- PROKARYOTIC CELLS VS EUKARYOTIC CELLS
- NUCLEOID, VACUOLES
UNIT 3 – CELL BIOLOGY – PART 3
PROKARYOTIC CELLS VS EUKARYOTIC CELLS
- Organisms whose cells lack a nuclear membrane, are called prokaryotes, Pro means Primitive or Primary; Karyote means Nucleus).
- Organisms with cells having a nuclear membraneare called eukaryotes.
- Prokaryotic cells also lack most of the other cytoplasmic organellespresent in eukaryotic cells.
- Many of the functions of such organelles are also performed by poorly organised parts of the cytoplasm.
- The chlorophyll in photosynthetic prokaryotic bacteria is associated with membranous vesicles (bag like structures) but not with plastidsas in eukaryotic cells.
Prokaryotes → defined nuclear region, the membrane-bound cell organelles are absent.
Eukaryotic Cells → have nuclear membrane as well as membrane-enclosed organelles.
PROKARYOTES | EUKARYOTES | |
ORGANISMS | Monera: Eubacteria and | Protists, Fungi, Plants and Animals |
MEANING OF NAME | Pro = before Karyon = nucleus | Eu = after Karyon = nucleus |
EVOLUTION | 3.5 billion years ago (Older type of cell) | 1.5 billion years ago |
UNI-/MULTICELLULAR | Unicellular (less | Multicellular (more complex) |
CELL WALL | almost all have cell walls (murein) | fungi and plants (cellulose and chitin): none in animals |
ORGANELLES | usually none | many different ones with specialized functions |
METABOLISM | anaerobic and aerobic: diverse | mostly aerobic |
GENETIC | Single Circular Double Stranded DNA | complex chromosomes usually in pairs. each with a single double stranded DNA molecule and associated proteins contained in a nucleus |
LOCATION OF GENETIC INFORMATION | Nucleoid region | Nucleus |
MODE OF | binary fission mostly; budding | mitosis and meiosis using a spindle: followed by cytokinesis |
NUCLEOID
- In some organisms like bacteria, the nuclear region of the cell may be poorly defineddue to the absence of a nuclear membrane. Such an undefined nuclear region containing only nucleic acids is called a
Nucleoid.
VACUOLES
- Empty structure in the cytoplasm is called vacuole. It could be single and big as in an onion cell (plant cell). Cheek cells (animal cells) have smaller vacuoles.
- Large vacuoles are common in plant cells. Vacuoles in animal cells are much smaller.
- Vacuoles are storage sacsfor solid or liquid contents.
- The central vacuole of some plant cells may occupy 50-90% of the cell volume.
- In plant cells vacuoles are full of cell sap and provide turgidity[swollen and distended or congested] and rigidity to the cell.
- Many substances of importance in the life of the plant cell are stored in vacuoles. These include amino acids, sugars, various organic acids and some proteins.
- In single-celled organisms like amoeba, the food vacuole contains the food items that the amoeba has consumed.
- In some unicellular organisms, specialized vacuoles also play important roles in expelling excess water and some wastes from the cell.
உயிரணு உயிரியல் 02
(PROKARYOTIC CELLS) முழுமையற்ற உட்கரு உயிரணு (உட்கருசவ்வு இல்லாத உயிரினங்கள் ) Vs (EUKARYOTIC CELLS) முழுமையான உட்கரு உயிரணு (உட்கருசவ்வு கொண்ட உயிரினங்கள் )
உயிரணுக்களில் உயிரணு சவ்வு இல்லாத உயிரினங்களை புரோகாரியோட்கள் என்று அழைக்கின்றனர், புரோ என்றால் பழமையான அல்லது முதன்மை; காரியோட் என்றால் உட்கரு (நியூக்ளியஸ்).
உயிரணுக்களில் உயிரணு சவ்வு கொண்ட உயிரினங்களை யூகாரியோட்டுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.
புரோகாரியோடிக் உயிரணுகள் யூகாரியோடிக் உயிரணுகளில் இருக்கும் பிற (சைட்டோபிளாஸ்மிக் உயிரணுக்கணிக்கங்களை கொண்ட உறுப்புகளையும் கொண்டிருக்கவில்லை.
