Садржај
Биолози цели живот на Земљи деле у три домена: бактерије, археје и еукарија. Бактерије и археје састоје се од појединих ћелија које немају језгро и органеле везане за унутрашњу мембрану. Еукарија су сви организми чије ћелије садрже језгро и друге органеле везане за унутрашњу мембрану. Еукариоти су такође познати по томе што имају специјализовану органелу звану митохондрији. Митохондрије су толико уобичајена особина већине еукариота да многи превиде оне неколико еукариота којима недостаје митохондрије.
Шта су Еукариоти?
Поједина еукариотска ћелија састоји се од гел сличне водене цитоплазме у којој глобуларна нуклеарна мембрана држи ДНК, а одељци везани за мембрану раздвајају остала радна подручја ћелије. Скоро сви еукариоти садрже органелу која се зове митохондрион. Митохондрије садрже сопствену ДНК и користе сопствену машину за синтезу протеина - потпуно независно од машинерије остатка ћелије. Прихваћено је мишљење да је бактерија нападла археолог прије више стотина милиона година. Веза је еволуирала у симбиотску. Бактерије су данас познате као митохондрије, а комбинација је еволуирала у већину познатих еукариотских организама.
Функција митохондрије
Митохондрије су примарна места која генеришу енергију у већини еукариотских ћелија. Они су критични за процес који се зове аеробно ћелијско дисање. Ћелијско дисање је процес у коме ћелије раздвајају органске молекуле и складиште енергију коју екстрахирају у молекулама које називамо аденосин трифосфат, или АТП. То се може учинити без кисеоника, у том случају се назива анаеробно дисање. Али ако је присутан кисеоник, већина еукариотских ћелија и неке прокариотске ћелије могу створити много више АТП молекула користећи процес аеробног ћелијског дисања. Код еукариота тај се процес одвија унутар митохондрија. Код аеробних прокариота овај процес се одвија на ћелијској мембрани.
Енергија из глукозе
Многе еукариотске ћелије највећи део своје енергије добијају из глукозе. Први корак је поделити глукозу на два једнака дела. Тај се корак назива гликолиза. Гликолиза се јавља у цитоплазми и она ствара мало енергије за ћелију. Следећи корак у производњи енергије зависи од специфичне врсте ћелије и тренутног окружења унутар ћелије. Ако је ниво кисеоника низак, еукариотске ћелије могу пасти на анаеробно ћелијско дисање - конкретно, процес зван ферментација, који користи производе гликолизе да би добили мало више енергије и оставили једињење звано млечна киселина. Људске мишићне ћелије то раде кад потражња за енергијом из мишића превазилази брзину уноса кисеоника. Кад су присутни довољни нивои кисеоника, људи и други еукариотски организми користе већу количину енергије коју могу добити коришћењем производа. гликолизе до потпуног аеробног дисања у митохондријама.
Амитоцхондриате Еукариотес
Еукариоти који користе кисеоник за оптимизацију производње енергије не би могли преживети ако им се одузму митохондрији. Али постоје еукариоти који немају митохондрије, зване амитохондријатни еукариоти. Пошто немају митохондрије који би довршили аеробно дисање, сви амитохондријски еукариоти су анаеробни. Цријевни паразит Гиардиа ламблиа је, на примјер, анаеробни и нема митохондрије. Неки други амитохондријати су Глугеа плецоглосси, Трицхомонас тенак, Цриптоспоридиум парвум и Ентамоеба хистолитица. Постоји неко питање везано за порекло ових организама: да ли су изгубили митохондрије какве су имали, или су потомци најранијих еукариота пре фузије са митохондријама? Предложене су различите филогенетске везе између амитохондријата и других еукариота, али тренутно не постоји јединствено прихваћено објашњење.