Содержание
- Клетки: прокариоты против эукариот
- Органеллы обработки энергии: митохондрии и хлоропласты
- Структура и функции хлоропластов
- Структура и функции митохондрий
В зависимости от того, где вы находитесь в области естественных наук, вы уже можете знать, что клетки являются основными структурными и функциональными компонентами жизни. Вы также можете осознавать, что у более сложных организмов, таких как вы и другие животные, клетки являются высокоспециализированными, содержащими различные физические включения, которые выполняют специфические метаболические и другие функции для поддержания условий внутри клетки, благоприятных для жизни.
Определенные компоненты клеток "продвинутых" организмов называются органеллы обладают способностью действовать как крошечные машины и отвечают за извлечение энергии из химических связей глюкозы, основного источника питания во всех живых клетках. Задумывались ли вы, какие органеллы помогают снабжать клетки энергией или какая органелла наиболее непосредственно участвует в преобразованиях энергии внутри клеток? Если это так, встретить митохондрии и хлоропластГлавные эволюционные достижения эукариотических организмов.
Клетки: прокариоты против эукариот
Организмы в домене прокариот, который включает в себя бактерии и Archaea (ранее называвшиеся «архебактериями»), почти полностью одноклеточные и, за некоторыми исключениями, должны получать всю свою энергию от гликолиз, процесс, который происходит в цитоплазме клетки. Много многоклеточных организмов в Eukaryota домен, однако, имеют клетки с включениями, называемыми органеллами, которые выполняют ряд специализированных метаболических и других повседневных функций.
Все клетки имеют ДНК (генетический материал), клеточная мембрана, цитоплазма («слизь», составляющая большую часть вещества клеток) и рибосомы, которые делают белки. Прокариоты, как правило, имеют немного больше, чем это, тогда как эукариотические клетки (планы, животные и грибы) являются теми, которые имеют органеллы. Среди них хлоропласты и митохондрии, которые участвуют в удовлетворении энергетических потребностей своих родительских клеток.
Органеллы обработки энергии: митохондрии и хлоропласты
Если вы что-то знаете о микробиологии и получаете микрофотографию растительной или животной клетки, нетрудно догадаться, какие органеллы участвуют в преобразовании энергии. И хлоропласты, и митохондрии представляют собой структуры, похожие на занятые, с большой общей площадью мембранной поверхности в результате тщательного складывания и в целом «занятого» вида. Другими словами, очевидно, что эти органеллы делают гораздо больше, чем просто хранят сырые клеточные материалы.
Считается, что обе эти органеллы имеют одну и ту же увлекательную эволюционную историю, о чем свидетельствует тот факт, что у них есть своя ДНКОтдельно от этого в клеточном ядре. Считается, что митохондрии и хлоропласты изначально были самостоятельными бактериями до того, как они были поглощены, но не уничтожены большими прокариотами ( теория эндосимбионтов). Когда оказалось, что эти «съеденные» бактерии служат жизненно важным метаболическим функциям для более крупных организмов и, наоборот, целая область организмов, Eukaryota, родился.
Структура и функции хлоропластов
Все эукариоты участвуют в клеточном дыхании, которое включает гликолиз и три основных этапа аэробного дыхания: мостиковая реакция, цикл Кребса и реакции цепи переноса электронов.Растения, однако, не могут получать глюкозу непосредственно из окружающей среды, чтобы питаться гликолизом, поскольку они не могут «есть»; вместо этого они образуют глюкозу, шестиуглеродный сахар, из газообразного диоксида углерода, двухуглеродного соединения, в органеллах, называемых хлоропластами.
Хлоропласты - это место хранения пигментного хлорофилла (который придает растениям зеленый вид) в крошечных мешочках, называемых тилакоиды, В двухэтапном процессе фотосинтезрастения используют световую энергию для генерации АТФ и НАДФН, которые являются переносящими энергию молекулами, а затем используют эту энергию для образования глюкозы, которая затем становится доступной для остальной части клетки, а также запасается в виде веществ, которые животные может со временем съесть.
Структура и функции митохондрий
В конце концов, переработка энергии на растениях в основном такая же, как у животных и большинства грибов: конечная «цель» - расщепить глюкозу на более мелкие молекулы и в процессе извлечь АТФ. Митохондрии делают это, выступая в качестве «силовых установок» клеток, так как они являются участками аэробного дыхания.
В продолговатых «футбольных» митохондриях пируват, основной продукт гликолиза, трансформируется в ацетил-КоА, перемещается во внутреннюю часть органеллы для цикла Кребса, а затем перемещается к митохондриальной мембране для цепи переноса электронов. В целом, эти реакции добавляют от 34 до 36 АТФ к двум АТФ, образующимся из одной молекулы глюкозы только при гликолизе.