Съдържание
- Клетки: Прокариоти срещу Еукариоти
- Органели за обработка на енергия: митохондрии и хлоропласти
- Структура и функция на хлоропластите
- Структура и функция на митохондриите
В зависимост от това къде сте в своето собствено образование в областта на науките за живота, може би вече знаете, че клетките са основните структурни и функционални компоненти на живота. Може да бъдете наясно, че в по-сложни организми като себе си и други животни клетките са високоспециализирани, съдържащи различни физически включвания, които извършват специфични метаболитни и други функции, за да поддържат условия в клетката гостоприемни за живота.
Определени компоненти на клетките на "напреднали" организми, наречени органели имат способността да действат като мънички машини и са отговорни за извличането на енергия от химичните връзки в глюкозата, краен източник на подхранване във всички живи клетки. Замисляли ли сте се кои органели помагат за осигуряване на клетките с енергия или коя органела участва най-пряко в енергийните трансформации в клетките? Ако е така, срещнете се с митохондриите и на хлоропластов, основните еволюционни постижения на еукариотните организми.
Клетки: Прокариоти срещу Еукариоти
Организми в областта Prokaryota, която включва бактериите и Archaea (по-рано наричани "архебактерии"), са почти изцяло едноклетъчни и с малки изключения трябва да получават цялата си енергия от гликолиза, процес, който протича в клетъчната цитоплазма. Множеството многоклетъчни организми в Eukaryota Домен обаче имат клетки с включения, наречени органели, които изпълняват редица специализирани метаболитни и други ежедневни функции.
Всички клетки имат ДНК (генетичен материал), a клетъчната мембрана, цитоплазма ("goo", съставляващ повечето вещества от клетките) и рибозоми, които правят протеини. Прокариотите обикновено имат малко повече от тях, докато еукариотните клетки (планове, животни и гъби) са тези, които се хвалят с органели. Сред тях са хлоропластите и митохондриите, които участват в задоволяването на енергийните нужди на техните родителски клетки.
Органели за обработка на енергия: митохондрии и хлоропласти
Ако знаете нещо за микробиологията и ви е даден фотомикрограф на растителна клетка или животинска клетка, всъщност не е трудно да се направи познато кои органели участват в преобразуването на енергия. Както хлоропластите, така и митохондриите са заети на вид структури, с много обща повърхност на мембраната в резултат на щателно сгъване и цялостно "натоварен" външен вид. Видно е с един поглед, с други думи, че тези органели правят много повече, отколкото просто съхраняват сурови клетъчни материали.
Смята се, че и двата органела споделят една и съща завладяваща еволюционна история, за което свидетелства фактът, че те имат собствена ДНК, отделно от това в клетъчното ядро. Смята се, че митохондриите и хлоропластите първоначално са били самостоятелно стоящи бактерии, преди да бъдат погълнати, но не унищожени от по-големи прокариоти ( ендосимбионна теория). Когато тези "изядени" бактерии се оказват да обслужват жизненоважни метаболитни функции за по-големите организми и обратно, цяла област от организми, Eukaryota, е роден.
Структура и функция на хлоропластите
Всички еукариоти участват в клетъчното дишане, което включва гликолиза и трите основни етапа на аеробно дишане: мостовата реакция, цикъла на Кребс и реакциите на електронно-транспортната верига.Растенията обаче не могат да получат глюкоза директно от околната среда, за да се хранят с гликолиза, тъй като не могат да „ядат“; вместо това те правят глюкоза, шест въглеродна захар, от въглероден диоксид, дву въглеродно съединение, в органели, наречени хлоропласти.
Хлоропластите са мястото, където се съхранява пигментният хлорофил (който придава на растенията зелен вид), в малки мънички, наречени thylakoids, В процеса на две стъпки на фотосинтеза, растенията използват светлинна енергия за генериране на ATP и NADPH, които са молекули, носещи енергия, и след това използват тази енергия за изграждане на глюкоза, която след това е на разположение на останалата част от клетката, както и се съхранява под формата на вещества, които животните може в крайна сметка да яде.
Структура и функция на митохондриите
Енергийната обработка в растенията в крайна сметка е същата като при животните и повечето гъби: Крайната „цел“ е да разгради глюкозата на по-малки молекули и да извлече АТФ в процеса. Митохондриите правят това, служейки като "електроцентралите" на клетките, тъй като те са местата на аеробно дишане.
В продълговатите, „футболни“ митохондрии, пируватът, основният продукт на гликолизата, се трансформира в ацетил CoA, прехвърля се във вътрешността на органелата за цикъла на Кребс и след това се премества в митохондриалната мембрана за електронно-транспортната верига. Като цяло, тези реакции добавят 34 до 36 ATP към двата АТФ, генерирани от една молекула глюкоза само при гликолиза.