Innehåll
- Prokaryotiska vs eukaryota celler
- Varför DNA i en nukleus?
- Membranbundna organeller
- Lysosomer och matsmältning
I prokaryota celler som bakterier, organismernas genetiska material eller DNA (deoxiribonukleinsyra), "flyter" i cellcytoplasma, separerad från omvärlden endast av den yttre barriären för själva cellen. I cellerna från eukaryoter som dig själv, är DNA inneslutet i en membranbunden kärna, vilket erbjuder ett andra skyddskikt och förbättrad fokus på funktionalitet.
Att tillsluta det genetiska materialet i cellen i ett skyddande dubbelplasmamembran är ett exempel på kompartmentalisering. Att eukaryota celler så lätt kan åberopa detta i deras cellarkitektur är den stora strukturella anpassningen som har gjort det möjligt för eukaryoter att växa fram till prokaryoter i storlek och övergripande mångfald.
Prokaryotiska vs eukaryota celler
Alla celler har fyra grundelement: ett cellmembran på utsidan, cytoplasma som fyller det mesta av insidan, ribosomer för syntes av proteiner och genetiskt material i form av DNA. Prokaryoter har vanligtvis lite mer än detta, och alla utom några består endast av en enda av dessa enkla celler. Vilket litet DNA de har sitter i ett löst kluster i cytoplasma.
Eukaryota celler (dvs celler från djur, växter, protister och svampar) har alla ovanstående inneslutningar och sedan några. Det är viktigt att de innehåller membranbundna organeller som utför vitala, repetitiva funktioner, såsom att helt bryta kolhydratmolekyler.
Eukaryota celler kan skilja sig markant från varandra både inom och mellan organismer och arter. Alla eukaryoter har till exempel mitokondrier, men med ett fåtal undantag har bara växtceller kloroplaster.
Varför DNA i en nukleus?
Om du blir ombedd att förklara fördelarna med avdelning i eukaryota celler, skulle du ha en enkel uppgift om den är utrustad med grundläggande kunskaper om cellanatomi och fysiologi i allmänhet.
"Kompartimeringsbiologi" är ett evolutionärt framsteg som har gjort det möjligt för celler att bli specialiserade små maskiner (och i vissa fall hela organismer).
Eukaryota celler har membranbundna organeller för att utföra matsmältningen, utvinna energi från mat och flytta nysyntetiserade proteiner från plats till plats. Avsaknad av alla dessa kan deras prokaryota motsvarigheter bara växa till en viss storlek, och i de flesta fall har de inte vuxit utöver att de är en enda cell totalt.
Den enorma storleken på det eukaryota genomet, vilket återspeglas i dess stora mängd DNA, kräver att det förpackas mycket tätt bara för att passa in i en cell. Således skärper en kärna denna aspekt av eukaryot cellkonstruktion avsevärt.
Membranbundna organeller
Några av de mer framträdande membranbundna organellerna i eukaryota celler är:
Mitokondrier. Dessa kallas ofta cellernas "kraftverk", eftersom det är här reaktionerna med aerob andning inträffar. Dessa reaktioner är ansvariga för den överväldigande mängden energi "skapande" i eukaryoter.
Kloroplaster. Det finns i växtceller, kloroplaster använder kraften i solljus för att tillverka socker från koldioxidgas i miljön.
Lysosomer. Dessa är cellernas "saneringsbesättning" (se nedan).
Endoplasmatiska retiklet. Denna membranösa "motorväg" flyttar nytillverkade proteiner från ribosomer till Golgi-kroppar och på annat håll.
Golgi kroppar. Dessa "säckar" förflyttar proteiner runt cellen mellan endoplasmatisk retikulum och deras slutliga destination.
Lysosomer och matsmältning
Lysosomer har matsmältningsenzymer som kan bryta ner cellavfall, men också friska cellkomponenter. Så när dessa enzymer tillverkas vid ribosomerna måste de flyttas till sina eventuella hem i lysosomer utan att skada något under vägen.
Dessa enzymer transporteras i cellen på nästan samma sätt som HAZMAT (farligt avfall) transporteras längs amerikanska motorvägar och järnvägar: bär specialetiketter och med stor omsorg. En gång i lysosomernas miljö med hög syra, dessa syrahydrolas enzymer fungerar mycket effektivt.
Tre exempel på intracellulär spjälkning med lysosomer: