Indhold
Celler kaldes ofte livets grundlæggende "byggesten", men "funktionelle enheder" er måske et bedre udtryk. Når alt kommer til alt indeholder en celle i sig selv et antal forskellige dele, dem, der er nødt til at arbejde sammen for at skabe et miljø gæstfri til en operationel celle.
Desuden ofte en enkelt celle er livet, som en enkelt celle kan og ofte udgør en hel, levende organisme. Dette er tilfældet med næsten alle prokaryoter, hvis eksempler er E coli bakterier og stafylokokker mikrobielle arter.
Bakterier og Archaea er de to prokaryot domæner, de encellede organismer med meget enkle celler. Eukaryota, på den anden side er normalt store og flercellede. Dette domæne inkluderer dyr, planter, protister og svampe.
På celleniveau er prokaryot ernæring imidlertid ikke så forskellig fra eukaryot ernæring, i det mindste på det tidspunkt, hvor næringsprocessen begynder for begge.
Grundlæggende celle
Uanset deres evolutionshistorie og sofistikerede niveau har alle celler fælles strukturer: DNA (deoxyribonukleinsyre - det genetiske materiale fra celler i hele naturen), en plasma (celle) membran til at beskytte cellen og omslutte dens indhold, ribosomer til fremstil proteiner og cytoplasma, idet den gellignende matrix danner det meste af hovedparten af de fleste celler.
Eukaryote celler har interne dobbeltmembranbundne strukturer kaldet organeller, som prokaryote celler mangler. Kernen, der huser DNA'et i disse celler, har en membran kaldet en nukleærhylster. Eukaryoter unikke metaboliske behov og evner har ført til aerob åndedræt, et middel, hvormed celler kan udtrække den mest mulige energi fra seks-kulstofsukkermolekylet glucose.
Prokaryot ernæring
Prokaryoter har ikke alle de vækstkrav, som eukaryoter stiller.
For det første kan disse organismer ikke vokse til store individuelle størrelser. For det andet gengiver de ikke seksuelt. For endnu en anden gengiver de i gennemsnit mange gange hurtigere end selv de hurtigst avlede dyr. Dette gør deres vigtigste "job" ikke til at parre sig, men til simpelt og bogstaveligt at splitte og overføre deres DNA til den næste generation.
På grund af dette er prokaryoter i stand til at "komme forbi" ernæringsmæssigt set kun ved hjælp af glykolyse, en serie på 10 reaktioner, der forekommer i cytoplasmaet hos både prokaryote og eukaryote celler. I prokaryoter resulterer det i produktion af to ATP (adenosintriphosphat, "energivalutaen" for alle celler) og to pyruvatmolekyler pr. anvendt glucosemolekyle.
I eukaryote celler er glykolyse kun porten til reaktionerne ved aerob respiration, de sidste trin i processen med cellulær respiration.
Oversigt over glykolyse
Med sjældne undtagelser skal cellevækstkrav i prokaryoter opfyldes fuldstændigt fra glycolyseprocessen.
Selvom glykolyse kun giver et beskedent energiforøgelse (to ATP pr. Glukosemolekyle) sammenlignet med hvad reaktionerne i Krebs-cyklussen og elektrontransportkæden i mitokondrierne kan tilbyde (en anden 34 til 36 ATP kombineret), er dette tilstrækkeligt til at imødekomme den beskedne prokaryote cellers behov. Derfor er deres ernæring også enkel.
Den første del af glykolysen ser glukose ind i en celle, gennemgå to tilsætninger af fosfat og arrangeres i et fruktosemolekyle, før dette produkt endelig opdeles i to identiske tre-carbon molekyler, der hver har sin egen phosphatgruppe.
Dette kræver faktisk en investering på to ATP. Men efter opdelingen bidrager hvert tre-carbon molekyle til syntesen af to ATP, hvilket giver et samlet udbytte på fire ATP for denne del af glykolysen og et nettoudbytte på to ATP til samlet glycolyse.
Prokaryotiske celler: Lab-koncepter
Konceptet med vækst, som anvendes på prokaryote celler, behøver ikke at henvise til væksten af individuelle celler; det kan også henvise til væksten af bakteriecellepopulationer, eller kolonier. Bakterieceller har ofte meget kort generation (reproduktiv) tid i størrelsesordenen timer. Sammenlign dette med 20 til 30 eller deromkring flere år set mellem menneskelige generationer i den moderne verden.
Bakterier kan dyrkes på medier som agar, der indeholder glukose og tilskynder bakterierne til at vokse. Coulter tællere og flowcytometre er instrumenter, der bruges til at tælle bakterier, selvom mikroskopoptællinger også bruges direkte.