Eukaryootit ovat organismeja, joiden soluilla on ydin ja organellit omilla kalvoillaan. Prokaryootit ovat yksinkertaisempia yksisoluisia organismeja, joissa ei ole ydintä ja vain yksi sisätila. Tämä ero edustaa rakenteellista etua, jonka avulla eukaryoottisolut voivat organisoitua monisoluisiksi organismeiksi. Sisäiset organellit, mukaan lukien ydin, eristävät soluprosessit ja helpottavat niiden hallintaa.
Ilman ydintä prokaryoottisolut lisääntyvät vaikeasti kontrolloitavan binäärisen fissioprosessin kautta. Tämä tarkoittaa, että ne voivat lisääntyä nopeasti, kun resursseja ja tilaa on käytettävissä, mutta sellaista nopeaa, hallitsematonta kasvua ei haluta, kun solu on osa suurempaa organismia. Sen sijaan jokaisen solun on sovitettava kasvunsa ja jakautumisensa organismin kaikkien muiden solujen kanssa. Eukaryoottisoluilla on rakenteellinen monimutkaisuus tehdä tämä, kun taas prokaryoottisoluilla ei ole tätä kykyä.
Prokaryoottisten solujen ominaisuudet ja ominaisuudet mikroskoopilla
Prokaryoottiset domeenit ovat bakteerit ja Archaea; kukin näistä alueista on jaettu valtakuntiin ja pienempiin taksonomisiin luokkiin. Yksisoluisina organismeina, joilla ei ole ydintä tai organelleja, niille on tunnusomaista seuraavat näkyvät piirteet:
- Yksittäisissä soluissa on soluseinä.
- Yksittäisissä soluissa on solukalvo.
- Solut sisältävät DNA-juosteen.
- Solut sisältävät ribosomeja.
- Soluissa on lippu.
Bakteerien ja arkeoiden yksittäiset solut altistuvat ympäristölle ja tarvitsevat siten a soluseinän suojelemaan heitä. Mikroskoopin alla soluseinä on paksu, selvästi näkyvä rakenne, joka ympäröi solua. Soluseinän sisäpuolella on solukalvo, joka kontrolloi aineita, jotka voivat siirtyä soluun ja ulos solusta.
Solukalvon sisällä on tiiviisti kierretty yksi DNA-juoste. Juoste on pyöreä, ja kun solu alkaa jakautua, säie kelautuu ja saa pyöreän muodonsa ennen kopiointia. Kun säie on kopioitu, kaksi kopiota siirtyvät solun vastakkaisiin päihin ja solu jakautuu kahteen osaan.
Solun sytoplasmassa vapaasti kelluvat ribosomit tuottavat solun tarvitsemia proteiineja. Solun toisessa päässä on piikkirakenne, jota kutsutaan a lippu on kiinnitetty antamaan solun liikkuvuuden. Prokaryoottisolut käyttävät yksinkertaista rakennettaan evoluutioetuna. Heidän DNA on suojaamaton ja mutatoituu vapaasti, kun taas nopea lisääntymisnopeus mahdollistaa nopean sopeutumisen uusiin tilanteisiin ja muutoksiin ympäristössä.
Eukaryoottisten solujen rakenne
Jos verrataan prokaryoottisten ja eukaryoottisten solujen rakennetta mikroskoopilla, solut näyttävät melko erilaisilta. Kuten prokaryoottisolut, myös eukaryoottisoluissa on kalvo ja ribosomit, mutta seuraavat erot ovat näkyvissä:
- Soluilla ei ole soluseinää.
- Soluilla on ydin.
- DNA on useissa säikeissä ytimen sisällä.
- On mitokondrioita ja lysosomeja, joista jokaisella on oma ulkokalvo.
- Muita kalvoon sitoutuneita organelleja ovat Golgi-kappaleet ja endoplasminen verkkokalvo.
- Soluilla on kaksi sentriolia.
On selvää, että eukaryooteja muodostavilla soluilla on erilainen rakenne kuin prokaryoottisoluilla. Vaikka ne ovat monimutkaisia ja lisääntyvät monimutkaisemmalla tavalla, se ei ole ilmeistä miksi juuri se antaa eukaryooteille rakenteellisen edun.
Kuinka eukaryoottiset solut toimivat
Eukaryoottisoluilla on omat itsenäiset toimintansa, mutta ne toimivat usein osana suurempaa organismia. Kasveissa ja eläimissä he tuovat aineita muista soluista ja vievät jätetuotteita sekä hyödyllisiä proteiineja, hormoneja ja entsyymejä. Kun he harjoittavat toimintaa, viemäsi signaalit muille soluille tekevät. Heillä ei ole soluseinää, koska he eivät tarvitse sitä suojaksi, ja se haittaisi sitä solujenvälinen vaihto.
