Grunnleggende krav til vekst i prokaryoter og eukaryoter

Celler blir ofte kalt livets grunnleggende "byggesteiner", men "funksjonelle enheter" er kanskje et bedre begrep. Tross alt inneholder selve en celle en rekke forskjellige deler, de som må samarbeide for å skape et miljø som er gjestfritt for en operativ celle.

Videre en enkelt celle ofte er livet, slik en enkelt celle kan og ofte utgjør en hel, levende organisme. Dette er tilfelle med nesten alle prokaryoter, eksempler på E. coli bakterier og Staphylococcal mikrobielle arter.

Bakterier og Archaea er de to Prokaryotisk domener, de encellede organismer med veldig enkle celler. Eukaryota, derimot, er vanligvis store og flercellede. Dette domenet inkluderer dyr, planter, protister og sopp.

På mobilnivå er imidlertid ikke prokaryot ernæring så forskjellig fra eukaryot ernæring, i det minste på det tidspunktet næringsprosessen begynner for begge.

Alle celler, uavhengig av evolusjonshistorie og raffinement, har fire strukturer til felles: DNA (deoksyribonukleinsyre - genetisk materiale

Eukaryote celler har interne dobbeltmembranbundne strukturer kalt organeller som prokaryote celler mangler. Kjernen, som huser DNA i disse cellene, har en membran som kalles en kjernefysisk konvolutt. Eukaryotes unike metabolske behov og evner har ført til aerobisk respirasjon, et middel som celler kan utvinne mest mulig energi fra seks-karbon sukkermolekylet glukose.

Prokaryoter har ikke alle vekstkravene som eukaryoter gjør.

For det første kan ikke disse organismer vokse til store individuelle størrelser. For en annen reproduserer de ikke seksuelt. For enda en, reproduserer de i gjennomsnitt mange ganger raskere enn de dyr som raskest avler. Dette gjør deres viktigste "jobb" ikke til å parre seg, men å splitte enkelt og bokstavelig, og overføre deres DNA til neste generasjon.

På grunn av dette er prokaryoter i stand til å "klare seg", ernæringsmessig, og bruke bare glykolyse, en serie på 10 reaksjoner som forekommer i cytoplasmaet til både prokaryote og eukaryote celler. I prokaryoter resulterer det i produksjon av to ATP (adenosintrifosfat, "energivalutaen" til alle celler) og to pyruvatmolekyler per anvendt glukosemolekyl.

I eukaryote celler er glykolyse bare inngangsporten til reaksjonene av aerob respirasjon, de siste trinnene i prosessen med cellulær respirasjon.

Med sjeldne unntak må cellevekstkrav i prokaryoter oppfylles helt fra glykolyseprosessen.

Selv om glykolyse bare gir en beskjeden energiboost (to ATP per glukosemolekyl) sammenlignet med hva reaksjonene i Krebs-syklusen og elektrontransportkjede i mitokondriene kan tilby (ytterligere 34 til 36 ATP kombinert), er dette tilstrekkelig for å dekke de beskjedne behovene til prokaryotisk celler. Derfor er ernæringen deres også enkel.

Den første delen av glykolyse ser at glukose kommer inn i en celle, gjennomgår to tilsetninger av fosfat og ordnes i en fruktosemolekylet før dette produktet endelig blir delt i to identiske tre-karbonmolekyler, hver med sine egne fosfatgruppe.

Dette krever faktisk en investering på to ATP. Men etter splittelsen bidrar hvert tre-karbonmolekyl til syntese av to ATP, noe som gir et totalt utbytte på fire ATP for denne delen av glykolyse og et netto utbytte på to ATP for glykolyse samlet.

Begrepet vekst som brukes på prokaryote celler trenger ikke referere til veksten av individuelle celler; det kan også referere til veksten av bakteriecellepopulasjoner, eller kolonier.Bakterieceller har ofte veldig korte generasjonstider (reproduktive), i størrelsesorden timer. Sammenlign dette med 20 til 30 eller så år sett mellom menneskelige generasjoner i den moderne verden.

Bakterier kan dyrkes på medier som agar, som inneholder glukose og oppmuntrer bakteriene til å vokse. Coulter teller og strømningscytometre er instrumenter som brukes til å telle bakterier, selv om mikroskoptelling også brukes direkte.