Zelula Biologia: Organuluak, Funtzioak eta Garraio Zelularra

Mitokondrioa: Egitura eta Funtzioak

Mitokondrioa zelula eukariota guztietan dagoen organulua da (kondrioma). Kopurua zelularen aktibitate mailaren araberakoa da.

Egitura

• Itxura aldakorra (luzangak).
• Kanpo mintza: Porinak ditu, mintz bakterianoaren antzekoa.
• Barrunbe perimitokondriala: Kanpo eta barne mintzen artean dagoen gunea (100 Å).
• Barne mintza: Fosfolipido bereziak, proteina garraiatzaileak (arnas-katekoak, adibidez) eta ATP sintetasa ditu. Gandorrak izeneko tolesturak ditu.
• Matrizea: Mitokondrioaren barne ingurunea da. Erribosomak (70S-koak), DNA mitokondriala eta entzima ugari ditu.

Funtzioak

• Arnasketa aerobikoa: Energia (ATP) sortzen du. Prozesu honetan Krebs zikloa, β-oxidazioa eta oxidaziozko fosforilazioa gertatzen dira, ATParen sintesiarekin batera.
• Erdibitze bidez bikoiztu daitezke.

Kloroplastoak: Landare Zelulen Energia Iturria

Kloroplastoak landare zeluletan bakarrik aurkitzen diren plasto mota bat dira, klorofila dutenak.

Egitura

• Kanpo mintza: Iragazkorra da.
• Barne mintza: Ez du gandorrik eta ez du kolesterolik.
• Estroma: Kloroplastoaren barne ingurunea da.
• Tilakoideak: Hirugarren mintz sistema bat osatzen dute.
  • Pigmentuak eta proteinak dituzte (pigmentuei lotutakoak, garraiatzaileak, ATP sintetasa...).
  • Bi mota daude:
    • Granakoak: Sakulu biribil eta zapalduen metaketak dira (granumak).
    • Estromakoak: Luzeak eta zapalak dira.
• Estroman ADN, erribosomak eta entzimak (ilunpeko fasekoak, besteak beste) aurkitzen dira.

Funtzioak

• Fotosintesia: Argiaren energia kimiko bihurtzen dute.
• Bikoiztu egin daitezke.

Jatorria

Endosinbiosia: Mitokondria eta kloroplastoen jatorria azaltzen duen teoria da.

Zentrioloak: Animalia Zelulen Egitura Garrantzitsua

Zentrioloak animalia zeluletan aurkitzen dira. Mikrotubulu egonkorrez osatuta daude: 9 hirukotek zilindro itxura hartzen dute.

Kokapenak

• Zentrosoma: Bi zentriolo (elkarzut jarrita) + zentrosfera (material amorfo eta dentsoa) + asterra.
• Zinetosoma: Zilio eta flageloen oinarrian.

Mitokondrioaren Ezaugarri Zehatzak

Mitokondrioa zelula eukarioto mota guztietan agertzen da, hauen ATP iturria izanik. Arnasketa aerobikoaren bitartez lortzen dute ATPa.

Mitokondrioa identifikatzen laguntzen duten ezaugarri nagusiak honako hauek dira: mintz bikoitza izatea eta barneko mintzak gandorrak izatea. Mikroargazki elektronikoan ere bi ezaugarri hauek argi ikus daitezke. Mikroargazkian, mitokondriaren goialdean, erretikulu endoplasmatiko bikortsuaren formak bereiz daitezke.

Mitokondrioaren Osagaiak eta Funtzioak

1. Kanpoko mintza: Entzima jarduera duten proteinak ditu, baita bide urtsu zabalak eratzen dituzten proteina ugari ere. Ezaugarri horren ondorioz, oso iragazkorra da (proteina txikientzat ere bai); barneko mintza, aldiz, oso iragazgaitza da.
2. Barneko mintza: Mintz plasmatikoak baino proteina gehiago ditu. Izan ere, elektroiak garraiatzeko kateko proteinak daude, baita ATPa eratzeaz eta mintzaren bitartez metabolitoak garraiatzeaz arduratzen diren proteinak ere.
3. Gandorrak: Barneko mintza tolestuta dago (gandorrak), azalera nabarmen handitzeko.
4. Mintzen arteko gunea: Gune horren osaera eta zitosolarena antzekoak dira, kanpoko mintzaren iragazkortasuna dela eta; baina hainbat entzima ditu.
5. Mitokondrio matrizea: Osagai hauek osatzen dute matrizea:
   • Mitokondrioko ADN molekulak: ADN hori bikoitza eta biribila da, eta mitokondrio-proteina ugari sintetizatzeko informazioa dauka.
   • Mitoerribosomak: Matrizean aske edo barneko mitokondrio-mintzari atxikita egon daitezkeen erribosomak dira, zitoplasmako erribosomak baino txikiagoak.
   • Kaltzio nahiz fosfato ioiak.
   • Ura eta entzima ugari, horietako batzuek mitokondrioko ADNren bikoizketan, transkripzioan eta itzulpenean parte hartzen dute.

Nutrizioa: Mota Nagusiak

Nutrizio mota guztiak sailka daitezke energia eta materia iturriaren arabera, baita oxigenoarekiko dependentziaren arabera ere.

Energia eta Materia Iturriaren Arabera

• Autotrofoak: Beren elikagaia sortzen dute.
  • Fotosintetikoak
  • Kimosintetikoak
• Heterotrofoak: Beste organismo batzuetatik lortzen dute elikagaia.
  • Parasitoak
  • Saprofitoak
  • Sinbionteak
  • Beste batzuk...

Oxigenoarekiko Dependentziaren Arabera

• Aerobioak: Oxigenoa behar dute.
• Anaerobioak: Ez dute oxigenoa behar.

Organismoen Erlazioa eta Erantzunak

Organismoek estimuluen aurrean erantzuten dute, hainbat mugimendu edo portaera motaren bidez.

Estimuluen Aurreko Erantzunak

• Mugimendua: Irristatzea, flexioa, etab.
• Taktismoak:
  • Fototaktismoa (argiarekiko)
  • Kimiotaktismoa (substantzia kimikoekiko)
  • Magnetotaktismoa (eremu magnetikoarekiko)
  • Beste batzuk...

Esporak: Erresistentzia Mekanismoa

Aurkako baldintzetan, bakterio batzuek esporak sortzen dituzte (lehorte eta beroarekiko erresistenteak).

• Bakterioa hiltzen denean, espora sor egoeran geratzen da.
• Aldeko baldintzak daudenean, espora ernetu egiten da.
• Batzuek DNA bikoiztu eta estalki berezi batez isolatzen dute, endoespora sortuz.
• Beste batzuek zelula osoa espora erresistente bihurtzen dute.

Ugalketa Asexuala: Erdibiketaren Prozesua

Ugalketa asexuala, bereziki erdibiketa, inguruneko baldintzak egokiak direnean gertatzen da, eta 20-30 minutu inguru behar izaten ditu.

Erdibiketaren Urratsak

1. Kromosoma bakterianoa bikoiztu egiten da (mesosoma bati lotuta).
2. Zelula luzatu egiten da.
3. Septo batek bi zelula berriak bereizten ditu.

Zilioak eta Flageloak: Mugikortasun Zelularra

Zilioak eta flageloak mintz plasmatikoaren luzapenak dira, mugikortasunarekin erlazionatuta daudenak.

Ezaugarri Orokorrak

• Diametroa: ≅2 µm.
• Zilioak: Motzak eta ugariak.
• Flageloak: Luzeak eta gutxiago.

Egitura

• Korpuskulu basala: Zentrioloaren antzekoa.
• Trantsizio zona: Hirukoteek mikrotubulu bana galtzen dute, plaka basala sortuz.
• Axonema: 9 mikrotubulu bikote ditu, dineina besoekin, eta erdian mikrotubulu bikote bat zorro batekin.

Zelula Eukarioto eta Prokariotoen arteko Desberdintasunak

Zelula prokariotoen eta zelula eukariotoen artean zenbait desberdintasun garrantzitsu daude.

1. Nukleoa: Zelula eukariotoek ondo definitutako nukleo bat dute, informazio genetikoa gordetzen duena. Prokariotek, aldiz, ez dute nukleo definiturik.
2. Jatorria: Zelula prokariotek 3.700 milioi urte inguru dituztela kalkulatzen da; zelula eukariotoek, berriz, 2.000 milioi urte.
3. Tamaina: Zelula prokariotoak txikiagoak dira (0,1 µm-ko diametroa). Eukarioto handienak 10-100 µm-ko diametroa izan dezakete.
4. Antolaketa zelularra: Zelula prokariotoak zelulabakarrak izan ohi dira, eta eukariotoak, berriz, zelulanitzak.
5. Material genetikoa: Eukariotetako material genetikoa nukleoan gordeta dago. Zelula prokariotoen kasuan, zitoplasman sakabanatuta dago, eta ADNa ez da histonekin lotzen.
6. Mintz plasmatikoaren konposizioa: Zelula eukariotoetan, mintz plasmatikoek esterolak dituzte. Zelula prokarioten kasuan, mikoplasmetan bakarrik aurkitzen dira.
7. Material genetikoaren forma: Zelula prokariotetan, DNA zirkularra da. Zelula eukariotoen kasuan, DNA lineala da, eta proteina histonoekin lotzen da.
8. Kromosoma-kopurua: Zelula prokariotek kromosoma bakarra dute. Zelula eukariotoek, aldiz, hainbat kromosoma dituzte.