இத்தகைய உறுப்புகளின் பல செயல்பாடுகள் (சைட்டோபிளாஸின்) உயிரணுக்கணிக்கங்களின் மோசமாக ஒழுங்கமைக்கப்பட்ட பகுதிகளால் அமையப்பெற்றுள்ளன.
ஒளிச்சேர்க்கை புரோகாரியோடிக் பாக்டீரியாவில் உள்ள குளோரோபில் சவ்வு வெசிகிள்களுடன் (கட்டமைப்புகள் போன்ற பை) தொடர்புடையது, ஆனால் யூகாரியோடிக் உயிரணுக்களைப் போல பிளாஸ்டிட்களுடன் அல்ல.
புரோகாரியோட்டுகள் → உயிரணுக்களில் உயிரணு சவ்வு இல்லாத உயிரினங்களை புரோகாரியோட்கள் என்று அழைக்கின்றனர், புரோ என்றால் பழமையான அல்லது முதன்மை; காரியோட் என்றால் உட்கரு (நியூக்ளியஸ்). வரையறுக்கப்பட்ட உயிரணு மண்டலம், உயிரணுசவ்வு பிணைந்த உறுப்புகள் இல்லை.
யூகாரியோடிக் உயிரணுக்கள் உயிரணுக்களில் உயிரணு சவ்வு கொண்ட உயிரினங்களை யூகாரியோட்டுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.உயிரணுசவ்வு மற்றும் சவ்வு மூடப்பட்ட உறுப்புகளைக் கொண்டுள்ளன.
| புரோகாரியோட்டுகள் | யூகாரியோட்டுகள் |
உயிரினங்கள் | மோனெரா: யூபாக்டீரியா மற்றும் ஆர்க்கிபாக்டீரியா | புரோட்டீஸ்டுகள், பூஞ்சை, தாவரங்கள் மற்றும் விலங்குகள் |
பெயர் பொருள் | புரோ = பழமையான அல்லது முன் காரியோன் = உட்கரு | யூ = புதிய காரியோன் = உட்கரு |
பரிணாமம் | 3.5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு (பழைய வகை உயிரணு) | 1.5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு (புதிய வகை உயிரணு) |
ஓர் உயிரணு/ பல்லுயிரணு | யுனிசெல்லுலர் , ஓர் உயிரணு (குறைவாக சிக்கலான) | பலசெல்லுலர் , பல்லுயிரணு (மிகவும் சிக்கலானது) |
உயிரணு சுவர் | கிட்டத்தட்ட அனைத்து உயிரணுக்களுக்கும் உயிரணு சுவர்கள் (மியூரின்) உள்ளன | பூஞ்சை மற்றும் தாவரங்கள் (செல்லுலோஸ் மற்றும் சிடின்) உயிரணு சுவர்கள் உள்ளன. விலங்குகளில் உயிரணு சுவர் எதுவும் இல்லை |
உறுப்புகள் | பொதுவாக உறுப்புகள் எதுவும் இல்லை | சிறப்பு செயல்பாடுகளுடன் பல வேறுபட்ட உறுப்புகள் உள்ளன |
வளர்சிதை மாற்றம் | காற்றுநாடாத / மற்றும் (ஏரோபிக்) காற்றுசார்ந்த சூழ்நிலைகளுக்கு மாறுபட்டது | பெரும்பாலும் ஏரோபிக் காற்றுசார்ந்த சூழ்நிலைகளுக்கு சார்ந்து அமைவது |
மரபணு பொருள் | ஒற்றை வட்ட இரட்டை நிறத்திரி கொண்ட டி.என்.ஏ | சிக்கலான நிறத்திரி கொண்டது பொதுவாக ஜோடிகளாக இருக்கும்; ஒவ்வொன்றும் ஒரு இரட்டை இழை டி.என்.ஏ மூலக்கூறு மற்றும் ஒரு உயிரணுகருவில் உள்ள தொடர்புடைய புரதங்களைக் கொண்டுள்ளன |
(ஜெனடிக்) மரபணு தகவலின் இருப்பிடம் | நியூக்ளியாய்டு பகுதி | உயிரணு உட்கரு பகுதி |
செயல் வகை முறை பிரிவு | பைனரி இருமடங்கு பிளவு பெரும்பாலும்; வளரும் | ஒரு சுழலைப் பயன்படுத்தி மைட்டோசிஸ் மற்றும் ஒடுக்கற்பிரிவு: அதைத் தொடர்ந்து சைட்டோகினேசிஸ் |
NUCLEOID
உட்கருவக
பாக்டீரியா போன்ற சில உயிரினங்களில், உயிரணு சவ்வு இல்லாததால் உயிரணு உட்கரு பகுதி மோசமாக வரையறுக்கப்படலாம். நியூக்ளிக் அமிலங்கள் மட்டுமே கொண்ட இத்தகைய வரையறுக்கப்படாத உயிரணு உட்கரு பகுதி (நியூக்ளியாய்டு) உட்கருவக என்று அழைக்கப்படுகிறது
VACUOLES வெற்றிடம்
(சைட்டோபிளாவில்) உயிரணுக்கணிகம் வெற்று கட்டமைப்பு வெற்றிடமாக அழைக்கப்படுகிறது. இது ஒரு வெங்காயஉயிரணு (தாவர உயிரணு) போல ஒற்றை மற்றும் பெரியதாக இருக்கலாம். கன்ன செல்கள் (விலங்கு செல்கள்) சிறிய வெற்றிடங்களைக் கொண்டுள்ளன.
