Zelularen Biologia: Biziaren Sorrera eta Zelula Motak

Biziaren Sorrera

Biomolekulen Sorrera

Lurraren lehenengo atmosfera ez zen oso erreaktiboa, eta nitrogenoa (N2), karbono dioxidoa (CO2) eta ur-lurruna zituen osagai. Egitura horiek baldintza bereziak zituzten inguruneetan.

Meteoritoetan eta beste planeta batzuetan aurkitutako biomolekulak ikusita, pentsa daiteke substantzia horiek Lurrean bazeudela hasiera-hasieratik, Eguzki-sistema eratzen zen bitartean. Edo, bestela, substantzia horien sintesi masiboa gertatu ahal izan zela, eta geroagoko meteorito-talken ondorioz heldu zirela gure planetara.

Lehenengo molekula haiek orduko ozeanoko inguru bero eta ez oso sakonetan pilatu omen ziren, bertan erreakzionatu eta biomolekula konplexuagoak eta egonkorragoak sortu zituzten.

Lehenengo Zelulen Sorrera

Funtsezko lehenengo urratsa fosfolipidoen geruza bikoitzek osatutako besikulak eratzea izan zen. Inguru hartan biomolekulen kontzentrazioa oso handia izango zenez, besikuletako askok makromolekula-sistema batzuk bakartu zituzten beren barruan.

Lehenengo zelulen eraketaranzko jauzia protozelulen modukotzat har daitekeen besikula haietako batzuen egonkortasuna areagotu zenean eta besikula horiek honako hiru funtzio hauek betetzen hasi zirenean gertatu zen:

• Kanpoko ingurunearekin materiaren eta energiaren trukea egitea, beren egiturei eta erreakzio biokimikoei eusteko.
• Beren burua inguruko aldaketen arabera erregulatzea.
• Lehenengo material genetikoari esker beren buruaren erreplikak egitea.

Ziur aski, lehenengo zelula horiek heterotrofoak eta anaerobioak ziren, inguruko molekulak hartzen zituztelako eta oxigenorik ez zutelako.

Teoria Zelularra

• Unitate estrukturala edo morfologikoa: Izaki bizidun guztiak zelulaz osatuta daude.
• Unitate fisiologikoa edo funtzionala: Izaki bizidunen funtzioak betetzeko beharrezkoak diren erreakzio metabolikoak zeluletan gertatzen dira.
• Unitate genetikoa: Izaki bizidunen zelula bakoitza beste zelula batetik dator: Omnis cellula e cellula, eta aurrekoaren informazio genetikoa heredatzen du.

Zelulen Antolaketa Motak

Zelula Prokariotoak

Ez dute mintzez inguratutako nukleorik. Eukariotoak baino txikiagoak dira. Hainbat luzakin mota dituzte: mugitzeko flageloak erabiltzen dituzte eta finkatzeko fimbriak. Babesteko estalki zurrun eta porotsua (zelula-pareta) dute. Mintz plasmatikoa fosfolipidoek eta proteinek osaturiko geruza bikoitza da. Proteina sintetizatzeko erribosomak dituzte, eta beren material genetikoa ADN molekula biribil bakarra da.

Zelula Eukariotoak

Nukleoa mintz batez inguratuta daukate. Prokariotoak baino handiagoak dira, eta hainbat elementu eta organulu ugari dituzte. Hiru motatakoak izan daitezke: mintz gabekoak, mintz bakarrekoak edo mintz bikoitzekoak. Zelula eukariotoen osagaiak:

Pareta Zelularra

Landareetan eta onddo batzuetan soilik dago. Zelulosaz eta beste polisakarido batzuez osatuta dago. Zelulari eutsi eta hura babesten du; paretak kanal batzuk ditu, elkarren ondoan dauden zelulak komunikatzeko.

