Sisu
- Prokarüootsed vs eukarüootsed rakud
- Miks DNA tuumas?
- Membraaniga seotud organellid
- Lüsosoomid ja seedimine
Prokarüootsetes rakkudes nagu bakterid, organismide geneetiline materjal või DNA (desoksüribonukleiinhape), "hõljub" raku tsütoplasmas, eraldatuna välismaailmast ainult raku enda välisbarjääriga. Selliste eukarüootide rakkudes nagu sina on DNA suletud membraaniga seotud tuumasse, pakkudes teist kaitsekihti ja funktsionaalsuse paremat fookust.
Raku geneetilise materjali ümbritsemine kaitsvasse topeltplasmamembraani on näide sektsioonideks jaotamine. See, et eukarüootsed rakud saavad seda oma rakuarhitektuuris nii hõlpsasti esile kutsuda, on peamine struktuuriline kohanemine, mis on võimaldanud eukarüootidel prokarüootide suurusest ja üldisest mitmekesisusest kaugele välja kasvada.
Prokarüootsed vs eukarüootsed rakud
Kõigil rakkudel on neli põhielementi: rakumembraan väljastpoolt, tsütoplasma täidab suurema osa seest, ribosoomid valkude ja geneetilise materjali sünteesimiseks DNA kujul. Prokarüootidel on tavaliselt pisut rohkem kui see ja kõik, välja arvatud mõned, koosnevad neist lihtsatest lahtritest ainult ühes. Kui vähe DNAd neil on, asub tsütoplasmas lahtises kobaras.
Eukarüootsetel rakkudel (s.o loomade, taimede, protistide ja seente rakud) on kõik ülaltoodud inklusioonid ja siis mõned. Oluline on see, et need sisaldavad membraaniga seotud organelle, mis täidavad elutähtsaid ja korduvaid funktsioone, näiteks lagundavad süsivesikute molekule täielikult.
Eukarüootsed rakud võivad üksteisest märkimisväärselt erineda nii organismides kui ka liikides. Kõigil eukarüootidel näiteks on mitokondrid, kuid väheste eranditega on ainult taimerakkudel kloroplastid.
Miks DNA tuumas?
Kui teil palutakse selgitada sektsioonideks jaotumise eeliseid eukarüootsetes rakkudes, oleks teil lihtne ülesanne, kui teil oleks põhiteadmised raku anatoomia ja füsioloogia kohta üldiselt.
Lahtrisse eraldamise bioloogia on evolutsiooniline edasiminek, mis on võimaldanud rakkudel muutuda spetsialiseerunud väikesteks masinateks (ja mõnel juhul terveteks organismideks).
Eukarüootsetel rakkudel on membraaniga seotud organellid seedimise läbiviimiseks, toidust energia saamiseks ja värskelt sünteesitud valkude teisaldamiseks ühest kohast teise. Kõigil neist puuduvad, nende prokarüootsed kolleegid saavad kasvada ainult teatud suuruseks ja enamasti pole need kasvanud kaugemale kui üksiku raku moodustamine.
Eukarüootse genoomi suur suurus, mis peegeldub selle puhtas DNA koguses, nõuab selle pakkimist raku mahutamiseks väga tihedalt. Seega tihendab tuuma olemasolu eukarüootsete rakkude ehituse seda aspekti märkimisväärselt.
Membraaniga seotud organellid
Mõned silmapaistvamad membraaniga seotud organellid eukarüootsetes rakkudes on:
Mitokondrid. Neid nimetatakse sageli rakkude "elektrijaamadeks", kuna just siin toimuvad aeroobse hingamise reaktsioonid. Need reaktsioonid põhjustavad eukarüootides ülekaalukalt energia "loomist".
Klooroplastid. Taimerakkudes leiduvad kloroplastid kasutavad päikesevalgust, et toota keskkonnas olevast süsihappegaasist suhkruid.
Lüsosoomid. Need on kambrite "puhastusmeeskond" (vt allpool).
Endoplasmaatiline retikulum. See membraaniline "maanteel" liigub äsja valmistatud valgud ribosoomidest Golgi kehadesse ja mujale.
Golgi kehad. Need "kotid" viivad valke raku ümber endoplasmaatilise retikulumi ja nende lõppeesmärgi vahel.
Lüsosoomid ja seedimine
Lüsosoomid kannavad seedeensüüme, mis on võimelised lõhustama rakujäätmeid, aga ka terveid raku komponente. Nii et kui need ensüümid valmistatakse ribosoomides, tuleb need viia lüsosoomides oma võimalikesse kodudesse, kahjustamata sealjuures midagi.
Neid ensüüme transporditakse rakus peaaegu samamoodi, nagu HAZMAT (ohtlikud jäätmematerjalid) transporditakse mööda USA maanteid ja raudteid: spetsiaalsete siltide kandmisel ja väga ettevaatlikult. Kui need on lüsosoomide kõrge happesuse keskkonnas, siis need happe hüdrolaas ensüümid toimivad väga tõhusalt.
Kolm näidet rakusisese seedimise kohta lüsosoomide poolt: