Hei! Tästä alkaa uusi artikkelisarja, jonka aiheena on ihmeellinen solu. Mitä ihmettä tällainen artikkelisarja tekee kuvataiteilijan nettisivuilla? Koska en koe olevani taiteilija siinä merkityksessä kuin taiteilijuus tavallisesti ymmärretään. Sen sijaan koen olevani okulaarinen tieteilijä. Olen tieteilijä siinä merkityksessä, että olen kiinnostunut selvittämään totuuden todellisuuden eri osa-alueista. Kuvataiteen menetelmien avulla tutkin luontoa empiirisesti silmieni välityksellä ja teen muistiinpanoni maalauskankaalle.
Havaintomaalari tutkii siis luontoa pinta-tasolla eli sitä miten asiat silmälle näyttäytyvät. Mutta mitä tapahtuu pinnan alla? Se kuuluu enemmän luonnontieteilijän kiinnostuksen kohteisiin. En ole ammatiltani luonnontieteilijä, mutta olen syvästi kiinnostunut aiheesta. Se antaa toisenlaisen näkökulman luonnon ihmeellisyyksiin kuin pelkkä visuaalisen totuuden tutkiminen. Pelkän pinnan näkeminen voi nimittäin luoda usein väärän käsityksen todellisuudesta. Pelkkään välittömään havaintoon luottaminen voisi johtaa esimerkiksi siihen päätelmään, että väri on objektien ominaisuus kun todellisuudessa se on valon ominaisuus. Samankaltaisia virhetulkintoja voi syntyä monessa muussakin asiassa. Siksi on tärkeää mennä välillä pintaa syvemmälle.
Koska en ole koulutettu luonnontieteiden asiantuntija, kannattaa suhtautua tieteellisiä aiheita käsittelevien kirjoitusteni tarkkuuteen terveellä skeptisyydellä. Teen parhaani mukaan faktojen tarkistusta ja käytän hyöydykseni eri tietolähteitä. En voi kuitenkaan taata täyttä virheettömyyttä, koska opiskelen vasta aihetta. Uskallan kuitenkin väittää, että artikkelini ovat pääsisällöltään luotettavia. Palaan myös aina tarvittaessa korjaamaan ja päivittämään artikkeleitani.
Luonnontieteiden ollessa kyseessä kyse on progressiivisesta tiedon alueesta. Uudet havainnot ja tutkimustulokset voivat saada aikaan sen, että vanhoja näkemyksiä on korjattava tai täsmennettävä. Elävä solu on käsittämättömän monimutkainen toimiva järjestelmä, joka itse asiassa muuttuu tiedon lisääntyessä entistäkin monimutkaisemmaksi ja ihmeellisemmäksi.
Solu on biologian perusyksikkö
Solu on biologian perusyksikkö ja kaikkien elävien organismien rakenteellinen ja toiminnallinen perusyksikkö. Kaikki elämä maapallolla koostuu soluista, olivatpa ne sitten yksisoluisia tai monisoluisia organismeja. Soluja on monenlaisia ja ne voivat vaihdella rakenteeltaan ja toiminnoiltaan eri eliöiden välillä.
Jokainen solu koostuu solukalvosta, joka erottaa sen ympäristöstä, ja sisältää solulimaa, joka on solun sisäinen neste, jossa monet solun toiminnoista tapahtuvat. Solulimassa sijaitsee useita soluelimiä, kuten mitokondrioita, Golgin laite ja endoplasmakalvostoa, jotka suorittavat erilaisia tehtäviä solussa.
Solun (eukaryootti) geneettinen materiaali sijaitsee solun tumassa, joka sisältää DNA:ta (deoksiribonukleiinihappoa). DNA sisältää solun perintötekijät eli geenit, jotka määrittävät solun toiminnot ja ohjaavat sen kehitystä ja toimintaa.
Solut suorittavat monia elintärkeitä tehtäviä, kuten aineenvaihduntaa, energian tuotantoa, solunjakautumista ja erilaistumista, signaalinsiirtoa ja solujen välisiä vuorovaikutuksia.
