პროკარიოტული უჯრედის სტრუქტურა

უჯრედი არის ფუნდამენტური სტრუქტურული და ფუნქციური ერთეული ყველა ცოცხალი არსების, მაგრამ არსებობს უჯრედების ორი ფუნდამენტური ტიპი, ევკარიოტული და პროკარიოტული უჯრედები. ამ ორ ტიპს შორის ევკარიოტული უჯრედები ყველაზე რთული და სპეციალიზირებულია, პროკარიოტები კი უმარტივესი. ამ სტატიაში ავტორი მასწავლებელი ჩვენ ვსაუბრობთ პროკარიოტული უჯრედის სტრუქტურა. თუ გსურთ მეტი გაიგოთ, შემოგვიერთდით ამ ახალ გაკვეთილზე!

ცოცხალ არსებებს შორის ისინი განსხვავდებიან ცხოვრების სამი დიდი სფერო:

• სამფლობელო ევკარია, რომელიც მოიცავს იმ ორგანიზმებს, რომლებიც უფრო განვითარდნენ ევკარიოტული უჯრედები
• დომენები ევბაქტერია და არქეობაქტერიები, რომელიც მოიცავს პროკარიოტული უჯრედებისგან შემდგარ და ევოლუციის დასაწყისში დიფერენცირებულ ორგანიზმებს.

პროკარიოტული ორგანიზმები ერთუჯრედიანია და ისინი ევოლუციურად უძველესი უჯრედებია, ხოლო ევკარიოტები ჩვეულებრივ მრავალუჯრედიანები არიან.

პროკარიოტებში არქებაქტერიები უფრო პრიმიტიული ბაქტერიებია, რომლებიც ზოგჯერ ყველაზე გავრცელებულ ჰაბიტატებში ცხოვრობენ. პლანეტის უკიდურესობები, როგორიცაა თერმოაციდოფილები, რომლებიც ცხოვრობენ გოგირდის ჭაბურღილებში 80 გრადუსამდე ტემპერატურა და Ph 2-მდე. ევბაქტერიები არის ის, რაც ჩვენ ვიცით, როგორც ჭეშმარიტი ბაქტერია და პროკარიოტული უჯრედის პროტოტიპი.

პროკარიოტული უჯრედის ზომაა 1-დან 10 მკმ-მდე, თუმცა უმცირესმა შეიძლება მიაღწიოს 0,1 მკმ-ს. ისინი წარმოიქმნება, გარედან შინაგანამდე, კაფსულით (შეიძლება არ იყოს), უჯრედის კედლით, მემბრანით. პლაზმა, ბაქტერიული ქრომოსომა, ზოგიერთი დანამატი (ყოველთვის არ არის) და ზოგიერთი პლაზმიდი (არა ყოველთვის აწმყო). პროკარიოტულ უჯრედებს შორის, არქებაქტერიები სტრუქტურაში ოდნავ განსხვავდება ნამდვილი ბაქტერიებისგან, განსაკუთრებით კაფსულაში და უჯრედის კედელში.

ჩვენ ვაპირებთ აღმოვაჩინოთ აქ რა პროკარიოტული უჯრედის სტრუქტურა, გაითვალისწინეთ!

კაფსულა

კაფსულა არ არის ყველა ბაქტერიაში და ძირითადად შედგება ორგანიზებული პოლისაქარიდებისგან (შაქრის პოლიმერები), რომლებიც გამოიყოფა თავად ბაქტერიული უჯრედის მიერ. ბაქტერიული კაფსულა ასრულებს რამდენიმე მნიშვნელოვან ფუნქციას ბაქტერიების სიცოცხლისთვის, როგორიცაა ბაქტერიების დაცვა ბაქტერია ან იყოს მნიშვნელოვანი ვირულენტობის ფაქტორი, რომელიც საშუალებას აძლევს ბაქტერიას გადალახოს მასპინძლის იმუნური სისტემა (ე.ი. ანტიფაგოციტური). ბაქტერიული კაფსულა მნიშვნელოვანია ბაქტერიების ვირულენტობისთვის, რომლებიც იწვევენ მენინგიტს ან პნევმონიას.

ფიჭური კედელი

ხისტი უჯრედის კედელი არის ყველა ბაქტერიაში და მდებარეობს კაფსულის ქვემოთ (როდესაც ის არსებობს). კედელი ხელს უწყობს უჯრედის სტრუქტურის შენარჩუნებას და იცავს მას ოსმოსური წნევისგან. იგი შედგება მოლეკულებისგან, რომელსაც ეწოდება პეპტიდოგლიკანი, რომელიც შედგება შაქრისა და პოლიპეპტიდური ერთეულებისგან, მათ შორის ამინომჟავებით. არქეის კედელი ოდნავ განსხვავდება ბაქტერიებისგან. პენიცილინების მსგავსი ანტიბიოტიკები თავს ესხმიან და ანადგურებენ კედლის ფორმირებას.

