NộI Dung
Các nhà sinh học chia tất cả sự sống trên Trái đất thành ba miền: vi khuẩn, vi khuẩn cổ và eukarya. Vi khuẩn và vi khuẩn cổ bao gồm các tế bào đơn không có nhân và không có bào quan liên kết màng bên trong. Eukarya là tất cả các sinh vật có các tế bào chứa một nhân và các bào quan liên kết màng bên trong khác. Sinh vật nhân chuẩn cũng được biết đến vì có một cơ quan chuyên biệt gọi là ty thể. Ty thể là một đặc điểm chung của hầu hết các sinh vật nhân chuẩn đến mức nhiều người bỏ qua một số ít sinh vật nhân chuẩn thiếu ty thể.
Sinh vật nhân chuẩn là gì?
Một tế bào nhân chuẩn duy nhất bao gồm một tế bào chất nước giống như gel trong đó màng nhân hình cầu giữ DNA và các ngăn liên kết màng ngăn cách các khu vực làm việc khác của tế bào. Gần như tất cả các sinh vật nhân chuẩn đều chứa một bào quan gọi là ty thể. Ty thể chứa DNA của chính họ và sử dụng máy móc tổng hợp protein của riêng họ - hoàn toàn độc lập với máy móc của phần còn lại của tế bào. Quan điểm được chấp nhận là một loại vi khuẩn đã xâm chiếm một quần đảo từ hàng trăm triệu năm trước. Mối quan hệ phát triển thành một cộng sinh. Các vi khuẩn hiện được gọi là ty thể, và sự kết hợp tiến hóa thành hầu hết các sinh vật nhân chuẩn được biết đến.
Chức năng của ty thể
Ty thể là vị trí tạo năng lượng chính trong hầu hết các tế bào nhân chuẩn. Chúng rất quan trọng cho một quá trình gọi là hô hấp tế bào hiếu khí. Hô hấp tế bào là một quá trình trong đó các tế bào phân tách các phân tử hữu cơ và lưu trữ năng lượng mà chúng chiết xuất trong các phân tử được gọi là adenosine triphosphate, hoặc ATP. Điều này có thể được thực hiện mà không cần oxy, trong trường hợp đó được gọi là hô hấp kị khí. Nhưng nếu có oxy, hầu hết các tế bào nhân chuẩn và một số tế bào nhân sơ có thể tạo ra nhiều phân tử ATP hơn bằng cách sử dụng quá trình hô hấp tế bào hiếu khí. Ở sinh vật nhân chuẩn, quá trình này diễn ra trong ty thể. Ở prokaryote hiếu khí, quá trình này diễn ra ở màng tế bào.
Năng lượng từ Glucose
Nhiều tế bào nhân chuẩn có được phần lớn năng lượng từ glucose. Bước đầu tiên là chia glucose thành hai phần bằng nhau. Bước đó được gọi là glycolysis. Glycolysis xảy ra trong tế bào chất và nó tạo ra một chút năng lượng cho tế bào. Bước tiếp theo trong sản xuất năng lượng phụ thuộc vào loại tế bào cụ thể và môi trường tức thời bên trong tế bào. Nếu nồng độ oxy thấp, các tế bào nhân chuẩn có thể rơi vào hô hấp tế bào kỵ khí - cụ thể, một quá trình gọi là lên men, sử dụng các sản phẩm của glycolysis để tạo ra một chút năng lượng và để lại một hợp chất gọi là axit lactic. Các tế bào cơ bắp của con người làm điều này khi nhu cầu năng lượng từ cơ bắp vượt xa tốc độ sử dụng oxy. Khi có đủ lượng oxy, con người và các sinh vật nhân chuẩn khác tận dụng lượng năng lượng lớn hơn mà họ có thể có được từ việc sử dụng các sản phẩm glycolysis để hoàn thành hô hấp hiếu khí trong ty thể.
Sinh vật nhân thực
Sinh vật nhân chuẩn sử dụng oxy để tối ưu hóa sản xuất năng lượng của chúng không thể tồn tại nếu ty thể của chúng bị lấy đi. Nhưng có những sinh vật nhân chuẩn không có ty thể, được gọi là sinh vật nhân chuẩn amitochonditable. Vì chúng không có ty thể để hoàn thành hô hấp hiếu khí, tất cả các sinh vật nhân chuẩn thích hợp đều là kỵ khí. Ví dụ, ký sinh trùng đường ruột Giardia lamblia là kỵ khí và không có ty thể. Một số amitochondriate khác là Glugea plecoglossi, Trichomonas tenax, Cryptosporidium parvum và Entamoeba histolytica. Có một số câu hỏi liên quan đến nguồn gốc của các sinh vật này: họ đã mất ty thể mà họ từng có, hay họ là hậu duệ của sinh vật nhân chuẩn sớm nhất từ trước khi hợp nhất với ty thể? Sự khác biệt về mối quan hệ phát sinh gen giữa amitochondriates và các sinh vật nhân chuẩn khác đã được đề xuất, nhưng không có lời giải thích duy nhất được chấp nhận tại thời điểm này.