Asemănări ale mitocondriilor și nucleului

Celulele sunt unitățile de bază ale tuturor viețuitoarelor. Fiecare dintre aceste structuri microscopice prezintă toate proprietățile asociate vieții în sens științific și, de fapt, multe organisme constau doar dintr-o singură celulă. Aproape toate aceste organisme unicelulare aparțin unei clase largi de organisme cunoscute sub numele de procariote - creaturi din domeniile taxonomice Bacteria și Archaea.

În schimb, Eukaryota, domeniul care include animale, plante și ciuperci, are celule mult mai complexe și care prezintă numeroase organite, care sunt structuri interne legate de membrană care afișează funcții specializate. nucleu este poate cea mai izbitoare caracteristică a celulelor eucariote, datorită dimensiunii și poziției mai mult sau mai puțin centrale din interiorul celulei; celulelor mitocondrii, pe de altă parte, ambele prezintă un aspect unic și stau ca o minune evolutivă și metabolică.

Toate celulele au o serie de componente comune. Acestea includ un membrana celulara

Eucariotele sunt în general mult mai mari și mai complexe decât procariotele; în consecință, celulele lor sunt mai complicate și conțin o varietate de organite. Acestea sunt incluziuni specializate care permit celulei să crească și să prospere de la momentul creării până la momentul în care se împarte (care poate fi o zi sau mai puțin). Cel mai important dintre acestea vizual pe imaginea microscopică a unei celule este nucleul, care este „creierul” celulei care deține ADN-ul în cromozomi și mitocondriile, care sunt necesare pentru descompunerea completă a glucozei folosind oxigen (adică aerob respiraţie).

Alte organite critice includ reticulul endoplasmatic, un fel de „sistem rutier” membranos care ambalează și procesează proteine ​​în timp ce le mută între exteriorul celulei, citoplasmă și nucleu; aparatul Golgi, care sunt vezicule care servesc ca taxiuri miniaturale pentru aceste substanțe și care pot „andoca” cu reticulul endoplasmatic; și lizozomii, care servesc drept sistem celular de gestionare a deșeurilor prin dizolvarea moleculelor vechi, uzate.

Două caracteristici care fac mitocondriile diferite de alte organite sunt ciclul Krebs, care este găzduit de matricea mitocondrială și de lanțul de transport al electronilor, care are loc pe mitocondria interioară membrană.

Mitocondriile au formă de fotbal și arată mai degrabă ca niște bacterii, ceea ce, după cum veți vedea, nu este un accident. Se găsesc în densitate mai mare în locurile în care necesarul de oxigen este ridicat, cum ar fi mușchii picioarelor sportivilor de rezistență, cum ar fi alergătorii la distanță și bicicliștii. Întregul motiv pentru care există este faptul că eucariotele au cerințe energetice cu mult peste cele ale procariotelor, iar mitocondriile sunt mecanismul care le permite să îndeplinească aceste cerințe.
Citiți mai multe despre structura și funcția mitocondriilor.

Majoritatea biologilor moleculari aderă la teoria endosimbiontului. În acest cadru, în urmă cu peste 2 miliarde de ani, anumite eucariote timpurii, care au ingerat mâncare, luând în considerare moleculele din membrana celulară, de fapt, „au mâncat” o bacterie care evoluase deja pentru a efectua aerobii metabolism. (Procariotele capabile de acest lucru sunt relativ rare, dar continuă să existe și astăzi.)

De-a lungul timpului, forma de viață ingerată, care s-a reprodus singură, a ajuns să se bazeze exclusiv pe intracelulară mediul înconjurător, care oferea în permanență o cantitate de glucoză și a protejat „celula” de exterior amenințări. În schimb, forma de viață înghițită le-a permis organismelor gazdă să crească și să prospere de-a lungul generațiilor dincolo de orice s-a văzut în acel moment al istoriei zoologice de pe Pământ.

„Simbionții” sunt organisme care împărtășesc mediul într-un mod benefic reciproc. Alteori, astfel de aranjamente de partajare implică parazitism, în cazul în care un organism este rănit pentru a permite celuilalt să prospere.

În orice narațiune despre o celulă eucariotă, nucleul ocupă locul central. Nucleul este înconjurat de o membrană nucleară, numită și anvelopă nucleară. În cea mai mare parte a ciclului celular, ADN-ul este răspândit pe tot nucleul. Abia la începutul mitozei cromozomii se condensează în formele pe care majoritatea elevilor le asociază cu aceste structuri: acele mici forme „X”.

Odată ce cromozomii, care au fost copiați în interfază în timpul ciclului celular, s-au separat în timpul fazei M, întreaga celulă este gata de divizare (citokineză). Între timp, mitocondriile au crescut ca număr prin divizarea la jumătate devreme în interfază, împreună cu celelalte conținuturi citoplasmatice ale celulei (adică orice în afara nucleului).
Citiți mai multe despre structura și funcția nucleului.

Nucleul intră în mitoză cu două copii identice ale fiecărui cromozom, legate între ele la o structură numită centriol. Oamenii au 46 de cromozomi, deci la începutul mitozei, fiecare nucleu are 92 de molecule individuale de ADN, dispuse în seturi identice-gemene. Fiecare gemeni dintr-un set se numește a sora cromatidă.

Când nucleul se împarte, cromatidele din fiecare pereche sunt trase spre părțile opuse ale celulei. Acest lucru creează nuclee fiice identice. Este important să rețineți că nucleul fiecărei celule conține tot ADN-ul necesar pentru reproducerea organismului în ansamblu.

Mitocondriile găzduiesc ciclul Krebs, în care acetil CoA se combină cu oxaloacetat a crea citrat, o moleculă cu șase carbon care este redusă la oxaloacetat într-o serie de pași care generează doi ATP pe moleculă de glucoză, alimentând procesul în amonte împreună cu o serie de molecule care transportă electronii către transportul lanțului de electroni reacții.

Sistemul de transport al lanțului de electroni apare și în mitocondrii. Această serie de reacții în cascadă folosește energia din electronii eliminați din substanțele NADH și FADH₂ pentru a conduce sinteza unei cantități mari de ATP (32 până la 34 de molecule pe glucoză în amonte).

Similar cu nucleul, cloroplastele și mitocondriile sunt legate de membrană și stocate cu un set strategic de enzime. Nu cădea însă în capcana obișnuită a gândirii că cloroplastele sunt „mitocondriile plantelor”. Plantele au cloroplaste, deoarece nu pot ingera glucoză și trebuie să o facă din dioxid de carbon gaz introdus în plantă frunzele sale.

Atât celulele vegetale, cât și cele animale au mitocondrii, deoarece ambele participă la respirația aerobă. O mare parte din glucoza pe care o produce o plantă este consumată de animale din mediul înconjurător sau, pur și simplu, putrezește în cele din urmă, dar majoritatea plantelor reușesc să se scufunde puternic în propriul lor stoc.

Principala diferență între ADN-ul nuclear și ADN-ul mitocondrial este pur și simplu cantitatea acestuia și produsele specifice produse. De asemenea, structurile au locuri de muncă foarte diferite. Ambele entități, totuși, se reproduc prin împărțirea în jumătate și își direcționează propria diviziune.

Celulele la care ne gândim atunci când luăm în considerare celulele eucariote nu ar putea supraviețui fără mitocondrii. Pentru a simplifica foarte mult, nucleul este creierul operației celulare, în timp ce mitocondriile sunt mușchiul.

Acum, că sunteți expert în organite eucariote, care dintre următoarele este o diferență între nucleu și mitocondrie?

1. Numai nucleul conține ADN.
2. Numai nucleul este înconjurat de o membrană plasmatică dublă.
3. Numai nucleul se împarte în două în timpul ciclului celular.
4. Numai nucleul găzduiește reacții chimice care nu apar în altă parte a celulei.

De fapt, niciuna dintre aceste afirmații nu este adevărată. Mitocondriile, după cum ați văzut, posedă propriul ADN și, în plus, acest ADN conține gene pe care ADN-ul nuclear (obișnuit) nu le are. Mitocondriile și nucleele, împreună cu organele precum reticulul endoplasmatic, au propria lor membrană. După cum sa menționat, fiecare corp își organizează și conduce propriul proces de divizare și fiecare structură găzduiește reacții care nu apar oriunde altundeva în celulă (de exemplu, transcripția ARN-ului în nucleu, reacțiile în lanț de transport ale electronilor mitocondrii).