Ligheder med Mitochondria & Nucleus

Celler er basisenhederne i alle levende ting. Hver af disse mikroskopiske strukturer udviser alle de egenskaber, der er forbundet med at være i live i videnskabelig forstand, og faktisk består mange organismer kun af en enkelt celle. Næsten alle disse encellede organismer tilhører en bred klasse af organismer kendt som prokaryoter - skabninger i de taksonomiske domæner Bakterier og Archaea.

I modsætning hertil har Eukaryota, det domæne, der inkluderer dyr, planter og svampe, celler, der er langt mere komplekse, og som har adskillige organeller, som er interne membranbundne strukturer, der viser specialiserede funktioner. Det kerne er måske det mest slående træk ved eukaryote celler på grund af dets størrelse og mere eller mindre centrale placering inde i cellen; cellen mitokondrierpå den anden side præsenterer begge et unikt udseende og står som et evolutionært og metabolisk vidunder.

Alle celler har et antal komponenter til fælles. Disse inkluderer en celle membran, som fungerer som en selektiv permeabel barriere for molekyler, der kommer ind i eller forlader cellen;

Eukaryoter er generelt langt større og mere komplekse end prokaryoter; følgelig er deres celler mere komplicerede og indeholder en række organeller. Disse er specialiserede indeslutninger, der gør det muligt for cellen at vokse og trives fra det tidspunkt, den oprettes, indtil den tid, den deler sig (hvilket kan være en dag eller mindre). Først og fremmest blandt disse visuelt på et mikroskopbillede af en celle er kernen, som er cellens "hjerne", der holder DNA'et i form af kromosomer og mitokondrier, som er nødvendige for fuldstændig nedbrydning af glukose ved hjælp af ilt (dvs. aerob respiration).

Andre kritiske organeller inkluderer det endoplasmatiske retikulum, en slags membranøst "vejsystem", der pakker og behandler proteiner, mens de flyttes mellem celleudvendigheden, cytoplasmaet og kerne; Golgi-apparatet, som er vesikler, der tjener som miniaturetaxier for disse stoffer, og som kan "dokke" til det endoplasmatiske retikulum; og lysosomer, som fungerer som cellens affaldshåndteringssystem ved at opløse gamle, slidte molekyler.

To egenskaber, der adskiller mitokondrier fra andre organeller, er Krebs-cyklussen, som er vært ved den mitokondrielle matrix og elektrontransportkæden, som finder sted på den indre mitokondrie membran.

Mitokondrier er fodboldformede og ligner snarere bakterier i sig selv, hvilket som du vil se, ikke er tilfældigt. De findes i højere tæthed på steder, hvor iltbehovet er højt, f.eks. I benmusklerne hos udholdenhedsatleter som fjernløbere og cyklister. Hele grunden til, at de eksisterer, er det faktum, at eukaryoter har energibehov langt over prokaryoternes, og mitokondrier er det maskineri, der giver dem mulighed for at opfylde disse krav.
Læs mere om mitokondriernes struktur og funktion.

De fleste molekylærbiologer overholder endosymbiont teori. I denne ramme, for over 2 milliarder år siden, bestemte tidlige eukaryoter, der indtog mad ved at tage et stort ind molekyler på tværs af cellemembranen, "spiste" faktisk en bakterie, der allerede havde udviklet sig til at udføre aerob stofskifte. (Prokaryoter i stand til dette er relativt sjældne, men eksisterer fortsat i dag.)

Over tid kom den indtagne livsform, der reproducerede alene, udelukkende at stole på dens intracellulære miljø, der til enhver tid tilbød en klar tilførsel af glukose og beskyttede "cellen" mod ekstern trusler. Til gengæld tillod den opslugte livsform deres værtsorganismer at vokse og trives gennem generationer ud over alt, hvad man så på det tidspunkt i zoologisk historie på Jorden.

"Symbionter" er organismer, der deler et miljø på en gensidig fordelagtig måde. På andre tidspunkter involverer sådanne delingsordninger parasitisme, hvor den ene organisme bliver skadet for at lade den anden trives.

I enhver fortælling om en eukaryot celle er kernen i centrum. Kernen er omgivet af en kernemembran, også kaldet kernekapslen. I det meste af cellecyklussen spredes DNA diffust i hele kernen. Først i begyndelsen af ​​mitose kondenseres kromosomerne til de former, som de fleste studerende forbinder med disse strukturer: de små "X" -former.

Når kromosomerne, som blev kopieret i en fase under cellecyklussen, adskiltes under M-fasen, er hele cellen klar til at opdele (cytokinese). Mitokondrierne er i mellemtiden steget i antal ved at dele dem halvt tidligt i mellemfasen sammen med cellens andet cytoplasmiske indhold (dvs. noget uden for kernen).
Læs mere om kernens struktur og funktion.

Kernen går i mitose med to identiske kopier af hvert kromosom, bundet sammen i en struktur kaldet centriole. Mennesker har 46 kromosomer, så i starten af ​​mitosen har hver kerne 92 individuelle DNA-molekyler, arrangeret i identiske-tvillingsæt. Hver tvilling i et sæt kaldes en søster kromatid.

Når kernen deler sig, trækkes kromatiderne i hvert par til modsatte sider af cellen. Dette skaber identiske datterkerner. Det er vigtigt at bemærke, at kernen i hver celle indeholder alt det DNA, der er nødvendigt for at reproducere organismen som helhed.

Mitokondrier er vært for Krebs-cyklussen, hvori acetyl CoA kombinerer med oxaloacetat at skabe citratet seks-kulstofmolekyle, der reduceres til oxaloacetat i en række trin, der genererer to ATP pr. glukosemolekyle, fodring af processen opstrøms sammen med en række molekyler, der bærer elektroner til elektronkædetransporten reaktioner.

Elektronkædetransportsystemet forekommer også i mitokondrier. Denne serie af kaskadereaktioner bruger energi fra elektroner fjernet fra stofferne NADH og FADH₂ til at drive syntesen af ​​en hel del ATP (32 til 34 molekyler pr. glukose opstrøms).

Svarende til kernen er kloroplaster og mitokondrier membranbundne og har et strategisk sæt enzymer. Fald dog ikke i den fælles fælde ved at tro, at kloroplaster er "mitokondrier af planter." Planter har kloroplaster, fordi de ikke kan indtage glukose og skal fremstille det i stedet for kuldioxidgas, der føres ind i planten dens blade.

Både plante- og dyreceller har mitokondrier, fordi begge deltager i aerob respiration. Meget af den glukose, som en plante fremstiller, spises af dyr i miljøet eller rådner til sidst, men de fleste planter formår også at dyppe tungt i deres egen stash.

Den største forskel mellem nukleart DNA og mitokondrie-DNA er simpelthen mængden af ​​det og de specifikke produkter, der produceres. Også strukturer har meget forskellige job. Begge disse enheder reproducerer sig imidlertid ved at opdele i halvdelen og styre deres egen division.

Cellerne, vi tænker på, når vi overvejer eukaryote celler, kunne ikke overleve uden mitokondrier. For at forenkle meget er kernen hjernen i celleoperationen, mens mitokondrier er musklen.

Nu hvor du er ekspert på eukaryote organeller, hvilket af følgende er en forskel mellem kernen og en mitokondrion?

1. Kun kernen indeholder DNA.
2. Kun kernen er omgivet af en dobbelt plasmamembran.
3. Kun kernen deler sig i to under cellecyklussen.
4. Kun kernen er vært for kemiske reaktioner, der ikke forekommer andre steder i cellen.

Faktisk er ingen af ​​disse udsagn sandt. Mitokondrier har, som du har set, deres eget DNA, og desuden indeholder dette DNA gener, som nukleart (almindeligt) DNA ikke gør. Mitokondrier og kerner har sammen med organeller som det endoplasmatiske retikulum deres egen membran. Som nævnt organiserer og gennemfører hver krop sin egen delingsproces, og hver struktur er vært for reaktioner, der ikke gør det forekommer andre steder i cellen (f.eks. RNA-transkription i kernen, elektrontransportkædereaktionerne i mitokondrier).