เซลล์โปรคาริโอต: คืออะไรและมีลักษณะอย่างไร

ในอนุกรมวิธานและวิวัฒนาการสัตว์เป็นอาณาจักรของสิ่งมีชีวิตที่รวมตัวกันเป็นกลุ่มของสิ่งมีชีวิต สมาชิกทั้งหมดของอนุกรมวิธานนี้มีลักษณะหลายอย่างเหมือนกัน: เป็นยูคาริโอต (มีนิวเคลียสคั่นในเซลล์) heterotrophic, หลายเซลล์, มีการจัดระเบียบในรูปแบบของเนื้อเยื่อและอวัยวะ, ความสามารถในการเคลื่อนไหวที่กว้างขวาง, และการพัฒนาของตัวอ่อนที่มีรูปแบบ ทั่วไป.

อย่างที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ามนุษย์จัดอยู่ในกลุ่มนี้ เนื่องจากเราไม่ได้หยุดเป็นสัตว์ที่มีกระดูกสันหลังสองขา แม้จะห่างไกลจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติและกระบวนการทางชีววิทยาที่เป็นลักษณะของสิ่งมีชีวิตอื่นๆ มากขึ้นเรื่อยๆ มีชีวิตอยู่. ในส่วนของเรา มนุษย์ประกอบด้วยเซลล์ 30 ล้านล้านเซลล์ ซึ่ง 84% เป็นเซลล์ พวกมันคือเซลล์เม็ดเลือดแดงหรือเซลล์เม็ดเลือดแดงมีหน้าที่ขนส่งออกซิเจนในเลือดไปสู่ร่างกายของเรา อวัยวะ

ด้วยบรรทัดเหล่านี้ เราได้อธิบายสิ่งมีชีวิตยูคาริโอตหลายเซลล์ นั่นคือ สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง ปลา นก สัตว์เลื้อยคลาน สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ไม่ว่าในกรณีใด เราไม่สามารถลืมได้ว่ามีโลกขนาดเล็กที่แม้ว่าจะไม่สามารถสังเกตได้ด้วยตาเปล่า แต่ก็เป็นหนึ่งในฐานที่สำคัญที่สุดของระบบนิเวศทั้งหมดของโลก วันนี้

เราบอกคุณทุกอย่างเกี่ยวกับเซลล์โปรคาริโอต และสิ่งมีชีวิตที่นำเสนอ อย่าพลาด.

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "เซลล์สัตว์: ชนิด ส่วนประกอบ และหน้าที่ของมัน"

เซลล์โปรคาริโอตคืออะไร?

เซลล์โปรคารีโอตถูกกำหนดให้เป็นเซลล์ของร่างกายของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่ไม่มีนิวเคลียส (โปรคารีโอต) ซึ่งพบสารพันธุกรรมในไซโตพลาสซึมซึ่งจัดกลุ่มอยู่ในบริเวณที่เรียกว่านิวเคลียส จุลินทรีย์โพรคารีโอตแทบไม่มีข้อยกเว้น เซลล์เดียวและประกอบด้วยกลุ่มอนุกรมวิธานของแบคทีเรียและอาร์เคีย

แม้ว่าจะมีความแตกต่างที่สำคัญหลายประการระหว่างเซลล์ของสัตว์ พืช และเชื้อราที่ประกอบกันเป็น ในร่างกายของจุลินทรีย์จำนวนมาก เซลล์ทุกเซลล์จะต้องมี "ส่วนผสม" พื้นฐานชุดหนึ่งจึงจะพิจารณาได้ ในหมู่พวกเขา เราพบสิ่งต่อไปนี้:

• พลาสมาเมมเบรน: เปลือกหุ้มภายนอกของไขมันธรรมชาติ (ชั้นสอง) ที่คั่นระหว่างเซลล์ทั้งหมด ทำให้เซลล์ภายนอกแตกต่างจากสภาพแวดล้อมภายในเซลล์
• Cytosol: สื่อของเหลวที่พบในเซลล์ ประกอบด้วยการกระจายตัวของคอลลอยด์ที่ละเอียดมากซึ่งมีลักษณะเป็นเม็ดละเอียด
• DNA (นิวเคลียส): สารพันธุกรรมของเซลล์ หากไม่มีสิ่งนี้ การแบ่งเซลล์และการจำลองแบบจะเป็นไปไม่ได้เลย
• ไรโบโซม: ทำให้การถอดรหัสของ DNA เป็นไปได้โดยผ่านการสร้างโปรตีนที่จำเป็นสำหรับการบำรุงรักษาเซลล์และเมแทบอลิซึม
• ช่องทั่วไปของโปรคารีโอต เช่น คลอโรโซม คาร์บอกซีโซม แมกนีโตโซม และอื่นๆ

ยกเว้นลักษณะการแบ่งส่วนของโปรคารีโอต ประเด็นทั้งหมดที่เรากล่าวถึงในรายการนี้มีความสำคัญสำหรับเซลล์ที่จะต้องพิจารณาเช่นนั้น เนื่องจากคำจำกัดความที่เฉพาะเจาะจงนี้ ไวรัสจะถูกแยกออกจากกลุ่มของจุลินทรีย์ ดังนั้นจึงไม่สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นสิ่งมีชีวิต ใช้.

ภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกของไวรัส

ก่อนที่จะศึกษาโปรคารีโอตต่อไป เป็นเรื่องที่น่าสนใจมากที่จะถามถึงภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกต่อไปนี้: ไวรัสมีชีวิตอยู่หรือไม่? คำตอบอย่างน้อยก็พูดอย่างเคร่งครัดคือไม่

หน่วยพื้นฐานของชีวิตคือเซลล์และนี่จะต้องนำเสนอองค์ประกอบทั้งหมดที่กล่าวมา แม้ว่าไวรัสจะมี "เมมเบรน" ชนิดหนึ่งที่แยกออกจากสิ่งแวดล้อม (โปรตีนแคปซิด) และข้อมูลทางพันธุกรรมในรูปของ DNA หรือ RNA แต่ไวรัสก็ไม่มีไซโตซอล ไรโบโซม หรือออร์แกเนลล์อื่นๆ ไม่มีไรโบโซม จึงไม่สามารถสังเคราะห์โปรตีนได้เอง ดังนั้นจึงไม่สามารถแพร่พันธุ์ได้ด้วยตนเอง นี่คือจุดที่ไวรัสล้มเหลวในฐานะสิ่งมีชีวิต

เนื่องจากกลไกดั้งเดิมนี้ ไวรัสทั้งหมดเป็นปรสิต. สิ่งเหล่านี้ต้องเข้าสู่เซลล์โฮสต์ ใช้ประโยชน์จากกลไกการจำลองแบบ และเพิ่มจำนวนขึ้นด้วยกลไกที่ซับซ้อน หากไม่มีไรโบโซมของโฮสต์และออร์แกเนลล์อื่นๆ ไวรัสก็ไม่สามารถคงอยู่ได้ในระดับวิวัฒนาการ

• คุณอาจสนใจ: "ทฤษฎีเอนโดซิมไบโอติก: กำเนิดชนิดเซลล์"

คุณสมบัติอื่นๆ ของเซลล์โปรคาริโอต

ดังที่เราได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ มีออร์แกเนลล์บางชนิดที่มีเฉพาะเซลล์ประเภทนี้ ตัวอย่างนี้คือไฟโคบิลิโซม สารเชิงซ้อนเม็ดสีที่ละลายน้ำได้ซึ่งทำหน้าที่เป็นหนวดรับแสงในไซยาโนแบคทีเรียและสาหร่ายสีแดงเป็นส่วนใหญ่ อีกด้วย แมกนีโตโซม ผลึกแมกนีไทต์ภายในเซลล์ที่ช่วยให้แบคทีเรียจัดระเบียบตัวเองในสิ่งแวดล้อม โดดเด่นสำหรับความสนใจของพวกมัน ตามขั้วแม่เหล็ก

ที่รู้จักกันดีคือ flagella, fimbriae และ pili ซึ่งเป็นส่วนต่อท้ายของโปรตีนที่มีความแข็ง ความหนา และความยาวที่แปรผันได้ ซึ่งช่วยให้จุลินทรีย์เคลื่อนที่ผ่านสิ่งแวดล้อมและมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน หากไม่มีโครงสร้างเหล่านี้ แบคทีเรีย โปรโตซัว และสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กอื่นๆ ไม่สามารถโต้ตอบกับสิ่งแวดล้อมได้

