Основни изисквания за растеж при прокариотите и еукариотите

Клетките често се наричат ​​основните „градивни елементи“ на живота, но „функционални единици“ е може би по-добър термин. В крайна сметка самата клетка съдържа редица отделни части, които трябва да работят заедно, за да създадат среда, гостоприемна за оперативна клетка.

Освен това, една клетка често е живот, тъй като една клетка може и често представлява цял жив организъм. Такъв е случаят с почти всички прокариоти, примери за които са Д. коли бактерии и Стафилококова микробни видове.

Бактериите и археите са двете Прокариотичен домейни, едноклетъчните организми с много прости клетки. Еукариота, от друга страна, обикновено са големи и многоклетъчни. Този домейн включва животни, растения, протести и гъби.

На клетъчно ниво обаче прокариотното хранене не е толкова различно от еукариотното хранене, поне в момента, в който процесът на хранене започва и за двамата.

Всички клетки, независимо от тяхната еволюционна история и ниво на усъвършенстване, имат четири общи структури: ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина -

Еукариотните клетки имат вътрешни структури, свързани с двойна мембрана, наречени органели, които липсват на прокариотните клетки. Ядрото, в което се помещава ДНК в тези клетки, има мембрана, наречена ядрена обвивка. Уникалните метаболитни нужди и способности на Eukaryotes доведоха до аеробно дишане, средство, чрез което клетките могат да извлекат възможно най-много енергия от шествъглеродната захарна молекула глюкоза.

Прокариотите нямат всички изисквания за растеж, каквито имат еукариотите.

Първо, тези организми не могат да нараснат до големи индивидуални размери. От друга страна, те не се размножават по полов път. За пореден път те се размножават много пъти по-бързо, отколкото дори най-бързо размножаващите се животни. Това прави основната им „работа“ не да се чифтосват, а просто и буквално да се разделят, предавайки своята ДНК на следващото поколение.

Поради това прокариотите са в състояние да се "справят", хранително погледнато, само като използват гликолиза, поредица от 10 реакции, които се проявяват в цитоплазмата на прокариотни и еукариотни клетки. При прокариотите това води до производството на две ATP (аденозин трифосфат, "енергийната валута" на всички клетки) и две молекули пируват на използвана молекула глюкоза.

В еукариотните клетки гликолизата е просто врата към реакциите на аеробно дишане, последните стъпки от процеса на клетъчно дишане.

С редки изключения, изискванията за клетъчен растеж в прокариотите трябва да бъдат изпълнени изцяло от процеса на гликолиза.

Въпреки че гликолизата осигурява само умерен енергиен тласък (два АТФ на глюкозна молекула) в сравнение с реакциите на цикъла на Кребс и електронна транспортна верига в митохондриите (още 34 до 36 АТФ, взети заедно), това е достатъчно, за да отговори на скромните нужди на прокариотните клетки. Следователно, храненето им също е просто.

Първата част на гликолизата вижда глюкозата да влезе в клетката, да претърпи две добавки на фосфат и да бъде подредена в фруктозна молекула преди този продукт най-накрая да се раздели на две еднакви тривъглеродни молекули, всяка със своя собствена фосфатна група.

Това всъщност изисква инвестиция от два ATP. Но след разделянето, всяка молекула с три въглерода допринася за синтеза на два АТФ, като дава общ добив от четири АТФ за тази част от гликолизата и нетен добив от два АТФ за гликолиза като цяло.

Концепцията за растеж, приложена към прокариотни клетки, не трябва да се отнася до растежа на отделни клетки; може да се отнася и до растежа на популациите на бактериални клетки, или колонии.Бактериални клетки често имат много кратко поколение (репродуктивно) време от порядъка на часове. Сравнете това с 20 до 30 или така години наблюдавани между човешките поколения в съвременния свят.

Бактериите могат да се култивират върху среда като агар, която съдържа глюкоза и насърчава бактериите да растат. Броячи на ботуши и поточни цитометри са инструменти, използвани за преброяване на бактерии, въпреки че броят на микроскопите също се използва директно.