Зміст
- Прокаріотичні проти еукаріотичні клітини
- Чому ДНК в ядрі?
- Органели, пов'язані з мембраною
- Лізосоми та травлення
У клітинах прокаріотів, таких як бактерії, генетичний матеріал організмів, або ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота), "плаває" в клітинній цитоплазмі, відокремленій від зовнішнього світу лише зовнішнім бар'єром самої клітини. У клітинах еукаріотів, таких як ти, ДНК укладена у пов'язане з мембраною ядро, пропонуючи другий шар захисту та покращений фокус функціональності.
Прикладом є закриття генетичного матеріалу клітини всередині захисної подвійної плазматичної мембрани компартменталізація. Те, що еукаріотичні клітини можуть так легко посилатися на це у своїй клітинній архітектурі, є основною структурною адаптацією, яка дозволила еукаріотів значно перерости прокаріоти за розмірами та загальною різноманітністю.
Прокаріотичні проти еукаріотичні клітини
Усі клітини мають чотири основні елементи: клітинна мембрана зовні, цитоплазма заповнює більшу частину всередині, рибосоми для синтезу білків та генетичного матеріалу у вигляді ДНК. Прокаріоти зазвичай мають трохи більше цього, і всі, крім кількох, складаються лише з однієї з цих простих клітин. Яка маленька ДНК у них сидить у пухкому скупченні цитоплазми.
Еукаріотичні клітини (тобто клітини тварин, рослин, протеїстів та грибів) мають усі вищезазначені включення, а потім і деякі. Важливо, що вони містять органели, пов'язані з мембраною, які виконують життєво важливі повторювані функції, такі як повне розщеплення молекул вуглеводів.
Еукаріотичні клітини можуть помітно відрізнятися одна від одної як усередині організмів, так і між видами. Усі еукаріоти, наприклад, є мітохондрії, але за незначним винятком, є лише рослинні клітини хлоропласти.
Чому ДНК в ядрі?
Якщо б вас попросили пояснити переваги компартменталізації в еукаріотичних клітинах, вам було б легке завдання, якби забезпечити базовими знаннями про анатомію та фізіологію клітин взагалі.
"Біологія компартменталізації" - це еволюційний прогрес, який дозволив клітинам стати маленькими спеціалізованими машинами (а в деяких випадках цілими організмами).
Еукаріотичні клітини мають органели, пов'язані з мембраною для здійснення травлення, вилучення енергії з їжі та переміщення новосинтезованих білків з місця на місце. Не маючи всього цього, їхні прокаріотичні аналоги можуть вирости лише до певного розміру, і в більшості випадків вони не переросли в єдину клітинку в цілому.
Масивний розмір генома еукаріотичного типу, відображений у його чистій кількості ДНК, вимагає, щоб він був упакований дуже щільно, щоб вписатись у клітину. Таким чином, наявність ядра значно посилює цей аспект побудови клітин еукаріотів.
Органели, пов'язані з мембраною
Деякі з найбільш відомих органол, пов'язаних з мембраною, в еукаріотичних клітинах:
Мітохондрії. Їх часто називають "енергетичними установками" клітин, оскільки саме тут відбуваються реакції аеробного дихання. Ці реакції відповідають за переважну кількість "створення" енергії в еукаріотів.
Хлоропласти. Знайдені в рослинних клітинах, хлоропласти використовують силу сонячного світла для виготовлення цукрів з вуглекислого газу в навколишньому середовищі.
Лізосоми. Це "екіпаж для очищення" клітин (див. Нижче).
Ендоплазматичний ретикулум. Це мембранне «шосе» переміщує новоспечені білки з рибосом до тіл Гольджі та інших місць.
Тіла Гольджі. Ці «мішечки» переміщують білки навколо клітини між ендоплазматичним ретикулумом та їх кінцевим призначенням.
Лізосоми та травлення
Лізосоми містять травні ферменти, здатні розщеплювати клітинні відходи, а також здорові клітинні компоненти. Тож, коли ці ферменти виробляються в рибосомах, їх потрібно перенести до своїх можливих будинків у лізосомах, не пошкоджуючи нічого по дорозі.
Ці ферменти транспортуються в клітині майже так само, як і HAZMAT (небезпечні відходи) транспортуються по американських автострадах та залізницях: Наносячи спеціальні етикетки та з великою обережністю. Потрапивши в середовище з високою кислотністю лізосом, ці кислотна гідролаза ферменти функціонують дуже ефективно.
Три приклади внутрішньоклітинного травлення лізосомами: