prokariotinė ląstelė

Biologas

2022

Mes paaiškiname, kas yra prokariotinė ląstelė, jos sudedamosios dalys ir jų funkcijos. Taip pat kuo ji skiriasi nuo eukariotinės ląstelės.

Prokariotiniai organizmai evoliuciškai yra anksčiau nei eukariotai.

Kas yra prokariotinė ląstelė?

Prokariotinės arba prokariotinės ląstelės sudaro gyvus vienaląsčius organizmus, priklausančius Prokariota superkaralystei ar imperijai arba Archaea ir Bacteria domenams, priklausomai nuo pageidaujamos biologinės klasifikacijos.

Pagrindinė prokariotinių ląstelių savybė yra ta, kad jos neturi membranos, kuri riboja ląstelės branduolys ir vietoj to jie pristato savo genetinė medžiaga išsibarstę citoplazma, tiesiog susirinko į sritį, vadinamą nukleoidu.

Prokariotiniai organizmai (už reiškia „prieš“ ir karyo „branduolys“) yra evoliuciškai pirmesni už eukariotus, ty tuos, kurie turi ląstelės branduolį. Nors prokariotinės ląstelės atsirado labai tolimoje praeityje, tai nereiškia, kad jos išnyko Žemė. Tiesą sakant, paprasčiausios gyvybės formos vis dar yra prokariotiniai organizmai, pvz bakterijos ir arkos.

Šis prokariotiniams organizmams būdingas paprastumas leido jiems labai įvairinti, o tai reiškia medžiagų apykaitos labai įvairus (ne tas pats su eukariotais) ir didžiulė įvairovė prisitaikymo prie skirtingų aplinkos, tipai mityba ar net ląstelės struktūra.

Mitybos mechanizmai

Prokariotinės ląstelės gali būti autotrofinės (jos gamina savo maistas) arba heterotrofiniai (jie minta organinėmis medžiagomis, kurias gamina kitos gyvos būtybės), tiek aerobinės (gyventi reikia deguonies), tiek anaerobinės (gyvenimui nereikia deguonies), o tai reiškia keletą mitybos mechanizmų:

  • Fotosintezė. Kaip augalai, kai kurie prokariotai gali naudoti energiją saulės šviesa susintetinti organinė medžiaga iš neorganinė medžiaga, tiek esant deguoniui, tiek jo nesant. Yra dviejų tipų fotosintezė: deguonies fotosintezė (kuri gamina deguonį) ir anoksigeninė fotosintezė (negamina deguonies).
  • Chemosintezė. Panašus į fotosintezė, ląstelės imasi neorganinių medžiagų oksidacijos kaip mechanizmo, kad gautų savo energiją ir gautų savo organines medžiagas augti. Chemosintezė nuo fotosintezės skiriasi tuo, kad pastaroji kaip energijos šaltinį naudoja saulės šviesą.
  • Saprofitinė mityba. Jis pagrįstas kitų paliktų organinių medžiagų skilimu gyvi sutvėrimaiarba po mirties, arba kaip jų pačių likučiai maitinimas.
  • Simbiotinė mityba. Kai kurie prokariotai bendrauja su kitomis gyvomis būtybėmis, gauna iš jų organines medžiagas ir sukuria abipusę naudą.
  • Parazitinė mityba. Yra prokariotinių organizmų (parazitų), kurie minta kito didesnio (šeimininko ar šeimininko) organinėmis medžiagomis, kurioms procese kenkia (nors tiesiogiai jos nežudo).

Galiausiai, prokariotinių ląstelių dauginimasis gali būti dviejų tipų: nelytinis (pagal mechanizmą mitozė) arba paraseksualus (susidaro trys procesai, susiję su genetinės medžiagos pasikeitimu ir įtraukimu: konjugacija, transdukcija ir transformacija DNR).

Prokariotinių ląstelių tipai

Kokoso bakterijos yra daugiau ar mažiau sferinės ir vienodos formos.

Prokariotinės ląstelės gali būti įvairių formų ir dažnai net vienodos rūšių jis gali įgauti besikeičiančias formas, o tai vadinama pleomorfizmu. Tačiau galima išskirti tris pagrindinius morfologijos tipus:

