PROCARIOTE hücrelerinin özellikleri: yapısal ve işlevsel

prokaryotlar içeren organizmalar kümesidir. bakteri veya öbakteriler ve kemerler oarchea'lar. Birlikte her yerde bulunan organizmalardır (her yerdeler). Midenin asidik ortamından su altı kaplıcalarına kadar her türlü ortamda bulunabilirler. Yapısı çok basittir ve boyutu küçüktür. Arkeler ve bakteriler aralarında önemli farklılıklar olsa da, tüm prokaryotik organizmalarda tipik olan bir dizi ortak özelliğe sahiptirler.

Bir ÖĞRETMENden aldığımız bu derste, prokaryotik hücrelerin özellikleri yapısal düzeyde ve işlevsel düzeyde.

Prokaryotik organizmalar, basit bir yapıya sahip tek hücreli organizmalardır, aşağıda ana yapısal özelliklerinin neler olduğunu göreceğiz. Prokaryotik hücreler.

• Küçük hücreler, arke durumunda 1 ile 15 μm arasında ve bakteri durumunda 1 ile 30 μm arasında.
• Bölmesiz hücreleryani, zarlarla sınırlı bölmelere iç bölünme yoktur. Prokaryotik hücrelerdeki tek zar plazma zarıdır.

Bu, prokaryotik hücrelerin bazı özelliklerinin şöyle olduğu anlamına gelir:

1. onların çekirdeği yok: Adından da anlaşılacağı gibi prokaryotik hücrelerde çekirdek yoktur. Genetik materyali hücre sitoplazmasına daldırılır.
   instagram story viewer
2. Zarlı organelleri yokturBu, hücrenin tüm biyolojik fonksiyonlarının sitoplazmanın tek boşluğunda gerçekleştiği anlamına gelir. Bununla birlikte, bu organizmaların plazma zarı, sitoplazmaya nüfuz eden kıvrımlar sunar ve bu bakterilerde ATP sentezi veya fotosentez gibi bazı metabolik süreçleri düzenleyen enzimler içerir. fotosentetik. Hücre zarının bu istilalarına denir mezozomlar.

Plazma zarı seviyesinde arkeler ve bakteriler arasında farklılıklar vardır, farklı lipid bileşimlerine sahiptirler. Arkeler, bakteri ve ökaryotik hücrelerde bulunanlar gibi ester benzeri bağlardan ziyade plazma zarını oluşturan lipidlerde eter benzeri bağlara sahiptir. Bazı arkelerde plazma zarı tek bir lipid tabakasından oluşur.

Basit kromozom yapısı

Prokaryot hücrelerde yaşam için gerekli tüm bilgiler tek bir molekül molekülünde bulunur. Çıplak, çift sarmallı ve dairesel DNAolarak adlandırılan bir kovalent bağ ile kapatılır. bakteri kromozomu. Söz konusu kromozomlarda bulunan genetik bilgilere ek olarak, birçok prokaryot, moleküllerde de kromozom dışı genetik materyale sahiptir. koşullar altında organizmanın büyümesi için gerekli olmayan genetik bilgiyi içeren çift sarmallı ve dairesel DNA normal.

Bu ekstrakromozomal DNA yapılarına denir. plazmitler. Plazmitler sadece birkaç gen içeren küçük moleküllerdir. bakteri kromozomundan bağımsız olarak çoğalır ve farklı organizmalar arasında bulaşabilir prokaryotlar. Plazmitler, bakteriler tarafından antibiyotik direncinin kazanılmasında önemli bir rol oynamaktadır. Her prokaryotik hücre, kromozomunun tek bir kopyasını üretirken genellikle bir plazmitin birçok kopyasını üretir.

• Tek hücreli organizmalar: Prokaryotlar her zaman tek hücreli organizmalardır, bunun nedeni prokaryotik hücrenin çok hücreli organizmaların ortaya çıkmasını engelleyen yapısal basitliğidir. Yapılanma düzeyi, koordinasyon mekanizmalarının ortaya çıkmasına ve belirli işlevlerde uzmanlaşmış hücrelerin ortaya çıkmasına izin vermez; ökaryotik hücre durumunda olduğu gibi.
• Hücre duvarı varlığı: Tüm prokaryotik organizmalar, plazma zarını koruyan bir dış kaplamaya sahiptir: hücre duvarı. Mikroorganizmayı şekillendiren katı bir yapıdır. Bakteri ve arkelerin hücre duvarının bileşimi ve yapısında farklılıklar vardır. Arkeler söz konusu olduğunda, hücre duvarı bakterilerde olduğu gibi peptidoglikanlar içermez, daha ziyade psödopeptidoglikanlar olarak adlandırılan benzer bileşimdeki molekülleri içerir. Ek olarak, arkelerin hücre duvarı ayrıca glikoproteinler veya proteinler içerebilir. Hücre duvarı olmayan bir arke cinsi vardır: Termoplazma
• Birçok durumda kapsül varlığı: Tüm prokaryotik organizmalarda bulunan bir yapı olmasa da çoğunda kapsül bulunur. Proteinler, glikoproteinler ve sudan oluşan jelatinimsi kıvamda hücre duvarının dışındaki bir tabakadan oluşur; ve bu, prokaryotların substrata yapışmasını ve birkaç bireyin toplanması yoluyla koloniler oluşturmasını sağlar.
• Hücre iskeletinin yokluğu: Prokaryotik hücrelerin bir hücre iskeleti (mikrotübüllerden oluşan bir sitoplazmik yapı) yoktur ve bu organizmaları şekillendirmekten sorumlu yapı onların hücre duvarıdır.
• Ribozomların varlığı: Prokaryotlarda bulunan tek organeller ribozomlardır. Ribozomlar, RNA ve proteinlerden oluşan iki alt birimden oluşan zarsız organellerdir. Haberci RNA moleküllerinde bulunan bilgilerden proteinlerin sentezinden sorumlu organellerdir. Arkelerin ve bakterilerin ribozomal RNA'sı tamamen farklı bir bileşime sahiptir ve bunlardan biridir. bu iki organizmayı ayrı alanlara ayırmaya izin veren filogenetik kriterler prokaryotlar.

Fonksiyonlarına odaklanmak için prokaryotik hücrelerin özelliklerini bilmeye devam ediyoruz. prokaryotik organizmalar bir takım fonksiyonel özelliklere sahip sömürgeleştirmenin kolaylığını açıklıyor her türlü ortama ve değişikliklere hızla uyum sağlar. Prokaryotların temel fonksiyonel özellikleri şunlardır:

metabolik çeşitlilik

Prokaryotların aşırı uyarlanabilirliği, genomlarının (bir organizmanın genetik bilgisini içeren genler kümesi) aşırı esnekliği ile belirlenir. Prokaryotik organizmalar genlerini kopyalama, silme veya değiştirme yeteneğine sahiptir. Yani, bir oran sunarlar. çok yüksek mutasyon.

Prokaryotlar, bu yüksek mutasyon kapasitesine ek olarak, çevrelerinde bulunan diğer mikroorganizmalar ile genetik materyal alışverişi yapma yeteneğine de sahiptirler. yatay gen transferi.

Yatay gen transferi, arkeler durumunda özellikle önemli bir mekanizmadır. Yatay gen transferi, prokaryotların diğer mikroorganizmalarda bulunan çevreye adaptasyonlar kazanmalarını sağlar ve bu da onların yeni ortamları hızla kolonize etmelerini sağlar. Bu yatay gen transfer mekanizması, güçlü bir prokaryotların evriminde baskın güç ve örneğin, bakterilerde ve özellikle arkelerde antibiyotiklere karşı direncin hızla ortaya çıkışını açıklayacaktır.

Eşeyli ve paraseksüel üreme

Eşeysiz üreme: Prokaryotlar eşeysiz üreme ile çoğalırlar.

• Hücre bölünmesi veya hücre bölünmesi ile üreme: bir bireyin (hücrenin) bölünerek iki hücre veya birey meydana getirdiği en basit üreme türüdür. İkiye bölünerek art arda bölünme, klonal organizma kolonilerinin (aynı genetik bilgi ile) yaratılmasına yol açar.
• Sporlanma: bu tür aseksüel üreme, olumsuz çevresel koşullara tepki olarak endosporların (direnç biçimleri) oluşumunu ima eder. Sadece bazı bakterilerde bulunur, ancak arkelerde görülmez.

Paraseksüel üreme: Prokaryotlarda genetik rekombinasyon. Paraseksüel üreme, iki organizmanın genetik bilgi alışverişinde bulunduğu veya başka bir bireyden yeni genetik bilgi aldığı bir üremedir. Bu mekanizmalar prokaryotik organizmalara genetik çeşitlilik sağlar, çünkü onlar sayesinde genetik bilgi ve yüksek mutasyon oranı ile birlikte organizma türlerinin yeni varyantlarının ortaya çıkmasına izin verir. prokaryotlar.

Prokaryotlarda çeşitli genetik rekombinasyon mekanizmaları vardır.

• Dönüşüm: Prokaryotik bir organizmanın, diğer prokaryotik organizmalardan gelen ve çevrede serbest olan ekzojen DNA'yı dahil etme yeteneğidir.
• transdüksiyon: Genetik materyalin bir bakteriyofaj (bakterileri enfekte eden virüs) yoluyla bir kişiden diğerine geçişidir.
• Bağlaç: Verici bir bireyden alıcı bir bireye, aralarında doğrudan temas yoluyla genetik materyalin tek yönlü değişiminden oluşur. Plazmitler bu mekanizma ile en sık iletilen elementlerdir.

Hızlı büyüme

Çoğu prokaryotik organizma çok hızlı çoğalır, bu nedenle geçen süre Nesil zamanı (bir neslin doğumundan bir sonrakinin doğumuna kadar geçen süre) çok kısa. Bir bakteri için ortalama üreme süresi 20 dakikadır. Yüksek büyüme, yeni ortamların hızlı kolonizasyonunu mümkün kılar.