Soluissa tapahtuu myös monia spesifisiä toimintoja, jotka vaihtelevat solutyypin mukaan. Esimerkiksi lihassolut mahdollistavat liikkeen, hermosolut välittävät hermoimpulsseja, ja verisolut kuljettavat happea ja muita aineita elimistön eri osiin.
Solut voivat järjestäytyä eri tavoin muodostaakseen erilaisia kudoksia ja elimiä, jotka muodostavat eliöiden monimutkaisemman rakenteen. Solubiologian tutkimus auttaa ymmärtämään solujen rakennetta, toimintaa ja vuorovaikutuksia sekä niiden merkitystä elämän monimuotoisuudelle ja terveydelle.
Solun hämmästyttävä toimiva ja täsmennetty monimutkaisuus
Jotta solun ihmeellisyyttä voisi arvostaa on syytä ymmärtää kuinka monimutkaisesta järjestelmästä on kyse. Tämän artikkelin kuvaukset solun rakenteesta ja kuvat esi- ja aitotumallisista soluista ovat äärimmäisen pelkistettyjä. Jos ei ymmärrä tätä niin voisi saada virheellisen kuvan solusta ja luulla, että eihän se solu mitenkään kovin ihmeelliseltä näytä. Tämä olisi totaalinen väärinkäsitys. Yritän valaista solun täsmennettyä funktionaalista monimutkaisuutta kuvauksen avulla.
Kuvittele solu mikroskooppisenpieneksi superteknologialla varustetuksi tietokoneohjatuksi tehtaaksi, joka toimii 24/7 tuottaen monimutkaisia tuotteita. Tehtaassa on lukemattomia robottityöntekijöitä, jotka ovat erikoistuneet eri työtehtäviin. Jokaisella robotilla on tarkka rooli ja vastuualue, ja ne kommunikoivat keskenään tehokkaasti tietokoneohjelmien avulla.
Tietokoneohjelmat antavat tarkat ohjeet tehtaan roboteille, milloin ja miten tiettyä tehtävää tulee suorittaa.
Lisäksi tehtaassa on lukuisia erilaisia muita automaattisia koneita ja laitteita, jotka toimivat tietokoneohjelmien ohjaamina. Ne valmistavat raaka-aineista monimutkaisia komponentteja, liikuttavat niitä paikasta toiseen ja lopulta kokoavat ne lopulliseksi tuotteeksi. Kaikki tämä tapahtuu tarkasti säädellyssä ympäristössä, jossa energiaa tuotetaan, jätettä käsitellään ja tarvittavat materiaalit ja resurssit otetaan sisään ja lähetetään ulos. Tämä superteknologialla varustettu tietokoneohjattu tehdas, joka on paljon pienempi kuin hiusneulan kärki, edustaa solun hämmästyttävää monimutkaisuutta ja sen kykyä suorittaa monia erilaisia tehtäviä samanaikaisesti.
Tehdasta ympäröi suojamuuri, jossa on portit vartioineen. Vartioitu portti muurissa mahdollistaa tarkasti valittujen tavaroiden ja materiaalien pääsyn tehtaalle, samalla kun estää ei-toivottujen pääsyn.
Kaiken tämän lisäksi tehdas rakentaa kopioita itsestään.
Ehkä tämä kuvaus auttaa edes jollakin tavalla ymmärtämään solun ihmeellisyyttä.
Kirjassa The Miracle of the Cell biokemisti Michael Denton kutsuu solua Kolmanneksi Äärettömyydeksi, viitaten tällä solun monimutkaisuuteen. Hän kirjoitti: "Siinä missä kosmos tuntuu äärettömän laajalta ja atomien maailma äärettömän pieneltä, tuntuu solu äärettömän monimutkaiselta."
Elävän solun alkuperä
Luonnon nanoteknologia on todella hämmästyttävää. Ei ole siksi yllätys, että elävän solun alkuperää on vaikea selittää ja sen tutkimisessa ei ole päästy kovin pitkälle vuosikymmenten työstä huolimatta. Aihetta käsittelevä wikipedia-artikkeli myöntää heti alkuun "Elämän alkuperä eli elämän ilmaantuminen maapallolle on edelleen ratkaisematon kysymys".
