PROCARIOTE 세포의 특성: 구조적 및 기능적
그만큼 원핵생물 를 포함하는 유기체의 집합입니다. 박테리아 또는 진균 및 아치 오키아스. 함께 그들은 유비쿼터스 유기체입니다(그들은 어디에나 있습니다). 위장의 산성 환경에서 수중 온천에 이르기까지 모든 종류의 환경에서 찾을 수 있습니다. 구조가 매우 간단하고 크기가 작습니다. 고세균과 박테리아는 그들 사이에 중요한 차이점을 나타내지만 모든 원핵 생물에 전형적인 일련의 공통된 특성을 가지고 있습니다.
교사의 이 수업에서 우리는 무엇을 설명합니다 원핵세포의 특징 구조적 수준과 기능적 수준에서.
원핵생물은 단순한 구조의 단세포 생물로, 아래에서 원핵생물의 주요 구조적 특징이 무엇인지 살펴보겠습니다. 원핵 세포.
- 작은 세포, 고세균의 경우 1~15μm, 박테리아의 경우 1~30μm입니다.
- 구획화되지 않은 세포즉, 막에 의해 제한된 구획으로 내부 분할이 없습니다. 원핵 세포의 유일한 막은 원형질막입니다.
이것은 원핵 세포의 일부 특성이 다음과 같다는 것을 의미합니다.
- 그들은 핵이 없다: 이름에서 알 수 있듯 원핵세포는 핵이 없다. 그것의 유전 물질은 세포질에 잠겨 있습니다.
- 그들은 막 세포 소기관이 없습니다, 이는 세포의 모든 생물학적 기능이 세포질의 단일 공간에서 일어난다는 것을 의미합니다. 그러나 이러한 유기체의 원형질막은 세포질로 침투하는 주름을 나타내며 ATP 합성 또는 박테리아의 광합성과 같은 일부 대사 과정을 조절하는 효소를 포함합니다. 광합성. 이러한 세포막의 함입을 메소솜.
원형질막 수준에서 고세균과 박테리아 사이에는 차이가 있으며 지질 구성이 다릅니다. Archaea는 박테리아 및 진핵 세포에서 발견되는 것과 같은 에스테르 유사 결합보다는 원형질막을 구성하는 지질에 에테르 유사 결합을 가지고 있습니다. 일부 고궁의 경우 원형질막은 단일 지질층으로 구성됩니다.
단순한 염색체 구조
원핵세포에서는 생명체에 필요한 모든 정보가 분자 하나에 들어있다. 네이키드, 이중 가닥 및 원형 DNA, 라고 불리는 공유 결합으로 닫혀 있습니다. 박테리아 염색체. 상기 염색체에 포함된 유전 정보 외에도 많은 원핵생물은 염색체외 유전 물질을 분자 내에 가지고 있습니다. 조건 하에서 유기체의 성장에 필수적이지 않은 유전 정보를 포함하는 이중 가닥 및 원형 DNA 표준.
이러한 염색체외 DNA 구조를 플라스미드. 플라스미드는 소수의 유전자만 포함하는 작은 분자이며, 박테리아 염색체와 독립적으로 복제하고 다른 유기체 간에 전염될 수 있음 원핵생물. 플라스미드는 박테리아에 의한 항생제 내성 획득에 중요한 역할을 합니다. 각 원핵 세포는 일반적으로 염색체의 단일 사본을 생성하는 동안 플라스미드의 많은 사본을 생성합니다.
- 단세포 생물: 원핵 생물은 항상 단세포 유기체이며, 이는 다세포 유기체의 출현을 방지하는 원핵 세포의 구조적 단순성 때문입니다. 그것의 구조화 수준은 조정 메커니즘이 나타나거나 특정 기능에 특화된 세포의 출현을 허용하지 않습니다. 진핵 세포의 경우처럼.
- 세포벽 존재: 모든 원핵 생물은 원형질막을 보호하는 외부 덮개인 세포벽을 가지고 있습니다. 미생물을 형성하는 단단한 구조입니다. 박테리아와 고세균의 세포벽 구성과 구조에는 차이가 있습니다. 고세균의 경우, 세포벽에는 박테리아에서와 같이 펩티도글리칸이 포함되어 있지 않고 오히려 슈도펩티도글리칸이라고 하는 유사한 구성의 분자를 포함합니다. 또한 고세균의 세포벽에는 당단백질이나 단백질도 포함될 수 있습니다. 세포벽이 없는 고세균(archea) 속이 있습니다. 써모플라즈마
- 많은 경우에 캡슐 존재: 모든 원핵 생물에 존재하는 구조는 아니지만 캡슐은 대부분의 원핵 생물에 존재합니다. 그것은 단백질, 당단백질 및 물로 형성된 젤라틴 같은 일관성의 세포벽 외부 층으로 구성됩니다. 그리고 그것은 원핵생물이 기질에 부착하고 여러 개체의 집합을 통해 식민지를 형성할 수 있도록 합니다.
