Zawartość
Kwas dezoksyrybonukleinowy, częściej określany jako DNA, jest cząsteczką odpowiedzialną za naszą informację genetyczną. W rzeczywistości DNA jest źródłem materiału dziedzicznego w prawie wszystkich organizmach na Ziemi.
Zarówno komórki prokariotyczne, jak i komórki eukariotyczne wykorzystują DNA do kodowania swoich genów. DNA znajduje się w prawie wszystkich komórkach. DNA musi być trzymany w niektórych obszarach komórki, aby mógł być właściwie przetwarzany, replikowany i przechowywany.
Podczas gdy zarówno komórki prokariotyczne, jak i eukariotyczne mają i wykorzystują DNA jako materiał genetyczny, w których DNA znajduje się wewnątrz komórki, jest różny dla tych dwóch typów komórek. Lokalizacja DNA w komórkach prokariotycznych może być zdefiniowana przez nukleoid i plazmidy. Lokalizacja DNA w komórkach eukariotycznych może być zdefiniowana przez jądro i dwie organelle zwane mitochondria i chloroplasty.
Lokalizacja DNA w komórkach eukariotycznych
Wszystkie organizmy w domenie Eukarya mają komórki eukariotyczne. Obejmuje to rośliny, zwierzęta, protisty i grzyby. Komórki eukariotyczne są zdefiniowane jako komórki zamknięte w błonie plazmatycznej zawierającej jądro i inne organelle związane z błoną.
Jądro. Komórki eukariotyczne są częściowo definiowane przez obecność jądra komórkowego. W jądrze znajduje się DNA wewnątrz komórki.
Gdzie w jądrze znajduje się DNA? Cóż, samo jądro jest otoczone błoną zwaną otoczką jądrową. W otoczce jądrowej znajduje się DNA wraz z enzymami i białkami niezbędnymi do replikacji DNA i transkrypcji DNA do mRNA jako pierwszego etapu syntezy białek.
DNA znalezione w jądrze to nie tylko dwuniciowa cząsteczka DNA. Ze względu na to, ile DNA musi przechowywać każda komórka w maleńkim jądrze, długie nici DNA muszą zostać skondensowane. DNA jest owinięte wokół białek zwanych histony, który pozwala DNA zagęścić w materiale znanym jako chromatyna. Bez upakowania DNA w chromatynę DNA nie pasowałby do jądra.
Chromatyna stanowi materiał chromosomów. Każdy gatunek ma pewną liczbę chromosomów znajdujących się w prawie wszystkich komórkach somatycznych w ciele. Na przykład ludzie mają w sumie 23 pary chromosomów w każdej komórce, co stanowi 46 całkowitych chromosomów; psy mają 39 par chromosomów (na 78 chromosomów ogółem), a komórki szpinaku mają sześć par chromosomów (na 12 chromosomów ogółem).
DNA mitochondrialne i chloroplastowe. Innym miejscem, w którym DNA znajduje się w komórkach organizmów eukariotycznych, są mitochondria i chloroplasty.
Większość komórek eukariotycznych zawiera mitochondria, ponieważ to one wytwarzają większość komórek ATP potrzebujących energii. Komórki roślinne (i niektóre komórki protistyczne) zawierają chloroplasty, które przekształcają energię słoneczną w użyteczną energię chemiczną. Oba te organelle zawierają trochę DNA.
Uważa się, że miliony lat temu na początku historia życia, że zarówno chloroplasty, jak i mitochondria były kiedyś ich własnymi wolno żyjącymi komórkami. Naukowcy teoretyzują, że większe komórki pochłonęły mitochondria i / lub chloroplasty i włączyły je do swojej funkcji komórkowej, dzięki czemu stały się organellami.
Ta teoria nazywa się teoria endosymbiotycznai wyjaśnia, dlaczego te organelle miałyby DNA: ponieważ kiedyś były komórkami wolno żyjącymi, potrzebowałyby materiału genetycznego do funkcjonowania.
Lokalizacja DNA w komórkach prokariotycznych
Komórki prokariotyczne są prostsze i mniej złożone niż komórki eukariotyczne. Organizmy prokariotyczne znajdują się w domenach Archaea i Bacteria. Są one zdefiniowane przez brak jądra i brak organelli związanych z błoną.
Nukleoid. Ponieważ prokarionty nie mają jądra, nie może to być miejsce, w którym DNA znajduje się w komórce. Zamiast tego jest skondensowany w regionie znanym jako nukleoid, przypominająca jądro kępka skondensowanego DNA w środku komórki.
Brakuje otoczki jądrowej i nie ma wielu chromosomów. Zamiast tego DNA jest zwinięty i skondensowany w pojedynczą nić / pojedynczą kępkę o nieregularnym kształcie na środku komórki.
Plazmidy Podczas gdy plazmidy można technicznie znaleźć w komórkach organizmów we wszystkich trzech domenach, najczęściej występują one w bakteriach.
Plazmidy to małe, okrągłe fragmenty DNA, które mogą wchodzić i wychodzić z komórek prokariotycznych, przenosić się między komórkami w procesie zwanym koniugacją i być replikowane lub transkrybowane oddzielnie od DNA chromosomalnego / nukleoidowego. Plazmidy znajdują się w cytoplazmie komórki.