Toimivaa polkua elottomista aineista elävään soluun ei ole vielä löydetty, mikäli selitystä haetaan puhtaasti metodologisen naturalismin pohjalta. Jos näkökenttää laajennetaan filosofisiin ja teologisiin näkökulmiin on solu mahdollista tulkita olevan älykkään suunnittelun tuote ilman, että syyllistytään "aukkojen jumala" -argumenttiin. Nykytieto (ei tietämättömyys) solusta on johdonmukainen sen ymmärryksen kanssa mitä ihmiskunta tietää ohjaamattomien sattumanvaraisten sekä älykkäästi ohjattujen prosessien rajoituksista ja mahdollisuuksista. Monimutkaisia täsmennettyjä toimivia järjestelmiä ja informaatiota syntyy tavallisesti vain älykkään toimijan vaikutuksesta. 'Onnekkaiden yhteensattumien' ketjun kasvaessa heikkenee myöskin sattuman selitysvoima. Älyä vailla olevien ohjaamattomien tapahtumaketjujen rakentavan voiman käytännöllinen raja tulee nopeasti vastaan. Joku voi voittaa lotossa päävoiton kerran ja sen pelkkää sattumaa, mutta monta perättäistä päävoittoa on vaikeaa lukea pelkän sattuman piikkiin.
Samankaltaista älykkään suunnittelun tunnistamista käytetään tavanomaisesti arkeologiassa kun yritetään ratkaista muinaisten esineiden alkuperä ja tähtitieteessä kun avaruudesta etsitään merkkejä älyllisestä elämästä (SETI-projekti). Miksei suunnittelun tunnistamisen logiikka soveltuisi myös molekyylikemiaan ja biologiaan? Mitään muuta todellista estettä sille ei ole kuin filosofinen ennakkoasenne. Sitä paitsi kaikki tiedemiehetkin tuntuvat tunnustavan älykkään suunnittelun vaikutelman luonnossa, koska se on niin silmiinpistävän ilmeistä.
Francis Crick joka oli yksi DNA-kaksoiskierrerakenteen tunnistajista sanoi, että "Biologien täytyy jatkuvasti pitää mielessään, että se mitä he näkevät (tutkiessaan luontoa) ei ole suunnittelun vaan evoluution tulos." (What Mad Pursuit)
Hän siis tunnusti, että suunnittelun vaikutelma on niin voimakas, että sen sivuuttaminen vaatii henkistä ponnistelua. Suunnittelun tunnistaminen tapahtuu siis luonnollisena reaktiona, mutta evoluution tunnistaminen vaatii tämän intuitiivisen ensivaikutelman tietoista tukahduttamista.
Ristiriitaisesti Francis Crick kuitenkin esitti myös ohjatun panspermian hypoteesin, jonka mukaan elämä maan päällä on älykkäiden avaruusolentojen aikaansaannos. Älykkään suunnittelun vaikutelma luonnossa on vastaansanomattoman voimakas!
Kirjassaan Evolution: A Theory in Crisis biokemisti Michael Denton pohti solun alkuperää seuraavasti: "Yksinkertaisimmankin tunnetun solun monimutkaisuus on niin suuri, että on mahdotonta hyväksyä, että tällainen objekti olisi voinut äkillisesti syntyä jonkinlaisen kummallisen, äärimmäisen epätodennäköisen tapahtuman seurauksena. Tällainen tapahtuma olisi erottamaton ihmeestä."
Suunnittelun alkuperä jakaa luonnollisesti mielipiteitä tiedemiesten keskuudessa. Onko se sattumasta rakennusaineensa ammentava evoluutio, älykkäät avaruusolennot, multiversumin aikaansaama väistämätön lopputulos vai jokin yliluonnollinen Äly? Koska huipputiedemiesten keskuudesta löytyy näiden erilaisten selitysvaihtoehtojen kannattajia, emme voi perustaa omaa kantaamme pelkkiin asiantuntijoiden näkemyksiin. Jos haluamme muodostaa oman valistuneen kannan asiasta on meidän omalla vastuullamme tutkija näitä asioita ja pohtia mitä selitysmallia saatavilla olevat todisteet tukevat parhaiten.
Kaksi solutyyppiä
Prokaryootit (alkueliöt) ja eukaryootit (eläinsolut ja kasvisolut) ovat kaksi perustavanlaatuisesti erilaista solutyyppiä, jotka eroavat toisistaan rakenteen suhteen.
Eläinsolut ja kasvisolut ovat molemmat eukaryoottisia soluja, kun taas alkueliöt (prokaryoottiset mikro-organismit, kuten bakteerit ja arkit) ovat prokaryoottisia soluja. Eukaryoottisilla soluilla on monimutkaisempi rakenne ja ne sisältävät soluelimiä, kuten tuman ja mitokondrioita, jotka puuttuvat prokaryoottisista soluista. Eukaryoottiset solut löytyvät monista eri eliöryhmistä, kuten kasveista, eläimistä, sienistä ja protisteista, kun taas prokaryoottiset solut ovat pääasiassa bakteerien ja arkeonien muodossa.
Tässä on muutamia keskeisiä eroja prokaryoottien ja eukaryoottien välillä:
Solurakenne: Prokaryoottinen solu on yksinkertaisempi ja pienempi, kun taas eukaryoottinen solu on monimutkaisempi ja suurempi.
Solun ydin: Prokaryooteilla ei ole solun ydintä eli tumaa, kun taas eukaryooteilla on selkeästi määritelty solun ydin, joka sisältää DNA:n. Prokaryooteilla DNA sijaitsee solulimassa vapaana, ilman erillistä kalvoa.
Soluelimet: Prokaryooteilla on vähemmän soluelimiä ja ne ovat yksinkertaisempia, kun taas eukaryooteilla on monia soluelimiä, kuten mitokondrioita, endoplasmakalvostoja, Golgin laitteita ja lysosomeja. Nämä soluelimet suorittavat erilaisia toimintoja solun sisällä.
Kromosomien rakenne: Prokaryooteilla DNA on usein yhtenäinen renkaanmuotoinen molekyyli, kun taas eukaryooteilla DNA on jaettu useisiin lineaarisiin kromosomeihin.
Jakautuminen: Prokaryooteilla solun jakautuminen tapahtuu yksinkertaisella binaarisella jakautumisella, kun taas eukaryooteilla solun jakautuminen on monimutkaisempi prosessi, joka sisältää mitoosin (tavallinen solunjakautuminen) tai meioosin (sukusolujen muodostuminen).
Monimuotoisuus: Prokaryootit kuuluvat kahteen pääryhmään eli kuntaan, arkeonit ja bakteerit, kun taas eukaryootit ovat monimuotoisempia ja jakautuvat useisiin pääryhmiin, kuten eläinkunta, kasvikunta, sienet ja protistit.
Nämä ovat vain muutamia keskeisiä eroja prokaryoottien ja eukaryoottien välillä. Näiden erojen vuoksi näillä kahdella solutyypillä on erilaisia ominaisuuksia ja toimintoja. Seuraavaksi kuvailen tarkemmin prokaryootteja ja eukaryootteja.
Prokaryootit
Prokaryootti on yksinkertaisempi solutyypin muoto, joka eroaa merkittävästi eukaryooteista. Prokaryoottisolut ovat mikroskooppisen pieniä ja löytyvät kaikkialta elinympäristöstä, kuten vedestä, maasta, ilmasta ja eliöiden kehosta.
Prokaryoottiset solut eivät sisällä soluelimiä, kuten tumaa tai mitokondrioita. Sen sijaan niillä on 'yksinkertainen' solurakenne, joka koostuu soluseinästä, solukalvosta ja geeniaineksesta, joka sijaitsee solulimassa.
Prokaryoottien geneettinen materiaali, eli DNA, sijaitsee solun sisällä, mutta se ei ole tarkasti rajattu tumakotelolla. Prokaryootin DNA on usein esitetty yhtenäisenä kromosomina, joka kelluu solulimassa. Lisäksi prokaryooteilla voi olla pieniä rengasmaisia DNA-palasia, joita kutsutaan plasmideiksi. Plasmidit voivat sisältää lisägeenejä, jotka tarjoavat prokaryooteille lisäominaisuuksia, kuten vastustuskyvyn antibiooteille tai kyvyn suorittaa tiettyjä biokemiallisia reaktioita.
Prokaryoottiset solut suorittavat elintärkeitä toimintoja, kuten aineenvaihduntaa, solunjakautumista ja energiantuotantoa. Ne ovat myös tärkeitä ekosysteemien kiertävän aineen hajottajia ja osallistuvat typen kiertoon, fotosynteesiin ja muihin biokemiallisiin prosesseihin.
Prokaryoottien eliöryhmiin kuuluvat bakteerit ja arkeonit. Bakteerit ovat yleisiä mikro-organismeja, joita löytyy kaikkialta, kun taas arkeonit esiintyvät usein äärimmäisissä ympäristöissä, kuten kuumissa lähteissä, suolajärvissä ja syvänmeren savuttomissa tulivuorissa.
Vaikka prokaryoottisolut ovat rakenteeltaan yksinkertaisempia kuin eukaryoottisolut, ne ovat silti erittäin tärkeitä elämän monimuotoisuuden kannalta ja niillä on merkittävä rooli ekosysteemeissä ja biokemiallisissa prosesseissa.
Tässä on luettelo tärkeimmistä prokaryoottityypeistä:
Bakteerit: Bakteerit ovat yleisin prokaryoottien ryhmä ja niitä löytyy lähes kaikista elinympäristöistä, kuten maasta, vedestä, ilmasta ja eliöiden pinnalta. Bakteerit voivat olla hyödyllisiä tai haitallisia ihmisille ja ympäristölle. Esimerkkejä bakteerilajeista ovat Escherichia coli, Staphylococcus aureus ja Bacillus subtilis.
Arkeonit: Arkeonit ovat toinen tärkeä prokaryoottiryhmä, joka erottuu bakteereista geneettisen ja kemiallisen rakenteen perusteella. Arkeoneja löytyy usein äärimmäisistä ympäristöistä, kuten kuumista lähteistä, suolajärvistä ja syvänmeren savuttomista tulivuorista. Ne voivat myös esiintyä normaaleissa ympäristöissä. Esimerkkejä arkeonilajeista ovat Halobacterium, Methanococcus ja Thermococcus.
Syanobakteerit: Syanobakteerit, joita kutsutaan myös sinileviksi, ovat fotosynteettisiä prokaryootteja. Ne kykenevät tuottamaan energiansa auringonvalon avulla ja vapauttamaan happea fotosynteesin sivutuotteena. Syanobakteerit voivat muodostaa suuria leväkukintoja ja ovat tärkeitä ekosysteemien ravintoketjuissa. Esimerkkejä syanobakteerilajeista ovat Anabaena, Spirulina ja Nostoc.
Spirokeetat: Spirokeetat ovat spiraalimaisia prokaryoottisia bakteereja, joilla on kierretyyppinen solurakenne. Ne liikkuvat kierreliikkeellä flagellojen avulla. Jotkut spirokeetat ovat patogeenisiä ja voivat aiheuttaa sairauksia, kuten syfilistä ja leptospiroosista. Esimerkkejä spirokeetalajeista ovat Treponema pallidum ja Borrelia burgdorferi.
Riketsiat: Riketsiat ovat pieniä, solunsisäisiä prokaryoottisia bakteereja. Ne voivat aiheuttaa sairauksia ihmisille ja eläimille ja tarttuvat usein hyönteisten pureman tai punkin pureman kautta. Esimerkkejä rickettsialajeista ovat Rickettsia rickettsii (Kalliovuorten pilkkukuume) ja Rickettsia typhi (murine typhus).
Nämä ovat vain muutamia esimerkkejä prokaryoottien tärkeimmistä tyypeistä. Prokaryoottinen maailma on erittäin monimuotoinen ja sisältää lukemattomia muita lajeja ja sukupuuttoon kuolleita ryhmiä, jotka ovat muovanneet maapallon elämää ja ekosysteemejä.
