Prokarüootsed rakud: mis need on ja millised on nende omadused

Taksonoomias ja fülogeneesis on loomad elusolendite kuningriik, mis koondab laia rühma organisme. Kõigil selle taksoni liikmetel on rida ühiseid omadusi: nad on eukarüootid (neil on rakus piiritletud tuum), heterotroofne, mitmerakuline, organiseerumine kudede ja elundite kujul, suur liikumisvõime ja mustritega embrüonaalne areng levinud.

Nagu te juba teate, kuuluvad inimesed sellesse rühma, kuna me ei lakka olemast kahejalgsed selgroogsed loomad, hoolimata looduslikust valikust ja teisi olendeid iseloomustavatest bioloogilistest protsessidest üha kaugenemisele elus. Meie poolt koosneb inimene 30 miljonist rakust, millest 84% on Need on punased verelibled või punased verelibled, mis vastutavad hapniku transportimise eest veres meie kõigisse elundid.

Nende joontega oleme kirjeldanud mitmerakulisi eukarüootseid elusolendeid, st selgrootuid, kalu, linde, roomajaid, kahepaikseid ja imetajaid. Igal juhul ei saa me unustada, et on olemas mikroskoopiline maailm, mis, kuigi seda ei saa palja silmaga vaadelda, on kõigi Maa ökosüsteemide üks olulisemaid aluseid. Täna

räägime teile kõike prokarüootsete rakkude kohta ja neid esitlevad organismid. Ära igatse seda.

• Seotud artikkel: "Loomarakk: seda iseloomustavad tüübid, osad ja funktsioonid"

Mis on prokarüootsed rakud?

Prokarüootne rakk on defineeritud kui tuumata üherakulise organismi rakukeha (prokarüoot), mille geneetiline materjal asub tsütoplasmas., mis on rühmitatud piirkonda, mida nimetatakse nukleoidiks. Prokarüootsed mikroorganismid on peaaegu eranditult üherakulised ja hõlmavad bakterite ja arhee taksonoomilisi rühmi.

Hoolimata asjaolust, et loomade, taimede ja seente rakkude vahel on mitmeid olulisi erinevusi Paljude mikroorganismide kehas peab iga rakk sisaldama mitmeid põhilisi "koostisosi", et seda selliseks pidada. Nende hulgast leiame järgmise:

• Plasmamembraan: lipiidse olemusega väliskate (kakskiht), mis piiritleb kogu rakku, eristades rakuvälist rakusisesest keskkonnast.
• Tsütosool: rakkude sees leiduv vedel sööde. Koosneb väga peenest teralise välimusega kolloidsest dispersioonist.
• DNA (nukleoid): raku geneetiline materjal. Ilma selleta on rakkude jagunemine ja replikatsioon täiesti võimatu.
• Ribosoomid: teevad võimalikuks DNA transkriptsiooni rakkude säilitamiseks ja ainevahetuseks vajalike valkude moodustamise kaudu.
• Prokarüootidele tüüpilised sektsioonid, nagu klorosoomid, karboksüsoomid, magnetosoomid ja teised.

Kõik punktid, mida me selles loendis mainisime, välja arvatud prokarüootidele iseloomulikud sektsioonid, on raku selliseks käsitlemiseks hädavajalikud. Selle väga spetsiifilise määratluse tõttu viirused jäetaks mikroorganismide rühmast välja ja seetõttu ei saaks neid pidada elusolenditeks kasutada.

Viiruslik dilemma

Enne prokarüootide uurimisega jätkamist on väga huvitav küsida järgmine dilemma: kas viirused on elus? Vastus, vähemalt rangelt võttes, on eitav.

Elu põhiüksus on rakk., ja see peab esitama kõik eelnimetatud komponendid. Kuigi viirusel on omamoodi "membraan", mis eraldab selle keskkonnast (valgukapsiid) ja geneetilisest informatsioonist DNA või RNA kujul, ei ole sellel tsütosooli, ribosoome ega muid organelle. Kuna tal ei ole ribosoome, ei ole ta võimeline iseseisvalt valke sünteesima ja seetõttu ei saa ta iseseisvalt paljuneda: see on koht, kus viirused elusolenditena ebaõnnestuvad.

Tänu sellele väga primitiivsele mehhanismile kõik viirused on parasiidid. Need peavad sisenema peremeesrakku, kasutama ära selle replikatsioonimehhanismi ja paljunema tänu selle keerukale masinavärgile. Ilma peremeesorganismi ribosoomide ja muude organellideta ei saaks viirused evolutsioonilisel tasemel püsida.

• Teid võivad huvitada: "Endosümbiootiline teooria: rakutüüpide päritolu"

Prokarüootsete rakkude muud omadused

Nagu oleme varem öelnud, on mõned organellid, mis on ainult nende rakutüüpide jaoks. Selle näiteks on fükobilisoomid, vees lahustuvad pigmendikompleksid, mis toimivad peamiselt tsüanobakterite ja punavetikate valgust vastuvõtvate antennidena. Samuti Huvi poolest paistavad silma magnetosoomid, rakusisesed magnetiidikristallid, mis võimaldavad bakteritel end keskkonnas organiseerida. vastavalt magnetpolaarsusele.

Tuntumad on flagellad, fimbriae ja pilid, muutuva kõvaduse, paksuse ja pikkusega valgulisandid, mis võimaldavad mikroorganismidel keskkonnas liikuda ja üksteisega suhelda. Ilma nende struktuurideta ei saaks paljud bakterid, algloomad ja muud mikroskoopilised olendid oma keskkonnaga suhelda.

Mitmerakulised loomad võivad "lubada" endal oma kudesid oma funktsionaalsuse alusel korrastada ja sel põhjusel on meil jalad, meeleorganid ja evolutsiooniliselt arenenud struktuurid, mis võimaldavad meil keskkonnas areneda kolmemõõtmeline. Kuna mikroorganismid on ainuraksed, peab looduslik valik "suutma" akumuleerida maksimaalse võimaliku arvu kohandusi äärmiselt piiratud keskkonnas., nagu ka raku ja selle tsütosooli katmine. Eelnevalt nimetatud organellid ja struktuurid näitavad seda.

Prokarüootide tähtsus Maal

Võib tunduda, et prokarüootidel ei ole ökosüsteemides olulist rolli, kuna nad on inimsilmale nähtamatud ja seetõttu tuleks need väiksemate kaitsetööde alla jätta. Miski ei saa olla tõest kaugemal: näitame teile prokarüootsete rakkude tähtsust andmete seeriaga, mida on väga lihtne mõista.

Arvatakse, et planeedil Maa on umbes 550 000 miljonit tonni (550 gigatonni või Gt) süsinikku, keemiline element, mis esindab elusolendite eksisteerimiseks saadaolevat biomassi (orgaanilise aine) hulka. Nagu võite ette kujutada, säilitatakse suurem osa sellest orgaanilisest ainest taimedes, mis annavad 450 Gt süsinikku ehk 80% koguhulgast.

Sellest järeldub, et inimene ja ülejäänud loomad jäävad teisele kohale, eks? No ei. On šokeeriv teada, et suuruselt teine ​​panustaja on bakterid, kuna need annavad Maale 70 gigatonni süsinikku (15% koguhulgast). Kahjuks annavad loomad ökosüsteemidesse vaevalt rohkem kui 2 Gt orgaanilist ainet.

Prokarüootsete rakkude (bakterid ja arheed) funktsionaalsus ei piirdu ainult biomassi kogumisega. Mõned neist on võimelised muutma orgaanilist ainet anorgaaniliseks (ja vastupidi), teised viivad läbi käärimisprotsesse, esinevad süsiniku, fosfori, lämmastiku ja isegi hapniku sünteesimise tsüklid, muu hulgas: ühesõnaga, ilma bakteriteta poleks elu võimalik.

Igatahes samuti pole vaja džunglisse minna, et mõista prokarüootsete mikroorganismide olemust: vaadake lihtsalt peeglisse. Inimese sees ja pinnal elab hinnanguliselt 39 miljardit bakterit, millest paljud on kommensaalid, mõned potentsiaalselt patogeensed ja teised sümbiontid, mis võimaldavad meil kujutada oma liiki sellisena, nagu see praegu on. päeval.

Suurim bakterite kontsentratsioon inimestel leidub seedetraktis, kus nad täidavad mitmeid hindamatuid funktsioone. Nende hulgas võime rõhutada, et nad "juhivad" meie immuunsüsteemi sündimisel, võimaldavad meil metaboliseerida taimseid aineid, mida me ei suutnud seedida. ennast ja kaitsta meid patogeensete ainete eest, eritades bakteritsiide ja hõivates suure tõhususega ökoloogilist nišši, mis on meie õõnsused sisemine. Ilma bakteriteta ei eksisteeriks ökosüsteeme, aga ka meie keha sellisena, nagu me seda ette kujutame..

Kokkuvõte

Prokarüootsed rakud on evolutsioonilisest vaatenurgast kõige "lihtsamad", kuid organismid, mis olemasolevad (bakterid ja arheed) on sama olulised kui kõige keerulisem elusolend, mida võite isegi mõelda edasi. Nad on esimesed, kes koloniseerivad mis tahes keskkonda, loovad nendega äärmiselt keerulised biokeemilised suhted ökosüsteemide anorgaanilised komponendid ja võimaldavad pikemas perspektiivis siseneda sellel skaalal arenenumatel olenditel evolutsiooniline.

Kui tahame, et teil jääks kõigest seni avaldatust aimu, siis on see järgmine: Prokarüootsed rakud erinevad eukarüootsetest rakkudest peamiselt selle poolest, et esimestel puudub tsütoplasmas tuumaümbris., see tähendab, et geneetiline informatsioon on "vaba" nukleoidi kujul. Kuigi neid peetakse lihtsamaks kui meid moodustavaid eukarüootseid rakukehi selgroogsed ja selgrootud on sama olulised kui mis tahes muud orgaanilised elemendid Maa.

Bibliograafilised viited:

• Nii jaotub Maa biomass. Teaduskultuuri märkmik. Kogutud 27. veebruaril aastal https://culturacientifica.com/2018/08/26/asi-se-distribuye-la-biomasa-de-la-tierra/.
• Berlanga, M. ja Guerrero, R. (2017). Lihtsa keerukus: bakterirakk. Elav keemia, 16(2), 11-19.
• Bonilla Osma, A. F. (2012). Prokarüootsed rakud ja viirused. Bioloogia.
• Carrizo, E. (2014). Prokarüootsed rakud: arheed ja bakterid.
• Castillo, sünd. m. JA. d. Erinevused prokarüootsete ja eukarüootsete rakkude vahel.
• Cely Amezquita, A. L. (2009). Prokarüootid ja viirused. Bioloogia.
• Educativa, I., De Belén, N. S. ja De Cúcuta, M. S. J. Prokarüootsete ja eukarüootsete rakkude õppimiseesmärgid.
• Herrera Lopez, A. C., Zapata Ramos, D. A. ja Villa Hurtado, L. J. (2016). Eukarüootsete ja prokarüootsete rakkude õpetamine kontseptuaalsete väljade teooriale orienteeritud eksperimentaalsete olukordade jada kaudu.
• Ortega Sanchez, M. d. c. (2009). Rakk.
• Rosselló-Mora, R. (2005). Liikide mõiste prokarüootides. Ecosystems Magazine, 14(2).