ลักษณะของเซลล์โปรคาริโอตโครงสร้างของเซลล์ประเภท

เซลล์โปรคาริโอต มันเป็นโครงสร้างที่ง่ายและไม่มีนิวเคลียสคั่นด้วยพลาสมาเมมเบรน สิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องกับเซลล์ชนิดนี้เป็นเซลล์เดียวแม้ว่าจะสามารถจัดกลุ่มและสร้างโครงสร้างรองเช่นโซ่.

ในสามขอบเขตของชีวิตที่เสนอโดย Carl Woese โปรคาริโอตนั้นสอดคล้องกับแบคทีเรียและอาร์เคีย โดเมนที่เหลือคือยูคาริยาประกอบด้วยเซลล์ยูคาริโอตมีขนาดใหญ่ขึ้นซับซ้อนกว่าและมีแกนคั่น.

หนึ่งในสิ่งที่สำคัญที่สุดในวิทยาศาสตร์ชีวภาพ dichotomies คือความแตกต่างระหว่างเซลล์ยูคาริโอตกับเซลล์โปรคาริโอต ในอดีตสิ่งมีชีวิตที่เป็นโปรคาริโอตนั้นถือว่าเป็นเรื่องง่ายโดยไม่มีการจัดระเบียบภายในโดยไม่มีออร์แกเนลล์และขาดโครงร่างโครงข่าย อย่างไรก็ตามหลักฐานใหม่กำลังทำลายกระบวนทัศน์เหล่านี้.

ตัวอย่างเช่นมีการระบุโครงสร้างในโปรคาริโอตที่อาจถูกพิจารณาว่าเป็นออร์แกเนลล์ ในทำนองเดียวกันโปรตีนพบว่ามีความคล้ายคลึงกับโปรตีนของยูคาริโอตที่ก่อตัวเป็นโครงร่างของเซลล์ cytoskeleton.

Prokaryotes นั้นมีความหลากหลายทางโภชนาการ พวกเขาสามารถใช้แสงจากดวงอาทิตย์และพลังงานที่มีอยู่ในพันธะเคมีเป็นแหล่งพลังงาน พวกเขายังสามารถใช้แหล่งกำเนิดคาร์บอนที่แตกต่างกันเช่นคาร์บอนไดออกไซด์กลูโคสกรดอะมิโนโปรตีนและอื่น ๆ.

โปรคาริโอตแบ่งออกเป็นสองส่วนด้วยการแบ่งฟิชชันแบบไบนารี ในกระบวนการนี้สิ่งมีชีวิตจำลองดีเอ็นเอแบบวงกลมเพิ่มปริมาณและในที่สุดก็แบ่งออกเป็นสองเซลล์ที่เหมือนกัน.

อย่างไรก็ตามมีกลไกของการแลกเปลี่ยนของสารพันธุกรรมที่สร้างความแปรปรวนในแบคทีเรียเช่นการถ่ายทอดการผันและการเปลี่ยนแปลง.

ดัชนี

• 1 ลักษณะทั่วไป
• 2 โครงสร้าง
• prokaryotes 3 ประเภท
• 4 สัณฐานวิทยาของโปรคาริโอต
• 5 การสืบพันธุ์
  • 5.1 การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ
  • 5.2 แหล่งที่มาเพิ่มเติมของความแปรปรวนทางพันธุกรรม
• 6 โภชนาการ
  • 6.1 หมวดหมู่ที่มีคุณค่าทางโภชนาการ
  • 6.2 Photoautotrophs
  • 6.3 Photoheterotrophs
  • 6.4 Chemoautotrophs
  • 6.5 Chemoheterotrophs
• 7 การเผาผลาญ
• 8 ความแตกต่างพื้นฐานกับเซลล์ยูคาริโอต
  • 8.1 ขนาดและความซับซ้อน
  • 8.2 Core
  • 8.3 การจัดทำสารพันธุกรรม
  • 8.4 การบดอัดของสารพันธุกรรม
  • 8.5 Organelles
  • 8.6 โครงสร้างของไรโบโซม
  • 8.7 กำแพงเซลล์
  • 8.8 การแบ่งเซลล์
• 9 Phylogeny และการจำแนกประเภท
• 10 มุมมองใหม่
  • 10.1 Organelles ใน prokaryotes
  • 10.2 Magnetosomes
  • 10.3 เยื่อสังเคราะห์แสง
  • 10.4 ช่องใน Planctomycetes
  • 10.5 ส่วนประกอบของโครงร่างโครงกระดูก
• 11 อ้างอิง

ลักษณะทั่วไป

Prokaryotes เป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่ค่อนข้างง่าย ลักษณะเด่นที่สุดที่ระบุกลุ่มนี้คือไม่มีนิวเคลียสที่แท้จริง พวกมันถูกแบ่งออกเป็นสองสาขาใหญ่: แบคทีเรียจริงหรือยูบอลิเซียและ archaebacteria.