Tarkempaa tietoa prokaryoottien rakenteesta
Kun sanotaan, että prokaryoottiset solut ovat yksinkertaisia, se tarkoittaa lähinnä sitä, että ne ovat rakenteellisesti yksinkertaisempia kuin eukaryoottiset solut. Prokaryoottisten solujen rakenne ja toiminnot ovat kuitenkin edelleen hyvin monimutkaisia. Tarkastelemme nyt prokaryoottisen solun tärkeimpiä osia ja niiden toimintoja.
Soluseinä: Prokaryoottiset solut ovat yleensä ympäröity soluseinällä, joka tarjoaa suojaa solulle ja ylläpitää sen muotoa. Soluseinä voi koostua erilaisista materiaaleista, kuten peptidoglykaanista bakteereissa ja S-layerista arkeissa.
Solukalvo: Solukalvo on prokaryoottisen solun uloin rakenne, joka ympäröi solua. Se koostuu fosfolipidikerroksesta ja proteiineista. Solukalvo säätelee aineiden kulkeutumista solun ja ympäristön välillä ja suojaa solua haitallisilta aineilta.
Nukleoidi: Prokaryoottisissa soluissa DNA sijaitsee nukleoidissa. Nukleoidi ei ole erillinen rakenne, vaan DNA on suoraan solun sytoplasmassa. Se sisältää solun geneettisen materiaalin ja ohjaa solun toimintaa.
Ribosomit: Prokaryoottisissa soluissa on ribosomeja, jotka ovat vastuussa proteiinisynteesistä. Ribosomit koostuvat ribosomaalisesta RNA:sta (rRNA) ja proteiineista. Ne sitovat lähetti-RNA (mRNA) molekyylejä ja auttavat muodostamaan proteiineja solun tarpeisiin.
Solulima: Solulima on prokaryoottisen solun sisäinen vesipitoinen aine, joka sisältää solun erilaisia molekyylejä ja rakenteita. Se on paikka, jossa monet solun kemialliset reaktiot tapahtuvat, kuten aineenvaihdunta ja proteiinien synteesi.
Prokaryoottiset solut voivat olla hyvin monimuotoisia ja sopeutua erilaisiin ympäristöihin, mikä on tehnyt niistä menestyneitä ja vallitsevia elämänmuotoja maapallolla.
Vaikka niiden rakenne on yksinkertaisempi kuin eukaryoottisilla soluilla, ne ovat edelleen kykeneviä suorittamaan monia tärkeitä toimintoja, jotka mahdollistavat niiden selviytymisen ja lisääntymisen.
Aineenvaihdunta: Prokaryoottiset solut ovat metabolisesti aktiivisia ja kykenevät suorittamaan useita aineenvaihduntaprosesseja. Ne voivat hajottaa ravinteita, kuten hiilihydraatteja, lipidejä ja proteiineja, ja käyttää niitä energianlähteenä. Prokaryoottiset solut voivat myös suorittaa fotosynteesiä, jossa ne käyttävät auringonvaloa energian tuottamiseen.
Soluhengitys: Prokaryoottiset solut suorittavat soluhengitystä, jossa ne muuttavat ravinteiden, kuten glukoosin, energiaa käyttäen ATP-molekyyleiksi. Tämä prosessi tapahtuu soluliman sisällä soluhengitysketjussa, jossa elektronit siirtyvät molekyyleiltä toiselle ja lopulta yhdistyvät happimolekyyleihin.
Proteiinisynteesi: Prokaryoottiset solut valmistavat proteiineja proteiinisynteesin avulla. Tämä tapahtuu ribosomeissa, jotka sitovat lähetti-RNA (mRNA) molekyylejä ja ohjaavat aminohappoketjun muodostumista. Proteiinit ovat tärkeitä solun toiminnan kannalta, ja ne voivat toimia entsyymeinä, rakennuspalikoina tai solujen viestinvälittäjinä.
