2.3.Μια περιήγηση στο εσωτερικό του κυττάρου

Question 1

Ποιά είναι μακροσκοπικά η μορφή του πυρήνα;

Answer 1

Ο πυρήνας είναι το πιο ευδιάκριτο οργανίδιο των ευκαρυωτικών κυττάρων.
Το σχήμα του πυρήνα είναι συνήθως σφαιρικό ή ωοειδές και η διάμετρός του, αν και ποικίλλει, προσεγγίζει τα 5 μm.
Σε μερικά κύτταρα βρίσκεται περίπου στο κέντρο τους, σε άλλα όμως δε φαίνεται να έχει σταθερή θέση.

Question 2

Πόσοι πυρήνες υπάρχουν σε ένα κύτταρο;

Answer 2

Ένας. Κατά κανόνα υπάρχει ένας πυρήνας σε κάθε κύτταρο.
Δύο. Υπάρχουν και κύτταρα με δύο πυρήνες, όπως το κύτταρο του πρωτόζωου Παραμέτσιουμ
(Paramecium).
Πολυάριθμοι. Υπάρχουν κύτταρα με πολυάριθμους πυρήνες, όπως ορισμένα μυϊκά.
Κανένας. Υπάρχουν όμως και κύτταρα, όπως είναι τα ώριμα ερυθρά αιμοσφαίρια, που κατά τη
διάρκεια της διαφοροποίησής τους χάνουν τον πυρήνα τους.

Question 3

Πώς οριοθετείται ο πυρήνας σε σχέση με το κυτταρόπλασμα;

Answer 3

Ο πυρήνας περιβάλλεται από τον πυρηνικό φάκελο ή πυρηνική μεμβράνη, που αποτελείται
από δύο στοιχειώδεις μεμβράνες, μια εσωτερική και μια εξωτερική. Η παρατήρηση του πυρηνικού φακέλου με το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο δείχνει ότι κατά διαστήματα παρουσιάζει πόρους, τους πόρους της πυρηνικής μεμβράνης.

Question 4

Πώς σχηματίζονται οι πόροι της πυρηνικής μεμβράνης;

Answer 4

Οι πόροι της πυρηνικής μεμβράνης σχηματίζονται από τη συνένωση της εσωτερικής με την εξωτερική μεμβράνη.

Question 5

Ποιός είναι ο ρόλος των πόρων της πυρηνικής μεμβράνης;

Answer 5

Οι πυρηνικοί πόροι παίζουν σημαντικό ρόλο στην επικοινωνία του πυρήνα με το κυτταρόπλασμα, γιατί ελέγχουν τα μακρομόρια που ανταλλάσσονται μεταξύ τους.

Question 6

Πώς ονομάζεται το εσωτερικό του πυρήνα και τι περιέχει;

Answer 6

Το εσωτερικό του πυρήνα καταλαμβάνεται από το πυρηνόπλασμα. Είναι μια ημίρρευστη ουσία, στην οποία περιέχονται:
1) το σύνολο σχεδόν του DNA του ευκαρυωτικού κυττάρου,
2) ένας ή περισσότεροι πυρηνίσκοι και
3) διάφορες χημικές ενώσεις (νουκλεοτίδια, ένζυμα, πρωτεΐνες κ.ά.)

Question 7

Τι είναι ο πυρηνίσκος και από τι αποτελείται;

Answer 7

Ο πυρηνίσκος είναι μια δομή που διακρίνεται εύκολα στο μικροσκόπιο από το σφαιρικό σχήμα
της και την πυκνή υφή της. Αποτελείται κυρίως από DNA και RNA και δεν περιβάλλεται από
στοιχειώδη μεμβράνη.

Question 8

Ποιά λειτουργία πραγματοποιείται στον πυρηνίσκο;

Answer 8

Σ’ αυτόν συντίθεται το rRNA (συστατικό των ριβοσωμάτων)

Question 9

Ποιός είναι ο ρόλος του πυρήνα για τη ζωή των κυττάρων;

Answer 9

Ο ρόλος του πυρήνα για τη ζωή των κυττάρων είναι σημαντικός, αφού εκεί:
α. φυλάσσεται το γενετικό υλικό (DNA).
β. Πραγματοποιείται η αντιγραφή του DNA (διπλασιάζεται το γενετικό υλικό). Με αυτόν τον
τρόπο που εξασφαλίζεται η μεταβίβαση των γενετικών πληροφοριών, αναλλοίωτων, από
κύτταρο σε κύτταρο αλλά και από γενιά σε γενιά.
γ. Πραγματοποιείται η μεταγραφή του DNA σε RNA (συντίθενται τα διάφορα είδη RNA με
βάση το DNA)

Question 10

Με βάση τον ρόλο του πυρήνα ποια είναι τα μόρια που διακινούνται διαμέσου των πυρηνικών
πόρων;

Answer 10

Από τον πυρήνα στο κυτταρόπλασμα:
1) Τα μόρια RNA (mRΝΑ, tRNA, rRNA), που δημιουργούνται στο εσωτερικό του πυρήνα εξέρχονται στο κυτταρόπλασμα όπου θα χρησιμοποιηθούν.
Από το κυτταρόπλασμα στον πυρήνα:
1) Τα μόρια των πρωτεϊνών που συντίθενται στο κυτταρόπλασμα εισέρχονται στον πυρήνα.
i) χρωμοσωμικές πρωτεΐνες (πχ. ιστόνες)
ii) ένζυμα αντιγραφής και μεταγραφής (DNA-πολυμεράσες, RNA-πολυμεράση)
iii) ρυθμιστικές πρωτεΐνες (πχ. ρυθμιστικοί παράγοντες μεταγραφής)
2) Τα νουκλεοτίδια που δημιουργούνται στο κυτταρόπλασμα μεταφέρονται στον πυρήνα.
i) δεοξυριβονουκλεοτίδια
ii) ριβονουκλεοτίδια

Question 11

● Ποιά είναι η επίπτωση της απώλειας του πυρήνα στα κύτταρα;

Answer 11

Κάτι που δείχνει τη μεγάλη σημασία του πυρήνα για τη ζωή του κυττάρου είναι το γεγονός ότι
κύτταρα τα οποία έχασαν τον πυρήνα τους κατά τη διαφοροποίησή τους (π.χ. ερυθρά αιμοσφαίρια) ή κύτταρα από τα οποία αφαιρέθηκε τεχνητά ο πυρήνας:
1) δεν αναπαράγονται,
2) εμφανίζουν μικρό αριθμό μεταβολικών διεργασιών και
3) έχουν περιορισμένη διάρκεια ζωής.

Question 12

Τι είναι το αδρό ενδοπλασματικό δίκτυο;

Answer 12

Είναι η μία από τις δύο μορφές του ενδοπλασματικού δικτύου (ή άλλη είναι το λείο ενδοπλασματικό δίκτυο).
Το ενδοπλασματικό δίκτυο, με τη σειρά του είναι μέρος του ενδομεμβρανικού συστήματος
που είναι ένα ενιαίο δομικά και λειτουργικά σύνολο.
Το Ενδομεμβρανικό σύστημα περιλαμβάνει εκτός από τα δύο είδη του ενδοπλασματικού δικτύου (το λείο και το αδρό) τα ακόλουθα οργανίδια: σύμπλεγμα Golgi, λυσοσώματα, υπεροξειδιοσώματα και κενοτόπια

Question 13

Ποιά είναι η μορφή του αδρού ενδοπλασματικού δικτύου;

Answer 13

Είναι ένα πολυδαίδαλο σύνολο αγωγών και κύστεων το οποίο διασχίζει το κυτταρόπλασμα. Οι
μεμβράνες του εμφανίζονται συνδεδεμένες με την πλασματική μεμβράνη, τον πυρηνικό φάκελο ή τις μεμβράνες των υπόλοιπων οργανιδίων.
Στην εξωτερική επιφάνεια των μεμβρανών του φέρει στην εξωτερική επιφάνεια των μεμβρανών του μικρούς σχηματισμούς, τα ριβοσώματα.

Question 14

Ποιά είναι η δομή των ριβοσωμάτων;

Answer 14

Οι σχηματισμοί αυτοί δεν περιβάλλονται από μεμβράνη και αποτελούνται από rRNA και πρωτεΐνες.

Question 15

● Ποιός είναι ο ρόλος των ριβοσωμάτων;

Answer 15

Στα ριβοσώματα γίνεται η πρωτεϊνοσύνθεση.

Question 16

Ποιος είναι ο ρόλος του αδρού ενδοπλασματικού δικτύου;

Answer 16

Α: Σύνθεση πρωτεϊνικών μορίων. Στο αδρό ενδοπλασματικό δίκτυο συντίθενται απλά ή σύνθετα πρωτεϊνικά μόρια σε δύο στάδια:
1
ο
στάδιο) Σύνθεση πρωτεϊνών στα ριβοσώματα που βρίσκονται στην εξωτερική επιφάνεια
των μεμβρανών του.
2
ο
στάδιο) Στη συνέχεια οι πρωτεΐνες που συντίθενται εισέρχονται στο εσωτερικό των αγωγών. Εκεί ενδέχεται να υποστούν τροποποιήσεις (π.χ. προσθήκη σακχάρων).
Β: Μεταφορά των συντιθέμενων ουσιών σε διάφορα τμήματα του κυτταροπλάσματος. Το ενδοπλασματικό δίκτυο λόγω των συνδέσεων μεταξύ της πλασματικής μεμβράνης, του πυρηνικού φακέλου ή των μεμβρανών των υπόλοιπων οργανιδίων, λειτουργεί ως ένας κοινός
αγωγός, που επιτρέπει τη μεταφορά ουσιών μεταξύ των διάφορων οργανιδίων και, ίσως,
μεταξύ του πυρήνα και του εξωκυτταρικού περιβάλλοντος.

Question 17

Πού υπάρχουν ριβοσώματα;

Answer 17

Ριβοσώματα υπάρχουν:
1) στην επιφάνεια των μεμβρανών του αδρού ενδοπλασματικού δικτύου,
2) ελεύθερα στο κυτταρόπλασμα,
3) στα μιτοχόνδρια και
4) στους χλωροπλάστες.

Question 18

Πού γίνεται η πρωτεϊνοσύνθεση;

Answer 18

Η πρωτεϊνοσύνθεση πραγματοποιείται εκεί όπου υπάρχουν ριβοσώματα.
1) στην επιφάνεια των μεμβρανών του αδρού ενδοπλασματικού δικτύου,
2) στο κυτταρόπλασμα,
3) στα μιτοχόνδρια και
4) στους χλωροπλάστες
Τα μιτοχόνδρια και οι χλωροπλάστες έχουν τη δυνατότητα να συνθέτουν, ανεξάρτητα από το
κύτταρο, πρωτεΐνες που τους είναι απαραίτητες.

Question 19

Ποιά από τις διαδικασίες του κεντρικού δόγματος της Βιολογίας δεν πραγματοποιείται στον πυρήνα;

Answer 19

Δεν πραγματοποιείται η μετάφραση (πρωτεϊνοσύνθεση). Στον πυρήνα δεν υπάρχουν ριβοσώματα.

Question 20

● Ποιός είναι ο ρόλος των ενεργειακών οργανιδίων, χλωροπλαστών και μιτοχονδρίων;

Answer 20

Οι χλωροπλάστες και τα μιτοχόνδρια είναι τα εξειδικευμένα οργανίδια του ευκαρυωτικού κυττάρου που μετατρέπουν την εξωτερική ενέργεια σε μορφή τέτοια, που να μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τα κύτταρα για την παραγωγή έργου (μηχανικού, χημικού, μεταφοράς ουσιών
κτλ.), από το οποίο εξαρτάται η επιβίωσή τους.

Question 21

Πού υπάρχουν χλωροπλάστες

Answer 21

Υπάρχουν μόνο στα κύτταρα των πράσινων τμημάτων των φυτών.

Question 22

Ποιά διαδικασία πραγματοποιείται στους χλωροπλάστες;

Answer 22

Στα οργανίδια αυτά γίνεται η φωτοσύνθεση.

Question 23

Πώς οριοθετούνται οι χλωροπλάστες σε σχέση με το κυτταρόπλασμα;

Answer 23

Οι χλωροπλάστες περιβάλλονται από διπλή στοιχειώδη μεμβράνη. Δηλαδή μεμβράνη που αποτελείται από δύο στοιχειώδεις μεμβράνες, μια εσωτερική και μια εξωτερική.

Question 24

Πώς ονομάζεται ο χώρος μέσα από την εσωτερική μεμβράνη;

Answer 24

Στο εσωτερικό της εσωτερικής μεμβράνης υπάρχει μια ρευστή μάζα, που ονομάζεται στρώμα

Question 25

Ποιες μεμβρανώδεις δομές υπάρχουν στο στρώμα;

Answer 25

Στο στρώμα περιέχονται: 1) τα θυλακοειδή: πεπλατυσμένα κυστίδια στα οποία περιέχονται μόρια χλωροφύλλης. Τα θυλακοειδή στοιβάζονται το ένα πάνω στο άλλο και σχηματίζουν σωρούς που ονομάζονται grana, 2) τα ελασμάτια: μεμονωμένες μεμβρανώδεις δομές, που συνδέουν τα grana μεταξύ τους

Question 26

Τι είδους μόρια και κυτταρικοί σχηματισμοί υπάρχουν στο στρώμα;

Answer 26

Στο στρώμα του χλωροπλάστη βρίσκονται τα εξής μακρομόρια και κυτταρικοί σχηματισμοί: 1) DNA, 2) ένζυμα (αντιγραφής και μεταγραφής) και 3) ριβοσώματα.

Question 27

Ποιές ιδιότητες προσδίδει στον χλωροπλάστη η ύπαρξη DNA, ειδικών ενζύμων και ριβοσωμάτων στο εσωτερικό του;

Answer 27

Ο χλωροπλάστης μπορεί να: 1) διπλασιάζεται ανεξάρτητα από το διπλασιασμό του κυττάρου και να δίνει θυγατρικά οργανίδια. 2) συνθέτει μερικές από τις πρωτεΐνες του, χωρίς να εξαρτάται ολοκληρωτικά από το γενετικό υλικό του πυρήνα.

Question 28

Τι είναι τα πλαστίδια;

Answer 28

Τα πλαστίδια είναι μια ευρύτερη κατηγορία οργανιδίων των φυτικών κυττάρων που περιλαμβάνει τους: 1) χλωροπλάστες που περιέχουν χλωροφύλλη. 2) αμυλοπλάστες, που είναι άχρωμοι και βρίσκονται στα κύτταρα των ριζών των φυτών και αποτελούν αποθήκες αμύλου. 3) χρωμοπλάστες, που περιέχουν χρωστικές και βρίσκονται στα άνθη, στα φύλλα και στους καρπούς.

Question 29

Πού υπάρχουν μιτοχόνδρια;

Answer 29

Τα μιτοχόνδρια υπάρχουν σε όλα τα ευκαρυωτικά κύτταρα (φωτοσυνθετικά και μη), με εξαίρεση τα ώριμα ερυθρά αιμοσφαίρια

Question 30

Ποιός είναι γενικά ο ρόλος των μιτοχονδρίων;

Answer 30

Είναι τα οργανίδια στα οποία γίνεται μετατροπή της ενέργειας σε μορφή που να μπορεί να αξιοποιηθεί για τις διάφορες λειτουργίες του κυττάρου.

Question 31

Ποιό είναι το σχήμα των μιτοχονδρίων;

Answer 31

Το σχήμα των μιτοχονδρίων ποικίλλει (επίμηκες, σφαιρικό ή ωοειδές)

Question 32

Ποιός είναι ο αριθμός τους στο κύτταρο;

Answer 32

Ο αριθμός τους ποικίλλει και εξαρτάται από τον τύπο του κυττάρου. Γενικώς, κύτταρα που έχουν υψηλές απαιτήσεις σε χημική ενέργεια, όπως τα μυϊκά, έχουν και πάρα πολλά μιτοχόνδρια, ενώ κύτταρα με μικρότερες ενεργειακές απαιτήσεις έχουν μικρότερο αριθμό μιτοχονδρίων.

Question 33

Πώς οριοθετούνται τα μιτοχόνδρια σε σχέση με το κυτταρόπλασμα;

Answer 33

Όπως οι χλωροπλάστες, έτσι και τα μιτοχόνδρια περιβάλλονται από διπλή στοιχειώδη μεμβράνη. Δηλαδή μεμβράνη που αποτελείται από δύο στοιχειώδεις μεμβράνες, μια εσωτερική και μια εξωτερική

Question 34

Ποιά είναι η μορφή των δύο μεμβρανών;

Answer 34

Η εξωτερική μεμβράνη είναι λεία, ενώ η εσωτερική παρουσιάζει αναδιπλώσεις προς το εσωτερικό του μιτοχονδρίου. Στις αναδιπλώσεις αυτές εντοπίζονται διάφορα ένζυμα.

Question 35

Πώς ονομάζεται και που αποσκοπεί η διαδικασία που πραγματοποιείται στην εσωτερική μεμβράνη;

Answer 35

Η διαδικασία που πραγματοποιείται στα ένζυμα της εσωτερικής μεμβράνης ονομάζεται οξειδωτική φωσφορυλίωση και είναι το τελικό στάδιο παραγωγής ενέργειας με αξιοποιήσιμη μορφή ενέργειας.

Question 36

Πώς ονομάζεται ο χώρος μέσα από την εσωτερική μεμβράνη;

Answer 36

Ο χώρος μέσα από την εσωτερική μεμβράνη καλύπτεται από μια παχύρρευστη μάζα, που ονομάζεται μήτρα του μιτοχονδρίου.

Question 37

Τι είδους μόρια και κυτταρικοί σχηματισμοί υπάρχουν στη μήτρα του μιτοχονδρίου;

Answer 37

Στη μήτρα του μιτοχονδρίου βρίσκονται τα εξής μακρομόρια και κυτταρικοί σχηματισμοί: 1) DNA, 2) ένζυμα (αντιγραφής και μεταγραφής) και 3) ριβοσώματα.

Question 38

Ποιές ιδιότητες προσδίδει στο μιτοχόνδριο η ύπαρξη DNA, ειδικών ενζύμων και ριβοσωμάτων στο εσωτερικό του;

Answer 38

1) διπλασιάζεται ανεξάρτητα από το διπλασιασμό του κυττάρου και να δίνει θυγατρικά οργανίδια. 2) συνθέτει μερικές από τις πρωτεΐνες του, χωρίς να εξαρτάται ολοκληρωτικά από το γενετικό υλικό του πυρήνα.

Question 39

Ποιά είναι τα κοινά χαρακτηριστικά των μιτοχονδρίων και των χλωροπλαστών;

Answer 39

1) Τα μιτοχόνδρια και οι χλωροπλάστες περιβάλλονται από διπλή μεμβράνη. 2) Είναι ημιαυτόνομα οργανίδια. Δηλαδή έχουν δικό τους DNA (σε κυκλική μορφή), που περιέχει πληροφορίες σχετικές με τη λειτουργία τους: οξειδωτική φωσφορυλίωση για τα μιτοχόνδρια και φωτοσύνθεση για τους χλωροπλάστες. 3) Στο εσωτερικό τους υπάρχουν ριβοσώματα και γίνεται σύνθεση ειδικών πρωτεϊνών.

Question 40

Ποιά κοινά χαρακτηριστικά έχουν ο πυρήνας και τα ενεργειακά οργανίδια (χλωροπλάστες και μιτοχόνδρια);

Answer 40

1) Περιβάλλονται από διπλή μεμβράνη (σε αντίθεση με τα οργανίδια του ενδομεμβρανικού συστήματος). 2) Υπάρχει DNA στο εσωτερικό τους. 3) Πραγματοποιούνται οι διαδικασίες της αντιγραφής του DNA και της μεταγραφής του DNA σε RNA. Διαθέτουν τα αντίστοιχα ένζυμα.