พวกมันยึดครองที่อยู่อาศัยที่เป็นไปได้เกือบทุกประเภทตั้งแต่น้ำและดินจนถึงการตกแต่งภายในของสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ รวมถึงมนุษย์ โดยเฉพาะ Archaebacteria อาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิความเค็มและค่า pH ที่สูงมาก.

โครงสร้าง

รูปแบบสถาปัตยกรรมของ Prokaryote ทั่วไปคือไม่ต้องสงสัยเลยว่าของ Escherichia coli, แบคทีเรียที่ปกติอาศัยอยู่ในทางเดินอาหารของเรา.

รูปร่างของเซลล์คล้ายกับอ้อยและมีเส้นผ่าศูนย์กลาง 1 um และยาว 2 um Prokaryotes ถูกล้อมรอบด้วยผนังเซลล์ประกอบด้วยโพลีแซคคาไรด์และเปปไทด์เป็นส่วนใหญ่.

ผนังเซลล์ของแบคทีเรียเป็นลักษณะที่สำคัญมากและตามโครงสร้างช่วยให้สามารถสร้างระบบการจำแนกประเภทในสองกลุ่มใหญ่: แบคทีเรียแกรมบวกและกรัมลบ.

ตามด้วยผนังเซลล์เราจะพบเมมเบรน (องค์ประกอบทั่วไประหว่างโปรคาริโอตและยูคาริโอต) ของไขมันในธรรมชาติพร้อมชุดของอวัยวะเทียมที่ฝังอยู่ภายในซึ่งแยกสิ่งมีชีวิตออกจากสภาพแวดล้อม.

ดีเอ็นเอเป็นโมเลกุลวงกลมตั้งอยู่ในพื้นที่เฉพาะที่ไม่มีเยื่อหุ้มเซลล์หรือการแยกด้วยไซโตพลาสซึม.

โปรโตปลาสซึมของเซลล์มีลักษณะหยาบและมีโครงสร้างของไรโบโซมประมาณ 3,000 โครงสร้างซึ่งมีหน้าที่ในการสังเคราะห์โปรตีน.

ประเภทของโปรคาริโอต

ปัจจุบันโพคาริโอตประกอบด้วยแบคทีเรียหลากหลายชนิดซึ่งแบ่งออกเป็นสองโดเมนหลักคือยูบอลิเซียและอาร์คีแบคทีเรีย ตามหลักฐานกลุ่มเหล่านี้ดูเหมือนจะแยกทางในช่วงต้นของวิวัฒนาการ.

Archaebacteria เป็นกลุ่มของโปรคาริโอตที่โดยทั่วไปอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีสภาพผิดปกติเช่นอุณหภูมิหรือความเค็มสูง เงื่อนไขเหล่านี้หายากในปัจจุบัน แต่อาจแพร่หลายในดินแดนดั้งเดิม.

ตัวอย่างเช่น thermoacidophiles อาศัยอยู่ในบริเวณที่อุณหภูมิสูงถึง 80 ° C และค่า pH 2.

ยูเรียแบคทีเรียนั้นอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมทั่วไปสำหรับมนุษย์ พวกเขาสามารถอาศัยอยู่ในดินน้ำหรืออาศัยอยู่ในสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ - เช่นแบคทีเรียที่เป็นส่วนหนึ่งของระบบทางเดินอาหารของเรา.

สัณฐานวิทยาของโปรคาริโอต

แบคทีเรียมีลักษณะสัณฐานวิทยาที่หลากหลายและหลากหลาย ในบรรดาที่พบมากที่สุดเรามีคนที่เรียกว่ามะพร้าว สิ่งเหล่านี้สามารถนำเสนอทีละคู่ในโซ่ใน tetrads ฯลฯ.

แบคทีเรียบางชนิดมีลักษณะคล้ายกับอ้อยและถูกเรียกว่าบาซิลลัส เช่นเดียวกับมะพร้าวที่สามารถพบได้ในการจัดการที่แตกต่างกันที่มีมากกว่าหนึ่งคน นอกจากนี้เรายังพบสปิโรเชทรูปเกลียวและที่มีอาการโคม่าหรือรูปเมล็ดที่เรียกว่า vibrios.

แต่ละลักษณะสัณฐานวิทยาเหล่านี้อธิบายอาจแตกต่างกันระหว่างสปีชีส์ที่แตกต่างกัน - เช่นบาซิลลัสหนึ่งสามารถยืดยาวกว่าอีกหรือมากกว่าที่มีขอบมน - และมีประโยชน์เมื่อระบุชนิด.

การทำสำเนา

การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ

การสืบพันธุ์ในแบคทีเรียมีเพศสัมพันธ์และเกิดขึ้นผ่านฟิชชันแบบไบนารี ในกระบวนการนี้สิ่งมีชีวิตอย่างแท้จริง "แบ่งออกเป็นสอง" ทำให้เกิดการโคลนของสิ่งมีชีวิตเริ่มต้น เพื่อให้สิ่งนี้เกิดขึ้นจะต้องมีทรัพยากรเพียงพอ.