Solun jakautuminen: Prokaryoottiset solut lisääntyvät jakautumalla, mikä on tärkeä tapa monistaa niiden geneettistä materiaalia ja lisääntymään. Tämä tapahtuu bakteereissa solun jakautuessa binäärisellä fissiolla, jossa solun DNA kopioituu ja jakautuu kahteen uuteen soluun.
Ympäristöön reagointi: Prokaryoottiset solut kykenevät havaitsemaan ja reagoimaan ympäristön muutoksiin. Ne voivat liikkua ympäristössä käyttäen erilaisia rakenteita, kuten flagelloja. Lisäksi prokaryoottiset solut voivat muuttaa toimintaansa vastauksena ympäristötekijöihin, kuten ravinnon saatavuuteen tai kemiallisiin signaaleihin.
Geneettinen materiaali: Prokaryoottiset solut sisältävät geneettisen materiaalinsa DNA:ssa, joka sijaitsee solun sytoplasman alueella. DNA-kaksoisjuoste sisältää solun perimän ja sisältää tarvittavat tiedot solun toiminnan säätelyyn ja proteiinien valmistamiseen.
Nämä ovat vain joitain prokaryoottisen solun tärkeimmistä toiminnoista. Vaikka prokaryoottiset solut ovat yksinkertaisia rakenteeltaan, niiden kyky suorittaa monia elämän perusprosesseja on keskeinen syy siihen, että ne ovat vallitseva elämänmuoto maapallolla.
Eukaryootit
Eukaryootti on solutyypin muoto, joka on kehittyneempi ja monimutkaisempi kuin prokaryootti. Eukaryoottiset solut ovat läsnä monisoluisissa organismeissa, kuten eläimissä, kasveissa, sienissä ja protisteissa. Ne ovat myös läsnä yksisoluisissa eliöissä, kuten hiivoissa ja ameboissa.
Eukaryoottiset solut ovat rakenteellisesti monimuotoisia ja niillä on useita tärkeitä piirteitä. Niiden keskeinen ero prokaryoottisiin soluihin on, että ne sisältävät enemmän soluelimiä, jotka suorittavat erikoistuneita tehtäviä solun sisällä.
Tärkeä piirre eukaryoottisissa soluissa on niiden tuma. Tuma on kalvorakenteinen soluelin, joka sisältää solun geneettisen materiaalin, DNA:n, joka on järjestäytynyt kromosomeiksi. Tumassa tapahtuu DNA:n replikaatio ja transkriptio, mikä mahdollistaa geenien ilmentymisen proteiineiksi.
Lisäksi eukaryoottisilla soluilla on useita muita soluelimiä, kuten mitokondrioita, jotka tuottavat solulle energiaa, Golgin laitteisto, joka osallistuu proteiinien jatkokäsittelyyn, ja endoplasmakalvosto, joka toimii proteiinien synteesipaikkana. Eukaryoottisissa soluissa voi myös olla solukohtaisia rakenteita, kuten viherhiukkasia, jotka ovat vastuussa fotosynteesistä kasveissa ja levissä, tai solunesteeseen sijoittuneita solunesteiden täytteitä, kuten vakuoleja kasveissa ja lysosomeja eläinsoluissa.
Eukaryoottisilla soluilla on myös monimutkainen solukalvo, joka erottaa ne ympäristöstään. Solukalvo sisältää erilaisia kuljetusproteiineja, jotka sallivat aineiden liikkumisen solun sisään ja ulos.
Eukaryoottiset solut suorittavat monia tehtäviä kehittyneemmin kuin prokaryoottiset solut. Ne ovat erikoistuneet eri tehtäviin ja voivat järjestäytyä monisoluisiksi organismeiksi, joissa eri solutyypit toimivat yhdessä. Eukaryoottisilla organismeilla on monimutkainen rakenne ja ne voivat suorittaa monenlaisia toimintoja, kuten liikkumista, aistimista, lisääntymistä ja solujen erilaistumista eri kudostyypeiksi.
Yhteenvetona voidaan todeta, että eukaryootti on solutyypin muoto, joka on rakenteellisesti monimutkaisempi kuin prokaryootti. Sen keskeisiä piirteitä ovat tuma, solulima, soluelimet ja monimuotoinen solukalvo. Eukaryoottiset solut ovat läsnä monisoluisissa organismeissa ja ne ovat kehittyneet suorittamaan monimutkaisia tehtäviä.
