Περιεχόμενο
- Στοιχεία κελιών
- Προκαρυωτική Διατροφή
- Επισκόπηση της Γλυκόλυσης
- Προκαρυωτικά κύτταρα: Έννοιες εργαστηρίου
Τα κελιά ονομάζονται συχνά τα βασικά "δομικά στοιχεία" της ζωής, αλλά οι "λειτουργικές μονάδες" είναι ίσως ένας καλύτερος όρος. Εξάλλου, ένα ίδιο το κύτταρο περιέχει μια σειρά διαφορετικών τμημάτων, τα οποία πρέπει να συνεργαστούν για να δημιουργήσουν ένα περιβάλλον φιλόξενο σε ένα λειτουργικό κελί.
Επιπλέον, ένα μόνο κελί συχνά είναι ζωή, καθώς ένα μόνο κύτταρο μπορεί και συχνά αποτελεί έναν ολόκληρο, ζωντανό οργανισμό. Αυτό συμβαίνει με σχεδόν όλους τους προκαρυώτες, παραδείγματα των οποίων είναι Ε. Coli βακτήρια και Staphylococcal μικροβιακά είδη.
Τα βακτήρια και τα Αρχαία είναι τα δύο Προκαρυωτικό περιοχές, οι μονοκύτταροι οργανισμοί με πολύ απλά κύτταρα. Eukaryota, από την άλλη πλευρά, είναι συνήθως μεγάλα και πολυκύτταρα. Ο τομέας αυτός περιλαμβάνει τα ζώα, τα φυτά, τους μύκητες και τους μύκητες.
Σε κυτταρικό επίπεδο, ωστόσο, η προκαρυωτική διατροφή δεν είναι τόσο διαφορετική από την ευκαρυωτική διατροφή, τουλάχιστον στο σημείο που αρχίζει η διαδικασία διατροφής και για τις δύο.
Στοιχεία κελιών
Όλα τα κύτταρα, ανεξάρτητα από το εξελικτικό ιστορικό τους και το επίπεδο της πολυπλοκότητάς τους, έχουν τέσσερις κοινές δομές: το DNA (δεσοξυριβονουκλεϊνικό οξύ - το γενετικό υλικό των κυττάρων πέρα από τη φύση), μια μεμβράνη πλάσματος (κυτταρική) για την προστασία του κυττάρου και την περιεκτικότητά του, δημιουργούν πρωτεΐνες και κυτταρόπλασμα, ενώ η μήτρα τύπου πηκτής σχηματίζει το μεγαλύτερο μέρος του όγκου των περισσότερων κυττάρων.
Τα ευκαρυωτικά κύτταρα έχουν εσωτερικές δομές που συνδέονται με διπλή μεμβράνη και ονομάζονται οργανίδια που δεν έχουν προκαρυωτικά κύτταρα. Ο πυρήνας, ο οποίος στεγάζει το DNA σε αυτά τα κύτταρα, έχει μια μεμβράνη που ονομάζεται πυρηνικός φάκελος. Οι ευκαρυωτικές μοναδικές μεταβολικές ανάγκες και ικανότητες έχουν οδηγήσει αερόβια αναπνοή, ένα μέσο με το οποίο τα κύτταρα μπορούν να εκχυλίσουν την περισσότερη δυνατή ενέργεια από το μόριο σακχάρου των έξι ατόμων άνθρακα γλυκόζη.
Προκαρυωτική Διατροφή
Οι προκαρυώτες δεν έχουν όλες τις απαιτήσεις ανάπτυξης που κάνουν οι ευκαρυώτες.
Αφενός, αυτοί οι οργανισμοί δεν μπορούν να αναπτυχθούν σε μεγάλα ατομικά μεγέθη. Για μια άλλη, δεν αναπαράγουν σεξουαλικά. Για ακόμα ένα άλλο, κατά μέσο όρο, αναπαράγουν πολλές φορές ταχύτερα από ό, τι κάνουν ακόμη και τα πιο γρήγορα ζώα αναπαραγωγής. Αυτό καθιστά την κύρια δουλειά τους να μην ζευγαρώνουν αλλά απλά και κυριολεκτικά να χωρίζουν, μεταδίδοντας το DNA τους στην επόμενη γενιά.
