Obsah
- Základné informácie o bunkách
- Prokaryotická výživa
- Prehľad glykolýzy
- Prokaryotické bunky: laboratórne koncepty
Bunky sa často nazývajú základnými „stavebnými kameňmi“ života, ale „funkčné jednotky“ sú pravdepodobne lepším pojmom. Koniec koncov, samotná bunka obsahuje množstvo rôznych častí, ktoré musia spolupracovať, aby vytvorili prostredie, ktoré je pre prevádzkovú bunku pohostinné.
Navyše, jedna bunka často je život ako jedna bunka môže a často tvorí celý živý organizmus. To je prípad takmer všetkých prokaryotov, ktorých príklady sú E. coli baktérie a stafylokokové mikrobiálne druhy.
Baktérie a Archaea sú dve prokaryotické domény, jednobunkové organizmy s veľmi jednoduchými bunkami. Eukaryoty, na druhej strane sú zvyčajne veľké a mnohobunkové. Táto doména zahŕňa zvieratá, rastliny, protisty a huby.
Na bunkovej úrovni však prokaryotická výživa nie je taká odlišná od eukaryotickej výživy, prinajmenšom v okamihu, keď sa začína proces výživy pre obe.
Základné informácie o bunkách
Všetky bunky, bez ohľadu na ich evolučnú históriu a úroveň sofistikovanosti, majú štyri spoločné štruktúry: DNA (kyselina deoxyribonukleová - genetický materiál buniek v prírode), plazmatická (bunková) membrána na ochranu bunky a uzavretie jej obsahu, ribozómy do vytvárajú proteíny a cytoplazmu, gélová matrica tvorí väčšinu väčšiny buniek.
Eukaryotické bunky majú vnútorné štruktúry s dvojitou membránou nazývané organely, ktoré nemajú prokaryotické bunky. Jadro, v ktorom je umiestnená DNA v týchto bunkách, má membránu nazývanú jadrový obal. Eukaryoty viedli k jedinečným metabolickým potrebám a schopnostiam aeróbne dýchanie, čo je prostriedok, ktorým môžu bunky extrahovať čo najviac energie zo šiestej uhlíkovej molekuly cukru glukóza.
Prokaryotická výživa
Prokaryoty nemajú všetky požiadavky na rast, ktoré majú eukaryoty.
Po prvé, tieto organizmy nemôžu rásť do veľkých individuálnych veľkostí. Za druhé sa nereprodukujú sexuálne. V priemere sa rozmnožujú v priemere mnohokrát rýchlejšie ako najrýchlejšie sa množiace zvieratá. Vďaka tomu sa ich hlavná „práca“ nespojí, ale jednoducho a doslova sa rozdelí a prenáša ich DNA na ďalšiu generáciu.
Z tohto dôvodu sú prokaryoty schopné „dostať sa“, výživovo povedané, iba pomocou glykolýza, séria 10 reakcií, ktoré sa vyskytujú rovnako v cytoplazme prokaryotických aj eukaryotických buniek. V prokaryotoch to vedie k produkcii dvoch ATP (adenozíntrifosfát, „energetická mena“ všetkých buniek) a dve použité pyruvátové molekuly na molekulu glukózy.
V eukaryotických bunkách je glykolýza iba bránou k reakciám aeróbneho dýchania, ktoré sú poslednými krokmi procesu bunkového dýchania.
Prehľad glykolýzy
Až na zriedkavé výnimky musia byť požiadavky na bunkový rast v prokaryotoch úplne splnené z procesu glykolýzy.
Aj keď glykolýza poskytuje iba mierne zvýšenie energie (dva ATP na molekulu glukózy) v porovnaní s reakciami Krebsovho cyklu a reťazca transportu elektrónov v mitochondriách (spolu ďalších 34 až 36 ATP), postačuje to na splnenie miernych potreby prokaryotických buniek. Preto je ich výživa tiež jednoduchá.
Prvá časť glykolýzy vidí, že glukóza vstupuje do bunky, podlieha dvom prídavkom fosfátu a je usporiadaná do fruktózovej molekuly pred tým, ako je tento produkt nakoniec rozdelený na dve identické tri-uhlíkové molekuly, každá s vlastnou fosfátovou skupinou.
Vyžaduje si to investíciu dvoch ATP. Ale po rozdelení každá molekula troch uhlíkov prispieva k syntéze dvoch ATP, čo dáva celkový výťažok štyri ATP pre túto časť glykolýzy a čistý výťažok dvoch ATP pre celkovú glykolýzu.
Prokaryotické bunky: laboratórne koncepty
Pojem rastu, ktorý sa uplatňuje na prokaryotické bunky, sa nemusí vzťahovať na rast jednotlivých buniek; môže tiež odkazovať na rast populácií bakteriálnych buniek alebo kolónie. Bakteriálne bunky majú často veľmi krátke generačné (reprodukčné) časy rádovo hodiny. Porovnajte to s 20 až 30 alebo tak leta medzi ľudskými generáciami v modernom svete.
Baktérie sa môžu kultivovať na médiu, ako je agar, ktorý obsahuje glukózu a povzbudzuje rast baktérií. Počítadlá Coulter a prietokové cytometre sú prístroje používané na počítanie baktérií, aj keď mikroskopické počty sa používajú aj priamo.