Дезоксирибонуклеїнова кислота, частіше іменована ДНК, є молекулою, яка відповідає за нашу генетичну інформацію. Насправді ДНК є джерелом спадкового матеріалу майже у всіх організмах на Землі.
І те, і інше клітини прокаріотів і еукаріотичні клітини використовувати ДНК для кодування своїх генів. ДНК міститься майже у всіх клітинах. Для належної обробки, тиражування та зберігання ДНК повинна розміщуватися в певних ділянках клітини.
Хоча як прокаріотичні, так і еукаріотичні клітини мають і використовують ДНК як свій генетичний матеріал, де ДНК, що знаходиться всередині клітини, відрізняється для цих двох типів клітин. Розташування ДНК у прокаріотичних клітинах може бути визначено нуклеоїдом та плазмідами. Розташування ДНК в еукаріотичних клітинах можна визначити за допомогою ядра та двох органел, які називаються мітохондрії і хлоропласти.
Розташування ДНК в еукаріотичних клітинах
Всі організми в межах домену Eukarya мають еукаріотичні клітини. Сюди входять рослини, тварини, протисти та гриби. Еукаріотичні клітини визначаються як клітини, укладені плазматичною мембраною, що містить ядро та інші органели, пов'язані з мембраною.
Ядро. Еукаріотичні клітини, частково, визначаються наявністю a ядро. Ядро - це місце, де ДНК знаходиться всередині клітини.
Де в ядрі знаходиться ДНК? Ну, а саме ядро оточене мембраною, яка називається ядерною оболонкою. В ядерній оболонці ви знайдете ДНК разом з ферментами та білками, необхідними для реплікації ДНК та транскрипції ДНК до мРНК як перший крок у синтезі білка.
ДНК, що знаходиться в ядрі, - це не просто дволанцюгова молекула ДНК. Через те, скільки ДНК кожна клітина повинна зберігати в крихітному ядрі, довгі нитки ДНК повинні бути ущільнені. ДНК обертається навколо білків, які називаються гістони, що дозволяє ДНК ущільнюватися в матеріал, відомий як хроматин. Без упаковки ДНК у хроматин, ДНК не вмістилася б у ядро.
Хроматин - це те, з чого складається матеріал хромосом. Кожен вид має певну кількість хромосом, знайдених майже у всіх соматичних клітинах їх тіла. Наприклад, у людини в цілому 23 пари хромосом у кожній клітині, що становить 46 загальних хромосом; собаки мають 39 пар хромосом (для 78 загальних хромосом), а клітини шпинату - шість пар хромосом (для 12 загальних хромосом).
ДНК мітохондрій та хлоропластів. Інше місце, де в клітинах еукаріотичних організмів знаходиться ДНК, знаходиться в межах мітохондрії та хлоропласти.
Більшість еукаріотичних клітин містять мітохондрії оскільки саме вони створюють більшість клітин АТФ, необхідних для енергії. Рослинні клітини (і деякі клітини протисти) містять хлоропласти перетворити енергію Сонця на корисну хімічну енергію. Обидва ці органели дійсно містять певну кількість ДНК.
Вважається, що мільйони років тому на початку історії життя і хлоропласти, і мітохондрії колись були власними вільноживучими клітинами. Вчені вважають, що більші клітини поглинали мітохондрії та / або хлоропласти та включали їх у свою клітинну функцію, і таким чином вони стали органелами.
Ця теорія називається ендосимбіотична теорія, і це пояснює, чому ці органели мали б ДНК: Оскільки вони колись були вільно живими клітинами, їм потрібен був генетичний матеріал для функціонування.
Розташування ДНК у клітинах прокаріотів
Клітини прокаріотів простіші та менш складні, ніж еукаріотичні клітини. Прокаріотичні організми знаходяться в межах доменів Archaea та Bacteria. Вони визначаються відсутністю ядра та відсутністю мембранних органел.
Нуклеоїд. Оскільки у прокаріотів відсутнє ядро, воно не може бути там, де ДНК знаходиться всередині клітини. Натомість він конденсується в регіон, відомий як нуклеоїд, ядерне скупчення конденсованої ДНК посередині клітини.
У ньому відсутня ядерна оболонка, і немає декількох хромосом. Натомість ДНК згортається і конденсується в одному ланцюжку / одиничному згустку неправильної форми посередині клітини.
Плазміди. Хоча технічно плазміди можна знайти в клітинах організмів у всіх трьох доменах, вони найчастіше зустрічаються у бактерій.
Плазміди являють собою невеликі кругові шматочки ДНК, які можуть потрапляти і виходити з прокаріотичних клітин, переносячи їх між клітинами процес, який називається кон'югацією, і його можна відтворити або транскрибувати окремо від хромосомного / нуклеоїдного ДНК. Плазміди знаходяться в цитоплазмі клітини.