Sisältö
- Solut: prokaryootit vs. eukaryootit
- Energiankäsittelyorganelit: mitokondriat ja kloroplastit
- Kloroplastien rakenne ja toiminta
- Mitokondrioiden rakenne ja toiminta
Riippuen siitä, missä olet omassa biotieteiden koulutuksessa, saatat jo tietää, että solut ovat elämän perusrakenteelliset ja toiminnalliset komponentit. Saatat olla myös tietoinen siitä, että monimutkaisemmissa organismeissa, kuten itsessäsi ja muissa eläimissä, solut ovat erittäin erikoistuneita, ja ne sisältävät erilaisia fyysisiä sulkeumia, jotka suorittavat erityisiä metabolisia ja muita toimintoja pitämään solut olosuhteissa vieraana elämänä.
Tietyt "edistyneiden" organismien solujen komponentit, joita kutsutaan soluelimiin kyky toimia pieninä koneina ja ovat vastuussa energian uuttamisesta glukoosin kemiallisista sidoksista, joka on lopullinen ravintolähde kaikissa elävissä soluissa. Oletko koskaan miettinyt, mitkä organellit auttavat tarjoamaan soluille energiaa tai mitkä organelit osallistuvat suoraan solujen energianmuutoksiin? Jos näin on, tavata mitokondriot ja kloroplasti, eukaryoottisten organismien tärkeimmät evoluutio-saavutukset.
Solut: prokaryootit vs. eukaryootit
Organismit verkkotunnuksessa Prokaryota, joka sisältää bakteerit ja archaea (aiemmin nimeltään "arkebakteerit"), ovat melkein kokonaan yksisoluisia, ja joiden on muutamia poikkeuksia lukuun ottamatta saatava kaikki energiansa Glykolyysivaiheen, prosessi, joka tapahtuu solusytoplasmassa. Monisoluiset organismit Eukaryota -domeenissa on kuitenkin soluja, joiden sulkeumia kutsutaan organelleiksi ja jotka suorittavat useita omistettuja metabolisia ja muita päivittäisiä toimintoja.
Kaikissa soluissa on DNA- (geneettinen materiaali), a solukalvo, sytoplasma ("goo", joka muodostaa suurimman osan soluista) ja ribosomit, jotka tekevät proteiineja. Prokaryooteilla on tyypillisesti vähän enemmän kuin tämä, kun taas eukaryoottisolut (suunnitelmat, eläimet ja sienet) ovat niitä, jotka kehuvat organelleilla. Näitä ovat kloroplastit ja mitokondriat, jotka osallistuvat emäsolujensa energiantarpeiden tyydyttämiseen.
Energiankäsittelyorganelit: mitokondriat ja kloroplastit
Jos tiedät jotain mikrobiologiasta ja sinulle annetaan valokuvien kuvaus kasvisolusta tai eläinsolusta, ei ole oikeasti vaikeaa tehdä koulutettua arvausta siitä, mitkä organelit osallistuvat energianmuutokseen. Sekä kloroplastit että mitokondriat ovat kiireisen näköisiä rakenteita, ja niiden kalvon kokonaispinta-ala on paljon huolellisen taivutuksen seurauksena, ja "kiireinen" ulkonäkö. Toisin sanoen on yhdellä silmäyksellä selvää, että nämä organelit tekevät paljon muutakin kuin vain varastoivat raakaa solumateriaalia.
Näillä molemmilla organelleilla uskotaan olevan sama kiehtova evoluutiohistoria, josta käy ilmi se, että heillä on oma DNA, erillään solutumassa olevasta. Mitokondrioiden ja kloroplastien uskotaan alun perin olleen itsenäisiä bakteereja ennen kuin suuret prokaryootit (ne eivät hävittäneet niitä). endosymbiont-teoria). Kun nämä "syödyt" bakteerit osoittautuivat palvelemaan elintärkeitä metabolisia toimintoja suuremmille organismeille ja päinvastoin, koko organismialueelle, Eukaryota, on syntynyt.
Kloroplastien rakenne ja toiminta
Kaikki eukaryootit osallistuvat soluhengitykseen, johon sisältyy glykolyysi ja aerobisen hengityksen kolme perusvaihetta: siltareaktio, Krebs-sykli ja elektronien kuljetusketjun reaktiot.Kasvit eivät kuitenkaan pääse glukoosia suoraan ympäristöstä syöttämään glykolyysiä, koska ne eivät voi "syödä"; sen sijaan he tekevät glukoosia, kuuden hiilen sokeria, hiilidioksidikaasusta, kahden hiilen yhdisteestä, organelleihin, joita kutsutaan kloroplasteiksi.
Klooroplastit ovat missä pigmentti-klorofylli (joka antaa kasveille vihreän ulkonäön) varastoidaan pieniin säkkeihin, joita kutsutaan tylakoidi. Kaksivaiheisessa prosessissa fotosynteesi, kasvit käyttävät kevyttä energiaa ATP: n ja NADPH: n tuottamiseen, jotka ovat energiaa kuljettavia molekyylejä, ja käyttävät sitten tätä energiaa glukoosin rakentamiseen, joka on sitten muun solun käytettävissä sekä varastoitu eläinten muodossa. voi lopulta syödä.
Mitokondrioiden rakenne ja toiminta
Loppujen lopuksi kasvien energiankäsittely on periaatteessa sama kuin eläimissä ja useimmissa sienissä: Perimmäinen "tavoite" on hajottaa glukoosi pienemmiksi molekyyleiksi ja uuttaa ATP prosessissa. Mitokondriat tekevät tämän toimimalla solujen "voimalaitoksina", koska ne ovat aerobisen hengityksen kohdat.
Pitkänomaisessa, "jalkapallon muotoisissa" mitokondrioissa pyruvaatti, glykolyysin päätuote, muuttuu asetyyli-CoA: ksi, siirretään organelin sisäosaan Krebs-sykliä varten ja siirretään sitten mitokondriaaliseen kalvoon elektronien kuljetusketjua varten. Kaiken kaikkiaan nämä reaktiot lisäävät 34 - 36 ATP: tä kahteen ATP: hen, joka muodostuu yhdestä glukoosimolekyylistä pelkästään glykolyysissä.