Lisää tietoa eukaryoottien rakenteesta
Tarkastelemme seuraavaksi eukaryoottisen solun tärkeimpiä osia ja niiden toimintoja.
Solukalvo: Solukalvo on eukaryoottisen solun uloin rakenne, joka ympäröi solua ja erottaa sen ympäristöstä. Se koostuu fosfolipidikerroksesta, jossa on upotettuja proteiineja. Solukalvo säätelee aineiden kulkeutumista solun ja ympäristön välillä ja ylläpitää solun sisäistä ympäristöä.
Tuma: Tuma on eukaryoottisen solun keskeinen osa, joka sisältää solun DNA:n. Se toimii solun geneettisen materiaalin säilytyspaikkana ja ohjaa solun toimintaa lähettämällä DNA:n kopioita lähetti-RNA:ksi (mRNA), joka puolestaan ohjaa proteiinisynteesiä.
Soluelimet:
Mitokondrio: Mitokondriot ovat soluelimiä, jotka ovat vastuussa soluhengityksestä, energiantuotannosta. Ne polttavat ravintoaineita, kuten sokeria, ja tuottavat ATP-molekyylejä, jotka toimivat solun energianlähteenä.
Endoplasmakalvosto (ER): Endoplasmakalvosto on verkostomainen rakenne, joka on yhteydessä tumakalvoon ja solukalvoon. Se toimii solun proteiinien ja lipidien synteesipaikkana ja osallistuu niiden kuljetukseen solun eri osien välillä.
Golgin laite: Golgin laite vastaanottaa, muokkaa ja pakkaa proteiineja ja lipidejä, jotka tulevat endoplasmakalvostosta. Se toimii myös proteiinien lajittelukeskuksena, jossa ne osoitetaan oikeisiin paikkoihin solussa.
Lysosomi: Lysosomit ovat soluelimiä, jotka sisältävät hajottavia entsyymejä. Ne vastaavat solun jätteiden ja vaurioituneiden osien hajottamisesta ja kierrättämisestä.
Keskusjyvänen: Keskusjyvänen on soluelin, joka esiintyy eläinsoluissa. Se sijaitsee tuman lähellä ja osallistuu solun jakautumiseen.
Ribosomit: Ribosomit ovat proteiinisynteesikoneita, jotka valmistavat proteiineja solun tarpeisiin. Ne voivat olla joko vapaasti esiintyviä solulimassa tai kiinnittyneinä endoplasmakalvostoon. Ribosomit koostuvat ribosomaalisesta RNA:sta (rRNA) ja proteiineista.
Solulima: Solulima on eukaryoottisen solun sisäinen nesteseos, joka on suurimmaksi osaksi vettä ja siihen liuenneita aineita. Se toimii paikkana, jossa solun kemialliset reaktiot tapahtuvat, ja siinä sijaitsevat useat solun osat, kuten ribosomit ja mitokondriot.
Tässä oli lyhyt katsaus eukaryoottisen solun joihinkin tärkeimpiin osiin. Eukaryoottiset solut ovat erittäin monimutkaisia ja niissä on monia muita soluelimiä ja rakenteita, jotka suorittavat erilaisia tehtäviä solun toiminnassa. Yhteistyö näiden osien välillä mahdollistaa solun elintoiminnot, kuten aineenvaihdunnan, kasvun, jakautumisen ja erilaistumisen.
Seuraavissa artikkeleissa jatkan aiheesta lisää ja kuvailen solun rakennetta ja toimintoja tarkemmin.
Terveisin,
Okulaarinen tieteilijä
Nettisivuja, joissa tietoa solusta :
Kirjoja:
Tapana, Pentti: Elävä solu. Gaudeamus 2010.
Denton, Michael: The Miracle of Cell. Discovery Institute 2020.
Denton, Michael: Evolution: A Theory in Crisis. Adler & Adler. 3. painos 2002.
Videoita solun sisäisestä elämästä:
Comments