Mintz Plasmatikoa

Zelula guztiak, bai eukariotoak, bai prokariotoak, inguratzen dituen mintz mehea da. Batez ere lipidoz eta proteinez dago osatuta, baina zenbait gluzidoz ere bai. Fosfolipidoek geruza bikoitzak sortzen dituzte; proteinak, berriz, lipidoen artean daude. Osagai gluzidoak, lipidoei edo proteinei lotuta, kanpoaldera begira kokatzen dira. Fosfolipidoen alde polarrak barne eta kanpo ingurunearekin kontaktuan daude, eta alde apolarra erdialderantz orientatuta dago. Fosfolipidoak era askean mugitzen dira; beraz, mintza ez da egitura zurruna, malgua baizik. Kolesterola fosfolipidoen artean tartekaturik egoten da, egiturari zurruntasuna emanez. Proteinak lipido horien artean egoten dira. Osagai gluzidoak lipidoei edo proteinei lotuta kanpoaldera kokatzen dira. Funtzioak:

• Babesa emateaz gain, mantenugaien sarrera eta hondakin-substantzien irteera erregulatzen du.
• Kanpoko ingurunearen ezaugarriak eta han gertatzen diren aldaketak antzematen ditu, erantzunak sortaraziz.
• Mezuak kanpora igortzen ditu; beste zelula batzuek jasotzen dituzte horiek, eta horrela zelulen arteko komunikazioa sortzen da.

Zitoplasma

Zelularen barnealdea betetzen duen substantzia biguna da, jelatinaren antzekoa, nukleoa inguratzen duena eta bere baitan organuluak dituena. Bere funtzioa organulu zelularrak bere baitan izatea eta horiei mugimendua ahalbidetzea da. Erreakzio kimiko ugari gertatzen dira bertan.

Erretikulu Endoplasmatikoa

Bata besteari lotuta eta mintzez osatuta dauden zakuen eta kanalen multzoa da. Ia zitoplasma osoa hartzen dute eta erribosomak izan ditzakete lotuta. Bi motatakoak daude: pikortsua, erribosomak lotuta dituena; eta leuna, erribosomak ez dituena.

• Erretikulu endoplasmatiko pikortsuak erribosometan sintetizatzen diren proteinak gordetzen eta garraiatzen ditu, zelularen behar den tokira.
• Erretikulu endoplasmatiko leunak, aldiz, lipidoak sintetizatzen, metatzen eta garraiatzen parte hartzen du. Bertan molekula toxikoak eraldatu egiten dira, kaltegabeak bihurtzeko.

Golgi Aparatua

Disko-itxurako egitura leunez eta besikulez osatuta dago. Golgiren aparatuak erretikulu endoplasmatikotik datozen molekulak (proteinak zein lipidoak) jaso, eraldatu, paketatu eta garraiatuko ditu. Oso egitura polarizatu eta dinamikoa da. Bi alde bereizten dira: alde ganbilari CIS eta alde ahurrari TRANS esaten zaie. CIS aldean erretikulutik etorritako besikulak sartzen dira. Besikula horiek TRANS norabidean garraiatzen dira, zisterna bakoitzaren muturretik gemazioz irtendako besikulen bidez. Garraioa burutzen den heinean, eraldatu egingo dira eta, azkenean, TRANS aldean kontzentratuta geratuko dira. Golgi aparatuan ekoizten diren besikulen artean lisosomak eta kanporatuak izango diren jariakin-besikulak ditugu.

Lisosomak

Lisosomak mintz batez inguratutako besikulak dira, digestio zelularra burutzeko entzima hidrolitikoak gordetzen dituztenak. Lisosomen jatorria Golgi aparatuan dago. Morfologiaren arabera, lisosoma primarioak (digestio-prozesua oraindik burutzen ari ez direnak) eta lisosoma sekundarioak (digestio-prozesuak egiten ari direnak) bereizten dira. Liseritzen dituzten produktuen jatorriaren arabera, bi mota bereizten dira:

• Autolisosomak: Zelularen atal bat digeritzen dutenak.
• Heterolisosomak: Kanpotik datozen partikulak digeritzen dituztenak.

Bakuolak

Besikula urtsuak dira. Animalietan txikiak izaten dira eta normalean besikula izena ematen zaie. Landareen bakuolak handiak izan ohi dira. Normalean bakarra izaten da, zelularen erdialdean kokatuta. Zelula gazteetan ugariak eta txikiak dira, baina azkenean bat egiten dute bakuolo handi bat eratuz. Hondakin-produktuak eta erreserbako substantziak gordetzen ditu. Ur asko gordetzen du bere barruan; modu honetan, landare-zelularen tamaina handitzen da. Osmosi-prozesuak erregulatzen ditu. Molekula desberdinak izaten ditu barruan: petaloei kolorea ematen dieten pigmentuak, pozoiak animalia belarjaleen erasoei aurre egiteko, besteak beste.

