Adaptive Advantage สำหรับการจำกัด DNA ในนิวเคลียสคืออะไร?

ในเซลล์โปรคาริโอต เช่น แบคทีเรีย สารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต หรือ ดีเอ็นเอ (กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก), "ลอย" ในเซลล์ไซโตพลาสซึมที่แยกออกจากโลกภายนอกโดยสิ่งกีดขวางภายนอกของเซลล์เท่านั้น ในเซลล์ของยูคาริโอต เช่น ตัวคุณ DNA ถูกห่อหุ้มด้วยนิวเคลียสที่ยึดด้วยเมมเบรน ซึ่งให้การปกป้องอีกชั้นหนึ่งและโฟกัสการทำงานที่ดีขึ้น

การปิดล้อมสารพันธุกรรมของเซลล์ภายในเยื่อหุ้มพลาสมาคู่ป้องกันเป็นตัวอย่างของ การแบ่งส่วน. ที่ เซลล์ยูคาริโอต สามารถเรียกใช้สิ่งนี้ได้อย่างง่ายดายในสถาปัตยกรรมเซลล์ของพวกเขาคือการปรับโครงสร้างที่สำคัญซึ่งทำให้ยูคาริโอตสามารถโตเร็วกว่าโปรคาริโอตในขนาดและความหลากหลายโดยรวม

เซลล์ทั้งหมดมีองค์ประกอบพื้นฐานสี่ประการ: a เยื่อหุ้มเซลล์ ด้านนอก, ไซโตพลาสซึม เติมเต็มส่วนใหญ่ภายใน, ไรโบโซม สำหรับการสังเคราะห์โปรตีนและสารพันธุกรรมในรูปของ DNA โปรคาริโอตมักจะมีมากกว่านี้เล็กน้อย และทั้งหมดนี้มีเพียงไม่กี่เซลล์เท่านั้นที่ประกอบด้วยเซลล์ธรรมดาเหล่านี้เพียงเซลล์เดียว พวกมันมี DNA เพียงเล็กน้อยอยู่ในกระจุกที่หลวมในไซโตพลาสซึม

เซลล์ยูคาริโอต (กล่าวคือ เซลล์ของสัตว์ พืช โพรทิสต์ และเชื้อรา) มีสิ่งเจือปนทั้งหมดข้างต้นและจากนั้นบางส่วน ที่สำคัญ พวกมันประกอบด้วยออร์แกเนลล์ที่จับกับเมมเบรนซึ่งทำหน้าที่สำคัญซ้ำๆ เช่น ทำลายโมเลกุลคาร์โบไฮเดรตทั้งหมด

เซลล์ยูคาริโอตสามารถแตกต่างกันอย่างชัดเจนทั้งภายในและระหว่างสิ่งมีชีวิตและชนิด ยูคาริโอตทั้งหมด เช่น มี ไมโตคอนเดรียแต่มีข้อยกเว้นเพียงเล็กน้อย มีเพียงเซลล์พืชเท่านั้นที่มี คลอโรพลาสต์

หากถูกขอให้อธิบายข้อดีของการแบ่งส่วนในเซลล์ยูคาริโอต คุณจะมีงานง่ายหากมีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับกายวิภาคและสรีรวิทยาของเซลล์โดยทั่วไป

"ชีววิทยาการแบ่งแยกส่วน" เป็นความก้าวหน้าทางวิวัฒนาการที่ทำให้เซลล์กลายเป็นเครื่องจักรขนาดเล็กเฉพาะทาง (และในบางกรณีเป็นสิ่งมีชีวิตทั้งหมด)

เซลล์ยูคาริโอตมี ออร์แกเนลล์ที่จับกับเมมเบรน เพื่อย่อยอาหาร ดึงพลังงานจากอาหาร และเคลื่อนย้ายโปรตีนสังเคราะห์ใหม่จากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง หากไม่มีสิ่งเหล่านี้ โปรคาริโอตคู่กันของพวกมันสามารถเติบโตได้เป็นขนาดที่แน่นอนเท่านั้น และในกรณีส่วนใหญ่ไม่ได้เติบโตเกินกว่าที่จะเป็นเซลล์เดียวโดยรวม

ขนาดมหึมาของยูคาริโอตจีโนมซึ่งสะท้อนอยู่ใน DNA จำนวนมหาศาลของมัน จำเป็นต้องบรรจุให้แน่นมากเพียงเพื่อให้พอดีกับเซลล์ จึงมี นิวเคลียส ทำให้การสร้างเซลล์ยูคาริโอตกระชับขึ้นอย่างมาก

ออร์แกเนลล์ที่จับกับเมมเบรนที่โดดเด่นกว่าบางส่วนในเซลล์ยูคาริโอต ได้แก่

ไมโตคอนเดรีย. สิ่งเหล่านี้มักถูกเรียกว่า "โรงไฟฟ้า" ของเซลล์เนื่องจากปฏิกิริยาของการหายใจแบบใช้ออกซิเจนเกิดขึ้นที่นี่ ปฏิกิริยาเหล่านี้มีส่วนทำให้เกิด "การสร้าง" พลังงานจำนวนมากในยูคาริโอต

คลอโรพลาสต์ พบในเซลล์พืช คลอโรพลาสต์ ใช้พลังแสงอาทิตย์ในการผลิตน้ำตาลจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในสิ่งแวดล้อม

ไลโซโซม. เหล่านี้คือ "ทีมทำความสะอาด" ของเซลล์ (ดูด้านล่าง)

เอนโดพลาสซึมเรติคูลัม "ทางหลวง" ที่เป็นพังผืดนี้จะย้ายโปรตีนที่สร้างขึ้นใหม่จากไรโบโซมไปยัง Golgi ร่างกาย และที่อื่นๆ

กอลจิ ร่างกาย. "ถุง" เหล่านี้เคลื่อนย้ายโปรตีนรอบเซลล์ระหว่าง cell เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม และจุดหมายปลายทางสุดท้ายของพวกเขา

ไลโซโซมพกพา เอนไซม์ย่อยอาหาร สามารถย่อยสลายของเสียของเซลล์ แต่ยังรวมถึงองค์ประกอบของเซลล์ที่แข็งแรง ดังนั้นเมื่อเอนไซม์เหล่านี้ถูกสร้างขึ้นที่ไรโบโซม พวกมันจะต้องถูกย้ายไปยังบ้านในท้ายที่สุดในไลโซโซมโดยไม่ทำลายสิ่งใดๆ ระหว่างทาง

เอนไซม์เหล่านี้ขนส่งในเซลล์เกือบจะเหมือนกับการขนส่ง HAZMAT (ของเสียอันตราย) ไปตามทางด่วนและทางรถไฟของสหรัฐอเมริกา: ติดฉลากพิเศษและดูแลอย่างดี เมื่ออยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีความเป็นกรดสูงของไลโซโซม สิ่งเหล่านี้ กรดไฮโดรเลส เอ็นไซม์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมาก

สามตัวอย่างของการย่อยภายในเซลล์โดยไลโซโซม:

• คาร์โบไฮเดรต ลิปิด กรดนิวคลีอิก และโปรตีน
• ออร์แกเนลล์ "ตาย" และส่วนประกอบ
• แบคทีเรียและสารอื่นๆ ที่นำเข้าจากภายนอกเซลล์