Vi ste eukariotski organizmi i vaše tijelo izgrađeno je od eukariotskih stanica. Osnovna razlika između prokariotskih i eukariotskih stanica jest u tome što eukariotske stanice imaju unutarstanične prostore omeđene membranama koji se nazivaju organele. Međutim, na vašim tijelima i u vašim tijelima živi velik broj bakterija, koje su u skladnom suživotu s eukariotskim stanicama koje izgrađuju vaš organizam. Štoviše u tijelu svakog čovjeka živi otprilike onoliko bakerija koliko ima i ljudskih stanica (Sender i sur. 2016.).
Prikazat ćemo građu jedne tipične životinjske eukariotske stanice. Kliknite na različite dijelove životinjske eukariotske stanice i doznajte njihove uloge u stanici.
✕
Usporedite eritrocite i neurone prikazane na slici s tipičnom životinjskom eukariotskom stanicom.
Po čemu se razlikuju? Koje su im sličnosti?
Objasnite kako su svojom građom eritrociti i neuroni prilagođeni svojim ulogama.
Prikazane stanice razlikuju se međusobno i od tipične životinjske eukariotske stanice svojim oblikom. Eritrociti su ovalnog oblika i bez jezgre što im omogućuje da učinkovitije prenose kisik. Neuroni imaju kratke i duge nastavke kojima primaju odnosno prenose električne podražaje.
Koja je razlika u prehrani između biljaka i životinja? Kako se to očituje u razlici u građi između biljnih i životinjskih stanica? Pogledajte video koji prikazuje građu biljne eukariotske stanice.
Kloroplasti biljnim stanicama omogućuju autotrofni način prehrane jer se u tilakoidnim membranama nalazi zeleni pigment klorofil potreban za proces fotosinteze. Kloroplasti su samo jedan u nizu biljnih organela koje zajedničkim imenom nazivamo plastidi. Primjerice, u laticama i plodovima mnogih biljaka postoje kromoplasti – plastidi koji najčešće sadrže crvene ili žute pigmente. Kromoplasti se nalaze i u korijenu mrkve i sadrže narančasti pigment. Jedan tip plastida može prelaziti u drugi. Primjerice, tijekom sazrijevanja plodova kloroplasti prelaze u kromoplaste.
Prokariotske stanice evolucijski su starije i jednostavnije su građe od eukariotskih stanica. Nastanak eukariotskih stanica opisuje endosimbiontska teorija. Prisjetite se što je simbioza. Prema endosimbiontskoj teoriji jezgra eukariotskih stanica nastala je uvrtanjem stanične membrane prema DNA molekuli stanice, a mitohondriji i kloroplasti su nastali od bakterija koje su ostvarile simbiotski odnos sa stanicom. S obzirom na ulogu mitohondrija i kloroplasta objasnite kakve su prema potrebi za kisikom i prema načinu prehrane bile bakterijske stanice od kojih su nastali mitohondriji odnosno kloroplasti. Za ostvarenje ovakvog endosimbiontskog odnosa potrebno je bilo dugo vremensko razdoblje tijekom evolucije eukariotske stanice.
Dopunite shematski prikaz slikama i pojmovima kako biste prikazali nastanak eukariotske stanice. Slike ubacite na odgovarajuće mjesto u krugove, a pojmove u prazna polja uz brojeve.
Svaka znanstvena teorija poduprta je mnoštvom dokaza, pa tako i endosimbiontska teorija. Ovo su neki od najvažnijih dokaza:
● kloroplasti i mitohondriji veličinom odgovaraju današnjim bakterijskim stanicama
● kloroplasti i mitohondriji imaju vlastitu DNA, RNA i ribosome kakve imaju prokarioti
● kloroplasti i mitohondriji mogu se dijeliti dvojnom diobom neovisno o jezgri
● kloroplasti i mitohondriji imaju dvostruku membranu jer su ušli u stanicu endocitozom
● jezgrina ovojnica i stanična membrana slične su građe.
Proučite slike koje prikazuju građu mitohondrija i kloroplasta. Unutarnja je membrana mitohondrija naborana kako bi imala veću površinu jer se tamo događa najproduktivniji dio procesa staničnoga disanja. Navedite neke organe ljudskoga tijela koji na sličan način povećavaju svoju površinu.