தாவர உயிரணுக்களில் பெரிய வெற்றிடங்கள் பொதுவானவை. விலங்கு உயிரணுக்களில் உள்ள வெற்றிடங்கள் மிகவும் சிறியவை.
வெற்றிடங்கள் திட அல்லது திரவ உள்ளடக்கங்களுக்கான சேமிப்பு சாக்குகள்.
சில தாவர உயிரணுக்களின் மைய வெற்றிடம் செல் அளவின் 50-90% ஐ ஆக்கிரமிக்கக்கூடும்.
தாவர உயிரணுக்களில் வெற்றிடங்கள் உயிரணுச் சாறு நிரம்பியுள்ளன, மேலும் அவை கொந்தளிப்பை [வீக்கம் மற்றும் விரிவுபடுத்தப்பட்ட அல்லது நெரிசலான] மற்றும் கல உயிரணுவுக்கு கடினத்தன்மையை வழங்குகின்றன.
தாவர உயிரணுக்களில் வாழ்க்கையில் முக்கியத்துவம் வாய்ந்த பல பொருட்கள் வெற்றிடங்களில் சேமிக்கப்படுகின்றன. இதில் அமினோ அமிலங்கள், சர்க்கரைகள், பல்வேறு கரிம அமிலங்கள் மற்றும் சில புரதங்கள் அடங்கும்.
அமீபா போன்ற ஒற்றை செல் உயிரினங்களில், உணவு வெற்றிடத்தில் அமீபா உட்கொண்ட உணவுப் பொருட்கள் உள்ளன.
சில ஒற்றை உயிரணு உயிரினங்களில், அதிகப்படியான நீர் மற்றும் சில கழிவுகளை உயிரணுக்களில் வெளியேற்றுவதில் சிறப்பு வெற்றிடங்களும் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன.
ENDOPLASMIC RETICULUM (ER) அகச்சாற்று வலைப்பின்னல்
எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலம் (ஈஆர்) அகச்சாற்று வலைப்பின்னல் என்பது சவ்வு-பிணைப்பு குழாய்கள் மற்றும் தாள்களின் பெரிய வலையமைப்பாகும். இது நீண்ட குழாய் அல்லது சுற்று அல்லது நீண்ட சவ்வுப்பை (வெசிகல்ஸ்) போல் அமைப்பை பெற்றுள்ளது.
ER சவ்வு பிளாஸ்மா சவ்வுக்கு கட்டமைப்பில் ஒத்திருக்கிறது.
(ஆர் . ஈ.ஆர்) –– கடினமான எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலம் (ஆர்.இ.ஆர்) மற்றும் மென்மையான எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலம் (எஸ்.இ.ஆர்) என இரண்டு வகைகள் உள்ளன.
எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலம் (ER) அகச்சாற்று வலைப்பின்னல் இன் செயல்பாடுகள்
இவற்றில் சில புரதங்கள் மற்றும் லிப்பிட்கள் கொழுப்பு உயிரணுசவ்வை உருவாக்க உதவுகின்றன. இந்த செயல்முறை சவ்வு (பயோஜெனெஸிஸ்) உயிர்வழித்தோற்றம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
வேறு சில புரதங்கள் மற்றும் லிப்பிடுகள் நொதிகள் மற்றும் ஹார்மோன்களாக செயல்படுகின்றன.
