Sadržaj
- Stanice: Prokarioti protiv Eukariota
- Organele za obradu energije: mitohondrije i kloroplasti
- Struktura i djelovanje kloroplasta
- Struktura i djelovanje mitohondrija
Ovisno o tome gdje se nalazite u vašem obrazovanju o životnim znanostima, možda već znate da su stanice osnovne strukturne i funkcionalne komponente života. Možda ste slično svjesni da su u složenijim organizmima poput vas i drugih životinja stanice visoko specijalizirane, sadrže razne fizičke uključenosti koje provode određene metaboličke i druge funkcije za održavanje uvjeta unutar stanice gostoljubive za život.
Određene komponente stanica "naprednih" organizama tzv organele imaju sposobnost da djeluju kao sićušni strojevi i odgovorni su za izvlačenje energije iz kemijskih veza u glukozi, što je krajnji izvor prehrane u svim živim stanicama. Jeste li se ikad zapitali koji organeli pomažu da stanicama daju energiju ili koja organela najizravnije uključuje u energetske transformacije unutar stanica? Ako je tako, upoznajte mitohondriji i the kloroplasta, glavna evolucijska dostignuća eukariotskih organizama.
Stanice: Prokarioti protiv Eukariota
Organizmi u domeni Prokaryota, koji uključuje bakterije i Archaea (ranije se nazivaju "arhebakterije"), gotovo su u potpunosti jednoćelije i, uz nekoliko iznimaka, moraju svu svoju energiju dobiti iz glikoliza, proces koji se događa u staničnoj citoplazmi. Mnogoćelijski stanični organizmi Eukaryota domena, međutim, imaju stanice s uključenjima koje nazivamo organelama koje izvode brojne namjenske metaboličke i druge svakodnevne funkcije.
Sve stanice imaju DNA (genetski materijal), a stanična membrana, citoplazma ("goo" koji čine većinu stanica tvari) i ribosoma, koji čine proteine. Prokarioti ih obično imaju malo više od ovoga, dok su eukariotske stanice (planovi, životinje i gljivice) one koje se mogu pohvaliti organelama. Među njima su kloroplasti i mitohondriji koji sudjeluju u zadovoljavanju energetskih potreba svojih matičnih stanica.
Organele za obradu energije: mitohondrije i kloroplasti
Ako znate bilo što o mikrobiologiji, a daju vam fotomikrografsku biljnu ili životinjsku stanicu, nije zaista teško obrazovati nagađanja o tome koje organele su uključene u pretvorbu energije. I kloroplasti i mitohondriji su zauzete građevine, s puno ukupne površine membrane kao rezultat pažljivog nabora i ukupnog "zauzetog" izgleda. Na prvi pogled, drugim riječima, ove organele čine puno više od skladištenja sirovih staničnih materijala.
Smatra se da obje ove organele imaju istu fascinantnu evolucijsku povijest, o čemu svjedoči činjenica da imaju svoj DNK, odvojeno od onoga u staničnoj jezgri. Smatra se da su mitohondriji i kloroplasti izvorno bili samostalno stajaće bakterije prije nego što su ih zahvatili, ali ih nisu uništili veći prokarioti ( endosimbiontska teorija). Kad se ispostavilo da su ove "pojedene" bakterije služile vitalnim metaboličkim funkcijama za veće organizme, i obrnuto, čitava domena organizama, Eukaryota, rođen.
Struktura i djelovanje kloroplasta
Svi eukarioti sudjeluju u staničnom disanju, što uključuje glikolizu i tri osnovna koraka aerobnog disanja: reakcija mosta, Krebsov ciklus i reakcije lanca transporta elektrona.Biljke, međutim, ne mogu dobiti glukozu izravno iz okoliša i nahraniti se glikolizom, jer ne mogu "jesti"; umjesto toga, u organelama zvanim kloroplasti prave glukozu, šećer-ugljik šećer, iz ugljičnog dioksida, dvo-ugljičnog spoja.
Kloroplasti su tamo gdje se pohranjuje pigment klorofil (koji biljkama daje svoj zeleni izgled), u sićušnim vrećicama thylakoids, U postupku u dva koraka od fotosinteza, biljke koriste svjetlosnu energiju za stvaranje ATP-a i NADPH, koji su molekuli koji nose energiju, a zatim tu energiju koriste za izgradnju glukoze, koja je tada dostupna ostatku ćelije, kao i skladište u obliku tvari koje životinje s vremenom mogu jesti.
Struktura i djelovanje mitohondrija
Energetska obrada u biljkama na kraju je u osnovi ista kao i kod životinja i većine gljiva: Krajnji "cilj" je razgraditi glukozu na manje molekule i izlučiti ATP u tom procesu. Mitohondriji to rade služeći kao "elektrane" stanica, jer su oni mjesto aerobnog disanja.
U duguljastim, „nogometnim“ mitohondrijama, piruvat, glavni proizvod glikolize, pretvara se u acetil CoA, zatvara se u unutrašnjost organele za Krebsov ciklus, a zatim premješta u mitohondrijsku membranu za transportni lanac elektrona. Sve u svemu, ove reakcije dodaju 34 do 36 ATP dva ATP-a stvorena iz jedne molekule glukoze samo u glikolizi.