Erribosomak

Erribosomak zelula guztietan dauden organulu globularrak dira, proteinen sintesian parte hartzen dutenak. Batzuk aske daude eta beste batzuk erretikulu endoplasmatikoari itsatsita. Kopurua oso altua da edozein zeluletan. Ez daude mintz batez inguraturik. Eukarioto eta prokariotoen erribosomak oso antzekoak dira, baina eukariotoenak zerbait handiagoak dira. Egiturari dagokionez, erribosomak elkarte makromolekular handiak dira, RNaz eta proteinez osatuak. Erribosoma funtzionalak bi azpiunitatez osatuta daude: azpiunitate handi bat eta azpiunitate txiki bat. Hauek itzulpena gertatzen denean bakarrik elkartzen dira; bestela, banatuta daude zitoplasman. Izan ere, dakigun bezala, bi azpiunitateak nukleoloan sintetizatzen dira eta independenteki esportatzen dira zitoplasmara poro nuklearren bidez. Erribosomek zeregin handia dute proteinen sintesian.

Mitokondrioak

Mitokondrioak animalietan eta landareetan dauden organuluak dira, biribilduak edo baba-itxurakoak. Mitokondrioek bi mintz dituzte: kanpokoa eta barnekoa. Barneko mintzak tolesturak ditu barrurantz, gandor mitokondrialak izenekoak. Barruko guneari matrizea esaten diogu, eta bertan ura, erribosomak eta ADNa daude, besteak beste. Mitokondrioek informazio genetikoa dute, eta horrek beren proteinetako batzuk sintetizatzeko aukera ematen die. Gainera, ADNa bikoiztu dezakete, eta beren burua zatitu dezakete. Mitokondrioek zelularentzat energia sortzen dute ATP eran, arnasketa zelularra prozesuaren bitartez.

Kloroplastoak

Argiaren agerian dauden landare-zelula eukariotoek berezkoak dituzten organuluak dira. Mintz bikoitza dute, eta, gainera, tilakoideak izeneko mintz batzuek osatutako sistema bat dute, barruko mintzetik sortzen dena. Tilakoideetako mintzek pigmentu fotosintetikoak dituzte. Kloroplastoen barruko ingurunean, hots, estroman, uraz eta beste molekula batzuez gainera, ADN zirkularra eta zelula prokariotoetakoen antzeko erribosomak daude. Kloroplastoek, mitokondrioen antzera, informazio genetikoa dute, eta horrek beren proteinetako batzuk sintetizatzeko aukera ematen die. Halaber, beren ADNa bikoiztu eta beren burua zatitu dezakete. Organulu honetan egiten da fotosintesia.

Zitoeskeletoa

Proteinez egindako filamentu eta mikrotubulu sare konplexu bat da. Zitoeskeletoaren bitartez zelulek beren formari eusten diote, mugitzen dira (pseudopodoak sortzen dituzte), organuluak zitoplasmako gune batetik bestera eramaten dituzte eta kromosomak banatzen dituzte zelula-zatiketan.

Zentrosoma

Mikrotubuluen antolatzaile-gunea kokatzen da bertan. Zentrosoma mota bi daude:

• Zentriolorik gabea, landare-zeluletan.
• Zentrioloekin, animalia-zeluletan.

Zentrioloak

Organulu hauek binaka egoten dira animalia-zeluletan. Bi zentrioloak elkarzut kokatzen dira, bata bestearekiko. Zentriolo bakoitza zilindro huts bat da eta 9 mikrotubulu-hirukotez eginda dago. Ez daude mintz batez inguraturik. Zeregina dute zilioen eta flageloen eraketan eta kromosomen mugimenduan zelula zatitzen denean.

Zilioak eta Flageloak

Organismo eukariotoen zelula batzuetan aurkitzen diren egitura finak dira. Biak mintz plasmatikoz inguratuta daude eta barne-egitura bera dute, mikrotubuluz eginda. Zilioak ugariak eta laburragoak diren bitartean, flageloak banaka ageri dira eta luzeagoak dira. Biek mugitzeko gaitasuna dute. Zilioak eta flageloak organismo zelulabakar mugikor askotan (protozooak, adibidez) daude, eta horiei esker protozooa mugitzen da; beste kasu batzuetan, zelularen inguruan ur-korronteak sortzen dituzte, zelulak elikagaiak har ditzan. Giza espeziean, trakearen eta bronkioloen epitelioak ziliodunak dira, eta horien mugimenduari esker airearekin batera sartzen diren hauts-partikulak ahorantz mugiarazten dituzte. Giza espermatozoideek flagelo bat dute, zelula horren mugimendua ahalbidetuz.