வெவ்வேறு உயிரணுகளில் தோற்றத்தில் (ER)அகச்சாற்று வலைப்பின்னல் பெரிதும் மாறுபடும் என்றாலும், அது எப்போதும் ஒரு பிணைய அமைப்பை உருவாக்குகிறது.
ஆகவே, அகச்சாற்று வலைப்பின்னல் ஒரு செயல்பாடு, (சைட்டோபிளாஸின்) உயிரணுக்கணிகம் பல்வேறு பகுதிகளுக்கு இடையில் அல்லது (சைட்டோபிளாசம்) உயிரணுக்கணிகம் மற்றும் உயிரணு உட்கருவுக்கு இடையில் பொருட்களின் (குறிப்பாக புரதங்கள்) போக்குவரத்துக்கான சேனல்களாக கால்வாய்யாக செயல்படுகிறது.
உயிரணுகளில் சில உயிர்வேதியியல் செயல்பாடுகளுக்கு மேற்பரப்பை வழங்கும் சைட்டோபிளாஸ்மிக் உயிரணுக்கணிக கட்டமைப்பாகவும் ER அகச்சாற்று வலைப்பின்னல் செயல்படுகிறது.
முதுகெலும்புகள் கொண்ட விலங்குகளின் குழுவின் கல்லீரல் உயிரணுக்களில், பல விஷங்கள் மற்றும் மருந்துகளை நச்சுத்தன்மையற்றதாக மாற்றுவதில் SER மென்மையான எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலம் (எஸ்.இ.ஆர்) முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.
(கோல்கி உறுப்புக்கள்) அல்லது (சிக்கலான கொழுப்புக் கற்றை) அல்லது (சிக்கலான உயிரணுகளின் சவ்வு அமைப்பு)
கோல்கி உறுப்புக்கள் சிக்கலான கொழுப்புக் கற்றை மென்படலத்தால் பிணைக்கப்பட்ட (வெசிகிள்களின்) சவ்வுப்பைகளின்அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது, அவை ஒன்றுக்கு ஒன்று இணையாக அமைக்கப்பட்டிருக்கும்.
இந்த சவ்வுகள் பெரும்பாலும் ER இன் சவ்வுகளுடன் தொடர்புகளைக் கொண்டுள்ளன, எனவே சிக்கலான செல்லுலார் சவ்வு அமைப்பின் மற்றொரு பகுதியை உருவாக்குகின்றன.
ER க்கு அகச்சாற்று வலைப்பின்னல் இன் அருகில் தொகுக்கப்பட்ட பொருள் தொகுக்கப்பட்டு (கோல்கி உறுப்புக்கள்) (சிக்கலான கொழுப்புக் கற்றை)மூலம் உயிரணுகளின் உள்ளேயும் வெளியேயும் பல்வேறு இலக்குகளுக்கு அனுப்பப்படுகிறது.
அதன் செயல்பாடுகளில் வெசிகிள்களில் சவ்வுப்பைகளில் பொருட்களின் சேமிப்பு, மாற்றம் மற்றும் பேக்கேஜிங் ஆகியவை அடங்கும்.
சில சந்தர்ப்பங்களில், தொகுக்கப்பட்டு (கோல்கி உறுப்புக்கள்) எளிய சர்க்கரை மூலக்கூறுகளிலிருந்து சிக்கலான சர்க்கரை மூலக்கூறுகளையும் உருவாக்குகிறது.
கோல்கி எந்திரம் (லைசோசோம்களை) நொதிப்பைகளை உருவாக்குவதிலும் ஈடுபட்டுள்ளது
(லைசோசோம்கள்) நொதிப்பைகள்
(லைசோசோம்கள்) நொதிப்பைகள் செல்லின் கழிவுகளை அகற்றும் ஒரு வகை.
(லைசோசோம்கள்) நொதிப்பைகள் எந்தவொரு வெளி பொருளையும், நொடிந்து போன உயிரணு உறுப்புகளையும் ஜீரணிப்பதன் மூலம் கலத்தை சுத்தமாக வைத்திருக்க உதவுகின்றன.