Εξαιτίας αυτού, οι προκαρυώτες είναι σε θέση να «περάσουν», διατροφικά μιλώντας, χρησιμοποιώντας μόνο γλυκόλυση, μια σειρά από 10 αντιδράσεις που εμφανίζονται στο κυτταρόπλασμα προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών κυττάρων. Στα προκαρυωτικά, οδηγεί στην παραγωγή δύο ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη, το "νόμισμα ενέργειας" όλων των κυττάρων) και δύο μόρια πυροσταφυλίας ανά μόριο γλυκόζης που χρησιμοποιήθηκε.
Στα ευκαρυωτικά κύτταρα, η γλυκόλυση είναι απλώς η πύλη των αντιδράσεων αερόβιας αναπνοής, τα τελικά στάδια της διαδικασίας της κυτταρικής αναπνοής.
Επισκόπηση της Γλυκόλυσης
Με σπάνιες εξαιρέσεις, οι απαιτήσεις κυτταρικής ανάπτυξης σε προκαρυωτικά πρέπει να πληρούνται εξ ολοκλήρου από τη διαδικασία της γλυκόλυσης.
Παρόλο που η γλυκόλυση παρέχει μόνο μέτρια αύξηση ενέργειας (δύο ATP ανά μόριο γλυκόζης) σε σύγκριση με τις αντιδράσεις του κύκλου Krebs και την αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων στα μιτοχόνδρια (άλλη 34 έως 36 συνδυασμένες ATP) ανάγκες των προκαρυωτικών κυττάρων. Κατά συνέπεια, η διατροφή τους είναι απλή.
Το πρώτο μέρος της γλυκόλυσης διαπιστώνει ότι η γλυκόζη εισέρχεται σε ένα κύτταρο, υποβάλλεται σε δύο προσθήκες φωσφορικών και τοποθετείται σε ένα μόριο φρουκτόζης προτού το προϊόν τελικά χωριστεί σε δύο όμοια μόρια τριών ατόμων άνθρακα, το καθένα με τη δική του φωσφορική ομάδα.
Αυτό απαιτεί πραγματικά μια επένδυση δύο ATP. Αλλά μετά τη διάσπαση, κάθε μόριο τριών ατόμων άνθρακα συμβάλλει στη σύνθεση δύο ΑΤΡ, δίδοντας συνολική απόδοση τεσσάρων ΑΤΡ για αυτό το τμήμα της γλυκόλυσης και μία καθαρή απόδοση δύο ΑΤΡ για συνολική γλυκόλυση.
Προκαρυωτικά κύτταρα: Έννοιες εργαστηρίου
Η έννοια της ανάπτυξης όπως εφαρμόζεται στα προκαρυωτικά κύτταρα δεν χρειάζεται να αναφέρεται στην ανάπτυξη μεμονωμένων κυττάρων. μπορεί επίσης να αναφέρεται στην ανάπτυξη πληθυσμών βακτηριακών κυττάρων, ή αποικίες. Τα βακτηριακά κύτταρα συχνά έχουν πολύ μικρούς χρόνους αναπαραγωγής, με τη σειρά ωρών. Συγκρίνετε αυτό με το 20 με 30 ή έτσι χρόνια που παρατηρείται ανάμεσα στις γενιές των ανθρώπων στον σύγχρονο κόσμο.
Τα βακτήρια μπορούν να καλλιεργηθούν σε μέσα όπως το άγαρ, τα οποία περιέχουν γλυκόζη και ενθαρρύνουν τα βακτήρια να αναπτυχθούν. Μετρητές Coulter και κυτταρομετρίας ροής είναι τα όργανα που χρησιμοποιούνται για την μέτρηση των βακτηρίων, αν και οι μικροσκοπικές μετρήσεις χρησιμοποιούνται επίσης άμεσα.