สัตว์หลายเซลล์สามารถ "ยอมให้" ตัวเราจัดระเบียบเนื้อเยื่อของเราตามการทำงานของมัน และด้วยเหตุนี้เราจึงมี ขา อวัยวะรับสัมผัส และโครงสร้างขั้นสูงเชิงวิวัฒนาการที่ช่วยให้เราสามารถพัฒนาในสิ่งแวดล้อมได้ สามมิติ เนื่องจากจุลินทรีย์มีเซลล์เดียว การคัดเลือกโดยธรรมชาติจึงต้อง "จัดการ" เพื่อสะสมจำนวนการปรับตัวให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ในสภาพแวดล้อมที่จำกัดอย่างมากเช่นเดียวกับการหุ้มเซลล์และไซโตซอล ออร์แกเนลล์และโครงสร้างที่มีชื่อก่อนหน้านี้เป็นตัวอย่างที่ดี

ความสำคัญของโปรคาริโอตบนโลก

อาจดูเหมือนว่าโปรคาริโอตไม่มีบทบาทสำคัญในระบบนิเวศ เนื่องจากพวกมันมองไม่เห็นด้วยตามนุษย์ ดังนั้น จึงควรถูกลดบทบาทให้ทำงานอนุรักษ์เล็กน้อย ไม่มีอะไรจะดีไปกว่านี้อีกแล้ว: เราแสดงให้คุณเห็นถึงความสำคัญของเซลล์โปรคาริโอตด้วยชุดข้อมูลที่เข้าใจได้ง่ายมาก

เป็นประมาณว่า บนโลกมีคาร์บอนประมาณ 550,000 ล้านตัน (550 กิกะตันหรือ Gt), องค์ประกอบทางเคมีที่แสดงถึงปริมาณของมวลชีวภาพ (สารอินทรีย์) ที่มีอยู่สำหรับการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต อย่างที่คุณจินตนาการได้ สารอินทรีย์ส่วนใหญ่ถูกเก็บไว้ในพืช ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดคาร์บอน 450 Gt หรือ 80% ของทั้งหมด

ผลที่ตามมาก็คือคิดว่ามนุษย์และสัตว์อื่น ๆ ที่เหลือจะมาเป็นอันดับสองใช่ไหม? ก็ไม่ เป็นเรื่องน่าตกใจเมื่อรู้ว่าผู้มีส่วนร่วมรายใหญ่อันดับสองคือแบคทีเรีย เนื่องจากพวกมันให้คาร์บอนแก่โลกถึง 70 กิกะตัน (15% ของทั้งหมด) น่าเศร้าที่สัตว์ต่างๆ แทบไม่ได้มีส่วนร่วมกับอินทรียวัตถุมากกว่า 2 Gt ต่อระบบนิเวศเลย

การทำงานของเซลล์โปรคาริโอต (แบคทีเรียและอาร์เคีย) ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงการสะสมของมวลชีวภาพเท่านั้น บางชนิดสามารถเปลี่ยนสารอินทรีย์เป็นอนินทรีย์ได้ (และในทางกลับกัน) บางชนิดใช้กระบวนการหมัก มีอยู่ใน วัฏจักรของคาร์บอน ฟอสฟอรัส ไนโตรเจน และแม้แต่การสังเคราะห์ออกซิเจน เหนือสิ่งอื่นใด กล่าวคือ หากปราศจากแบคทีเรีย ชีวิตก็จะไม่ เป็นไปได้.

ถึงอย่างไร, และไม่จำเป็นต้องไปที่ป่าเพื่อทำความเข้าใจถึงความสำคัญของจุลินทรีย์โปรคารีโอต เพียงแค่มองเข้าไปในกระจก. ประมาณว่ามีแบคทีเรียจำนวน 39 พันล้านตัวที่อาศัยอยู่ภายในและบนพื้นผิวของมนุษย์ ซึ่งส่วนใหญ่อาศัยอยู่ร่วมกัน ที่อาจก่อให้เกิดโรคและสัญญาณอื่น ๆ ซึ่งทำให้เราสามารถตั้งครรภ์สายพันธุ์ของเราได้อย่างที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน วัน.

