Δομή του προκαρυωτικού Κυττάρου

Το κύτταρο είναι η θεμελιώδης δομική και λειτουργική μονάδα όλων των ζωντανών όντων, αλλά υπάρχουν δύο θεμελιώδεις τύποι κυττάρων, τα ευκαρυωτικά και τα προκαρυωτικά κύτταρα. Μεταξύ αυτών των δύο τύπων, τα ευκαρυωτικά κύτταρα είναι τα πιο περίπλοκα και εξειδικευμένα, ενώ τα προκαρυωτικά είναι τα πιο απλά. Σε αυτό το άρθρο από δάσκαλος μιλάμε για τη δομή του προκαρυωτικού κυττάρου. Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα, ελάτε μαζί μας σε αυτό το νέο μάθημα!

Μεταξύ των ζωντανών όντων διαφέρουν τρεις μεγάλοι τομείς της ζωής:

• Η Κυριαρχία Ευκαρία, που περιλαμβάνει εκείνους τους οργανισμούς που έχουν εξελιχθεί περισσότερο ευκαρυωτικά κύτταρα
• Τομείς Ευβακτήρια και Αρχαιοβακτήρια, που περιλαμβάνουν οργανισμούς που αποτελούνται από προκαρυωτικά κύτταρα και που διαφοροποιήθηκαν νωρίς στην εξέλιξη.

Οι προκαρυωτικοί οργανισμοί είναι μονοκύτταροι και είναι τα εξελικτικά παλαιότερα κύτταρα, ενώ οι ευκαρυώτες είναι συνήθως πολυκύτταροι.

Στους προκαρυώτες, τα αρχαιοβακτήρια είναι πιο πρωτόγονα βακτήρια που μερικές φορές ζουν στα πιο κοινά ενδιαιτήματα. άκρα του πλανήτη, όπως τα θερμοξεόφιλα που ζουν σε πηγάδια θείου με θερμοκρασίες έως 80 βαθμούς και Ph έως 2. Τα ευβακτήρια είναι αυτό που γνωρίζουμε ως αληθινά βακτήρια και το πρωτότυπο του τι είναι ένα προκαρυωτικό κύτταρο.

Το προκαρυωτικό κύτταρο έχει μέγεθος μεταξύ 1 και 10 μm, αν και το μικρότερο μπορεί να φτάσει τα 0,1 μm. Σχηματίζονται, από το πιο εξωτερικό προς το εσωτερικό, από μια κάψουλα (μπορεί να απουσιάζει), ένα κυτταρικό τοίχωμα, μια μεμβράνη πλάσμα, το βακτηριακό χρωμόσωμα, μερικά εξαρτήματα (δεν υπάρχουν πάντα όλα) και κάποιο πλασμίδιο (όχι πάντα Παρόν). Μεταξύ των προκαρυωτικών κυττάρων, τα αρχαιοβακτήρια διαφέρουν ελαφρώς στη δομή από τα αληθινά βακτήρια, ειδικά στην κάψουλα και το κυτταρικό τοίχωμα.

Θα ανακαλύψουμε εδώ τι δομή προκαρυωτικών κυττάρων, να λάβει υπόψη!

Κάψουλα

Η κάψουλα δεν υπάρχει σε όλα τα βακτήρια και γενικά αποτελείται από οργανωμένους πολυσακχαρίτες (πολυμερή ζάχαρης) που εκκρίνονται από το ίδιο το βακτηριακό κύτταρο. Η βακτηριακή κάψουλα εκπληρώνει ορισμένες σημαντικές λειτουργίες για τη ζωή των βακτηρίων, όπως η προστασία του βακτήρια ή είναι ένας σημαντικός λοιμογόνος παράγοντας που επιτρέπει στα βακτήρια να παρακάμψουν το ανοσοποιητικό σύστημα του ξενιστή (δηλ. αντιφαγοκυτταρικό). Η βακτηριακή κάψουλα είναι σημαντική για τη λοιμογόνο δράση των βακτηρίων που προκαλούν μηνιγγίτιδα ή πνευμονία.

Κυτταρικό τοίχωμα

Το άκαμπτο κυτταρικό τοίχωμα υπάρχει σε όλα τα βακτήρια και βρίσκεται κάτω από την κάψουλα (όταν υπάρχει). Το τοίχωμα βοηθά στη διατήρηση της δομής του κυττάρου και το προστατεύει από τις οσμωτικές πιέσεις. Αποτελείται από μόρια που ονομάζονται πεπτιδογλυκάνη, που αποτελούνται από σάκχαρα και πολυπεπτιδικές μονάδες, με μερικά αμινοξέα μεταξύ τους. Το τοίχωμα των αρχαίων είναι ελαφρώς διαφορετικό από αυτό των βακτηρίων. Τα αντιβιοτικά όπως οι πενικιλίνες επιτίθενται και καταστρέφουν τον σχηματισμό του τοιχώματος.

