Tartalom
- Prokarióta és eukarióta sejtek
- Miért DNS egy atommagban?
- Membránnal megkötött organellák
- Lizoszómák és emésztés
Prokarióta sejtekben, például baktériumokban, az organizmusok genetikai anyaga vagy DNS (dezoxiribonukleinsav), "úszik" a sejt citoplazmájában, amelyet a külvilágtól csak a sejt külső gátja választ el. Az eukarióták sejtjeiben, mint például ön, a DNS egy membránhoz kötött magba van zárva, amely egy második védelmi réteget és a funkcionalitás fokozott összpontosítását kínálja.
Példa erre a sejt genetikai anyagának a védő kettős plazmamembránba való beillesztése kompartmentalizációja. Az, hogy az eukarióta sejtek annyira könnyen felhívhatják ezt igénybe a sejt felépítésében, az a legfontosabb szerkezeti adaptáció, amely lehetővé tette az eukarióták számára, hogy messzire kinőjtsék a prokarióta méretét és az általános sokféleséget.
Prokarióta és eukarióta sejtek
Minden sejtnek négy alapeleme van: egy sejtmembrán kívül, citoplazma tölti be a belső teret, riboszómák fehérjék és genetikai anyag szintetizálására DNS formájában. A prokarióták általában ennél kevesebbet tartalmaznak, és csak néhányat foglalnak magukban ezeknek az egyszerű celláknak csak egy része. Milyen kis DNS-es ül a citoplazma laza klaszterében.
Az eukarióta sejtek (azaz az állatok, növények, protisták és gombák sejtjei) tartalmazzák a fenti zárványokat, majd némelyiket. Fontos szempont, hogy membránhoz kötött organellákat tartalmaznak, amelyek létfontosságú, ismétlődő funkciókat látnak el, például teljes mértékben lebontják a szénhidrát molekulákat.
Az eukarióta sejtek jelentősen különböznek egymástól mind az organizmusok, mind a fajok között, és azok között. Az összes eukariótának például van mitokondriumok, de kevés kivételtől eltekintve, csak növényi sejtek rendelkeznek kloroplasztokat.
Miért DNS egy atommagban?
Ha megkérjük, hogy magyarázza meg az eukarióta sejtekben a kompartmentáció előnyeit, akkor könnyű feladat lenne, ha rendelkezzen alapvető ismeretekkel a sejtek anatómiájáról és általában a fiziológiáról.
A "kompartíciós biológia" egy evolúciós előrelépés, amely lehetővé tette a sejtek számára, hogy specializált kisgépekké váljanak (és egyes esetekben egész organizmusokká).
Az eukarióta sejteknek van membránhoz kötött organellák az emésztés elvégzéséhez, az energia kivonásához az élelemből és az újonnan szintetizált fehérjék egyik helyről a másikra történő mozgatására. Mindezek hiányában prokarióta párjaik csak bizonyos méretre növekedhetnek, és a legtöbb esetben nem növekedtek túl, hogy összességében egyetlen sejt legyenek.
Az eukarióta genom hatalmas mérete, amely a puszta DNS mennyiségében tükröződik, megköveteli, hogy azt nagyon szorosan csomagolják, hogy egy sejtbe beleférjen. Így a mag megléte szűkíti az eukarióta sejtek felépítésének ezt a szempontját.
Membránnal megkötött organellák
Az eukarióta sejtekben a membránhoz kötött organellák közül néhány a következő:
Mitokondrium. Ezeket gyakran nevezik a sejtek "erőműveinek", mert itt fordulnak elő az aerob légzés reakciói. Ezek a reakciók felelősek az eukariótákban az energia „teremtésének” hatalmas mennyiségéért.
Kloroplasztokat. A növényi sejtekben található kloroplasztok a napfény erejét használják fel cukrok előállításához a környezet széndioxid-gázából.
Lizoszómák. Ezek a cellák "takarítási személyzete" (lásd alább).
Endoplazmatikus retikulum. Ez a membrán "autópálya" az újonnan előállított fehérjéket a riboszómákból a Golgi testekbe és másutt mozgatja.
Golgi testek. Ezek a "tasakok" mozgatják a fehérjéket a sejt körül az endoplazmatikus retikulum és a végső rendeltetési hely között.
Lizoszómák és emésztés
A lizoszómák emésztő enzimeket hordoznak, amelyek képesek lebontani a sejthulladékot, de az egészséges sejtkomponenseket is. Tehát amikor ezeket az enzimeket riboszómákban állítják elő, azokat lizoszómákba kell vinni az esetleges otthonukba anélkül, hogy az út mentén bármit megsértenének.
Ezek az enzimek szinte ugyanúgy szállnak a sejtekben, mint ahogyan a HAZMAT (veszélyes hulladék anyagokat) az Egyesült Államok autópályáin és vasútjain szállítják: Különleges címkéket hordozva, nagyon óvatosan. Miután a lizoszómák savas savas környezetben vannak, ezek savas hidroláz az enzimek nagyon hatékonyan működnek.
Három példa a lizoszómák általi intracelluláris emésztésre: