Kas ir ar enerģiju saistītie organelli?

Atkarībā no tā, kur jūs dzīvojat savā dabaszinātņu izglītībā, jūs jau varat zināt, ka šūnas ir dzīves strukturālās un funkcionālās pamatkomponenti. Jums var būt līdzīgi zināms, ka sarežģītākos organismos, piemēram, jūs pats un citi dzīvnieki, šūnas ir ļoti specializētas un satur a dažādi fiziski ieslēgumi, kas veic īpašas vielmaiņas un citas funkcijas, lai šūnā uzturētu viesmīlīgus apstākļus dzīve.

Noteiktas "uzlaboto" organismu šūnu sastāvdaļas sauc organellas ir spēja darboties kā sīkas mašīnas un ir atbildīgas par enerģijas iegūšanu no glikozes ķīmiskajām saitēm, kas ir galvenais barības avots visās dzīvajās šūnās. Vai esat kādreiz domājis, kuri organoīdi palīdz nodrošināt šūnas ar enerģiju, vai kura organelle ir vistiešāk iesaistīta enerģijas pārveidošanā šūnās? Ja tā, tad izpildiet mitohondrijos un hloroplasts, galvenie eikariotu organismu evolūcijas sasniegumi.

Organismi domēnā Prokariota, kas ietver baktērijas un Arheja (agrāk sauktās par "arheebaktērijām"), gandrīz pilnībā ir vienšūnas, un, izņemot dažus izņēmumus, visa enerģija jāiegūst no

Visām šūnām ir DNS (ģenētiskais materiāls), a šūnu membrānu, citoplazma ("goo", kas veido lielāko daļu šūnas vielas) un ribosomas, kas ražo olbaltumvielas. Prokariotiem parasti ir nedaudz vairāk par šo, turpretī eikariotu šūnas (plāni, dzīvnieki un sēnītes) ir tās, kas lepojas ar organoīdiem. Starp tiem ir hloroplasti un mitohondriji, kas ir iesaistīti vecāku šūnu enerģijas vajadzību apmierināšanā.

Ja jūs kaut ko zināt par mikrobioloģiju un jums tiek dots augu šūnas vai dzīvnieka fotomikrogrāfs šūnā, nav īsti grūti izdarīt izglītotu minējumu par to, kuri organelli ir iesaistīti enerģijā konversija. Gan hloroplasti, gan mitohondriji ir aizņemta izskata struktūras, kuru rūpīgas locīšanas rezultātā ir daudz kopējās membrānas virsmas, un kopumā tas ir "aizņemts". No pirmā acu uzmetiena, citiem vārdiem sakot, ir acīmredzams, ka šie organelli daudz vairāk nekā tikai uzglabā šūnu izejvielas.

Tiek uzskatīts, ka abiem šiem organelliem ir viena un tā pati aizraujošā evolūcijas vēsture, par ko liecina fakts, ka viņiem ir sava DNS, atdalīts no tā šūnas kodolā. Tiek uzskatīts, ka mitohondriji un hloroplasti sākotnēji ir bijuši patstāvīgi brīvi stāvošas baktērijas, pirms lielāki prokarioti tos apņem, bet ne iznīcina. endosimbionta teorija). Kad izrādījās, ka šīs "apēstās" baktērijas kalpo vitāli svarīgām vielmaiņas funkcijām lielākiem organismiem un otrādi, veselam organismu apgabalam, Eukariota, piedzima.

Visi eikarioti piedalās šūnu elpošanā, kas ietver glikolīzi un trīs pamatdarbības aerobā elpošana: tilta reakcija, Krebsa cikls un elektronu transporta reakcijas ķēde. Tomēr augi nevar iegūt glikozi tieši no vides, lai iekļūtu glikolīzē, jo tie nevar "ēst"; tā vietā viņi glikozi, sešu oglekļa cukuru, ražo no gāzveida oglekļa dioksīda, divu oglekļa savienojumu, organos, ko sauc par hloroplastiem.

Hloroplasti ir vieta, kur tiek uzglabāts pigments hlorofils (kas augiem piešķir zaļu izskatu), to sauc par maisiņiem tilakoīdi. Divpakāpju procesā fotosintēze, augi izmanto gaismas enerģiju, lai radītu ATP un NADPH, kas ir enerģiju nesošās molekulas, un pēc tam izmanto šo enerģiju, lai izveidotu glikoze, kas pēc tam ir pieejama pārējai šūnai, kā arī tiek uzglabāta tādu vielu veidā, kuras dzīvnieki galu galā var iegūt ēst.

Enerģijas pārstrāde augos galu galā ir tāda pati kā dzīvniekiem un lielākajai daļai sēņu: Galvenais "mērķis" ir sadalīt glikozi mazākās molekulās un ekstrahēt ATP šajā procesā. Mitohondriji to dara, kalpojot par šūnu "spēkstacijām", jo tās ir aerobās elpošanas vietas.

Pagarinātajos "futbola formas" mitohondrijos piruvāts, galvenais glikolīzes produkts, tiek pārveidots par acetil CoA organba iekšienē Krebsa ciklam un pēc tam pārvietojās uz mitohondriju membrānu elektronu transportēšanai ķēde. Kopumā šīs reakcijas pievieno 34 līdz 36 ATP diviem ATP, kas iegūti no vienas glikozes molekulas tikai glikolīzē.