Prokariotu šūnās, piemēram, baktērijās, organisma ģenētiskajā materiālā vai DNS (dezoksiribonukleīnskābe), "peld" šūnu citoplazmā, ko no ārpasaules atdala tikai pašas šūnas ārējā barjera. Tādu eikariotu šūnās kā jūs pats DNS ir ieslēgts ar membrānu saistītā kodolā, piedāvājot otru aizsardzības slāni un uzlabojot funkcionalitātes fokusu.
Šūnas ģenētiskā materiāla iekļaušana aizsargājošā dubultā plazmas membrānā ir sadalīšana. Tas eikariotu šūnas var tik viegli atsaukties uz to savā šūnu arhitektūrā, ir galvenā strukturālā pielāgošanās, kas ļāva eikariotiem ievērojami pāraugt prokariotu lielumu un vispārējo daudzveidību.
Prokariotu vs. Eikariotu šūnas
Visām šūnām ir četri pamatelementi: a šūnu membrānu ārpusē, citoplazma aizpildot lielāko daļu iekšpuses, ribosomas olbaltumvielu un ģenētiskā materiāla sintezēšanai DNS formā. Prokariotiem parasti ir nedaudz vairāk nekā šis, un visi, izņemot dažus, sastāv tikai no vienas no šīm vienkāršajām šūnām. Cik maz DNS viņiem ir, tas atrodas brīvā citoplazmas kopā.
Eikariotu šūnām (t.i., dzīvnieku, augu, protistu un sēņu šūnām) ir visi iepriekš minētie ieslēgumi un pēc tam daži. Svarīgi, ka tie satur ar membrānu saistītus organoīdus, kas veic vitāli svarīgas, atkārtotas funkcijas, piemēram, pilnībā sadala ogļhidrātu molekulas.
Eikariotu šūnas var ievērojami atšķirties gan organismos, gan starp organismiem un sugām. Piemēram, visiem eikariotiem ir mitohondrijos, bet ar nedaudziem izņēmumiem tikai augu šūnām ir hloroplasts.
Kāpēc DNS kodolā?
Ja jums tiek lūgts izskaidrot sadalīšanas priekšrocības eikariotu šūnās, jums būtu viegls uzdevums, ja jums būtu pamatzināšanas par šūnu anatomiju un fizioloģiju kopumā.
"Sadalīšanās bioloģija" ir evolūcijas virzība, kas ļāva šūnām kļūt par specializētām mazām mašīnām (un dažos gadījumos veseliem organismiem).
Eikariotu šūnām ir ar membrānu saistītās organellas gremošanas veikšanai, enerģijas iegūšanai no pārtikas un tikko sintezēto olbaltumvielu pārvietošanai no vienas vietas uz otru. Visu šo trūkuma dēļ viņu prokariotu kolēģi var izaugt tikai līdz noteiktam izmēram, un vairumā gadījumu tie nav izauguši tikai par vienu šūnu kopumā.
Eukariotu genoma masveida izmērs, kas atspoguļojas tā milzīgajā DNS daudzumā, prasa to ļoti cieši iesaiņot, lai tikai tas iekļautos šūnā. Tādējādi, kam: kodols ievērojami saasina šo eikariotu šūnu uzbūves aspektu.
Membrānai piesaistītie organelli
Daži no spilgtākajiem membrānām saistītajiem organelliem eikariotu šūnās ir:
Mitohondrija. Tos bieži sauc par šūnu "spēkstacijām", jo tieši šeit notiek aerobās elpošanas reakcijas. Šīs reakcijas ir atbildīgas par milzīgo enerģijas "radīšanu" eikariotos.
Hloroplasti. Atrasts augu šūnās, hloroplasts izmantojiet saules gaismas spēku, lai ražotu cukurus no oglekļa dioksīda gāzes vidē.
Lizosomas. Tās ir šūnu "tīrīšanas apkalpe" (skat. Zemāk).
Endoplazmatiskais tīkls. Šī membrāniskā "šoseja" pārvieto jaunizveidotos proteīnus no ribosomām uz Golgi ķermeņi un citur.
Golgi ķermeņi. Šie "maisiņi" pārvieto olbaltumvielas ap šūnu starp Endoplazmatiskais tīkls un viņu galamērķis.
Lizosomas un gremošana
Lizosomas nes gremošanas enzīmi spēj sadalīt šūnu atkritumus, bet arī veselīgus šūnu komponentus. Tātad, kad šie fermenti tiek izgatavoti pie ribosomām, tie jāpārvieto uz savām iespējamām mājām lizosomās, neko nesabojājot.
Šie fermenti tiek transportēti šūnā gandrīz tādā pašā veidā, kā HAZMAT (bīstamie atkritumi) tiek transportēti pa ASV automaģistrālēm un dzelzceļiem: uz tiem ir īpašas etiķetes un ar lielu rūpību. Nonākot lizosomu augsta skābuma vidē, šie skābā hidrolāze fermenti darbojas ļoti efektīvi.
Trīs lizosomu intracelulārās gremošanas piemēri:
- Ogļhidrāti, lipīdi, nukleīnskābes un olbaltumvielas
- "Nāves" organoīdi un to sastāvdaļas
- Baktērijas un citas vielas, kas uzņemtas ārpus šūnas