Slika 1.3.1.: Građa mitohondrija i kloroplasta
U prokariotskih stanica svi se procesi događaju u citoplazmi i nisu prostorno odvojeni, a u eukaritoskih se stanica različiti metabolički procesi događaju u različitim organelama. Organele su, međutim, međusobno povezane. Proučimo povezanost djelovanja organela prilikom nastanka majčina mlijeka koje se sastoji od proteina, ugljikohidrata i lipida. Uputa za nastanak proteina majčina mlijeka zapisana je u molekuli DNA koja se nalazi u jezgri. Ta se uputa prenosi molekulom RNA do ribosoma hrapavoga endoplazmatskog retikuluma gdje se sintetiziraju proteini. Proteini zatim putuju do glatkoga endoplazmatskog retikuluma gdje se sintetiziraju lipidi i ugljikohidrati koji su također sastavni dio majčina mlijeka. Zatim proteini, ugljikohidrati i lipidi putuju u Golgijev aparat gdje se dorađuju, razvrstavaju i pakiraju u Golgijeve mjehuriće s pomoću kojih se izlučuju iz stanice.
Slike prikazuju tri različite stanice. Proučite slike i riješite zadatke. U nekim zadatcima trebat ćete kliknuti na stanične dijelove koji predstavljaju točan odgovor, a u nekim zadatcima trebat ćete u prazna polja upisati točne odgovore.
Kliknite na Golgijev aparat.
Koje su stanične tvorbe zajedničke svim prikazanim stanicama?
U kojoj se organeli događa proces staničnoga disanja?
Koja organela može sadržavati otrove koji djeluju kao zaštita od biljojeda?
Koje organele sadrži DNA?
Kliknite na staničnu membranu.
Koje su stanične tvorbe zajedničke bakterijskoj i biljnoj stanici?
Na kojoj se staničnoj tvorbi sintetizira inzulin?
Koje su organele prema endosimbiontskoj teoriji tijekom evolucije nastale od bakterija?
Koji je dio bakterijske stanice građen od fosfolipida?
Kliknite na staničnu stijenku.
Koje su stanične tvorbe zajedničke prikazanoj bakterijskoj i životinjskoj stanici?
Koje organele imaju vlastite ribosome?
Koja je organela prema endosimbiontskoj teoriji tijekom evolucije nastala od cijanobakterija?
Koje stanične strukture stvaraju niti diobenoga vretena?
Kliknite na jezgru.
Koja je stanična tvorba svojstvena samo životinjskim stanicama?
Koja organela omogućuje sintetiziranje glukoze autotrofnim organizmima?
Koja je stanična struktura izgrađena od celuloze?
U kojoj se organeli nalazi pigment koji daje boju nezrelomu plodu limuna?
Kliknite na hrapavi endoplazmatski retikulum.
Koje se organele nalaze u biljnoj stanici, a nema ih u životinjskoj stanici?
Koje su organele nastale endosimbiozom?
U kojoj se organeli nalaze kromosomi?
U kojoj se staničnoj tvorbi sintetiziraju lipidi koji se nalaze u majčinu mlijeku?
Za razliku od carstava biljaka i životinja u koja ubrajamo isključivo višestanične eukariotske organizme, u carstva protoktista i gljiva ubrajamo i jednostanične i višestanične eukariotske organizme. Praživotinje su primjer jednostaničnih protoktista, a kvasci jednostaničnih gljiva. Sluznjače su pak protoktisti koji mogu živjeti kao slobodne pojedinačne stanice ili kao nakupina stanica koje se u nepovoljnim uvjetima udružuju u višestanični oblik. Takve nakupine stanica kreću se zajedno poput amebe, tražeći mikroorganizme kojima se hrane. Hranu većinom nalaze na istrunulim biljnim ostatcima. Promotrite ubrzani video o kretanju višestanične sluznjače i razmislite zašto su znanstvenici donedavno sluznjače svrstavali u carstvo gljiva.
● Eukariotske stanice razlikuju se od prokariotskih stanica po tome što imaju dijelove omeđene membranom koje nazivamo organelama.
● Razlika u građi biljnih i životinjskih eukariotskih stanica jest u tome što biljne stanice imaju kloroplaste, vakuolu i staničnu stijenku – strukture kojih nema u životinjskoj stanici.
● Životinjske stanice pak imaju centrosome kojih nema u biljnim stanicama.
● Endosimbiontska teorija objašnjava nastanak eukariotskih stanica od prokariotskih stanica.
● Prema toj teoriji kloroplasti su nastali endosimbiozom iz cijanobakterija, a mitohondriji od aerobnih, heterotrofnih bakterija.
