У прокариотским ћелијама као што су бактерије, генетски материјал организма, или ДНК (дезоксирибонуклеинска киселина), „плута“ у ћелијској цитоплазми, одвојен од спољашњег света само спољном баријером саме ћелије. У ћелијама еукариота као што сте ви, ДНК је затворена у мембрану везаном језгру, нудећи други слој заштите и побољшани фокус функционалности.
Пример је затварања генетског материјала ћелије у заштитну двоструку плаземску мембрану комартментализација. То еукариотске ћелије могу се тако лако позивати на ово у својој ћелијској архитектури главна је структурна адаптација која је омогућила еукарионима да далеко прерасту прокариоте у величини и укупној разноликости.
Прокариотски вс. Еукариотске ћелије
Све ћелије имају четири основна елемента: а ћелијске мембране споља, цитоплазме испуњавајући већи део унутрашњости, рибозоми за синтезу протеина и генетског материјала у облику ДНК. Прокариоти обично имају мало више од овога, а сви осим неколико састоје се само од једне од ових једноставних ћелија. Оно мало ДНК које имају налази се у лабавом скупу у цитоплазми.
Еукариотске ћелије (тј. Станице животиња, биљака, протиста и гљивица) имају све горе наведене инклузије, а затим и неке. Важно је да садрже органеле везане за мембрану које извршавају виталне, понављајуће функције, попут потпуног разградње молекула угљених хидрата.
Еукариотске ћелије се могу међусобно знатно разликовати како унутар организма тако и између њих. Сви еукариоти, на пример, имају митохондрије, али са ретким изузецима, имају само биљне ћелије хлоропласти.
Зашто ДНК у нуклеусу?
Ако вас питају да објасните предности компартментализације у еукариотским ћелијама, имали бисте лак задатак ако бисте добили основно знање о анатомији ћелија и физиологији уопште.
„Биологија компартментализације“ је еволутивни напредак који је омогућио ћелијама да постану специјализоване мале машине (а у неким случајевима и цели организми).
Еукариотске ћелије имају мембране везане органеле за варење, извлачење енергије из хране и премештање новосинтетисаних протеина са места на место. У недостатку свега овога, њихови прокарионтски колеге могу да нарасту само до одређене величине и у већини случајева нису нарасли даље од тога што су укупно једна ћелија.
Огромна величина еукариотског генома, која се огледа у његовој огромној количини ДНК, захтева да буде веома чврсто упакован само да стане у ћелију. Тако имајући језгро знатно заоштрава овај аспект еукариотске изградње ћелија.
Мембране везане органеле
Неке од најистакнутијих органела везаних за мембрану у еукариотским ћелијама су:
Митохондрије. Они се често називају „електранама“ ћелија, јер се овде јављају реакције аеробног дисања. Ове реакције су одговорне за огромну количину енергије која „ствара“ еукариоте.
Хлоропласти. Налази се у биљним ћелијама, хлоропласти користите снагу сунчеве светлости за производњу шећера од гаса угљен-диоксида у животној средини.
Лизозоми. То је "посада за чишћење" ћелија (види доле).
Ендоплазматични ретикулум. Овај мембрански „аутопут“ помера новостворене протеине из рибосома у Голги тела и другде.
Голги тела. Ови „кесице“ померају протеине око ћелије између ендоплазматични ретикулум и њихово крајње одредиште.
Лизозоми и варење
Лизозоми носе дигестивни ензими способан да разграђује ћелијски отпад, али и здраве ћелијске компоненте. Дакле, када се ови ензими стварају у рибосомима, морају се преместити у своје евентуалне домове у лизозомима, а да притом ништа не оштете.
Ови ензими се превозе у ћелији готово на исти начин на који се ХАЗМАТ (опасни отпадни материјали) превози аутопутем и железницом у САД: Носећи посебне налепнице и са великом пажњом. Једном у окружењу лизозома са високом киселином, ови киселе хидролазе ензими функционишу врло ефикасно.
Три примера унутарћелијске пробаве лизосомима:
- Угљени хидрати, липиди, нуклеинске киселине и протеини
- „Мртве“ органеле и њихове компоненте
- Бактерије и друге супстанце унесене изван ћелије