NộI Dung
Trong các tế bào prokaryote như vi khuẩn, các sinh vật di truyền, hoặc DNA (axit deoxyribonucleic), "nổi" trong tế bào chất của tế bào, tách biệt với thế giới bên ngoài chỉ bằng hàng rào bên ngoài của chính tế bào. Trong các tế bào của sinh vật nhân chuẩn như chính bạn, DNA được bao bọc trong một nhân gắn màng, mang lại lớp bảo vệ thứ hai và cải thiện trọng tâm của chức năng.
Kèm theo vật liệu di truyền của tế bào trong màng plasma kép bảo vệ là một ví dụ về ngăn cách. Các tế bào nhân chuẩn có thể dễ dàng gọi điều này trong kiến trúc tế bào của chúng là sự thích nghi cấu trúc chính đã cho phép sinh vật nhân chuẩn vượt xa các sinh vật nhân sơ về kích thước và sự đa dạng tổng thể.
Tế bào nhân sơ và tế bào nhân chuẩn
Tất cả các tế bào đều có bốn yếu tố cơ bản: màng tế bào ở bên ngoài, tế bào chất lấp đầy hầu hết bên trong, ribosome để tổng hợp protein và vật liệu di truyền dưới dạng DNA. Prokaryote thường có ít hơn thế này, và tất cả chỉ có một vài chỉ bao gồm một trong những tế bào đơn giản này. Những DNA nhỏ mà chúng có nằm trong một cụm lỏng lẻo trong tế bào chất.
Các tế bào nhân chuẩn (tức là, những động vật, thực vật, protist và nấm) có tất cả các thể vùi trên và sau đó một số. Điều quan trọng, chúng chứa các bào quan liên kết màng thực hiện các chức năng quan trọng, lặp đi lặp lại, chẳng hạn như phá vỡ hoàn toàn các phân tử carbohydrate.
Các tế bào nhân chuẩn có thể khác biệt rõ rệt với nhau cả bên trong và giữa các sinh vật và loài. Tất cả các sinh vật nhân chuẩn, ví dụ, có ty thể, nhưng với một vài ngoại lệ ít ỏi, chỉ có tế bào thực vật mới có lục lạp.
Tại sao DNA trong một hạt nhân?
Nếu được yêu cầu giải thích những lợi thế của việc ngăn cách trong các tế bào nhân chuẩn, bạn sẽ có một nhiệm vụ dễ dàng nếu được trang bị kiến thức cơ bản về giải phẫu tế bào và sinh lý học nói chung.
"Sinh học tổng hợp" là một tiến bộ tiến hóa cho phép các tế bào trở thành những cỗ máy nhỏ chuyên dụng (và trong một số trường hợp là toàn bộ sinh vật).
Tế bào nhân chuẩn có bào quan có màng để thực hiện quá trình tiêu hóa, trích xuất năng lượng từ thức ăn và di chuyển các protein mới được tổng hợp từ nơi này sang nơi khác. Thiếu tất cả những thứ này, các đối tác prokaryote của chúng chỉ có thể phát triển đến một kích thước nhất định và trong hầu hết các trường hợp không phát triển vượt quá một tế bào tổng thể.
Kích thước khổng lồ của bộ gen sinh vật nhân chuẩn, được phản ánh trong số lượng DNA khổng lồ của nó, đòi hỏi nó phải được đóng gói rất chặt chỉ để phù hợp với một tế bào. Do đó, có một hạt nhân thắt chặt khía cạnh này của việc xây dựng tế bào nhân chuẩn đáng kể.
Màng bào
Một số bào quan liên kết màng nổi bật hơn trong các tế bào nhân chuẩn là:
Ty thể. Chúng thường được gọi là "nhà máy điện" của các tế bào, bởi vì ở đây xảy ra các phản ứng hô hấp hiếu khí. Những phản ứng này chịu trách nhiệm cho lượng năng lượng "tạo ra" quá lớn ở sinh vật nhân chuẩn.
Lục lạp. Được tìm thấy trong tế bào thực vật, lục lạp sử dụng sức mạnh của ánh sáng mặt trời để sản xuất đường từ khí carbon dioxide trong môi trường.
Lysosome. Đây là "đội dọn dẹp" các tế bào (xem bên dưới).
Mạng lưới nội chất. "Đường cao tốc" màng này di chuyển các protein mới được tạo ra từ các ribosome đến cơ thể Golgi và các nơi khác.
Cơ thể Golgi. Những "túi" này di chuyển protein về tế bào giữa mạng lưới nội chất và đích đến cuối cùng của chúng.
Lysosome và tiêu hóa
Lysosome mang các enzyme tiêu hóa có khả năng phá vỡ chất thải tế bào, nhưng cũng là thành phần tế bào khỏe mạnh. Vì vậy, khi các enzyme này được tạo ra tại các ribosome, chúng phải được chuyển đến nhà cuối cùng của chúng trong lysosome mà không làm hỏng bất cứ thứ gì trên đường đi.
Các enzyme này được vận chuyển trong tế bào gần giống như HAZMAT (chất thải nguy hại) được vận chuyển dọc theo đường cao tốc và đường sắt của Hoa Kỳ: Mang nhãn đặc biệt và hết sức cẩn thận. Khi ở trong môi trường axit cao của lysosome, những axit hydrolase enzyme hoạt động rất hiệu quả.
Ba ví dụ về tiêu hóa nội bào bởi lysosome: