Grundlæggende krav til vækst i prokaryoter og eukaryoter

Celler kaldes ofte livets grundlæggende "byggesten", men "funktionelle enheder" er måske et bedre udtryk. Når alt kommer til alt indeholder en celle selv et antal forskellige dele, dem der skal arbejde sammen for at skabe et miljø, der er gæstfrit for en operationel celle.

Desuden en enkelt celle ofte er livet, som en enkelt celle kan og ofte udgør en hel, levende organisme. Dette er tilfældet med næsten alle prokaryoter, hvis eksempler er E. coli bakterier og Staphylococcal mikrobielle arter.

Bakterier og Archaea er de to Prokaryotisk domæner, de encellede organismer med meget enkle celler. Eukaryota, på den anden side er de normalt store og flercellede. Dette domæne inkluderer dyr, planter, protister og svampe.

På celleniveau er prokaryot ernæring imidlertid ikke så forskellig fra eukaryot ernæring, i det mindste på det tidspunkt, hvor næringsprocessen begynder for begge.

Alle celler, uanset deres evolutionære historie og sofistikeringsniveau, har fire strukturer til fælles: DNA (deoxyribonukleinsyre -

Eukaryote celler har interne dobbelt-membranbundne strukturer kaldet organeller, som prokaryote celler mangler. Kernen, som huser DNA'et i disse celler, har en membran kaldet en nuklear konvolut. Eukaryotes unikke metaboliske behov og kapaciteter har ført til aerob respiration, et middel, hvormed celler kan udvinde mest mulig energi fra seks-kulstof sukkermolekylet glukose.

Prokaryoter har ikke alle de vækstkrav, som eukaryoter har.

For det første kan disse organismer ikke vokse til store individuelle størrelser. For en anden reproducerer de ikke seksuelt. For endnu en anden reproducerer de i gennemsnit mange gange hurtigere end selv de hurtigst opdrættende dyr. Dette gør deres vigtigste "job" ikke til at parre sig, men til simpelthen og bogstaveligt at splitte og overføre deres DNA til den næste generation.

På grund af dette er prokaryoter i stand til at "klare sig" ernæringsmæssigt set og kun bruge dem glykolyse, en række på 10 reaktioner, der forekommer i cytoplasmaet af både prokaryote og eukaryote celler. I prokaryoter resulterer det i produktionen af ​​to ATP (adenosintrifosfat, "energivalutaen" for alle celler) og to pyruvatmolekyler pr. anvendt glukosemolekyle.

I eukaryote celler er glykolyse blot porten til reaktionerne ved aerob respiration, de sidste trin i processen med cellulær respiration.

Med sjældne undtagelser skal cellevækstkrav i prokaryoter overholdes fuldstændigt fra glykolyseprocessen.

Selvom glykolyse kun giver et beskedent energiboost (to ATP pr. Glukosemolekyle) sammenlignet med hvad reaktionerne i Krebs-cyklussen og elektrontransportkæde i mitokondrierne kan tilbyde (yderligere 34 til 36 ATP kombineret), dette er tilstrækkeligt til at imødekomme de beskedne behov for prokaryotisk celler. Derfor er deres ernæring også enkel.

Den første del af glykolyse ser, at glucose kommer ind i en celle, gennemgår to tilsætninger af fosfat og arrangeres i en fructosemolekyle inden dette produkt endelig opdeles i to identiske tre-kulstofmolekyler, hver med sin egen fosfatgruppe.

Dette kræver faktisk en investering på to ATP. Men efter splittelsen bidrager hvert tre-kulstofmolekyle til syntesen af ​​to ATP, hvilket giver et samlet udbytte på fire ATP for denne del af glykolyse og et netto-udbytte på to ATP til samlet glykolyse.

Begrebet vækst som anvendt på prokaryote celler behøver ikke at henvise til væksten af ​​individuelle celler; det kan også henvise til væksten af ​​bakteriecellepopulationer, eller kolonier.Bakterieceller har ofte meget korte generationstider (reproduktive) i størrelsesordenen timer. Sammenlign dette med 20 til 30 eller deromkring flere år set mellem menneskelige generationer i den moderne verden.

Bakterier kan dyrkes på medier som agar, der indeholder glukose og tilskynder bakterierne til at vokse. Skær tæller og flowcytometre er instrumenter, der bruges til at tælle bakterier, selvom mikroskopantal også bruges direkte.