Čo sú to prokaryotické bunky? Štruktúra, funkcia a definícia

baktérie Shigella. KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRARY / Getty Images

Prokaryoty sú jednobunkové organizmy, ktoré sú najskoršími a najprimitívnejšími formami života na Zemi. Ako je organizované v Systém troch domén medzi prokaryoty patria baktérie a archaeovia . Niektoré prokaryoty, napríklad sinice, sú fotosyntetické organizmy a sú schopní fotosyntéza .

Mnoho prokaryotov je extrémofilov a môže žiť a prosperovať v rôznych typoch extrémnych prostredí vrátane hydrotermálnych prieduchov, horúcich prameňov, močiarov, mokradí a vnútorností ľudí a zvierat ( Helicobacter pylori ).

Prokaryotické baktérie možno nájsť takmer kdekoľvek a sú súčasťouľudská mikroflóra. Žijú ďalej tvoja pokožka , vo vašom tele a ďalejkaždodenné predmetyvo vašom prostredí.

Štruktúra prokaryotickej bunky

Anatómia a vnútorná štruktúra bakteriálnych buniek. Jack0m/Getty Images

Prokaryotické bunky nie sú také zložité ako eukaryotických buniek . Nemajú žiadnu pravdu jadro ako DNA nie je obsiahnutá v membráne ani oddelená od zvyšku bunky, ale je zvinutá v oblasti bunky cytoplazme nazývaný nukleoid.

Prokaryotické organizmy majú rôzne tvary buniek. Najviac bežné tvary baktérií sú guľovité, tyčovité a špirálové.

Použitím baktérií ako našej vzorky prokaryota, nasledujúce štruktúry a organely možno nájsť v bakteriálne bunky :

Kapsula:Tento dodatočný vonkajší obal, ktorý sa nachádza v niektorých bakteriálnych bunkách, chráni bunku, keď je pohltená inými organizmami, pomáha pri zadržiavaní vlhkosti a pomáha bunke priľnúť k povrchom a živinám. Bunková stena:The bunková stena je vonkajší obal, ktorý chráni bakteriálnu bunku a dodáva jej tvar. Cytoplazma:Cytoplazma je gélovitá látka zložená hlavne z vody, ktorá obsahuje aj enzýmy, soli, bunkové zložky a rôzne organické molekuly. Bunková membrána alebo plazmová membrána:The bunková membrána obklopuje bunkovú cytoplazmu a reguluje tok látok dovnútra a von z bunky. Súvisiace (Pilus jednotné číslo): Vlasom podobné štruktúry na povrchu bunky, ktoré sa pripájajú k iným bakteriálnym bunkám. Kratšie pili nazývané fimbrie pomáhajú baktériám prichytávať sa na povrchy. Flagella: Flagella sú dlhé, bičovité výbežky, ktoré napomáhajú bunkovej lokomócii. Ribozómy: Ribozómy sú bunkové štruktúry zodpovedné za bielkoviny výroby. Plazmidy:Plazmidy sú gén -nosné kruhové štruktúry DNA, ktoré sa nezúčastňujú reprodukcie. Oblasť nukleoidov:Oblasť cytoplazmy, ktorá obsahuje jednu molekulu bakteriálnej DNA.

Prokaryotickým bunkám chýbajú organely nachádzajúce sa v eukaryotických bunkách ako napr mitochondrie , endoplazmatické retikuly , a Golgiho komplexy . Podľa Endosymbiotická teória Predpokladá sa, že eukaryotické organely sa vyvinuli z prokaryotických buniek žijúcich vo vzájomných endosymbiotických vzťahoch.

Páči sa mi to rastlinné bunky , baktérie majú bunkovú stenu. Niektoré baktérie majú tiež vrstvu polysacharidovej kapsuly obklopujúcu bunkovú stenu. Toto je vrstva, v ktorej baktérie vytvárajú biofilm, slizkú látku, ktorá pomáha bakteriálnym kolóniám priľnúť k povrchom a navzájom k sebe na ochranu pred antibiotikami, chemikáliami a inými nebezpečnými látkami.

Podobne ako rastliny a riasy, aj niektoré prokaryoty majú fotosyntetické pigmenty. Tieto svetlo pohlcujúce pigmenty umožňujú fotosyntetickým baktériám získavať výživu zo svetla.

Binárne delenie

Baktérie E. coli podstupujúce binárne štiepenie. Bunková stena sa delí, čo vedie k vytvoreniu dvoch buniek. Janice Carr/CDC

Väčšina prokaryotov sa rozmnožuje nepohlavne procesom nazývaným binárne štiepenie. Počas binárneho štiepenia sa jediná molekula DNA replikuje a pôvodná bunka sa rozdelí na dve identické bunky.

Kroky binárneho štiepenia

• Binárne štiepenie začína s replikácia DNA jednej molekuly DNA. Obe kópie DNA sa pripájajú k bunkovej membráne.
• Ďalej bunková membrána začína rásť medzi dvoma molekulami DNA. Akonáhle baktéria takmer zdvojnásobí svoju pôvodnú veľkosť, bunková membrána sa začne zvierať dovnútra.
• Medzi týmito dvoma molekulami DNA sa potom vytvorí bunková stena, ktorá rozdelí pôvodnú bunku na dve identické dcérske bunky .

HociE. colia iné baktérie sa najčastejšie rozmnožujú binárnym štiepením, tento spôsob reprodukcie nevytvára genetická variácia v organizme.

Prokaryotická rekombinácia

Mikrosnímka z transmisného elektrónového mikroskopu vo falošných farbách (TEM) baktérie Escherichia coli (vpravo dole) konjugovaná s dvoma ďalšími baktériami E.coli. Rúry spájajúce baktérie sú pili, ktoré sa používajú na prenos genetického materiálu medzi baktériami. DR L. CARO/Science Photo Library/Getty Images

Genetická variácia v prokaryotických organizmoch sa dosahuje prostredníctvom rekombinácia . Pri rekombinácii sa gény z jedného prokaryota začlenia do genómu iného prokaryota.

Rekombinácia sa uskutočňuje v reprodukcia baktérií procesmi konjugácie, transformácie alebo transdukcie.

• Pri konjugácii sa baktérie spájajú cez proteínovú rúrkovú štruktúru nazývanú pilus. Gény sa medzi baktériami prenášajú cez pilus.
• Pri transformácii baktérie prijímajú DNA z okolitého prostredia. DNA je transportovaná cez membránu bakteriálnej bunky a inkorporovaná do DNA bakteriálnej bunky.
• Transdukcia zahŕňa výmenu bakteriálnej DNA prostredníctvom vírusovej infekcie. Bakteriofágy , vírusy, ktoré infikujú baktérie prenášajú bakteriálnu DNA z predtým infikovaných baktérií na akékoľvek ďalšie baktérie, ktoré infikujú.