Съдържание
- Прокариотични срещу еукариотни клетки
- Защо ДНК в нуклеус?
- Органели, свързани с мембрана
- Лизозоми и храносмилане
В прокариотни клетки като бактерии, генетичен материал на организмите или ДНК (Дезоксирибонуклеинова киселина), "плава" в клетъчната цитоплазма, отделена от външния свят само от външната бариера на самата клетка. В клетките на еукариоти като вас самата ДНК е затворена в свързано с мембрана ядро, предлагайки втори слой защита и подобрен фокус на функционалността.
Пример за затваряне на генетичния материал на клетката в защитната двойна плазмена мембрана компартментализацията, Това, че еукариотните клетки могат толкова лесно да се позовават на това в своята клетъчна архитектура, е основната структурна адаптация, която позволи на еукариотите да надраснат прокариотите по размер и цялостно разнообразие.
Прокариотични срещу еукариотни клетки
Всички клетки имат четири основни елемента: клетъчна мембрана отвън, цитоплазма запълваща по-голямата част от вътрешността, рибозоми за синтезиране на протеини и генетичен материал под формата на ДНК. Прокариотите обикновено имат малко повече от това и всички освен няколко се състоят само от една от тези прости клетки. Каква малка ДНК имат, седи в разхлабен клъстер в цитоплазмата.
Еукариотичните клетки (т.е. тези на животни, растения, протеисти и гъби) имат всички горепосочени включвания и след това някои. Важното е, че те съдържат свързани с мембрана органели, които изпълняват жизненоважни, повтарящи се функции, като разграждат изцяло въглехидратните молекули.
Еукариотичните клетки могат да се различават значително една от друга както вътре, така и между организми и видове. Всички еукариоти, например, имат митохондриите, но с малко изключения, има само растителни клетки хлоропласти.
Защо ДНК в нуклеус?
Ако бъдете помолени да обясните предимствата на отделението в еукариотните клетки, ще имате лесна задача, ако сте снабдени с основни знания за клетъчната анатомия и физиологията като цяло.
„Биология на компартментализацията“ е еволюционен напредък, който позволи на клетките да станат специализирани малки машини (а в някои случаи и цели организми).
Еукариотни клетки имат органели, свързани с мембрана за извършване на храносмилане, извличане на енергия от храната и преместване на ново синтезирани протеини от място на място. Липсвайки всичко това, техните прокариотични колеги могат да нараснат само до определен размер и в повечето случаи не са надраснали като цяло като една клетка.
Масивният размер на еукариотния геном, отразен в чистото му количество ДНК, изисква той да бъде опакован много плътно, само за да се побере в клетка. По този начин наличието на ядро затяга значително този аспект на изграждането на еукариотични клетки.
Органели, свързани с мембрана
Някои от по-изявените мембранно свързани органели в еукариотните клетки са:
Митохондриите. Те често се наричат "силовите централи" на клетките, защото именно тук възникват реакциите на аеробно дишане. Тези реакции са отговорни за огромното количество „създаване“ на енергия в еукариотите.
Хлоропласти. Намерени в растителните клетки, хлоропластите използват силата на слънчевата светлина за производството на захари от въглероден диоксид в околната среда.
Лизозомите. Това са „екипажът за почистване“ на клетките (вижте по-долу).
Ендоплазмения ретикулум. Тази мембранна "магистрала" премества новопроизведени протеини от рибозоми към телата на Голджи и на други места.
Тела на Голджи. Тези "торбички" движат протеини около клетката между ендоплазмения ретикулум и крайното им местоназначение.
Лизозоми и храносмилане
Лизозомите носят храносмилателни ензими, способни да разграждат клетъчните отпадъци, но и здрави клетъчни компоненти. Така че, когато тези ензими са направени в рибозомите, те трябва да бъдат преместени до техните евентуални домове в лизозоми, без да повредят нищо по пътя.
Тези ензими се транспортират в клетката почти по същия начин, както HAZMAT (опасни отпадъци) се транспортират по американските магистрали и железници: Носят специални етикети и с голямо внимание. Веднъж попаднали в средата с висока киселинност на лизозомите, тези кисела хидролаза ензимите функционират много ефективно.
Три примера за вътреклетъчно храносмилане от лизозоми: