Tartalom
A biológusok a Föld egész életét három területre osztják: baktériumok, archaea és eukarya. A baktériumok és az archaea egyaránt olyan sejtekből állnak, amelyeknek nincs magja és nincs belső membránhoz kötött organellája. Az Eukarya az a szervezet, amelynek sejtjei tartalmaznak egy magot és más belső membránhoz kötött organellákat. Az eukarióták arról is ismertek, hogy rendelkeznek egy speciális organellevel, az úgynevezett mitokondriummal. A mitokondriumok a legtöbb eukarióta olyan közös jellemzője, hogy sok ember figyelmen kívül hagyja azt a néhány eukariótát, amelyben hiányzik a mitokondriumok.
Mik az eukarióták?
Egyetlen eukarióta sejt gélszerű vizes citoplazmából áll, amelyben egy globális nukleáris membrán tartja a DNS-t, és a membránhoz kötött rekeszek elválasztják a sejt többi munkaterületét. Szinte minden eukarióta tartalmaz egy szervettet, amelyet mitokondrionnak hívnak. A mitokondriumok saját DNS-t tartalmaznak, és saját proteinszintézis-mechanizmusukat használják - teljesen függetlenek a sejt többi részétől. Az elfogadott nézet az, hogy egy baktérium sok százmillió évvel ezelőtt betört egy régiekbe. A kapcsolat szimbiotikusmá fejlődött. A baktériumokat ma mitokondriumoknak nevezik, és a kombináció az ismert eukarióta szervezetek legtöbbjé fejlődött ki.
A mitokondriumok funkciója
A legtöbb eukarióta sejtben a mitokondriumok az elsődleges energiatermelő helyek. Kritikusak az aerob celluláris légzésnek nevezett folyamat szempontjából. A sejtes légzés olyan folyamat, amelyben a sejtek feloszlanak a szerves molekulákat, és az általuk kinyert energiát adenozin-trifoszfátnak (ATP) nevezett molekulákban tárolják. Ez megtehető oxigén nélkül, ebben az esetben az úgynevezett anaerob légzés. De ha oxigén van jelen, akkor a legtöbb eukarióta sejt és néhány prokarióta sejt sokkal több ATP-molekulát képes előállítani az aerob sejtes légzés segítségével. Az eukariótákban ez a folyamat a mitokondriumokon belül zajlik. Aerob prokariótákban ez a folyamat a sejtmembránon zajlik le.
Energia glükózból
Sok eukarióta sejt energiájának nagy részét glükózból nyeri el. Az első lépés a glükóz felosztása két egyenlő részre. Ezt a lépést glikolízisnek nevezzük. Glikolízis történik a citoplazmában, és ez egy kis energiát generál a sejt számára. Az energiatermelés következő lépése a sejttípustól és a cellán belüli pillanatnyi környezetetől függ. Ha az oxigénszint alacsony, az eukarióta sejtek visszatérhetnek az anaerob sejtes légzésbe - különösen egy erjedésnek nevezett folyamat, amelynek során a glikolízis termékei egy kicsit több energiát termelnek, és egy tejsavnak nevezett vegyületet hagynak. Az emberi izomsejtek ezt akkor teszik, amikor az izmok energiaigénye meghaladja az oxigén bevitelének sebességét. Ha elegendő mennyiségű oxigén van jelen, az emberek és más eukarióta szervezetek kihasználják a termékek használatából származó nagyobb energiamennyiséget. a mitolondriumok teljes aerob légzésének glikolízise.
Amitokondriátos eukarióták
Azok az eukarióták, amelyek oxigént használnak energiatermelésük optimalizálására, nem maradhattak fenn, ha mitokondriumaikat eltávolítják. Vannak olyan eukarióták is, amelyekben nincs mitokondrium, amitochondriate eukariótáknak hívják. Mivel nem rendelkeznek mitokondriumokkal az aerob légzés teljesítéséhez, az összes amitochondriate eukarióta anaerob. A bél parazita, például a Giardia lamblia, anaerob és nem tartalmaz mitokondriumokat. Néhány más amitochondrium a Glugea plecoglossi, a Trichomonas tenax, a Cryptosporidium parvum és az Entamoeba histolytica. Van néhány kérdés ezeknek az organizmusoknak a származása kapcsán: elveszítették a valaha volt mitokondriumokat, vagy a leszokók a legkorábbi eukarióták leszármazottai a mitokondriumokkal való fúzió előtt? Különböző filogenetikai kapcsolatokat javasoltak az amitochondriátok és más eukariótok között, de jelenleg nincs egyetlen elfogadott magyarázat.