პლაზმური მემბრანა

იგი მდებარეობს უჯრედის კედლის ქვემოთ და ზღუდავს პროკარიოტული უჯრედის შიდა ნაწილს. ის იმყოფება ყველა ბაქტერიაში და ძალიან ჰგავს ევკარიოტულ მემბრანას, ასევე შედგება ლიპიდების, ცილებისა და ნახშირწყლებისგან მის გარე სახეზე. თუმცა, ევკარიოტული მემბრანებისგან განსხვავებით, მათ არ აქვთ ქოლესტერინის მსგავსი სტეროლები (გარდა მცირე ბაქტერიების ჯგუფისა). არქებაქტერიებს აქვთ მემბრანაში განსხვავებული ბმა, რაც მათ საშუალებას აძლევს გაუძლონ უფრო ექსტრემალურ გარემოს.

დანართები

ბევრ პროკარიოტს პლაზმურ მემბრანაზე აქვს სხვადასხვა პროექცია ან დანამატი. ეს დანამატები მათ საშუალებას აძლევს შეიძინონ სხვადასხვა მახასიათებლები, როგორიცაა ზედაპირებზე გადაბმა, მოძრაობა ან მათ შორის დნმ-ის გადაცემა. ზოგიერთი ამ დანართი არის:

• ფიმბრიები: ეს არის თხელი და მოკლე ცილოვანი ძაფები, რომლებიც გამოდიან მემბრანიდან და ემსახურებიან ბაქტერიებს ობიექტებთან და მათ გარემოსთან მიმაგრებისთვის. ფიმბრიები მნიშვნელოვანია ბაქტერიებში, რომლებიც იწვევენ რეპროდუქციული სისტემის ინფექციებს, რადგან ისინი საშუალებას აძლევს მათ შეაერთონ რეპროდუქციული სისტემა.
• პილისი: ისინი გარკვეულწილად გრძელი ძაფებია, რომლებიც შედგება ცილოვანი პილინისგან. ისინი სხვადასხვა ტიპისაა და ასრულებენ სხვადასხვა ფუნქციებს. ყველაზე შესწავლილი არის სექსუალური პილი, რომელიც საშუალებას აძლევს დნმ-ის გადატანას ბაქტერიებს შორის პროცესში, რომელსაც ეწოდება კონიუგაცია. IV ტიპის პილი ეხმარება ბაქტერიებს გარემოში გადაადგილებაში.
• ფლაგელა: ისინი ყველაზე გავრცელებული დანამატებია ბაქტერიებში და გამოიყენება გადაადგილებისთვის. ისინი შედგება ფლაგელინის ცილისგან და კუდის მსგავსი სტრუქტურებია, რომლებიც ხვეულებივით მოძრაობენ და ბაქტერიებს უბიძგებენ.

ქრომოსომა და პლაზმიდები

როდესაც ვსაუბრობთ პროკარიოტულ ქრომოსომებზე, ვგულისხმობთ ძალიან განსხვავებულ სტრუქტურას ევკარიოტული ქრომოსომისგან. იგი შედგება წრიული დნმ-ის მოლეკულისგან, რომელიც ნაპოვნია უჯრედის რეგიონში, რომელიც ცნობილია როგორც ნუკლეოიდი (რომელიც არაფრით ჰგავს ევკარიოტულ ბირთვს).

ბაქტერიული ქრომოსომა შეიცავს ბაქტერიის სიცოცხლისთვის ყველაზე მნიშვნელოვან გენებს. ზოგიერთი ბაქტერია ასევე შეიცავს დამატებით წრიულ დნმ-ის მოლეკულებს, რომლებსაც პლაზმიდებს უწოდებენ. ამ პლაზმიდებს ჩვეულებრივ აქვთ გენები, რომლებიც არ არის აუცილებელი ბაქტერიების სიცოცხლისთვის, როგორიცაა ანტიმიკრობული რეზისტენტობის გენები.

ახლა, როდესაც ჩვენ ვიცით პროკარიოტული უჯრედის სტრუქტურა, ჩვენ ვაპირებთ დაგიტოვოთ პროკარიოტული უჯრედის ტიპიური მაგალითი: ეშერიხია კოლი,ბაქტერია, რომელიც ბინადრობს თბილსისხლიანი ძუძუმწოვრების ნაწლავებში. მისი უჯრედის დიამეტრი 1 მკმ და 2 მკმ სიგრძეა.

მას აქვს ქრომოსომა, რომელიც გახსნის შემთხვევაში 1000-ჯერ აღემატება ბაქტერიის დიამეტრს და შეიცავს 4000-დან 5000-მდე გენს.

კუპერი, გ. მ., ჰაუსმანი, რ. ე., და რაიტი, ნ. (2014). უჯრედი (მე-6. ed .--.). მადრიდი: მარბანი.