Cell
Bioloogias on rakk organismide põhistruktuur. Kõik rakud tekivad teiste rakkude jagunemise teel.
Väljaspool rakku olev keskkond on raku sisemusest tsütoplasmast eraldatud rakumembraaniga. Mõne raku sees jäävad raku osad teistest osadest eraldi. Neid eraldiseisvaid osi nimetatakse organellideks (nagu väikesed organid). Igaüks neist teeb rakus erinevaid asju. Näiteks on tuum (kus asub DNA) ja mitokondrid (kus muundatakse keemilist energiat).
Eukarüootide (vasakul) ja prokarüootide (paremal) rakud.
Endoteelirakk: tuumad värvitud siniseks, mitokondrid värvitud punaseks ja F-aktiin, mikrofilamentide komponent, värvitud roheliseks. Raku kujutatud fluorestsentsmikroskoobiga.
Rakkude liigid
On olemas kaks põhilist rakuliiki: prokarüootilised rakud ja eukarüootilised rakud. Prokarüoodid, bakterid ja arheoidid, on lihtsad rakud, millel puudub rakutuum. Neil on aga bakteriaalsed mikroosakonnad.
Eukarüoodid on keerulised rakud, milles on palju organelle ja muid raku struktuure. Nad on suuremad kui prokarüootide rakud: nende maht võib olla kuni 1000 korda suurem. Eukarüoodid hoiavad oma geneetilist teavet (DNA) kromosoomides rakutuumas. Organismid (elusolendid), mis koosnevad mitmest rakust, on eukarüoodid.
Prokarüootiliste organismide liigid
Praegu on ainukesed elusolevad prokarüootilised organismid bakterid ja arheoidid. Prokarüootilised organismid arenesid välja enne eukarüootilisi organisme, nii et ühel hetkel koosnes maailm ainult prokarüootilistest organismidest. On olemas ka viirused, mida on raske liigitada, kuid mis põhjustavad mõningaid olulisi haigusi. Viirused koosnevad RNA-st ehk DNA-st ja valkudest ning paljunevad ise bakterite või eukarüootide rakkude sees.
Eukarüootiliste organismide liigid
Üherakuline
Üherakulised organismid koosnevad ühest rakust. Näited ainuraksete organismide kohta on järgmised:
- Amoeba
- Paramecium
Üherakulised organismid peavad:
Kõik ainuraksed organismid peavad:
- vabaneda jäätmetest (ära visata)
- paljuneb (teeb iseennast rohkem)
- kasvada
Mõned võivad:
- liikuda
- tajuda oma keskkonda
- saavad oma energiat päikesest (nt tsüanobakterid).
- kääritamine (nt pärmid)
- kasutavad anaeroobset hingamist (nt Clostridium botulinum).
Mitmerakkuline
Mitmesugused organismid koosnevad paljudest rakkudest. Nad on keerulised organismid. See võib olla väike arv rakke või miljoneid või triljoneid rakke. Kõik taimed ja loomad on paljurakulised organismid. Mitmerakulise organismi rakud ei ole kõik ühesugused. Nad on erineva kuju ja suurusega ning teevad organismis erinevat tööd. Rakud on spetsialiseerunud. See tähendab, et nad teevad ainult teatavat liiki tööd. Iseenesest ei suuda nad teha kõike seda, mida organism vajab eluks. Nad vajavad teiste tööde tegemiseks teisi rakke. Nad elavad koos, kuid ei saa elada üksi.
Paramecium , üherakuline organism.
Loomaraku lihtne skeem
Taimeraku lihtne skeem
Raku ajalugu
Rakud avastas Robert Hooke (1635-1703). Ta kasutas kahe läätsega liitmikroskoopi, et uurida korgi struktuuri, lehti ja mõningaid putukaid. Ta tegi seda umbes alates 1660. aastast ja teatas sellest 1665. aastal oma raamatus "Micrographica". Ta nimetas rakud ladinakeelse sõna cella järgi, mis tähendab tuba. Ta tegi seda seetõttu, et tema arvates nägid rakud välja nagu väikesed ruumid.
Paljud teised loodusteadlased ja filosoofid proovisid uut instrumenti. Taimede struktuuri uurisid Nehemiah Grew (1641-1712) ja Marcello Malpighi (1628-1694). Grew' peateos oli "The anatomy of plants" (1682). Ei ole selge, kes nägi esimesena loomseid rakke, Malpighi, Jan Swammerdam (1637-1680) või Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723). . p17
Leeuwenhoeki avastused ja joonistused "väikestest loomakestest" avasid loodusteadlastele täiesti uue maailma. Avastati algloomad ja mikroorganismid üldiselt ning avastused nende kohta jätkuvad tänapäevani. Christian Gottfried Ehrenbergi raamat Die Infusionsthierchen võttis 1838. aastal teadaoleva kokku. Lorenz Oken (1779-1851) kirjutas 1805. aastal, et infusoria (mikroskoopilised vormid) on kogu elu alus.
Idee, et rakud on suuremate eluvormide aluseks, tekkis 18. sajandil. Selle väljaselgitamine, kes seda tööd tegi, on võtnud aega:
"Tšehh Jan Purkyně (1787-1869) ja tema õpilase ja kaastöölise Gabriel Valentini (1810-1883) tööd on rahvuslastest sakslaste poolt ebaõiglaselt halvustatud. Neil on õigus mõningasele eelisõigusele rakuteoorias". 9. peatükk Johannes Müller (1801-1858) andis samuti suure panuse. "Tema õpilane Theodor Schwann (1810-1882) ja Matthias Schleiden (1804-1881) said aga tunnustust rakuteooria eest, hoolimata sellest, et mõned nende tähelepanekud ei olnud õiged ja nende tunnustused eelmistele töötajatele olid "paroodia".p97
Rakuteooria sisaldab neid olulisi ideid:
- Kõik elusolendid koosnevad rakkudest.
- Rakk on kõikide organismide struktuuri ja funktsiooni põhiüksus.
- Iga rakk pärineb teisest rakust, mis elas enne seda.
- Tüvi on raku põhielement.
Rakkude paljunemine
Metazoomide keharakud jagunevad lihtsa mitootilise rakkude jagunemise teel. Suguline paljunemine on eukarüootidel esivanemate pärusmaa ja metazoidel toimub see spetsialiseerunud sugurakkude abil. Need tekivad protsessis, mida nimetatakse meioosiks.
Prokarüootilised rakud paljunevad binaarse jagunemise teel, kus rakk lihtsalt jaguneb kaheks. Nii mitoosi kui ka binaarse jagunemise puhul peab rakk reprodutseerima (kopeerima) kogu oma geneetilist teavet (DNA), et iga uus rakk saaks koopia.
Seotud leheküljed
- Tsütoloogia
Küsimused ja vastused
K: Milline on organismide põhiline struktuur bioloogias?
V: Rakk on bioloogias organismide põhistruktuur.
K: Kuidas rakud tekivad?
V: Rakud tekivad teiste rakkude jagunemise teel.
K: Mis eraldab rakust väljaspool asuvat keskkonda raku sisemusest tsütoplasmast?
V: Rakumembraan eraldab keskkonna väljaspool rakku selle sees olevast tsütoplasmast.
K: Mis on organellid?
V: Organellid on raku osad, mis jäävad teistest osadest eraldi ja teevad rakus erinevaid asju.
K: Milles asub DNA?
V: DNA asub tuumas, mis on organell.
K: Kus muundub keemiline energia?
V: Keemiline energia muundatakse mitokondrites, mis on organell.