Vsebina
Celice pogosto imenujemo osnovne "gradnike" življenja, "funkcionalne enote" pa so morda boljši izraz. Konec koncev sama celica vsebuje več različnih delov, ki morajo sodelovati, da ustvarijo okolje, gostoljubno za operativno celico.
Še več, ena sama celica pogosto je življenje, kot ena celica lahko in pogosto tvori celoten, živ organizem. Tako je s skoraj vsemi prokarioti, katerih primeri so E. coli bakterije in Stafilokokni mikrobne vrste.
Bakteriji in Archaea sta dve Prokariotsko domene, enocelični organizmi z zelo preprostimi celicami. Eukaryota, na drugi strani pa so običajno velike in večcelične. Ta domena vključuje živali, rastline, proteiste in glive.
Na celični ravni pa se prokariotska prehrana ne razlikuje tako od evkariontske prehrane, vsaj na tistem mestu se začne proces prehranjevanja za oba.
Osnove celic
Vse celice, ne glede na njihovo evolucijsko zgodovino in stopnjo sofisticiranosti, imajo štiri skupne strukture: DNK (deoksiribonukleinska kislina - genetski material celic po naravi), plazemsko (celično) membrano za zaščito celice in njeno vsebino, ribosome do tvorijo beljakovine in citoplazmo, gelom podobna matrica, ki tvori večino večine celic.
Evkariontske celice imajo notranje strukture z dvojno membrano, imenovane organele, ki jih prokariontske celice nimajo. Jedro, v katerem je DNK v teh celicah, ima membrano, imenovano jedrska ovojnica. Eukarioti so privedli do edinstvenih presnovnih potreb in zmožnosti aerobno dihanje, sredstvo, s katerim lahko celice črpajo največ energije iz molekule sladkorja s šestimi ogljiki glukoza.
Prokariontska prehrana
Prokarioti nimajo vseh potreb po rasti, ki jih imajo evkarionti.
Na primer, ti organizmi ne morejo zrasti do velikih posameznih velikosti. Za drugo se ne razmnožujejo spolno. Še vedno pa se v povprečju razmnožujejo velikokrat hitreje kot celo najhitreje plemenske živali. Zaradi tega njihova glavna naloga ni parjenje, ampak preprosto in dobesedno razdeljevanje, prenos DNK na naslednje generacije.
Zaradi tega so prokarioti prehransko sposobni "priti mimo", samo z uporabo glikoliza, serija 10 reakcij, ki se pojavljajo v citoplazmi prokariotskih in evkariontskih celic. Pri prokariotih povzroči nastanek dveh ATP (adenozin trifosfat, "energijska valuta" vseh celic) in dve molekuli piruvata na uporabljeno molekulo glukoze.
V evkariontskih celicah je glikoliza zgolj prehod k reakcijam aerobnega dihanja, zadnjim korakom procesa celičnega dihanja.
Pregled glikolize
Z redkimi izjemami je treba iz procesa glikolize v celoti izpolnjevati potrebe po rastni celici prokariotov.
Čeprav glikoliza zagotavlja le skromno povečanje energije (dva ATP na molekulo glukoze) v primerjavi s tistimi, ki jih lahko ponudijo reakcije Krebsovega cikla in elektronske transportne verige v mitohondrijah (skupaj 34 do 36 ATP skupaj), to zadostuje za dosego skromnih potrebe po prokariotskih celicah. Posledično je tudi njihova prehrana preprosta.
Prvi del glikolize vidi, da glukoza vstopi v celico, se ji dodata dva dodatka fosfata in se razporedi v molekulo fruktoze, preden se ta izdelek končno razdeli na dve enaki molekuli tri ogljika, vsaka pa ima svojo fosfatno skupino.
To dejansko zahteva naložbo dveh ATP. Toda po razcepu vsaka tri ogljikova molekula prispeva k sintezi dveh ATP, kar daje skupni izkoristek štirih ATP za ta del glikolize in dva donosa dveh ATP za glikolizo na splošno.
Prokariontske celice: laboratorijski pojmi
Pojma rasti, ki se uporablja za prokariotske celice, ni treba nanašati na rast posameznih celic; lahko se nanaša tudi na rast bakterijskih celičnih populacij ali kolonije. Bakterijske celice imajo pogosto zelo kratke generacijske (reproduktivne) čase, po vrstnem redu ur. Primerjajte to z 20 do 30 ali tako let med človeškimi generacijami v sodobnem svetu.
Bakterije se lahko gojijo na medijih, kot je agar, ki vsebujejo glukozo in spodbujajo bakterije, da rastejo. Dolžni števci in pretočni citometri so instrumenti za štetje bakterij, čeprav se šteje tudi mikroskop neposredno.