能的渗透变化。但是，在成分级别上，这三组墙完全不同。

细菌壁由称为肽聚糖的化合物组成，由两个通过β-1,4型键连接的结构嵌段形成：N-乙酰基葡萄糖胺和N-乙酰基尿酸。

在植物和真菌（均为真核生物）中，壁的成分也各不相同。第一组由纤维素制成，纤维素是一种由糖葡萄糖的重复单元形成的聚合物，而真菌则具有几丁质和其他元素（如糖蛋白和聚糖）的壁。请注意，并非所有真菌都有细胞壁。

脱氧核糖核酸

真核生物和原核生物之间的遗传物质不仅在压缩方式上不同，而且在结构和数量上也不同。

原核生物的特征是DNA含量低，介于600,000个碱基对之间，最高可达800万个。也就是说，它们可以编码500至数千种蛋白质。

内含子（不编码蛋白质且破坏基因的DNA序列）存在于真核生物中，而不存在于原核生物中。

在原核生物中，水平基因转移是一个重要的过程，而在真核生物中则几乎没有。

细胞分裂过程

在两组中，细胞体积都会增加，直到达到合适的大小为止。真核生物通过有丝分裂的复杂过程进行分裂，这导致两个相似大小的子细胞。

有丝分裂的功能是确保每次细胞分裂后有适当数量的染色体。

该过程的一个例外是酵母的细胞分裂，特别是酵母属的细胞分裂，该分裂导致产生较小的子细胞，因为它是通过“凸起”形成的。

原核细胞不经历有丝分裂细胞分裂-缺乏核的内在后果。在这些生物中，分裂是通过二元分裂进行的。因此，细胞生长并分成两个相等的部分。

有某些元素参与真核生物的细胞分裂，例如着丝粒。就原核生物而言，没有类似物，只有少数细菌具有微管。有性生殖在真核生物中很常见，在原核生物中很少见。

细胞骨架

真核生物在细胞骨架水平上具有非常复杂的组织。该系统由三种类型的细丝组成，这些细丝按其直径分为微丝，中间细丝和微管。另外，有些蛋白质具有与该系统相关的运动特性。

真核生物具有一系列使细胞在其环境中移动的过程。这些是鞭毛，其形状让人联想起鞭子，真核生物和原核生物的运动也不同。纤毛较短并且通常大量存在。

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