Zawartość
- Komórki: Prokariota kontra Eukariota
- Organelle do przetwarzania energii: mitochondria i chloroplasty
- Struktura i funkcja chloroplastów
- Struktura i funkcja mitochondriów
W zależności od tego, gdzie jesteś we własnej edukacji przyrodniczej, możesz już wiedzieć, że komórki są podstawowymi strukturalnymi i funkcjonalnymi elementami życia. Możesz być podobnie świadomy, że w bardziej złożonych organizmach, takich jak ty i inne zwierzęta, komórki są wysoce wyspecjalizowane, zawierające różnorodne wtrącenia fizyczne, które wykonują określone funkcje metaboliczne i inne, aby utrzymać warunki w komórce przyjazne dla życia.
Niektóre składniki komórek „zaawansowanych” organizmów nazywane są organelle mają zdolność działania jak małe maszyny i są odpowiedzialne za wydobywanie energii z wiązań chemicznych w glukozie, ostatecznym źródle pożywienia we wszystkich żywych komórkach. Czy zastanawiałeś się kiedyś, które organelle dostarczają komórkom energii, lub które organelle są najbardziej bezpośrednio zaangażowane w transformacje energetyczne w komórkach? Jeśli tak, spełnij mitochondria i chloroplast, główne osiągnięcia ewolucyjne organizmów eukariotycznych.
Komórki: Prokariota kontra Eukariota
Organizmy w domenie Prokaryota, który obejmuje bakterie i Archaea (dawniej zwane „archaebakteriami”), są prawie całkowicie jednokomórkowe i, z nielicznymi wyjątkami, muszą czerpać całą swoją energię z glikoliza, proces zachodzący w cytoplazmie komórkowej. Wiele organizmów wielokomórkowych w Eukaryota Jednak domena ma komórki z inkluzjami zwanymi organellami, które wykonują szereg dedykowanych funkcji metabolicznych i innych codziennych funkcji.
Wszystkie komórki mają DNA (materiał genetyczny), a Błona komórkowa, cytoplazma („lepka” stanowiąca większość substancji komórkowej) i rybosomy, które wytwarzają białka. Prokarionty mają zwykle niewiele więcej niż to, podczas gdy komórki eukariotyczne (plany, zwierzęta i grzyby) są tymi, które szczycą się organellami. Należą do nich chloroplasty i mitochondria, które biorą udział w zaspokajaniu potrzeb energetycznych komórek macierzystych.
Organelle do przetwarzania energii: mitochondria i chloroplasty
Jeśli wiesz cokolwiek na temat mikrobiologii i otrzymałeś zdjęcie mikroskopowe komórki roślinnej lub zwierzęcej, nietrudno zgadnąć, w jaki sposób organelle biorą udział w konwersji energii. Zarówno chloroplasty, jak i mitochondria są strukturami o intensywnym wyglądzie, z dużą powierzchnią błony w wyniku drobiazgowego fałdowania i ogólnie „zajętym” wyglądem. Innymi słowy, widać na pierwszy rzut oka, że te organelle robią znacznie więcej niż tylko magazynowanie surowych materiałów komórkowych.
Uważa się, że obie te organelle mają tę samą fascynującą historię ewolucyjną, o czym świadczy fakt mają własne DNA, oddzielone od jądra komórkowego. Uważa się, że mitochondria i chloroplasty były pierwotnie samodzielnymi bakteriami, zanim zostały pochłonięte, ale nie zniszczone, przez większe prokarioty ( teoria endosymbiontów). Kiedy okazało się, że te „zjedzone” bakterie pełnią ważne funkcje metaboliczne dla większych organizmów i odwrotnie, cała domena organizmów, Eukaryota, urodził się.
Struktura i funkcja chloroplastów
Wszyscy eukariota biorą udział w oddychaniu komórkowym, które obejmuje glikolizę i trzy podstawowe etapy oddychania tlenowego: reakcję mostkową, cykl Krebsa i reakcje łańcucha transportu elektronów.Rośliny nie mogą jednak pobierać glukozy bezpośrednio ze środowiska w celu zasilenia glikolizy, ponieważ nie mogą „jeść”; zamiast tego wytwarzają glukozę, sześciowęglowy cukier, z gazowego dwutlenku węgla, związku dwuwęglowego, w organellach zwanych chloroplastami.
Chloroplasty to miejsce, w którym przechowywany jest pigment chlorofilowy (który nadaje roślinom zielony wygląd), zwany woreczkami zwanymi tylakoidy. W dwuetapowym procesie fotosynteza, rośliny wykorzystują energię świetlną do generowania ATP i NADPH, które są cząsteczkami przenoszącymi energię, a następnie wykorzystują tę energię do budowy glukozy, która jest następnie dostępna dla reszty komórki, a także magazynuje w postaci substancji, które zwierzęta może w końcu zjeść.
Struktura i funkcja mitochondriów
Ostatecznie przetwarzanie energii w roślinach jest zasadniczo takie samo jak u zwierząt i większości grzybów: Ostatecznym „celem” jest rozbicie glukozy na mniejsze cząsteczki i ekstrakcja ATP w tym procesie. Mitochondria robią to, służąc jako „elektrownie” komórek, ponieważ są one miejscami oddychania tlenowego.
W podłużnych, „piłkarskich” mitochondriach pirogronian, główny produkt glikolizy, przekształca się w acetylo CoA, transportuje się do wnętrza organelli w cyklu Krebsa, a następnie przenosi do błony mitochondrialnej w łańcuchu transportu elektronów. W sumie reakcje te dodają 34 do 36 ATP do dwóch ATP wytworzonych z pojedynczej cząsteczki glukozy w samej glikolizy.