Μεμβράνη πλάσματος

Βρίσκεται κάτω από το κυτταρικό τοίχωμα και οριοθετεί το εσωτερικό του προκαρυωτικού κυττάρου. Υπάρχει σε όλα τα βακτήρια και μοιάζει πολύ με την ευκαρυωτική μεμβράνη, καθώς αποτελείται επίσης από λιπίδια, πρωτεΐνες και υδατάνθρακες στην εξωτερική της όψη. Ωστόσο, σε αντίθεση με τις ευκαρυωτικές μεμβράνες, δεν έχουν στερόλες όπως η χοληστερόλη (εκτός από μια ομάδα μικρών βακτηρίων). Τα αρχαιοβακτήρια έχουν διαφορετικούς δεσμούς στη μεμβράνη, γεγονός που τους επιτρέπει να αντέχουν σε πιο ακραία περιβάλλοντα.

Παραρτήματα

Πολλά προκαρυωτικά έχουν διαφορετικές προεξοχές ή εξαρτήματα στην πλασματική τους μεμβράνη. Αυτά τα εξαρτήματα τους επιτρέπουν να αποκτήσουν διαφορετικά χαρακτηριστικά, όπως πρόσφυση σε επιφάνειες, κίνηση ή μεταφορά DNA μεταξύ τους. Μερικά από αυτά τα παραρτήματα είναι:

• Fimbriae: είναι λεπτά και κοντά πρωτεϊνικά νημάτια που βγαίνουν από τη μεμβράνη και εξυπηρετούν τα βακτήρια για να προσκολληθούν στα αντικείμενα και στο περιβάλλον τους. Οι κροσσοί είναι σημαντικοί στα βακτήρια που προκαλούν λοιμώξεις του αναπαραγωγικού συστήματος, καθώς τους επιτρέπουν να προσκολλώνται στο αναπαραγωγικό σύστημα.
• Πύλης: είναι κάπως μακρύτερα νήματα που αποτελούνται από την πρωτεΐνη πιλίνη. Είναι διαφορετικών τύπων και εκτελούν διαφορετικές λειτουργίες. Τα πιο μελετημένα είναι τα σεξουαλικά pili, τα οποία επιτρέπουν τη μεταφορά DNA μεταξύ βακτηρίων σε μια διαδικασία που ονομάζεται σύζευξη. Το pili τύπου IV βοηθά τα βακτήρια να μετακινούνται στο περιβάλλον τους.
• Μαστίγια: είναι τα πιο κοινά εξαρτήματα στα βακτήρια και χρησιμοποιούνται για μετακίνηση. Αποτελούνται από την πρωτεΐνη μαστιγών και είναι δομές που μοιάζουν με ουρά που κινούνται σαν έλικες, προωθώντας τα βακτήρια.

Χρωμοσώματα και πλασμίδια

Όταν μιλάμε για προκαρυωτικά χρωμοσώματα, εννοούμε μια πολύ διαφορετική δομή από το ευκαρυωτικό χρωμόσωμα. Αποτελείται από ένα κυκλικό μόριο DNA που βρίσκεται σε μια περιοχή του κυττάρου γνωστή ως νουκλεοειδές (που δεν μοιάζει σε τίποτα με τον ευκαρυωτικό πυρήνα).

Το βακτηριακό χρωμόσωμα περιέχει τα πιο σημαντικά γονίδια για τη ζωή του βακτηρίου. Ορισμένα βακτήρια περιέχουν επίσης πρόσθετα κυκλικά μόρια DNA που ονομάζονται πλασμίδια. Αυτά τα πλασμίδια έχουν συνήθως γονίδια που δεν είναι απαραίτητα για τη ζωή των βακτηρίων, όπως γονίδια μικροβιακής αντοχής.

Τώρα που γνωρίζουμε τη δομή του προκαρυωτικού κυττάρου, θα σας αφήσουμε ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα ενός προκαρυωτικού κυττάρου: αυτό του Escherichia coli,ένα βακτήριο που κατοικεί στο έντερο των θερμόαιμων θηλαστικών. Το κελί του έχει διάμετρο 1 μm και μήκος 2 μm.

Έχει ένα χρωμόσωμα που όταν ξετυλιχθεί θα έφτανε περίπου 1000 φορές τη διάμετρο των βακτηρίων και που φιλοξενεί μεταξύ 4000 και 5000 γονίδια.

Κούπερ, Γ. Μ., Χάουσμαν, Ρ. Ε., & Ράιτ, Ν. (2014). Το κελί (6ο. εκδ.--.). Μαδρίτη: Marbán.