Les biologistes divisent toute la vie sur Terre en trois domaines: les bactéries, les archées et les eucaryotes. Les bactéries et les archées sont toutes deux constituées de cellules uniques qui n'ont pas de noyau et pas d'organelles liées à la membrane interne. Les eucaryotes sont tous les organismes dont les cellules contiennent un noyau et d'autres organelles liées à la membrane interne. Les eucaryotes sont également connus pour avoir un organite spécialisé appelé les mitochondries. Les mitochondries sont une caractéristique si commune de la plupart des eucaryotes que beaucoup de gens négligent ces quelques eucaryotes qui manquent de mitochondries.
Qu'est-ce que les eucaryotes?
Une seule cellule eucaryote est constituée d'un cytoplasme aqueux semblable à un gel une membrane nucléaire globulaire retient l'ADN et les compartiments liés à la membrane séparent les autres zones de travail de la cellule. Presque tous les eucaryotes contiennent un organite appelé la mitochondrie. Les mitochondries contiennent leur propre ADN et utilisent leur propre mécanisme de synthèse des protéines - complètement indépendant de la machinerie du reste de la cellule. Le point de vue accepté est qu'une bactérie a envahi un archaéen il y a plusieurs centaines de millions d'années. La relation a évolué vers une relation symbiotique. Les bactéries sont maintenant connues sous le nom de mitochondries, et la combinaison a évolué dans la plupart des organismes eucaryotes connus.
Les mitochondries sont les principaux sites de production d'énergie dans la plupart des cellules eucaryotes. Ils sont essentiels pour un processus appelé respiration cellulaire aérobie. La respiration cellulaire est un processus dans lequel les cellules séparent les molécules organiques et stockent l'énergie qu'elles extraient dans des molécules appelées adénosine triphosphate, ou ATP. Cela peut se faire sans oxygène, auquel cas on parle de respiration anaérobie. Mais si l'oxygène est présent, la plupart des cellules eucaryotes et certaines cellules procaryotes peuvent générer beaucoup plus de molécules d'ATP en utilisant le processus de respiration cellulaire aérobie. Chez les eucaryotes, ce processus a lieu au sein des mitochondries. Dans les procaryotes aérobies, ce processus a lieu au niveau de la membrane cellulaire.
L'énergie du glucose
De nombreuses cellules eucaryotes tirent l'essentiel de leur énergie du glucose. La première étape consiste à diviser le glucose en deux parties égales. Cette étape s'appelle la glycolyse. La glycolyse se produit dans le cytoplasme et génère un peu d'énergie pour la cellule. L'étape suivante de la production d'énergie dépend du type spécifique de cellule et de l'environnement instantané à l'intérieur de la cellule. Si les niveaux d'oxygène sont bas, les cellules eucaryotes peuvent se rabattre sur la respiration cellulaire anaérobie - en particulier, un processus appelé fermentation, qui utilise les produits de la glycolyse pour produire un peu plus d'énergie et laisse un composé appelé acide lactique. Les cellules musculaires humaines le font lorsque la demande d'énergie des muscles dépasse la vitesse à laquelle l'oxygène est absorbé. Lorsque les niveaux d'oxygène sont suffisants, les humains et les autres organismes eucaryotes tirent parti de la plus grande quantité d'énergie qu'ils peuvent obtenir en utilisant les produits. de la glycolyse pour compléter la respiration aérobie dans la mitochondrie
Les eucaryotes qui utilisent l'oxygène pour optimiser leur production d'énergie ne pourraient pas survivre si leurs mitochondries étaient enlevées. Mais il y a des eucaryotes qui n'ont pas de mitochondries, appelés amitochondriates eucaryotes. Comme ils n'ont pas de mitochondries pour compléter la respiration aérobie, tous les eucaryotes amitochondriates sont anaérobies. Le parasite intestinal Giardia lamblia, par exemple, est anaérobie et n'a pas de mitochondrie. Quelques autres amitochondries sont Glugea plecoglossi, Trichomonas tenax, Cryptosporidium parvum et Entamoeba histolytica. Il y a une question concernant l'origine de ces organismes: ont-ils perdu les mitochondries qu'ils avaient autrefois, ou sont-ils les descendants des premiers eucaryotes d'avant la fusion avec les mitochondries? Différentes relations phylogénétiques entre les amitochondriates et d'autres eucaryotes ont été proposées, mais il n'existe pas d'explication unique actuellement acceptée.