แบคทีเรียที่มีความเข้มข้นสูงสุดในมนุษย์พบได้ในระบบทางเดินอาหาร ซึ่งพวกมันทำหน้าที่ที่ทรงคุณค่าหลายประการ ในหมู่พวกเขาเราสามารถเน้นได้ว่าพวกเขา "แนะนำ" ระบบภูมิคุ้มกันของเราตั้งแต่แรกเกิด ช่วยให้เราสามารถเผาผลาญสารจากพืชที่เราไม่สามารถย่อยได้ ตัวเราและปกป้องเราจากเชื้อโรค หลั่งสารฆ่าเชื้อแบคทีเรียและครอบครองช่องนิเวศวิทยาที่เป็นโพรงของเราอย่างมีประสิทธิภาพสูง ภายใน. หากไม่มีแบคทีเรีย ระบบนิเวศก็จะไม่สามารถดำรงอยู่ได้ แต่ร่างกายของเราก็เช่นกันในขณะที่เราตั้งครรภ์.

สรุป

เซลล์โปรคาริโอตเป็นเซลล์ที่ "เรียบง่าย" ที่สุดจากมุมมองของวิวัฒนาการ แต่เป็นสิ่งมีชีวิตที่ ปัจจุบัน (แบคทีเรียและอาร์เคีย) มีความสำคัญพอๆ กับสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนที่สุดเท่าที่คุณจะนึกออก ไกลออกไป. พวกเขาเป็นคนแรกที่ยึดครองสภาพแวดล้อมใด ๆ พวกเขาสร้างความสัมพันธ์ทางชีวเคมีที่ซับซ้อนอย่างยิ่ง องค์ประกอบอนินทรีย์ของระบบนิเวศและอนุญาตให้มีการเข้าสู่สิ่งมีชีวิตขั้นสูงในระดับนี้ในระยะยาว วิวัฒนาการ

หากเราต้องการให้คุณทราบเกี่ยวกับทุกสิ่งที่เปิดเผยจนถึงตอนนี้ มีดังต่อไปนี้: เซลล์โปรคาริโอตแตกต่างจากเซลล์ยูคาริโอตโดยส่วนใหญ่เซลล์เดิมไม่มีซองจดหมายนิวเคลียสในไซโตพลาสซึมนั่นคือข้อมูลทางพันธุกรรมนั้น "อิสระ" ในรูปของนิวเคลียส แม้ว่าจะถือว่าง่ายกว่าเซลล์ยูคาริโอตที่สร้างเราขึ้นมา สัตว์มีกระดูกสันหลังและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังมีความสำคัญพอๆ กับองค์ประกอบอินทรีย์อื่นๆ ที่มีอยู่ใน ที่ดิน.

การอ้างอิงบรรณานุกรม:

• นี่คือการกระจายชีวมวลของโลก สมุดบันทึกวัฒนธรรมวิทยาศาสตร์ รวบรวมเมื่อวันที่ 27 กุมภาพันธ์ใน https://culturacientifica.com/2018/08/26/asi-se-distribuye-la-biomasa-de-la-tierra/.
• Berlanga, M. และ Guerrero, R. (2017). ความซับซ้อนของเรื่องง่าย: เซลล์แบคทีเรีย เคมีที่มีชีวิต, 16(2), 11-19.
• โบนิลลา ออสมา, อ. ฉ. (2012). เซลล์โปรคาริโอตและไวรัส ชีววิทยา.
• คาร์ริโซ, อี. (2014). เซลล์โปรคาริโอต: อาร์เคียและแบคทีเรีย
• กัสติโย, ข. ม. และ. ง. ความแตกต่างระหว่างเซลล์โปรคาริโอตและยูคาริโอต
• เซลี อเมซกีตา เอ. แอล (2009). โปรคาริโอตและไวรัส ชีววิทยา.
• Educativa, I., De Belen, N. S., & De Cúcuta, ม. ส. เจ วัตถุประสงค์การเรียนรู้เซลล์โปรคาริโอตและยูคาริโอต
• เอร์เรรา โลเปซ, อ. ซี, ซาปาตา รามอส, ง. เอ., & วิลล่า เฮิร์ตตาโด, แอล. เจ (2016). การสอนเซลล์ยูคาริโอตและโปรคารีโอตผ่านลำดับสถานการณ์การทดลองที่เน้นทฤษฎีสาขามโนทัศน์
• ออร์เตก้า ซานเชซ ม. ง. ค. (2009). เซลล์
• รอสเซลโล-โมรา, ร. (2005). แนวคิดเรื่องสปีชีส์ในโพรคาริโอต นิตยสาร Ecosystems, 14(2).