Содержание
Дезоксирибонуклеиновая кислота, более часто называемая ДНК, - это молекула, ответственная за нашу генетическую информацию. Фактически, ДНК является источником наследственного материала практически для всех организмов на Земле.
Как прокариотические, так и эукариотические клетки используют ДНК для кодирования своих генов. ДНК обнаружена практически во всех клетках. ДНК должна быть размещена в определенных областях клетки, чтобы быть обработанной, размноженной и сохраненной должным образом.
В то время как и прокариотические, и эукариотические клетки имеют и используют ДНК в качестве своего генетического материала, где ДНК, находящаяся внутри клетки, различна для этих двух типов клеток. Расположение ДНК в прокариотических клетках может определяться нуклеоидом и плазмидами. Расположение ДНК в эукариотических клетках может быть определено ядром и двумя органеллами, называемыми митохондрии а также хлоропласты.
Расположение ДНК в эукариотических клетках
Организмы в пределах домена Eukarya все имеют эукариотические клетки. Это включает в себя растения, животных, протистов и грибов. Эукариотические клетки определяются как клетки, окруженные плазматической мембраной, содержащей ядро и другие связанные с мембраной органеллы.
Ядро. Эукариотические клетки частично определяются наличием ядра. Ядро - это то место, где ДНК находится внутри клетки.
Где в ядре находится ДНК? Ну, само ядро окружено мембраной, называемой ядерной оболочкой. В ядерной оболочке вы найдете ДНК вместе с ферментами и белками, необходимыми для репликации ДНК и транскрипции ДНК в мРНК в качестве первого шага в синтезе белка.
ДНК, найденная в ядре, - это не просто двухцепочечная молекула ДНК. Из-за того, сколько ДНК каждая клетка должна хранить в крошечном ядре, длинные нити ДНК должны быть конденсированы. ДНК обернута вокруг белков, называемых гистоны, который позволяет ДНК компактироваться в материал, известный как хроматин, Без упаковки ДНК в хроматин ДНК не поместится в ядре.
Хроматин - это то, что составляет материал хромосом. У каждого вида есть определенное количество хромосом, найденных почти во всех соматических клетках в их организме. Например, люди имеют в общей сложности 23 пары хромосом в каждой клетке, что составляет 46 полных хромосом; собаки имеют 39 пар хромосом (для 78 полных хромосом), а клетки шпината имеют шесть пар хромосом (для 12 полных хромосом).
Митохондриальная и хлоропластная ДНК. Другое место, где ДНК находится в клетках эукариотических организмов, находится в митохондриях и хлоропластах.
Большинство эукариотических клеток содержат митохондрии, поскольку именно они создают большую часть клеток АТФ, необходимых для энергии. Растительные клетки (и некоторые протистические клетки) содержат хлоропласты для преобразования солнечной энергии в полезную химическую энергию. Обе эти органеллы содержат немного ДНК.
Считается, что миллионы лет назад в начале жизни была история, что и хлоропласты, и митохондрии когда-то были их собственными свободноживущими клетками. Ученые предполагают, что более крупные клетки поглощают митохондрии и / или хлоропласты и включают их в функцию клеток, и, таким образом, они становятся органеллами.
Эта теория называется эндосимбиотическая теорияи это объясняет, почему у этих органелл будет ДНК: поскольку они когда-то были свободноживущими клетками, им понадобился бы генетический материал для функционирования.
Расположение ДНК в прокариотических клетках
Прокариотические клетки проще и менее сложны, чем эукариотические клетки. Прокариотические организмы находятся в пределах доменов архей и бактерий. Они определяются отсутствием ядра и отсутствием мембраносвязанных органелл.
Нуклеоид. Поскольку у прокариот отсутствует ядро, это не может быть там, где ДНК находится внутри клетки. Вместо этого он конденсируется в области, известной как нуклеоидеядрообразный сгусток конденсированной ДНК в середине клетки.
В ней отсутствует ядерная оболочка, и нет нескольких хромосом. Вместо этого ДНК свернута в спираль и сконденсирована в единую цепочку неправильной формы в середине клетки.
Плазмиды. Хотя технически плазмиды можно найти в клетках организмов во всех трех доменах, они чаще всего встречаются у бактерий.
Плазмиды представляют собой небольшие круглые кусочки ДНК, которые могут входить и выходить из прокариотических клеток, переноситься между клетками в процессе, называемом конъюгацией, и реплицироваться или транскрибироваться отдельно от хромосомной / нуклеоидной ДНК. Плазмиды находятся в цитоплазме клетки.