תוֹכֶן
תאים נקראים לעתים קרובות "אבני הבניין" הבסיסיות של החיים, אך "יחידות פונקציונליות" זה אולי מונח טוב יותר. אחרי הכל, תא עצמו מכיל מספר חלקים מובחנים, אלה שצריכים לעבוד יחד כדי ליצור סביבה מסבירת פנים לתא מבצעי.
יתר על כן, תא יחיד לעיתים קרובות פועל עזר לגוף שני החיים, כמו שתא בודד יכול ולעתים קרובות מהווים אורגניזם חי ושלם. זה המצב כמעט בכל הפרוקריוטות, שהדוגמאות לכך הן אי - קולי חיידקים סטפילוקוק מיני חיידקים.
חיידקים וארכאה הם השניים פרוקריוטי תחומים, האורגניזמים החד-תאיים עם תאים פשוטים מאוד. אוקריוטה, מצד שני, הם בדרך כלל גדולים ורב-תאיים. תחום זה כולל בעלי חיים, צמחים, מפגינים ופטריות.
ברמת התאית, לעומת זאת, תזונה פרוקריוטית אינה שונה מזו התזונה האוקריוטית, לפחות בנקודה בה מתחיל תהליך ההזנה עבור שניהם.
יסודות תאים
לכל התאים, ללא קשר להיסטוריה האבולוציונית שלהם ולרמת התחכום שלהם, יש ארבעה מבנים משותפים: DNA (חומצה deoxyribonucleic - החומר הגנטי של תאים ברחבי הטבע), קרום פלזמה (תא) להגנה על התא ותוחם את תוכנו, ריבוזומים ל יוצרים חלבונים וציטופלזמה, המטריצה הדומה לג'ל המהווה את מרבית עיקר מרבית התאים.
לתאים האוקריוטים יש מבנים פנימיים המכוולים לקרום כפול הנקראים אברונים שלא חסרים תאים פרוקריוטיים. לגרעין, המאכלס את ה- DNA בתאים אלה, יש קרום המכונה מעטפה גרעינית. צרכים ויכולות מטבוליות ייחודיות לאיקריוט הובילו נשימה אירובית, אמצעי שבאמצעותו תאים יכולים לחלץ את מרב האנרגיה האפשרית ממולקולת הסוכר שש-הפחמן גלוקוזה.
תזונה פרוקריוטית
לפרוקריוטות אין את כל דרישות הצמיחה שעושות איקריוטות.
ראשית, אורגניזמים אלה אינם יכולים לגדול לגדלים גדולים של פרט. עבור אחרת, הם לא מתרבים מינית. עבור עוד אחד, בממוצע, הם מתרבים פעמים רבות מהר יותר מאשר אפילו בעלי החיים הגדלים במהירות. זה הופך את "העבודה" העיקרית שלהם לא להזדווג אלא להתפצל בפשטות ובאופן מילולי, ולהעביר את ה- DNA שלהם לדור הבא.
בגלל זה, פרוקריוטות מסוגלות "להסתדר", מבחינה תזונתית, באמצעות רק גליקוליזה, סדרה של 10 תגובות המתרחשות בציטופלסמה של תאים פרוקריוטים ואוקריוטיים כאחד. בפרוקריוטים זה גורם לייצור של שניים ATP (אדנוזין טריפוספט, "מטבע האנרגיה" של כל התאים) ושתי מולקולות פירובטה לכל מולקולת גלוקוז המשמשת.
בתאים אוקריוטים, גליקוליזה היא רק שער לתגובות של הנשימה אירובית, השלבים הסופיים של תהליך הנשימה התאית.
סקירה כללית של גליקוליזה
למעט חריגים נדירים, יש לעמוד בכל הדרישות לגידול תאים בפרוקריוטים מתהליך הגליקוליזה.
למרות שהגליקוליזה מספקת רק דחיפה אנרגטית צנועה (שני ATP למולקולת גלוקוז) בהשוואה למה שהתגובות של מחזור קרבס ורשת הובלת האלקטרונים במיטוכונדריה יכולות להציע (34-36 ATP נוסף בשילוב), זה מספיק בכדי לעמוד בצנוע צרכים של תאים פרוקריוטיים. כתוצאה מכך תזונתם פשוטה גם כן.
החלק הראשון של הגליקוליזה רואה את הגלוקוזה נכנסת לתא, עוברת שתי תוספות של פוספט, ומסודרת למולקולת פרוקטוז לפני שמוצר זה מתחלק סוף סוף לשתי מולקולות שלוש-פחמן זהות, כאשר לכל אחת מהן קבוצת פוספט משלה.
זה למעשה דורש השקעה של שני ATP. אך לאחר הפיצול, כל מולקולת תלת-פחמנית תורמת לסינתזה של שני ATP, ומעניקה תשואה כוללת של ארבעה ATP עבור חלק זה של גליקוליזה ותשואה נטו של שני ATP עבור הגליקוליזה בסך הכל.
תאים פרוקריוטיים: מושגי מעבדה
מושג הצמיחה המיושם על תאים פרוקריוטיים אינו צריך להתייחס לגידול של תאים בודדים; זה יכול להתייחס גם לגידול של אוכלוסיות תאים חיידקיים, או מושבות. תאי חיידקים לרוב הם בעלי תקופות דור (רבייה) קצרות מאוד, בסדר גודל של שעות. השווה את זה ל 20 עד 30 בערך שנים נראה בין הדורות האנושיים בעולם המודרני.
ניתן לטפח חיידקים על גבי מדיה כמו אגר, המכילים גלוקוזה ומעודדים את החיידק לצמוח. מוני קולטר ו ציטומטרים זרימה הם מכשירים המשמשים לספירת חיידקים, אם כי ספירת מיקרוסקופ משמשת גם ישירות.