V prokaryotických bunkách, ako sú baktérie, genetický materiál organizmu, príp DNA (deoxyribonukleová kyselina)„pláva“ v bunkovej cytoplazme, oddelené od vonkajšieho sveta iba vonkajšou bariérou samotnej bunky. V bunkách eukaryotov, ako ste vy, je DNA uzavretá v jadre viazanom na membránu a ponúka druhú vrstvu ochrany a vylepšené zameranie funkčnosti.
Príkladom je uzavretie genetického materiálu bunky do ochrannej dvojitej plazmatickej membrány rozčlenenie. To eukaryotické bunky môžu tak ľahko vyvolať vo svojej bunkovej architektúre, je hlavnou štrukturálnou adaptáciou, ktorá umožnila eukaryotom ďaleko prerásť prokaryoty vo veľkosti a celkovej rozmanitosti.
Prokaryotický vs. Eukaryotické bunky
Všetky bunky majú štyri základné prvky: a bunková membrána vonku, cytoplazma vyplnenie väčšiny vnútra, ribozómy na syntézu proteínov a genetického materiálu vo forme DNA. Prokaryoty majú zvyčajne o niečo viac a okrem niekoľkých sa skladá iba z jednej z týchto jednoduchých buniek. To málo DNA, ktoré majú, sedí vo voľnom zhluku v cytoplazme.
Eukaryotické bunky (t. J. Bunky zvierat, rastlín, proteínov a húb) obsahujú všetky vyššie uvedené inklúzie a potom niektoré z nich. Dôležité je, že obsahujú organely viazané na membránu, ktoré vykonávajú vitálne a opakujúce sa funkcie, ako napríklad úplné odbúravanie molekúl sacharidov.
Eukaryotické bunky sa môžu navzájom výrazne odlišovať v organizmoch i druhoch. Napríklad všetky eukaryoty mitochondrie, ale až na pár výnimiek majú iba rastlinné bunky chloroplasty.
Prečo DNA v jadre?
Keby vás požiadali o vysvetlenie výhod kompartmentácie v eukaryotických bunkách, mali by ste ľahkú úlohu, ak by ste mali základné vedomosti o anatómii a fyziológii buniek všeobecne.
„Kompenzačná biológia“ je vývojový pokrok, ktorý umožnil bunkám stať sa špecializovanými malými strojmi (a v niektorých prípadoch celými organizmami).
Eukaryotické bunky majú membránovo viazané organely na vykonávanie trávenia, získavanie energie z potravy a presun novo syntetizovaných bielkovín z miesta na miesto. Keď nebudú mať všetky tieto prokaryotické náprotivky nedostatok, môžu narásť iba do určitej veľkosti a vo väčšine prípadov nenarástli ďalej ako na celkovú veľkosť jednej bunky.
Obrovská veľkosť eukaryotického genómu, ktorá sa odráža v jeho množstve DNA, si vyžaduje, aby bol zabalený veľmi tesne, aby zapadol do bunky. Takto majú a jadro významne sprísňuje tento aspekt stavby eukaryotických buniek.
Membránovo viazané organely
Niektoré z výraznejších organel viazaných na membránu v eukaryotických bunkách sú:
Mitochondrie. Často sa im hovorí „elektrárne“ buniek, pretože práve tu dochádza k reakciám aeróbneho dýchania. Tieto reakcie sú zodpovedné za ohromné množstvo „tvorby“ energie v eukaryotoch.
Chloroplasty. Nachádza sa v rastlinných bunkách, chloroplasty využívajú silu slnečného žiarenia na výrobu cukrov z plynného oxidu uhličitého v životnom prostredí.
Lyzozómy. Toto je „čistiaca posádka“ buniek (pozri nižšie).
Endoplazmatické retikulum. Táto membránová „diaľnica“ presúva novo vyrobené proteíny z ribozómov do Golgiho telá a inde.
Golgiho telá. Tieto „vaky“ presúvajú proteíny okolo bunky medzi endoplazmatické retikulum a ich konečné miesto určenia.
Lyzozómy a trávenie
Lyzozómy nesú tráviace enzýmy schopné rozkladať bunkový odpad, ale aj zdravé zložky buniek. Takže keď sa tieto enzýmy vyrábajú v ribozómoch, musia sa presunúť do ich prípadných domovov v lyzozómoch bez toho, aby sa niečo poškodilo.
Tieto enzýmy sa v bunke prenášajú takmer rovnako ako HAZMAT (nebezpečné odpadové materiály) po amerických diaľniciach a železniciach. Sú opatrené špeciálnymi štítkami a sú opatrní. Akonáhle sa dostanú do vysoko kyslého prostredia lyzozómov, tieto kyslá hydroláza enzýmy fungujú veľmi efektívne.
Tri príklady intracelulárneho štiepenia lyzozómami:
- Sacharidy, lipidy, nukleové kyseliny a bielkoviny
- „Mŕtve“ organely a ich zložky
- Baktérie a iné látky prijímané z vonkajšej strany bunky