- 세포골격의 부재: 원핵 세포에는 세포 골격(미세소관으로 구성된 세포질 구조)이 없으며 이러한 유기체를 형성하는 구조는 세포벽입니다.
- 리보솜의 존재: 원핵생물에 존재하는 유일한 소기관은 리보솜입니다. 리보솜은 RNA와 단백질로 구성된 두 개의 소단위체로 구성된 비막성 소기관입니다. 그들은 전령 RNA 분자에 포함된 정보로부터 단백질 합성을 담당하는 소기관입니다. 고세균과 박테리아의 리보솜 RNA는 완전히 다른 구성을 가지며 다음 중 하나입니다. 이 두 유기체를 별도의 영역으로 구분할 수 있는 계통 발생 기준 원핵생물.
우리는 기능에 초점을 맞추기 위해 원핵 세포의 특성을 계속 알고 있습니다. 그만큼 원핵생물 많은 기능적 특성을 가지고 있으며 식민지화의 용이성을 설명 모든 종류의 환경과 변화에 빠르게 적응합니다. 원핵생물의 주요 기능적 특성은 다음과 같습니다.
대사 다양성
원핵생물의 극도의 적응성은 게놈(유기체의 유전 정보를 포함하는 유전자 세트)의 극도의 유연성에 의해 결정됩니다. 원핵 생물은 유전자를 복제, 삭제 또는 변경하는 능력이 있습니다. 즉, 그들은 매우 높은 돌연변이.
이러한 높은 돌연변이 능력 외에도 원핵생물은 유전 물질을 환경에 존재하는 다른 미생물과 교환하는 능력을 가지고 있습니다. 수평 유전자 전달.
수평 유전자 전달은 고세균의 경우 특히 중요한 메커니즘입니다. 수평적 유전자 전달은 원핵생물이 다른 미생물에 존재하는 환경에 적응할 수 있게 하여 새로운 환경을 빠르게 식민지화할 수 있게 합니다. 이 수평적 유전자 전달 메커니즘은 강력한 원핵생물 진화의 지배적인 힘 예를 들어 박테리아, 특히 고세균에서 항생제에 대한 내성이 급격히 나타나는 현상을 설명할 수 있습니다.
유성 생식 및 초성 생식
무성 생식: 원핵생물은 무성생식으로 번식한다.
- 세포 분열에 의한 이분화 또는 번식: 개체(세포)가 분열하여 두 개의 세포 또는 개체를 생성하는 가장 단순한 유형의 번식입니다. 이분법에 의한 연속적인 분할은 (동일한 유전 정보를 가진) 클론 유기체의 콜로니를 생성합니다.
- 포자 형성: 이러한 유형의 무성 생식은 불리한 환경 조건에 대한 반응으로 내생포자(저항성 형태)의 형성을 의미합니다. 일부 박테리아에서만 발생하지만 고세균에서는 발생하지 않습니다.
초성 생식: 원핵생물의 유전자 재조합. 초성 생식은 두 유기체가 유전 정보를 교환하거나 다른 개체로부터 새로운 유전 정보를 얻는 것입니다. 이러한 메커니즘 덕분에 원핵 생물에 유전적 다양성을 제공합니다. 유전 정보를 제공하고 높은 돌연변이율과 함께 유기체 종의 새로운 변종 출현을 허용합니다. 원핵생물.
원핵생물에는 다양한 유전자 재조합 메커니즘이 있습니다.
- 변환: 그것은 원핵 유기체가 다른 원핵 유기체에서 유래하고 환경에 없는 외인성 DNA를 통합할 수 있는 과정입니다.
- 변환: 박테리오파지(박테리아를 감염시키는 바이러스)를 통해 한 개인에서 다른 개인으로 유전 물질이 전달되는 것입니다.
- 접속사: 그것은 기증자 개인에서 수혜자 개인 사이의 직접적인 접촉을 통해 유전 물질의 단방향 교환으로 구성됩니다. 플라스미드는 이 메커니즘에 의해 가장 자주 전달되는 요소입니다.
빠른 성장
대부분의 원핵생물은 번식이 매우 빠르기 때문에 생성 시간 (한 세대의 탄생에서 다음 세대의 탄생까지의 시간)은 매우 짧은. 박테리아의 경우 평균 생성 시간은 20분입니다. 높은 성장은 새로운 환경의 빠른 식민지화를 가능하게 합니다.
