Характеристики клеток PROCARIOTE: структурные и функциональные

В прокариоты представляют собой набор организмов, которые включают бактерии или эубактерии и арки уключины. Вместе они - вездесущие организмы (они повсюду). Их можно найти в самых разных средах, от кислой среды желудка до подводных горячих источников. Его конструкция очень проста, а размер невелик. Хотя археи и бактерии представляют собой важные различия между собой, у них есть ряд общих характеристик, типичных для всех прокариотических организмов.

В этом уроке от УЧИТЕЛЯ мы объясняем, что характеристики прокариотических клеток на структурном уровне и на функциональном уровне.

Прокариотические организмы - одноклеточные организмы с простой структурой, ниже мы увидим, каковы основные структурные характеристики прокариотические клетки.

• Маленькие клеткиот 1 до 15 мкм в случае архей и от 1 до 30 мкм в случае бактерий.
• Неразделенные клеткито есть нет внутреннего разделения на отсеки, ограниченные мембранами. Единственная мембрана в прокариотических клетках - это плазматическая мембрана.

Это означает, что некоторые из характеристик прокариотических клеток:

1. У них нет ядра: Как следует из названия, у прокариотических клеток нет ядра. Его генетический материал погружен в цитоплазму клетки.
2. У них нет мембранных органелл., что означает, что все биологические функции клетки осуществляются в едином пространстве цитоплазмы. Однако плазматическая мембрана этих организмов представляет собой складки, которые проникают в цитоплазму и которые содержат ферменты, регулирующие некоторые метаболические процессы, такие как синтез АТФ или фотосинтез у бактерий фотосинтетический. Эти инвагинации клеточной мембраны называются мезосомы.

На уровне плазматической мембраны есть различия между архей и бактериями, у них разный липидный состав. Археи имеют эфирные связи в липидах, составляющих плазматическую мембрану, а не сложноэфирные связи, как в бактериях и эукариотических клетках. В случае некоторых архей плазматическая мембрана состоит из одного липидного слоя.

Простая структура хромосомы

В прокариотических клетках вся необходимая для жизни информация содержится в одной молекуле Голая, двухцепочечная и кольцевая ДНК, закрытый ковалентной связью, которая называется бактериальная хромосома. В дополнение к генетической информации, содержащейся в указанных хромосомах, многие прокариоты имеют внехромосомный генетический материал, также в молекулах двухцепочечной и кольцевой ДНК, которая содержит генетическую информацию, которая не важна для роста организма в условиях обычный.

Эти внехромосомные структуры ДНК называются плазмиды. Плазмиды - это небольшие молекулы, которые содержат всего несколько генов, они обладают способностью реплицируются независимо от бактериальной хромосомы и могут передаваться между разными организмами прокариоты. Плазмиды играют важную роль в приобретении бактериями устойчивости к антибиотикам. Каждая прокариотическая клетка обычно производит множество копий плазмиды, производя при этом одну копию своей хромосомы.

• Одноклеточные организмы: Прокариоты всегда одноклеточные организмы, это связано с простотой строения прокариотической клетки, препятствующей появлению многоклеточных организмов. Его уровень структурирования не позволяет появиться механизмам координации и появлению клеток, специализирующихся на определенных функциях; как и в случае с эукариотической клеткой.
• Наличие клеточной стенки: Все прокариотические организмы имеют внешнее покрытие, которое защищает плазматическую мембрану: клеточную стенку. Это жесткая структура, которая формирует микроорганизм. Есть различия в составе и структуре клеточной стенки бактерий и архей. В случае архей клеточная стенка содержит не пептидогликаны, как у бактерий, а молекулы аналогичного состава, называемые псевдопептидогликанами. Кроме того, клеточная стенка архей может также содержать гликопротеины или белки. Есть род архей, не имеющих клеточной стенки: Термоплазма
• Наличие капсулы во многих случаях: Хотя эта структура присутствует не у всех прокариотических организмов, капсула присутствует у большинства из них. Он состоит из внешнего по отношению к клеточной стенке слоя гелеобразной консистенции, образованного белками, гликопротеинами и водой; и это позволяет прокариотам прикрепляться к субстрату и образовывать колонии за счет агрегации нескольких особей.
• Отсутствие цитоскелета: Прокариотические клетки не имеют цитоскелета (цитоплазматическая структура, состоящая из микротрубочек), а структура, отвечающая за формирование этих организмов, - это их клеточная стенка.
• Наличие рибосом: Единственные органеллы, присутствующие в прокариотах, - это рибосомы. Рибосомы - это немембранозные органеллы, состоящие из двух субъединиц, состоящих из РНК и белков. Это органеллы, которые отвечают за синтез белков из информации, содержащейся в молекулах информационной РНК. Рибосомная РНК архей и бактерий имеет совершенно другой состав и является одной из филогенетические критерии, позволяющие разделить эти два организма на отдельные домены прокариоты.

