Indhold
- Prokaryotisk vs. eukaryotiske celler
- Hvorfor DNA i en nukleus?
- Membranbundne organeller
- Lysosomer og fordøjelse
I prokaryotiske celler, såsom bakterier, organismernes genetiske materiale eller DNA (deoxyribonukleinsyre), "flyder" i cellecytoplasma, adskilt fra omverdenen kun ved den udvendige barriere for selve cellen. I cellerne fra eukaryoter som dig selv er DNA indkapslet i en membranbundet kerne, hvilket giver et andet lag af beskyttelse og forbedret fokus på funktionalitet.
At lukke det genetiske materiale fra cellen i en beskyttende dobbelt plasmamembran er et eksempel på opdeling. At eukaryote celler så let kan påberåbe sig dette i deres cellearkitektur er den største strukturelle tilpasning, der har gjort det muligt for eukaryoter at vokse frem fra prokaryoter i størrelse og samlet mangfoldighed.
Prokaryotisk vs. eukaryotiske celler
Alle celler har fire basale elementer: en cellemembran på ydersiden, cytoplasma, der fylder det meste af indersiden, ribosomer til syntese af proteiner og genetisk materiale i form af DNA. Prokaryoter har normalt lidt mere end dette, og alle undtagen nogle få består kun af en enkelt af disse enkle celler. Hvad lidt DNA de har sidder i en løs klynge i cytoplasmaet.
Eukaryote celler (dvs. celler fra dyr, planter, protister og svampe) har alle ovennævnte indeslutninger og derefter nogle. Det er vigtigt, at de indeholder membranbundne organeller, der udfører vitale, gentagne funktioner, såsom at nedbryde kulhydratmolekyler fuldt ud.
Eukaryote celler kan afvige markant fra hinanden både inden for og mellem organismer og arter. Alle eukaryoter har f.eks mitokondrier, men med få få undtagelser er det kun planteceller, der har kloroplaster.
Hvorfor DNA i en nukleus?
Hvis du bliver bedt om at forklare fordelene ved kompartementering i eukaryote celler, ville du have en nem opgave, hvis den er udstyret med grundlæggende viden om celleanatomi og fysiologi generelt.
"Kompartimeringsbiologi" er et evolutionært fremskridt, der har gjort det muligt for celler at blive specialiserede små maskiner (og i nogle tilfælde hele organismer).
Eukaryote celler har membranbundne organeller til udførelse af fordøjelse, ekstraktion af energi fra mad og flytning af nyligt syntetiserede proteiner fra sted til sted. Mangler alle disse, kan deres prokaryote kolleger kun vokse til en bestemt størrelse, og i de fleste tilfælde er de ikke vokset ud over at være en enkelt celle samlet.
Den enorme størrelse af det eukaryotiske genom, som afspejles i dens store mængde DNA, kræver, at det pakkes meget tæt bare for at passe ind i en celle. At have en kerne strammer således dette aspekt af eukaryotisk cellekonstruktion betydeligt.
Membranbundne organeller
Nogle af de mere prominente membranbundne organeller i eukaryote celler er:
Mitokondrier. Disse kaldes ofte "kraftværker" for celler, fordi det er her reaktionerne ved aerob respiration forekommer. Disse reaktioner er ansvarlige for den overvældende mængde energi "skabelse" i eukaryoter.
Kloroplaster. Fundet i planteceller bruger chloroplasts sollysets kraft til at fremstille sukkerarter fra kuldioxidgas i miljøet.
Lysosomer. Dette er "oprydningsbesætningen" af celler (se nedenfor).
Endoplasmatisk retikulum. Denne membranøse "motorvej" flytter nyligt fremstillede proteiner fra ribosomer til Golgi-kroppe og andre steder.
Golgi kroppe. Disse "sække" flytter proteiner omkring cellen mellem det endoplasmatiske retikulum og deres ultimative destination.
Lysosomer og fordøjelse
Lysosomer bærer fordøjelsesenzymer, der er i stand til at nedbryde celleaffald, men også sunde cellekomponenter. Så når disse enzymer fremstilles ved ribosomerne, skal de flyttes til deres eventuelle hjem i lysosomer uden at skade noget undervejs.
Disse enzymer transporteres i cellen i næsten det samme som HAZMAT (farligt affald) transporteres langs amerikanske motorveje og jernbaner: Bærer specielle mærker og med stor omhu. En gang i lysosomernes miljø med høj syreindhold er disse sur hydrolase enzymer fungerer meget effektivt.
Tre eksempler på intracellulær fordøjelse med lysosomer: