Mentre sia i batteri che le cellule eucariotici condividono alcuni percorsi metabolici fondamentali, mostrano anche differenze significative a causa della loro distinta storia evolutiva e strutture cellulari. Ecco una rottura:
Somiglianze:
* Glycolisi: Sia i batteri che gli eucarioti usano la glicolisi per abbattere il glucosio in piruvato, generando ATP e riducendo la potenza (NADH).
* Ciclo di acido citrico (ciclo di Krebs): Questo percorso metabolico centrale si verifica in entrambi gli organismi, ossidando il piruvato per generare ATP, NADH e FADH2.
* Catena di trasporto di elettroni: Entrambi i sistemi utilizzano una catena di trasporto di elettroni per sfruttare l'energia da NADH e FADH2 per produrre ATP attraverso la fosforilazione ossidativa.
* Metabolismo degli aminoacidi: Sia i batteri che gli eucarioti hanno percorsi per sintetizzare e degradare gli aminoacidi.
Differenze:
1. Posizione dei processi metabolici:
* Batteri: La maggior parte delle vie metaboliche si verificano nel citoplasma a causa dell'assenza di organelli legati alla membrana come i mitocondri.
* Eucarioti: I processi metabolici sono compartimentati. La glicolisi si verifica nel citoplasma, il ciclo dell'acido citrico si verifica nei mitocondri e la catena di trasporto di elettroni si trova nella membrana mitocondriale.
2. Catena di trasporto di elettroni:
* Batteri: Le catene di trasporto di elettroni batterici sono diversi e possono utilizzare vari accettori di elettroni, tra cui ossigeno, nitrato, solfato e persino metalli.
* Eucarioti: La catena di trasporto di elettroni si basa principalmente sull'ossigeno come accettore elettronico finale.
3. Fotosintesi:
* Batteri: Alcuni batteri, come i cianobatteri, eseguono la fotosintesi usando un processo simile alle piante, ma hanno sistemi di pigmento distinti e apparecchi fotosintetici.
* Eucarioti: Le piante e alcuni protisti eseguono la fotosintesi, usando cloroplasti per catturare la luce solare e produrre zuccheri.
4. Metabolismo anaerobico:
* Batteri: Molti batteri possono prosperare in ambienti anaerobici e utilizzare accettori di elettroni alternativi nella respirazione, portando a diversi percorsi metabolici.
* Eucarioti: La maggior parte degli eucarioti sono aerobi obbligatori e richiedono ossigeno per la sopravvivenza.
5. Fissazione dell'azoto:
* Batteri: Alcuni batteri possiedono l'enzima di nitrogenasi che consente loro di convertire l'azoto atmosferico (N2) in ammoniaca (NH3), rendendolo disponibile per uso biologico.
* Eucarioti: Gli eucarioti non possono correggere azoto e fare affidamento sui batteri per convertirlo in forme utilizzabili.
6. Percorsi biosintetici:
* Batteri: I batteri sono noti per i loro diversi percorsi biosintetici e possono sintetizzare una vasta gamma di molecole, tra cui vitamine, antibiotici e vari aminoacidi.
* Eucarioti: Gli eucarioti hanno percorsi biosintetici più specializzati su misura per le loro esigenze specifiche.
7. Regolazione del metabolismo:
* Batteri: Il metabolismo batterico è spesso regolato da semplici meccanismi come l'inibizione del feedback enzimatico.
* Eucarioti: Gli eucarioti utilizzano meccanismi regolamentari più complessi, tra cui espressione genica, trasduzione del segnale e modifiche post-traduzionali.
in conclusione , mentre sia i batteri che le cellule eucariotici condividono percorsi metabolici del nucleo, i loro meccanismi, le posizioni e le capacità specifiche differiscono in modo significativo, riflettendo i loro adattamenti evolutivi e bisogni funzionali. Queste differenze contribuiscono ai diversi ruoli svolti sia dagli ecosistemi che dalle loro interazioni tra loro.