Мы продолжаем изучать характеристики прокариотических клеток, чтобы сосредоточиться на их функциях. В прокариотические организмы обладают рядом функциональных характеристик, которые объясняет легкость колонизации всевозможные среды и быстро адаптироваться к изменениям. Основные функциональные характеристики прокариот следующие:

Метаболическое разнообразие

Чрезвычайная адаптивность прокариот определяется чрезвычайной гибкостью их генома (набора генов, содержащих генетическую информацию организма). Прокариотические организмы обладают способностью дублировать, удалять или изменять свои гены. То есть они представляют собой показатель очень высокая мутация.

В дополнение к этой высокой способности к мутации прокариоты обладают способностью обмениваться генетическим материалом с другими микроорганизмами, присутствующими в их среде, в процессе, называемом горизонтальный перенос генов.

Горизонтальный перенос генов - особенно важный механизм в случае архей. Горизонтальный перенос генов позволяет прокариотам приобретать адаптации к окружающей среде, присутствующей в других микроорганизмах, что позволяет им быстро колонизировать новую среду. Этот механизм горизонтального переноса генов представляет собой мощный доминирующая сила в эволюции прокариот и это могло бы объяснить, например, быстрое появление устойчивости к антибиотикам у бактерий и особенно у архей.

Половое и парасексуальное размножение

Бесполое размножение: Прокариоты размножаются путем бесполого размножения.

• Двукратное деление или размножение клеточным делением: это простейший тип воспроизводства, при котором особь (клетка) делится, давая начало двум клеткам или особям. Последовательное деление на две части приводит к созданию колоний клональных организмов (с идентичной генетической информацией).
• Спороношение: этот тип бесполого размножения подразумевает образование эндоспор (форм резистентности) в ответ на неблагоприятные условия окружающей среды. Это происходит только у некоторых бактерий, но не у архей.

Парасексуальное размножение: Генетическая рекомбинация у прокариот. Парасексуальное размножение - это размножение, при котором два организма обмениваются генетической информацией или получают новую генетическую информацию от другого человека. Эти механизмы обеспечивают генетическое разнообразие прокариотических организмов, поскольку благодаря им рекомбинация генетическая информация и позволяет, наряду с высокой частотой мутаций, появление новых вариантов видов организмов прокариоты.

Существуют различные механизмы генетической рекомбинации у прокариот.

• Преобразование: Это процесс, с помощью которого прокариотический организм способен встраивать экзогенную ДНК, происходящую от других прокариотических организмов и свободную в окружающей среде.
• Трансдукция: Это передача генетического материала от одного человека к другому через бактериофаг (вирус, поражающий бактерии).
• Соединение: Он заключается в однонаправленном обмене генетическим материалом от индивидуума-донора к индивидууму-реципиенту посредством прямого контакта между ними. Плазмиды - это элементы, которые чаще всего передаются по этому механизму.

Быстрый рост

Большинство прокариотических организмов размножаются очень быстро, поэтому прошедшее время время поколения (время от рождения одного поколения до рождения следующего) равно очень короткий. Среднее время генерации бактерии составляет 20 минут. Высокий рост делает возможным быстрое заселение новых сред.