Pagrindiniai prokariotų ir eukariotų augimo reikalavimai

Ląstelės dažnai vadinamos pagrindiniais gyvenimo „blokais“, tačiau „funkciniai vienetai“ galbūt yra geresnis terminas. Galų gale pačioje ląstelėje yra daugybė skirtingų dalių, kurios turi veikti kartu, kad būtų sukurta aplinka, svetinga operacinei ląstelei.

Be to, viena ląstelė dažnai yra gyvenimą, nes viena ląstelė gali ir dažnai sudaro visą gyvą organizmą. Taip yra beveik su visais prokariotais, kurių pavyzdžiai yra E. coli bakterijos ir Stafilokokas mikrobų rūšys.

Bakterijos ir Archėjos yra dvi Prokariotas domenai, vienaląsčiai organizmai, turintys labai paprastas ląsteles. Eukariota, kita vertus, paprastai yra dideli ir daugialąsčiai. Ši sritis apima gyvūnus, augalus, protistus ir grybus.

Vis dėlto ląstelių lygmeniu prokariotinė mityba nesiskiria nuo eukariotinės mitybos, bent jau tada, kai prasideda abiejų mitybos procesas.

Nepaisant jų evoliucijos istorijos ir rafinuotumo lygio, visos ląstelės turi keturias bendras struktūras: DNR (dezoksiribonukleino rūgštis - genetinė medžiaga

Eukariotų ląstelėse yra vidinės dvigubos membranos sujungtos struktūros, vadinamos organeliais, kurių prokariotinėms ląstelėms trūksta. Branduolyje, kuriame yra DNR šiose ląstelėse, yra membrana, vadinama branduolio apvalkalu. Lėmė unikalūs eukariotų medžiagų apykaitos poreikiai ir galimybės aerobinis kvėpavimas, priemonė, kuria ląstelės gali išgauti kuo daugiau energijos iš šešių anglių turinčios cukraus molekulės gliukozės.

Prokariotai neturi visų augimo reikalavimų, kuriuos turi eukariotai.

Viena vertus, šie organizmai negali išaugti iki didelių individualių dydžių. Kitam jie nesidaugina seksualiai. Dar kitam, vidutiniškai, jie dauginasi daug kartų greičiau nei net greičiausiai veisiantys gyvūnai. Tai lemia, kad jų pagrindinis „darbas“ yra ne poruotis, o tiesiog ir tiesiogine prasme susiskaldyti, perduodant savo DNR kitai kartai.

Dėl to prokariotai gali „susitvarkyti“ mitybos požiūriu, naudodami tik glikolizė, 10 reakcijų, vykstančių tiek prokariotinių, tiek eukariotinių ląstelių citoplazmoje, serija. Prokariotuose gaunami du ATP (adenozino trifosfatas, visų ląstelių „energijos valiuta“) ir dvi panaudotas piruvato molekules vienoje gliukozės molekulėje.

Eukariotinėse ląstelėse glikolizė yra tik vartai į aerobinio kvėpavimo reakcijas, paskutinius ląstelinio kvėpavimo proceso etapus.

Išskyrus retas išimtis, ląstelių augimo reikalavimai prokariotuose turi būti patenkinti tik glikolizės proceso metu.

Nors glikolizė suteikia tik nedidelį energijos padidėjimą (du ATP gliukozės molekulei), palyginti su Krebso ciklo ir elektronų pernešimo grandinė mitochondrijose gali pasiūlyti (dar 34–36 ATP kartu), to pakanka, kad būtų patenkinti kuklūs prokariotinių poreikiai ląstelių. Todėl jų mityba taip pat paprasta.

Pirmojoje glikolizės dalyje gliukozė patenka į ląstelę, joje du kartus pridedama fosfato ir išdėstoma į fruktozės molekulės, kol šis produktas galutinai suskaidomas į dvi identiškas trijų anglies molekules, kurių kiekviena turi savo fosfatų grupė.

Tam iš tikrųjų reikia dviejų ATP investicijų. Bet po padalijimo kiekviena trijų anglių molekulė prisideda prie dviejų ATP sintezės, suteikiant bendrą šios glikolizės dalies ATP ir dviejų GTP grynąjį derlių glikolizei gauti.

Augimo sąvoka, taikoma prokariotinėms ląstelėms, neturi būti susijusi su atskirų ląstelių augimu; tai taip pat gali reikšti bakterijų ląstelių populiacijos augimą arba kolonijos.Bakterijų ląstelės dažnai būna labai trumpas kartojimo (reprodukcinis) laikas, valandų tvarka. Palyginkite tai su maždaug 20–30 metų matytas tarp žmonių kartų šiuolaikiniame pasaulyje.

Bakterijas galima auginti tokiose terpėse kaip agaras, kuriuose yra gliukozės ir skatinamos bakterijos daugintis. Noragėlių skaitikliai ir srauto citometrai yra instrumentai, naudojami bakterijoms skaičiuoti, nors mikroskopų skaičius taip pat naudojamas tiesiogiai.