Sen sijaan, että suoritettaisiin soluaineiden synteesi ja energian muuntaminen yleisessä tilassa solukalvon sisällä heillä on erikoistuneita alueita tiettyjen organellien sisällä, joihin nämä aktiviteetit vievät paikka. Glukoosin muuntaminen energian varastomolekyyliksi ATP suoritetaan mitokondrioita. Solujätteet ja jätteet hajotetaan vuonna lysosomit. Golgin ruumiit ja endoplasminen verkkokalvo syntetisoi proteiineja, hiilihydraatteja ja lipidejä. Eukaryoottisolujen membraaniin sitoutuneet organellit ovat erikoistuneet spesifisten soluaineiden tuotantoon.
Eukaryoottisten solujen lisääntyminen
Eukaryoottien soluilla on kaksi tapaa lisääntyä: seksuaalinen ja aseksuaalinen lisääntyminen. Seksuaalinen lisääntyminen tapahtuu, kun tarvitaan enemmän samanlaista solua, kuten eläinten ihosoluissa. Seksuaalista lisääntymistä käytetään, kun luodaan uusi monimutkainen organismi, kuten kasvi tai eläin. Aseksuaalisessa lisääntymisessä solujen määrä kasvaa, kun taas seksuaalisessa lisääntymisessä organismien määrä lisääntyy.
Molemmat lisääntymistavat ovat monimutkaisia monivaiheisia toimintoja. Seksuaalista lisääntymistä varten solun ydin jakautuu kahteen identtiseen osaan prosessissa, jota kutsutaan mitoosi. Jokaisella ytimellä on täydelliset kopiot solun DNA: sta, ja kun solu hajoaa, kukin osa saa osan organelleista.
Seksuaalista lisääntymistä varten soluilla on erilaiset seksuaaliset ominaisuudet prosessissa, jota kutsutaan meioosi. Esimerkiksi eläimissä nämä kaksi solutyyppiä ovat siittiösolut ja munasolut. Kaksi solua, joilla on erilaiset seksuaaliset ominaisuudet ja yleensä saman lajin eri organismeista, yhdistyvät uudelleen muodostaen uuden organismin. Eläimillä siittiösolu hedelmöittää munasolun, ja yhdistelmä kasvaa uudeksi eläimeksi.
Eukaryootin rakenteellinen etu
Eukaryoottien ja prokaryoottien solujen väliset erot antavat eukaryooteille etuja useilla alueilla. Kun luetellaan ominaisuuksia, joita löytyy eukaryooteista, mutta ei prokaryooteista, mitä etuja nämä erot tarjoavat? Tärkeimmät rakenteelliset erot ovat ytimessä, organelleissa ja solun ulkoseinässä. Nämä erot aiheuttavat eukaryooteille erityisiä etuja ja ominaisuuksia, joita prokaryooteilla ei ole. Tämän seurauksena prokaryootit ovat yksinkertaisia yksisoluisia organismeja. Vaikka olemassa on myös yksisoluisia eukaryooteja, jotkut eukaryootit ovat hyödyntäneet näitä etuja kehittyäkseen korkeammiksi kasveiksi ja eläimiksi.
A. Läsnäolo ydin eukaryoottisoluissa antaa eukaryooteille kaksi etua. Ydin edustaa DNA: n ylimääräistä suojakoteloa. Tämän seurauksena eukaryoottinen DNA on vähemmän herkkä mutaatioille. Ydin tekee myös lisääntymisen hallitsemisesta helpompaa. Monimutkaisissa ydinpohjaisissa lisääntymisprosesseissa on monia pisteitä, jotka voivat toimia pysäyttäjänä kasvun ja solujen lisääntymisen koordinoimiseksi organismin muiden solujen kanssa.
Integraatio organellit eukaryoottisoluihin keskittyy toiminnot omiin sisätiloihinsa. Tämä tarkoittaa, että prosessit, kuten energiantuotanto ja jätteen poistaminen, ovat paljon tehokkaampia eukaryoottisoluissa kuin prokaryooteissa. Kun mitokondriot tuottavat solun energiaa, soluilla voi olla enemmän tai vähemmän mitokondrioita riippuen roolistaan organismissa. Ilman organelleja koko prokaryoottisen solun on tehtävä kaikki, ja tehokkuustaso on alhaisempi.
Soluseinän puuttuminen monimutkaisista eukaryooteista on etu, jonka avulla eukaryoottisolut voivat organisoitua rakenteiksi, kuten elimiksi, luiksi, kasvivarret ja hedelmät. Nämä solut toimivat yhdessä ja erilaistuvat ympäröivistä soluista riippuen. Soluseinä estäisi tällaiset läheiset vuorovaikutukset. Vaikka prokaryoottisolut joskus kasautuvat yhteen yksinkertaisissa rakenteissa, ne eivät erota tapaa, jolla monimutkaisten organismien eukaryoottisolut tekevät.
merkittävä rakenteellinen etu eukaryoottien osuus prokaryooteista on kyky muodostaa edistyneitä, monisoluisia organismeja. Vaikka eukaryootit voivat selviytyä sekä yksisoluisina että monisoluisina organismeina, prokaryooteilla ei ole kykyä muodostaa monimutkaisia rakenteita tai organismeja.