Lisosoma: Zelula Digestioaren Gunea

Lisosoma digestio zelularrean espezializaturiko organulua da, animalia-zelula eukariotikoetan soilik dagoena. Golgi aparatuan sortzen diren egitura esferikoak dira, eta barnean dituzten entzima hidrolitikoekin zelula kanpotik sarturiko (heterofagia) edo barneko (autofagia) materialak digeritzen dituzte.

Lisosomen Funtzio Nagusiak

• Materialen digestioa eta birziklapena: Lisosomek endozitosi bidez zelulara sartzen diren substantziak digeritzen dituzte, baita bakterio osoak ere. Gainera, zelula barneko osagaiak birziklatzeko ere erabiltzen dira. Organuluak inguratzen dituzte, eta entzima hidrolitikoen digestioa burutu ondoren, hondakinak zitosolean barreiatzen dira. Prozesu honi autofagia deritzo, eta organuluak berrizteko balio du. Adibidez, gibeleko zelulak bi astetik behin berritzen dira guztiz.
• Autolisia: Akatsen baten erruz lisosometako entzimak zitosolera kanporatzen badira, organuluak eta bestelako egiturak kaltetu ditzakete, eta muturreko egoera batean zelularen heriotza ekar dezake. Prozesu honi autolisia esaten zaio. Ez da apoptosiarekin nahastu behar, arazo puntuala baita eta ez programaturikoa.
• Zelulaz kanpoko liseriketa: Lisosomen barneko entzimak exozitosi bidez zelulaz kanpoko eremura kanporatzen dira, eta bertan burutzen dute liseriketa. Hau oso garrantzitsua da kartilago eta hezurren birmoldaketan.
• Beste funtzio batzuk: Digestio prozesuez gain, materialen isurketan, zelula mintzaren konponketan, zelula seinaleztapenean eta metabolismoan ere parte hartzen du.

Garraio Pasiboa: Zelula Mintzaren Bidezko Mugimendua

Garraio pasiboa molekulak edo ioiak zelula barruan nahiz bertatik kanpo dituen metaketa erlatiboen araberakoa da, eta beti metaketa gradienterantz gertatzen da. Garraio pasiboan bi mota nagusi daude: difusio bakuna eta difusio erraztua (transmintzeko proteinen bidez).

Garraio Pasibo Motak

1. Difusio bakuna: Garraioko mekanismorik bakunena eta hautakortasunik urrienekoa da. Kargarik gabeko edozein molekula nahiko hidrofobiko eta txiki geruza bikoitzetik heda daiteke, garraiatzailerik gabe.
2. Transmintzeko proteinek errazturiko difusioa: Halako proteinek mintza difusio bakunez zeharkatu ezin dituzten molekula handiak edo ioiak garraiatzen dituzte. Proteina hauek mota honetakoak izan daitezke:
   • Garraio-proteinak (karrierrak): Gluzidoak, aminoazidoak eta nukleosidoak garraiatzen dituzte. Mintzaren albo batean lotzen zaizkio garraiatu beharreko molekulari; euren egitura aldatu, eta, horrela, molekula beste aldera askatzen da. Garraio hau oso hautakorra da, garraiatzaile bakoitzaren lotuneak molekula zehatz bakoitzerako espezifikoak baitira.
   • Bide-proteinak: Mintza zeharkatzen duen bidea sortzen dute. Ondoen ikertu direnak bide ionikoak dira; itxita egoten dira, eta tamaina eta karga egokiko molekulak igarotzeko irekitzen dira. Aurrekoa baino mekanismo askoz ere azkarragoa da, baina ez da hain hautakorra.

Garraio Aktiboa: Energia Beharrezko Mugimendua

Garraio aktiboa ioiak eta molekulak euren metaketa-gradientearen aurka garraiatzean oinarritzen da. Zelulek beren osaketa mantentzeko egiten dute, eta energia behar du. Energia-ekarpena egokituriko beste erreakzio batek egiten du. Akoplatutako baliozko erreakzioetako bat metabolismoan sorturiko ATP molekularen hidrolisia da.