Likheter mellom Mitochondria & Nucleus

Celler er de grunnleggende enhetene til alle levende ting. Hver av disse mikroskopiske strukturene viser alle egenskapene knyttet til å være i live i vitenskapelig forstand, og faktisk består mange organismer av bare en enkelt celle. Nesten alle disse encellede organismer tilhører en bred klasse av organismer kjent som prokaryoter - skapninger i de taksonomiske domenene Bakterier og Archaea.

I motsetning har Eukaryota, domenet som inkluderer dyr, planter og sopp, celler som er langt mer komplekse og som har mange organeller, som er indre membranbundne strukturer som viser spesialiserte funksjoner. De cellekjernen er kanskje det mest slående trekket ved eukaryote celler, på grunn av dens størrelse og mer eller mindre sentrale plassering inne i cellen; cellen mitokondrierderimot, begge presenterer et unikt utseende og står som et evolusjonært og metabolsk vidunder.

Alle celler har en rekke komponenter til felles. Disse inkluderer en cellemembran, som fungerer som en selektiv permeabel barriere for molekyler som kommer inn i eller forlater cellen;

Eukaryoter er generelt langt større og mer komplekse enn prokaryoter; følgelig er cellene deres mer kompliserte og inneholder en rekke organeller. Dette er spesialiserte inneslutninger som gjør at cellen kan vokse og blomstre fra den er opprettet til den tiden den deles (som kan være en dag eller mindre). Fremst blant disse visuelt på et mikroskopbilde av en celle er kjernen, som er cellens "hjerne" som holder DNA i form av kromosomer, og mitokondriene, som er nødvendige for fullstendig nedbrytning av glukose ved bruk av oksygen (dvs. aerob respirasjon).

Andre kritiske organeller inkluderer endoplasmatisk retikulum, et slags membranøst "veisystem" som pakker og prosesserer proteiner mens du beveger dem mellom celleutvendig, cytoplasma og cellekjernen; Golgi-apparatet, som er vesikler som fungerer som miniatyrdrosjer for disse stoffene, og som kan "forankre" det endoplasmatiske retikulumet; og lysosomer, som fungerer som cellens avfallshåndteringssystem ved å oppløse gamle, utslitte molekyler.

To kjennetegn som gjør mitokondrier forskjellige fra andre organeller er Krebs-syklusen, som er vert av mitokondriell matrise, og elektrontransportkjeden, som finner sted på den indre mitokondrie membran.

Mitokondriene er fotballformede og ser ut som bakterier i seg selv, noe som du ser er ingen tilfeldighet. De finnes i høyere tetthet på steder der oksygenbehovet er høyt, for eksempel i benmuskulaturen til utholdenhetsutøvere som fjernløpere og syklister. Hele årsaken til at de eksisterer, er det faktum at eukaryoter har energibehov langt over prokaryoter, og mitokondrier er maskineriet som gjør at de kan oppfylle disse kravene.
Les mer om strukturen og funksjonen til mitokondriene.

De fleste molekylærbiologer holder seg til endosymbiont teori. I dette rammeverket, for over 2 milliarder år siden, bestemte tidlige eukaryoter som inntok mat ved å ta inn betydelig molekyler over cellemembranen, "spiste" faktisk en bakterie som allerede hadde utviklet seg til å utføre aerob metabolisme. (Prokaryoter i stand til dette er relativt sjeldne, men fortsetter å eksistere i dag.)

Over tid kom den inntatte livsformen, som reproduserte alene, utelukkende å stole på dens intracellulære miljø, som til enhver tid tilbød en klar tilførsel av glukose og beskyttet "cellen" mot ekstern trusler. Til gjengjeld lot den oppslukte livsformen deres vertsorganismer vokse og trives gjennom generasjoner utover alt som ble sett på det tidspunktet i zoologisk historie på jorden.

"Symbionts" er organismer som deler et miljø på en gjensidig fordelaktig måte. Andre ganger involverer slike delingsordninger parasittisme, der den ene organismen blir skadet for å la den andre trives.

I en hvilken som helst fortelling om en eukaryot celle, tar kjernen sentralt. Kjernen er omgitt av en kjernemembran, også kalt kjernekonvolutten. I løpet av det meste av cellesyklusen spres DNA diffust i hele kjernen. Først i begynnelsen av mitosen kondenserer kromosomene seg til de formene de fleste studentene forbinder med disse strukturene: de små "X" -formene.

Når kromosomene, som ble kopiert i mellomfase under cellesyklusen, skiltes ut under M-fasen, er hele cellen klar til å dele seg (cytokinese). Mitokondriene har i mellomtiden økt i antall ved å dele seg halvparten tidlig i mellomfasen, sammen med cellens andre cytoplasmiske innhold (dvs. noe utenfor kjernen).
Les mer om kjernens struktur og funksjon.

Kjernen går i mitose med to identiske kopier av hvert kromosom, bundet sammen i en struktur kalt sentriole. Mennesker har 46 kromosomer, så i begynnelsen av mitosen har hver kjerne 92 individuelle DNA-molekyler, ordnet i identiske tvillingsett. Hver tvilling i et sett kalles a søsterkromatid.

Når kjernen deler seg, trekkes kromatidene i hvert par til hver sin side av cellen. Dette skaper identiske datterkjerner. Det er viktig å merke seg at kjernen til hver celle inneholder alt DNA som trengs for å reprodusere organismen som helhet.

Mitokondrier er vert for Krebs-syklusen, der acetyl CoA kombinerer med oksaloacetat å lage sitratet seks karbonmolekyl som reduseres til oksaloacetat i en serie trinn som genererer to ATP per glukosemolekyl, mate prosessen oppstrøms sammen med en rekke molekyler som fører elektroner til elektronkjedetransporten reaksjoner.

Elektronkjedetransportsystemet forekommer også i mitokondrier. Denne serien av kaskadereaksjoner bruker energi fra elektroner fjernet fra stoffene NADH og FADH₂ for å drive syntesen av mye ATP (32 til 34 molekyler per glukose oppstrøms).

I likhet med kjernen er kloroplaster og mitokondrier membranbundet og lager med et strategisk sett med enzymer. Ikke fall i den vanlige fellen, men tro at kloroplaster er "mitokondriene til planter." Planter har kloroplaster fordi de ikke kan innta glukose og må lage det i stedet fra karbondioksidgass som føres inn i anlegget bladene.

Både plante- og dyreceller har mitokondrier fordi begge deltar i aerob respirasjon. Mye av glukosen en plante lager blir spist av dyr i miljøet eller bare råtner til slutt, men de fleste planter klarer å dyppe tungt i sitt eget stash også.

Hovedforskjellen mellom nukleært DNA og mitokondrie-DNA er ganske enkelt mengden av det og de spesifikke produktene som produseres. Også strukturene har veldig forskjellige jobber. Begge disse enhetene reproduserer seg imidlertid ved å dele seg i to og lede sin egen inndeling.

Cellene vi tenker på når vi vurderer eukaryote celler, kunne ikke overleve uten mitokondrier. For å forenkle sterkt er kjernen hjernen til celleoperasjonen, mens mitokondrier er muskelen.

Nå som du er ekspert på eukaryote organeller, hvilket av følgende er forskjellen mellom kjernen og en mitokondrion?

1. Bare kjernen inneholder DNA.
2. Bare kjernen er omgitt av en dobbel plasmamembran.
3. Bare kjernen deler seg i to i løpet av cellesyklusen.
4. Bare kjernen er vert for kjemiske reaksjoner som ikke forekommer andre steder i cellen.

Faktisk er ingen av disse uttalelsene sanne. Mitokondrier har, som du har sett, sitt eget DNA, og dessuten inneholder dette DNA gener som kjernefysisk (vanlig) DNA ikke har. Mitokondrier og kjerner, sammen med organeller som endoplasmatisk retikulum, har sin egen membran. Som nevnt organiserer og gjennomfører hver kropp sin egen delingsprosess, og hver struktur er vert for reaksjoner som ikke gjør det forekomme andre steder i cellen (f.eks. RNA-transkripsjon i kjernen, elektrontransportkjedereaksjonene i mitokondrier).