  • Kokoso. Tai tipiškas morfologinis bakterijų tipas, turintis daugiau ar mažiau sferinę ir vienodą formą. Bakterijos taip pat gali atsirasti kokiuose po du (diplokokai), keturiose (tetrakoko), grandinėse (streptokokai) ir netaisyklingose ​​arba susitelkusiose grupėse (stafilokokai). Pavyzdžiui: Streptococcus pneumoniae, vienas iš bakterinės pneumonijos sukėlėjų.
  • Bacila. Strypo formos su užapvalintais galais, jame yra daug bakterijų ir kitų laisvai gyvenančių saprofitinių organizmų. Bacilas taip pat galima rasti grupėmis po du arba siūlais. Pavyzdžiui: Escherichia coli ir Clostridium botulinum.
  • Spirilium Sraigtinės formos, jos dažniausiai yra labai mažos ir svyruoja nuo patogeninių iki autotrofinių bakterijų. Pavyzdžiui: Campylobacter genties rūšys, tokios kaip Campylobacter jejuni, per maistą plintantis patogenas, sukeliantis kampilobakteriozę.
  • Spirochaete. Jie taip pat yra sraigtinės formos, tačiau yra labai pailgi ir lankstūs. Pavyzdžiui: Leptospira genties rūšys, sukeliančios leptospirozę.
  • Vibracijos Jie yra kablelio formos strypai. Šiai grupei priklauso vibrio tipo bakterijos – proteobakterijų gentis, atsakinga už daugumą žmonių ir aukštesniųjų gyvūnų infekcinių ligų, ypač būdingų virškinamajam traktui. Labiausiai žinomas yra Vibrio cholerae, choleros sukėlėjas.
  • Šių formų variantai yra kokobacilės (ovalios) ir korineforminės bakterijos, netaisyklingos bacilos platėjančiu galu.

Prokariotinės ląstelės dalys ir funkcijos

Prokariotinė ląstelė turi šias struktūras:

  • Plazmos membrana. Tai siena, skirianti vidų ir išorę ląstelė ir tarnauja kaip filtras, leidžiantis įeiti ir (arba) išeiti iš medžiagų (pvz., maistinių medžiagų įtraukimas arba atliekų išleidimas).
  • Ląstelių sienelė. Jį sudaro stiprus ir standus sluoksnis, esantis už ląstelės membranos, kuris suteikia ląstelei apibrėžtą formą ir papildomą apsaugos sluoksnį. Ląstelių sienelės buvimas yra augalų, dumblių ir grybai, nors šios ląstelių struktūros sudėtis kiekvienoje iš šių organizmų grupių yra skirtinga.
  • Citoplazma. Tai labai smulki koloidinė medžiaga, sudaranti ląstelės „kūną“ ir randama ląstelės viduje.
  • Nukleoidai. Jis netampa branduoliu, tai labai išsklaidyta sritis, kuri yra citoplazmos dalis, kurioje paprastai yra viena žiedinė DNR molekulė, kuri gali būti susieta su nedideliu kiekiu RNR ir nehistoniniai baltymai Ši DNR molekulė yra būtina dauginimasis.
  • Ribosomos. Jie yra kompleksai baltymas ir RNR dalys, leidžiančios išreikšti ir transliuoti Genetinė informacijaKitaip tariant, jie sintetina baltymus, kurių ląstelei reikia įvairiuose jos biologiniuose procesuose, kaip nurodyta DNR.
  • Prokariotų skyriai. Jie būdingi tik prokariotinėms ląstelėms. Jie skiriasi priklausomai nuo organizmo tipo ir atlieka labai specifines metabolizmo funkcijas. Kai kurie pavyzdžiai: chlorosomos (reikalingos fotosintezei), karboksilosomos (sutvarkyti anglies dioksidas (CO2), fikobilisomos (molekuliniai pigmentai saulės šviesai surinkti), magnetosomos (leidžia orientuotis pagal Žemės magnetinį lauką) ir kt.

Be to, šios ląstelės gali turėti kitų struktūrų, tokių kaip:

  • Flagellum. Tai rykštės formos organelė, naudojama ląstelei mobilizuoti, kaip propelento uodega.
  • Išorinė membrana. Tai papildomas ląstelių barjeras, apibūdinantis gramneigiamas bakterijas.
  • Kapsulė. Tai sluoksnis, kurį sudaro polimerai organinė medžiaga, kuri nusėda už ląstelės sienelės. Jis turi apsauginę funkciją, taip pat naudojamas kaip maisto saugojimo ir atliekų šalinimo vieta.
  • Periplazma. Tai erdvė, kuri supa citoplazmą ir atskiria ją nuo išorinių membranų, o tai leidžia efektyviau keistis skirtingomis energijos rūšimis.
  • Plazmidės Tai yra nechromosominės DNR formos, apskritos formos, kurios tam tikrose bakterijose yra kartu su bakterijų DNR ir dauginasi savarankiškai, o tai suteikia joms esmines charakteristikas, padedančias geriau prisitaikyti prie aplinką.

Eukariotinė ląstelė

Eukariotinės ląstelės skiriasi nuo prokariotinių ląstelių tuo, kad jų citoplazmoje (kur yra didžioji dalis ląstelės DNR) yra apibrėžtas branduolys ir yra membraninių organelių (kurių ląstelėje atlieka specifines funkcijas, pvz., mitochondrijos ir chloroplastai).

Nors šis skirtumas gali atrodyti subtilus, juo grindžiamas milžiniškas dauginimosi ir kitų gyvybiškai svarbių procesų pokytis, dėl kurio atsirado aukštesnis ląstelių sudėtingumo lygis, be kurio nebūtų galėjusios vystytis daugialąstės būtybės su sudėtingomis ir pranašesnėmis organizacijomis.

!-- GDPR -->