Valintakoe B: Lääketiede ja biotieteet
Mitä eroa on prokaryootti- ja eukaryoottisolulla?
Prokaryoottisolulta puuttuvat tuma ja kalvolliset soluelimet, ja sen DNA on yleensä rengasmainen kromosomi solulimassa. Eukaryoottisolussa DNA on tuman sisällä useana lineaarisena kromosomina, ja solussa on kalvollisia soluelimiä, kuten mitokondrioita, solulimakalvosto ja Golgin laite. Bakteerit ja arkit ovat prokaryootteja, eläimet, kasvit, sienet ja alkueliöt eukaryootteja.
Kummassakin solutyypissä on solukalvo, solulima, ribosomit ja DNA. Ero on siinä, miten solun sisätila on jaettu. Eukaryoottisolussa kalvot erottavat toisistaan lokeroita, joissa voi olla erilainen pH ja erilaiset entsyymit. Prokaryootissa kaikki reaktiot tapahtuvat samassa solulimassa.
Prokaryootin perimä on nukleoidialueella, ja lisäksi sillä voi olla pieniä rengasmaisia plasmideja, joissa on esimerkiksi antibioottiresistenssigeenejä. Bakteerin ribosomit (70S) ovat pienempiä kuin eukaryoottisolun solulimassa olevat ribosomit (80S). Bakteerin soluseinä on peptidoglykaania, kasvisolun selluloosaa ja sienen kitiiniä.
Kokoero on suuri: bakteeri on tavallisesti 1-2 µm pitkä, ihmisen solu 10-30 µm. Mitokondriolla ja viherhiukkasella on oma rengasmainen DNA ja bakteerityyppiset ribosomit. Tämä tukee endosymbioositeoriaa, jonka mukaan ne polveutuvat soluun joutuneista bakteereista.
Esimerkki
Antibiootti sitoutuu bakteerin ribosomiin ja estää sen toiminnan. Miksi se ei samalla pysäytä ihmisen solujen proteiinisynteesiä?
- Bakteerin ribosomi (70S) on rakenteeltaan erilainen kuin ihmisen solulimassa oleva ribosomi (80S).
- Lääke sitoutuu rakenteeseen, joka on vain bakteerin ribosomissa, joten ihmisen solulimassa proteiinisynteesi jatkuu.
- Mitokondrion ribosomit muistuttavat bakteerin ribosomeja. Siksi osa tällaisista antibiooteista voi aiheuttaa haittoja juuri mitokondrioiden kautta.
Tyypillinen virhe
Väite ”prokaryootilla ei ole ribosomeja” on väärä. Ribosomi ei ole kalvollinen soluelin, ja sitä on kaikissa soluissa, koska jokainen solu valmistaa proteiineja. Prokaryootilta puuttuvat vain kalvolliset rakenteet, kuten tuma, mitokondrio ja solulimakalvosto.
Valintakokeessa B
Solun rakenne kuuluu lukion biologiaan, jonka pakollisiin ja valtakunnallisiin valinnaisiin opintoihin valintakoe B perustuu. Kokeessa arvioidaan tiedon soveltamista, joten solutyyppien ero kannattaa osata perustella seurauksen kautta, esimerkiksi antibiootin vaikutuksena.
Missä kurssissa tämä opetetaan
SmartVK:n valintakoe B -kurssin luvussa 1: Solubiologia. Katso kurssin sisältö.
Kysymyksiä
Onko hiiva prokaryootti vai eukaryootti?
Hiiva on eukaryootti, kuten kaikki sienet. Se on yksisoluinen, ja sillä on tuma ja mitokondriot. Siksi hiiva voi tuottaa energiaa sekä hapellisesti soluhengityksellä että hapettomasti alkoholikäymisellä, ja sitä käytetään tutkimuksessa eukaryoottisolun mallina.
Mikä on endosymbioositeoria?
Endosymbioositeorian mukaan mitokondrio ja viherhiukkanen ovat alun perin itsenäisiä bakteereja, jotka joutuivat toisen solun sisään ja jäivät sinne pysyvästi. Todisteita ovat niiden oma rengasmainen DNA, bakteerityyppiset ribosomit, kaksoiskalvo ja jakautuminen solun sisällä kahtia.