உயிரணுவிற்குள் நுழையும் வெளி பொருட்களான பாக்டீரியா அல்லது உணவு, பழைய உறுப்புகள் ஆகியவை (லைசோசோம்களில்) நொதிப்பைகளில் நிறைவுறுகிறது, (லைசோசோம்கள்) நொதிப்பைகளில் வெளிபொருள் சிறிய துண்டுகளாக உடைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் நொதிப்பைகள் அனைத்து கரிமப் பொருட்களையும் உடைக்கும் திறன் கொண்ட சக்திவாய்ந்த செரிமான நொதிகளைக் கொண்டுள்ளன.
ஒரு உயிரணுவின் தற்கொலை பைகள். (லைசோசோம்கள்) நொதிப்பைகள்
உயிரணுவின் வளர்சிதை மாற்றத்தில் சேதமடையும் போது எடுத்துக்காட்டாக,( லைசோசோம்கள்) நொதிப்பைகள் வெடிக்கக்கூடும், மேலும் நொதிகள் அவற்றின் சொந்த உயிரணுவை ஜீரணிக்கும். எனவே, (லைசோசோம்கள்) நொதிப்பைகள் ஒரு உயிரணுவின் ‘தற்கொலைப் பைகள்’ என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன.
கட்டமைப்பு ரீதியாக, (லைசோசோம்கள்) நொதிப்பைகள் செரிமான நொதிகளால் நிரப்பப்பட்ட சவ்வு-பிணைப்பு சாக்குகளாகும். இந்த நொதிகள் RER ஆல் (ஆர் . ஈ.ஆர்) –– கடினமான எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலம் ஆல் தயாரிக்கப்படுகின்றன.
(மைட்டோகாண்ட்ரியா) உயிரணுஆற்றல் நுண்ணுறுப்பு
(மைட்டோகாண்ட்ரியா) உயிரணுஆற்றல் நுண்ணுறுப்பு செல்லின் பவர்ஹவுஸ் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
வாழ்க்கைக்குத் தேவையான பல்வேறு வேதியியல் நடவடிக்கைகளுக்குத் தேவையான ஆற்றல் மைட்டோகாண்ட்ரியாவால் உயிரணுஆற்றல் நுண்ணுறுப்புவால் ஏடிபி (அடினோசின் ட்ரைபாஸ்பேட்) மூலக்கூறுகளின் வடிவத்தில் வெளியிடப்படுகிறது. (மைட்டோகாண்ட்ரியா) உயிரணுஆற்றல் நுண்ணுறுப்பு என்றால் ஆற்றல் உற்பத்தி நிலையம் என்றால் ஏடிபி (அடினோசின் ட்ரைபாஸ்பேட்) என்பது ஆற்றல் ஆகும்.
ஏடிபி (அடினோசின் ட்ரைபாஸ்பேட்) உயிரணுவின் ஆற்றல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
புதிய வேதியியல் சேர்மங்களை உருவாக்குவதற்கும் இயந்திர வேலை செய்வதற்கும் உடல் ஏடிபியில் சேமிக்கப்படும் ஆற்றலைப் பயன்படுத்துகிறது.
(மைட்டோகாண்ட்ரியா) உயிரணுஆற்றல் நுண்ணுறுப்பு ஒன்றுக்கு பதிலாக இரண்டு சவ்வு உறைகளைக் கொண்டுள்ளது.
உட்புற சவ்வு ஆழமாக மடிந்திருக்கும் போது வெளிப்புற சவ்வு மிகவும் நுண்ணியதாக இருக்கும். இந்த மடிப்புகள் ஏடிபி (அடினோசின் ட்ரைபாஸ்பேட்) உருவாக்கும் வேதியியல் எதிர்வினைகளுக்கு ஒரு பெரிய பரப்பளவை உருவாக்குகின்றன.
(மைட்டோகாண்ட்ரியா) உயிரணுஆற்றல் நுண்ணுறுப்பு விசித்திரமான உறுப்புகள், அவை அவற்றின் சொந்த டி.என்.ஏ மற்றும் ரைபோசோம்களைக் கொண்டுள்ளன. எனவே, மைட்டோகாண்ட்ரியா அவற்றின் சொந்த புரதங்களில் சிலவற்றை உருவாக்க முடிகிறது.