什麼是真核細胞？概念、特徵、存在類型、組成部分和功能

我們解釋什麼是真核細胞、存在的類型、其組成部分和功能。此外，它與原核細胞的差異。

真核細胞的特徵是具有明確的細胞核。

什麼是真核細胞？

任何具有明確細胞核的細胞都稱為真核細胞（來自希臘語eukaryota ， eu “真實”和karyon “堅果、細胞核”的結合） 。此細胞核包含您的大部分DNA，並被核膜包圍。

這是與原核細胞的主要區別，原核細胞更原始，其遺傳物質組織在細胞質中稱為「類核」的區域中。

真核生物領域包括動物界（動物）、植物界（植物）、真菌界（真菌）和原生生物界  （非動物、植物或動物的生物）。由真核細胞組成的生物稱為真核生物。

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真核細胞的起源

真核細胞的出現是生命演化的重要一步，為更大的生物多樣性奠定了基礎，包括多細胞組織中特化細胞的出現。

科學界一直未能找到真核細胞如何出現的具體而清晰的解釋。關於這些細胞的出現提出了一些理論：

• 據認為，真核細胞是由於細菌（具有肽聚醣細胞壁的原核單細胞生物）和古細菌（具有糖蛋白和蛋白質細胞壁的原核單細胞生物）之間的融合而產生的。這是最被接受的理論，因為已經證明在真核細胞中，有些基因來自細菌，有些基因來自古細菌。從這個意義上說，真核細胞的細胞核DNA與古細菌相似，而細胞膜和粒線體的組成與細菌相似。

• 據推測，真核細胞起源於古細菌，但它們與細菌的相似之處是從原始線粒體（當今線粒體的祖先）獲得的。

• 有人提出，真核生物和古細菌源自改良細菌。

目前尚不清楚為什麼真核細胞從起源到其特化需要十億年的時間。據信，在這段時期（沒有進化變化），氧氣水平不足以滿足真核生物的發育。

另見：細胞繁殖

真核細胞的類型

真核細胞有多種類型：

• 植物細胞。它們是那些具有細胞壁（由纖維素和蛋白質組成）的細胞，細胞壁覆蓋其質膜並賦予它們剛性、保護和抵抗力。此外，植物細胞具有葉綠體，葉綠體是含有葉綠素（進行光合作用過程所需的生物分子）的細胞器；和一個大的中央液泡，它維持細胞形狀並控制物質的儲存和降解。

• 動物細胞。它們是那些沒有葉綠體（因為它們不進行光合作用）或細胞壁的細胞。但是，與植物細胞不同，它們具有中心粒（參與細胞分裂的細胞器），並且具有較小但更豐富的液泡（稱為囊泡）。由於缺乏細胞壁，動物細胞可以呈現多種形狀。

• 真菌細胞。它們是類似動物細胞的細胞，但由於存在由幾丁質組成的細胞壁而與動物細胞不同。

• 原生生物細胞。原生生物是非常多樣化的生物體：它們不是動物、植物或真菌，但同時它們具有與所有這些生物體相似的特徵。因此，原生生物的細胞也非常多樣化。這些細胞的一個特徵是它們有一個收縮的液泡，這使得它們能夠控制細胞中的水量。此外，原生生物細胞可能含有葉綠體和纖維素。

真核細胞的重要功能

真核細胞有兩個主要功能：攝食和繁殖。

真核細胞的重要功能是：

• 營養。這是營養物質融入細胞的過程。細胞將這些營養物質轉化為其他物質，用於形成和補充細胞結構，並獲取執行其所有功能所需的能量。生物體依其營養類型可分為：

• 自養生物。它們從無機物質中產生發育所需的有機物質。例如：植物。

• 異養生物。它們消耗其他生物體的有機物質。例如：動物。

• 生長。它涉及生物體單一細胞大小、細胞數量或兩者的增加。生物體各個部分的生長可能是均勻的，或者某些部分的生長可能比其他部分更大，導致身體的比例隨著生長的發生而變化。

• 對刺激的反應。細胞與周圍的環境相關。這種關係是透過產生反應的刺激而發生的。這些刺激（例如溫度的變化、酸度、濕度的變化）會在細胞中產生反應，從而在生物體中產生不同的效果（例如出汗、顫抖或收縮）。

• 回放。它是從初始細胞（或母細胞）形成新細胞（或子細胞）的過程。細胞繁殖過程有兩種：有絲分裂和減數分裂。

• 透過有絲分裂，母細胞產生兩個相同的子細胞，即具有相同數量的遺傳物質和相同的遺傳訊息。有絲分裂涉及組織生長和修復的過程，以及無性繁殖生物的繁殖。

• 透過減數分裂，母細胞產生四個子細胞，這些子細胞在遺傳上彼此不同，也具有初始細胞一半的遺傳物質。減數分裂產生配子（生殖細胞、卵子和精子）。

• 新陳代謝。細胞中發生化學反應，這是獲得執行不同細胞功能所必需的能量的化學反應。例如，在粒線體中，發生細胞呼吸，這是一組降解化合物（例如葡萄糖）以產生能量的化學反應。

新陳代謝、生長、刺激反應和繁殖的功能是由屬於原核和真核生物的所有細胞執行的。然而，這些並不是唯一的細胞功能：還有其他功能，取決於每種類型的細胞及其形成的組織或生物體的專門化。例如，神經元（神經組織的一部分）能夠透過電脈衝進行通信，而動物呼吸道中的許多細胞會清除黏液中的異物顆粒。

真核細胞的組成部分

細胞核是一個中央細胞器，由雙層多孔膜限制。

真核細胞的主要部分是：

• 細胞、質或細胞質膜。它是包圍細胞的膜。它由磷脂質和嵌入蛋白質等化合物組成。質膜的作用是塑造細胞的形狀，界定細胞的外部和內部，並調節進入和離開細胞的物質。

• 細胞壁。它是質膜外部的剛性層，賦予細胞形狀、支撐和保護。細胞壁僅存在於植物和真菌細胞中，儘管兩種細胞類型之間的成分有所不同：在植物中，細胞壁由纖維素和蛋白質組成，而在真菌中，細胞壁由幾丁質組成。儘管這種結構為細胞提供了保護，但它阻止了細胞的生長並將其限制在固定結構中。

• 細胞核。它是一個中央細胞器，受到多孔包膜的限制，允許細胞質與其內部之間進行物質交換。細胞核含有細胞的遺傳物質（DNA），它被組織成染色體。此外，細胞核內有一個稱為核仁的特殊區域，核醣體 RNA 在此轉錄，隨後形成核醣體的一部分。細胞核存在於所有真核細胞中。

• 細胞質。它是細胞不同細胞器浸沒的水介質。細胞質由細胞質（含有溶解物質的水狀部分）和細胞器（具有不同專門功能的結構）組成。

不同的細胞器或細胞器浸入細胞質中。一些主要的有：

• 溶小體。它們是含有消化酵素的囊泡，僅存在於動物細胞中。細胞消化過程在溶小體中進行，由溶小體內部所含的酵素催化。溶小體可以消化另一個細胞器，以便細胞重複使用其各個成分，稱為“自噬”，或者它們也可以消化整個細胞，稱為“自溶”。這些細胞器是在高爾基體中形成的。

• 粒線體。它們是細胞呼吸過程中發生的。它們被雙層膜包圍，作為細胞呼吸反應發生的表面。粒線體存在於所有類型的真核細胞中，其數量根據其需求而變化：能量需求高的細胞通常具有更多的粒線體。

• 葉綠體。它們是進行光合作用的細胞器，並且具有複雜的膜系統。它們主要由葉綠素組成，葉綠素是一種參與光合作用過程並允許捕捉陽光的綠色色素。葉綠體是光合細胞所獨有的，這就是為什麼它們存在於所有植物和藻類中，其特有的綠色是由葉綠素的存在賦予的。

• 液泡。它是一種儲存水、礦物鹽和其他物質的大囊泡，只存在於植物細胞中。液泡除了參與細胞內物質的運動外，還維持細胞形狀並為細胞提供支持。動物細胞有液泡，但液泡較小且數量較多。

• 中心粒。它們是僅在動物細胞中發現的管狀結構。它們在細胞分裂過程中參與染色體的分離。

• 內質網（ER）。它是從細胞核延伸的膜系統。此細胞器分為兩種結構：

• 粗面內質網（RER）。它位於核膜之後。 RER 的表面是核醣體，核醣體是合成蛋白質的細胞器，這些蛋白質被其他細胞器使用或輸出到細胞外。

• 光滑內質網（SER）。此細胞器不合成蛋白質，因為它不含核醣體，但合成脂肪酸和類固醇。

• 高爾基體。它是一種細胞器，由一組稱為“池”的扁平圓盤和囊組成。高爾基體的功能與蛋白質和其他生物分子（例如碳水化合物和脂質）的修飾和包裝以進行分泌或運輸有關。

• 核醣體。它們由在核仁中形成並在細胞質中組裝的兩個單位組成。它們是蛋白質合成發生的細胞器。

• 中心體。它存在於動物的真核細胞中。此細胞器由中心粒和中心粒周圍物質組成，在細胞分裂過程中非常重要。

• 細胞骨架。它存在於真核細胞中。它由肌動蛋白和肌球蛋白組成的微絲、角蛋白組成的中間絲和微管蛋白組成的微管組成。它的功能是維持細胞的形狀，賦予其機械穩定性，並有助於細胞器和整個細胞的運動。

• 白體。它們存在於真核植物細胞中。其主要功能是參與醣類轉化為多醣、脂肪和蛋白質。

真核細胞和原核細胞的區別

原核細胞比真核細胞更簡單、更小。

真核細胞與原核細胞的主要差異是：

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