Prokaryoottisoluissa, kuten bakteereissa, organismin geneettinen materiaali tai DNA (deoksiribonukleiinihappo), "kelluu" solusytoplasmassa, erotettuna ulkomaailmasta vain solun ulkopuolisella estolla. Eukaryoottien kuten sinun itsesi soluissa DNA on suljettu membraaniin sitoutuneeseen ytimeen, joka tarjoaa toisen suojakerroksen ja parantaa toiminnallisuuden fokusta.
Solun geneettisen materiaalin sulkeminen suojaavaan kaksoisplasmakalvoon on esimerkki lokerointi. Että eukaryoottisolut voivat niin helposti vedota tähän soluarkkitehtuurissaan, on tärkein rakenteellinen sopeutuminen, joka on antanut eukaryoottien kasvaa huomattavasti prokaryoottien koosta ja monimuotoisuudesta.
Prokaryoottinen vs. Eukaryoottiset solut
Kaikissa soluissa on neljä peruselementtiä: a solukalvo ulkopuolella, sytoplasma täyttää suurimman osan sisäpuolesta, ribosomit proteiinien ja geneettisen materiaalin syntetisoimiseksi DNA: n muodossa. Prokaryooteilla on yleensä vähän enemmän kuin tämä, ja kaikki paitsi muutama koostuvat vain yhdestä näistä yksinkertaisista soluista. Mikä pieni DNA: lla heillä on, istuu löysässä klusterissa sytoplasmassa.
Eukaryoottisoluilla (eli eläinten, kasvien, protistien ja sienien soluilla) on kaikki edellä mainitut sulkeumat ja sitten jotkut. Tärkeää on, että ne sisältävät kalvoon sitoutuneita organelleja, jotka suorittavat elintärkeitä, toistuvia toimintoja, kuten hajottavat hiilihydraattimolekyylit kokonaan.
Eukaryoottisolut voivat poiketa huomattavasti toisistaan sekä organismien sisällä että lajien välillä. Esimerkiksi kaikilla eukaryooteilla on mitokondrioita, mutta vain harvoilla poikkeuksilla vain kasvisoluilla on kloroplastit.
Miksi DNA on ytimessä?
Jos sinua pyydetään selittämään eukaryoottisolujen lokeroinnin edut, sinulla on helppo tehtävä, jos sinulla on perustiedot solujen anatomiasta ja fysiologiasta yleensä.
"Osastoitumisbiologia" on evoluution edistysaskel, jonka ansiosta soluista voi tulla erikoistuneita pieniä koneita (ja joissakin tapauksissa kokonaisia organismeja).
Eukaryoottisoluilla on kalvoon sitoutuneet organellit ruoansulatuksen suorittamiseksi, energian uuttamiseksi ruoasta ja vasta syntetisoitujen proteiinien siirtämiseksi paikasta toiseen. Kaikista näistä puuttuessa heidän prokaryoottiset kollegansa voivat kasvaa vain tiettyyn kokoon, eivätkä useimmissa tapauksissa ole kasvaneet pidemmälle kuin yksittäiset solut.
Eukaryoottisen genomin valtava koko, joka heijastuu sen suuressa määrässä DNA: ta, edellyttää, että se on pakattu hyvin tiukasti vain sopiakseen soluun. Siten a ydin tiukentaa tätä eukaryoottisolujen rakentamisen näkökohtaa huomattavasti.
Kalvoon sidotut organellit
Jotkut näkyvämmät kalvoon sitoutuneet organellit eukaryoottisoluissa ovat:
Mitokondrioita. Näitä kutsutaan usein solujen "voimalaitoksiksi", koska täällä esiintyy aerobisen hengityksen reaktioita. Nämä reaktiot ovat vastuussa ylivoimaisesta määrästä energian "luomista" eukaryooteissa.
Kloroplastit. Löytyy kasvisoluista, kloroplastit Käytä auringonvalon voimaa sokereiden valmistamiseen ympäristössä olevasta hiilidioksidikaasusta.
Lysosomit. Nämä ovat solujen "siivousryhmä" (katso alla).
Endoplasminen verkkokalvo. Tämä kalvomainen "moottoritie" siirtää äskettäin valmistetut proteiinit ribosomeista kohtaan Golgin ruumiit ja muualla.
Golgin ruumiit. Nämä "pussit" siirtävät proteiineja solun ympäri solun välillä endoplasminen verkkokalvo ja niiden lopullinen määränpää.
Lysosomit ja ruoansulatus
Lysosomit kantavat ruoansulatusentsyymit pystyy hajottamaan solujätteet, mutta myös terveitä solukomponentteja. Joten kun näitä entsyymejä valmistetaan ribosomeissa, ne on siirrettävä lopullisiin koteihinsa lysosomeissa vahingoittamatta mitään matkan varrella.
Nämä entsyymit kulkeutuvat solussa melkein samalla tavalla kuin HAZMAT (vaaralliset jätemateriaalit) kuljetetaan Yhdysvaltojen moottoriteitä ja rautateitä pitkin: Erityiskilvillä varustetut ja erittäin huolellisesti. Nämä ovat lysosomien erittäin happamassa ympäristössä hapan hydrolaasi entsyymit toimivat erittäin tehokkaasti.
Kolme esimerkkiä solunsisäisestä ruuansulatuksesta lysosomien avulla:
- Hiilihydraatti, lipidit, nukleiinihapot ja proteiinit
- "Kuolleet" organellit ja niiden komponentit
- Bakteerit ja muut solun ulkopuolelta otetut aineet