V prokaryotických buňkách, jako jsou bakterie, genetický materiál organismu, nebo DNA (deoxyribonukleová kyselina)„plave“ v buněčné cytoplazmě, oddělené od vnějšího světa pouze vnější bariérou samotné buňky. V buňkách eukaryot, jako jste vy, je DNA uzavřena v jádru vázaném na membránu a nabízí druhou vrstvu ochrany a lepší zaměření funkčnosti.
Příkladem je uzavření genetického materiálu buňky do ochranné dvojité plazmatické membrány rozčlenění. Že eukaryotické buňky mohou tak snadno vyvolat ve své buněčné architektuře je hlavní strukturální adaptace, která umožnila eukaryotům daleko vyrůst prokaryoty ve velikosti a celkové rozmanitosti.
Prokaryotický vs. Eukaryotické buňky
Všechny buňky mají čtyři základní prvky: a buněčná membrána navenek, cytoplazma vyplnění většiny vnitřku, ribozomy pro syntézu proteinů a genetického materiálu ve formě DNA. Prokaryoty mají obvykle o něco více a až na několik se skládají pouze z jedné z těchto jednoduchých buněk. Jakou malou DNA mají ve volném shluku v cytoplazmě.
Eukaryotické buňky (tj. Buňky zvířat, rostlin, protistů a hub) mají všechny výše uvedené inkluze a některé také. Důležité je, že obsahují organely vázané na membránu, které vykonávají vitální a opakující se funkce, jako je úplné rozložení molekul sacharidů.
Eukaryotické buňky se mohou od sebe výrazně lišit jak uvnitř, tak mezi organismy a druhy. Například všechny eukaryoty mitochondrie, ale až na několik málo výjimek mají pouze rostlinné buňky chloroplasty.
Proč DNA v jádře?
Pokud byste byli požádáni o vysvětlení výhod rozčlenění v eukaryotických buňkách, měli byste snadný úkol, pokud byste měli základní znalosti o anatomii a fyziologii buněk obecně.
„Biologie kompartmentalizace“ je evoluční pokrok, který umožnil buňkám stát se specializovanými malými stroji (a v některých případech i celými organismy).
Eukaryotické buňky mají membránově vázané organely pro provádění trávení, získávání energie z jídla a přesun nově syntetizovaných bílkovin z místa na místo. Když jim všechny tyto prokaryotické protějšky chybí, mohou růst jen do určité velikosti a ve většině případů nepřerostly nad rámec toho, že jsou celkově jedinou buňkou.
Obrovská velikost eukaryotického genomu, odrážející se v naprostém množství DNA, vyžaduje, aby byl zabalen velmi těsně, aby se vešel do buňky. Tedy mít a jádro podstatně zpřísňuje tento aspekt konstrukce eukaryotických buněk.
Membránově vázané organely
Některé z výraznějších organel vázaných na membránu v eukaryotických buňkách jsou:
Mitochondrie. Často se jim říká „elektrárny“ buněk, protože právě zde dochází k reakcím aerobního dýchání. Tyto reakce jsou zodpovědné za ohromné množství „tvorby“ energie v eukaryotech.
Chloroplasty. Nalezeno v rostlinných buňkách, chloroplasty využívat sílu slunečního světla k výrobě cukrů z plynného oxidu uhličitého v životním prostředí.
Lyzozomy. Jedná se o „vyčištění posádky“ buněk (viz níže).
Endoplazmatické retikulum. Tato membránová „dálnice“ přesouvá nově vyrobené proteiny z ribozomů do Golgiho těla a jinde.
Golgiho těla. Tyto "vaky" pohybují bílkovinami kolem buňky mezi endoplazmatické retikulum a jejich konečný cíl.
Lysozomy a trávení
Lysozomy nesou Trávicí enzymy schopné rozkládat buněčný odpad, ale také zdravé buněčné složky. Takže když jsou tyto enzymy vytvářeny v ribozomech, musí být přemístěny do jejich eventuálních domovů v lysozomech, aniž by během toho něco poškodily.
Tyto enzymy se v buňce přepravují téměř stejně jako HAZMAT (nebezpečné odpadní materiály) po amerických dálnicích a železnicích: Nesou speciální štítky a jsou velmi opatrní. Jakmile se nacházejí v prostředí s vysokou kyselostí lysozomů, tyto kyselá hydroláza enzymy fungují velmi efektivně.
Tři příklady intracelulárního trávení lysozomy:
- Sacharidy, lipidy, nukleové kyseliny a bílkoviny
- „Mrtvé“ organely a jejich součásti
- Bakterie a další látky přijímané z vnějšku buňky