Celice pogosto imenujemo osnovni "gradniki" življenja, vendar je "funkcionalne enote" morda boljši izraz. Konec koncev celica sama vsebuje več različnih delov, tistih, ki morajo skupaj ustvariti okolje, ki je gostoljubno za operativno celico.
Poleg tega posamezna celica pogosto je življenje, saj ena celica lahko in pogosto tvori celoto, živ organizem. To velja za skoraj vse prokarionte, katerih primeri so E. coli bakterije in Stafilokokni mikrobne vrste.
Bakteriji in Arheje sta to dvoje Prokariontski domene, enocelični organizmi z zelo preprostimi celicami. Evkariota, po drugi strani pa so običajno velike in večcelične. Ta domena vključuje živali, rastline, protiste in glive.
Na celični ravni pa se prokariontska prehrana ne razlikuje toliko od evkariontske prehrane, vsaj takrat se proces prehranjevanja začne pri obeh.
Osnove celic
Vse celice imajo ne glede na evolucijsko zgodovino in stopnjo prefinjenosti štiri skupne strukture: DNA (deoksiribonukleinska kislina - genski material celic v naravi), plazemska (celična) membrana za zaščito celice in zapiranje njene vsebine,
ribosomi za izdelavo beljakovin in citoplazmi, gelasti matriks, ki tvori večino glavnine večine celic.Eukariontske celice imajo notranje strukture, vezane na dvojno membrano, imenovane organele, ki jih prokariontske celice nimajo. Jedro, v katerem je DNK v teh celicah, ima membrano, imenovano jedrska ovojnica. Edinstvene presnovne potrebe in zmožnosti evkariontov so privedle do tega aerobno dihanje, sredstvo, s pomočjo katerega lahko celice iz molekule šest-ogljikovega sladkorja izvlečejo največ energije glukoza.
Prokariontska prehrana
Prokarionti nimajo vseh potreb po rasti, kot jih imajo evkarionti.
Prvič, ti organizmi ne morejo zrasti do posameznih velikosti. Za drugega se ne razmnožujejo spolno. Za drugega se v povprečju razmnožujejo velikokrat hitreje kot celo najhitreje vzrejne živali. Zaradi tega je njihovo glavno "delo", da se ne parijo, temveč preprosto in dobesedno razdelijo in prenesejo svojo DNK naslednji generaciji.
Zaradi tega se lahko prokarionti prehransko rešijo samo z uporabo glikoliza, serija 10 reakcij, ki se pojavijo v citoplazmi prokariontskih in evkariontskih celic. Pri prokariontih povzroči nastanek dveh ATP (adenozin trifosfat, "energijska valuta" vseh celic) in dve molekuli piruvata na uporabljeno molekulo glukoze.
V evkariontskih celicah je glikoliza zgolj prehod do reakcij aerobnega dihanja, zadnjih korakov procesa celičnega dihanja.
Pregled glikolize
Z redkimi izjemami je treba v procesu glikolize v celoti izpolniti zahteve celične rasti pri prokariontih.
Čeprav glikoliza zagotavlja le skromen zagon energije (dva ATP na molekulo glukoze) v primerjavi s reakcijami Krebsovega cikla in veriga elektronov v mitohondrijih (še 34 do 36 ATP skupaj), to zadostuje za zadovoljevanje skromnih potreb prokariontskih celic. Posledično je tudi njihova prehrana preprosta.
Prvi del glikolize vidi, da glukoza vstopi v celico, dvakrat doda fosfat in je razporejena v molekulo fruktoze, preden se ta izdelek dokončno razdeli na dve enaki molekuli s tremi ogljiki, od katerih ima vsaka svojo fosfatna skupina.
To dejansko zahteva naložbo dveh ATP. Toda po razdelitvi vsaka molekula treh ogljikov prispeva k sintezi dveh ATP, kar daje skupni donos štirih ATP za ta del glikolize in neto donos dveh ATP za splošno glikolizo.
Prokariontske celice: laboratorijski koncepti
Koncept rasti, kot se uporablja za prokariontske celice, se ne nanaša na rast posameznih celic; lahko se nanaša tudi na rast populacij bakterijskih celic, oz kolonije.Bakterijske celice pogosto imajo zelo kratke generacijske (reproduktivne) čase, velikosti ure. Primerjajte to s približno 20 do 30 letih gledano med človeškimi generacijami v sodobnem svetu.
Bakterije lahko gojimo na gojiščih, kot je agar, ki vsebujejo glukozo in spodbujajo rast bakterij. Števci lemežev in pretočni citometri so instrumenti, ki se uporabljajo za štetje bakterij, čeprav se število mikroskopov uporablja tudi neposredno.