กระบวนการนี้ค่อนข้างง่าย: DNA เวียนทำซ้ำสร้างสอง helices ที่เหมือนกัน ต่อจากนั้นสารพันธุกรรมจะอาศัยอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์และเซลล์เริ่มเติบโตจนกว่าจะเพิ่มขนาดเป็นสองเท่า ในที่สุดเซลล์ก็ถูกแบ่งออกและส่วนที่เป็นผลลัพธ์แต่ละอันมีสำเนาดีเอ็นเอแบบวงกลม.

ในแบคทีเรียบางชนิดเซลล์สามารถแบ่งวัสดุและเติบโต แต่พวกเขาไม่ได้แบ่งเลยและก่อให้เกิดสายโซ่.

แหล่งที่มาเพิ่มเติมของความแปรปรวนทางพันธุกรรม

มีการแลกเปลี่ยนยีนระหว่างแบคทีเรียที่ให้การถ่ายโอนทางพันธุกรรมและการรวมตัวกันอีกครั้งซึ่งเป็นกระบวนการที่คล้ายกับสิ่งที่เรารู้ว่าเป็นการสืบพันธุ์ทางเพศ กลไกเหล่านี้มีการผันการเปลี่ยนแปลงและการถ่ายทอด.

การผันคำกริยาประกอบด้วยการแลกเปลี่ยนของสารพันธุกรรมระหว่างแบคทีเรียสองตัวโดยวิธีการของโครงสร้างที่คล้ายกับขนละเอียดที่เรียกว่าพิลีหรือฟิมเบรียซึ่งทำหน้าที่เป็น "สะพาน" ในกรณีนี้จะต้องมีความใกล้ชิดทางกายภาพระหว่างบุคคลทั้งสอง.

การเปลี่ยนแปลงเกี่ยวข้องกับการแยกส่วนของดีเอ็นเอเปล่าที่พบในสิ่งแวดล้อม นั่นคือในกระบวนการนี้การมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตที่สองไม่จำเป็น.

ในที่สุดเราก็มีการแปลที่แบคทีเรียได้รับสารพันธุกรรมโดยวิธีการของเวกเตอร์ตัวอย่างเช่น bacteriophages (ไวรัสที่ติดเชื้อแบคทีเรีย).

อาหารการกิน

แบคทีเรียต้องการสารที่รับประกันความอยู่รอดของพวกมันและให้พลังงานที่จำเป็นแก่กระบวนการเซลล์ เซลล์จะใช้สารอาหารเหล่านี้โดยการดูดซึม.

โดยทั่วไปเราสามารถจำแนกสารอาหารที่จำเป็นหรือพื้นฐาน (น้ำ, แหล่งคาร์บอนและสารประกอบไนโตรเจน), รอง (เป็นไอออนบางอย่าง: โพแทสเซียมและแมกนีเซียม) และธาตุที่จำเป็นต้องใช้ในการติดตามความเข้มข้นต่ำสุด (เหล็กโคบอลต์).

แบคทีเรียบางตัวต้องการปัจจัยการเจริญเติบโตที่เฉพาะเจาะจงเช่นวิตามินและกรดอะมิโนและปัจจัยกระตุ้นที่ช่วยในกระบวนการเติบโตแม้ว่าจะไม่จำเป็น.

ความต้องการทางโภชนาการของแบคทีเรียแตกต่างกันอย่างกว้างขวาง แต่ความรู้ของพวกเขาเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้สามารถเตรียมสื่อวัฒนธรรมที่มีประสิทธิภาพเพื่อให้แน่ใจว่าการเติบโตของสิ่งมีชีวิตที่น่าสนใจ.

ประเภทโภชนาการ

แบคทีเรียสามารถจำแนกตามแหล่งคาร์บอนที่ใช้ทั้งอินทรีย์หรืออนินทรีย์และขึ้นอยู่กับแหล่งพลังงานที่ได้รับ.

ตามแหล่งกำเนิดคาร์บอนเรามีสองกลุ่ม: ออโตโทรฟหรือลิโธรโทรสใช้คาร์บอนไดออกไซด์และฮีเทอโรโทรฟหรือออร์โธโทรฟที่ต้องการแหล่งคาร์บอนอินทรีย์.

ในกรณีของแหล่งพลังงานเรายังมีสองประเภท: phototrophs ที่ใช้พลังงานที่มาจากดวงอาทิตย์หรือพลังงานที่แผ่รังสีและเคมีที่ขึ้นอยู่กับพลังงานของปฏิกิริยาเคมี ดังนั้นโดยการรวมทั้งสองประเภทแบคทีเรียสามารถแบ่งออกเป็น:

photoautotrophic

พลังงานได้มาจากแสงแดดซึ่งหมายความว่าพวกมันมีการสังเคราะห์แสงและแหล่งคาร์บอนของพวกมันคือคาร์บอนไดออกไซด์.

photoheterotrophs

พวกเขาสามารถใช้พลังงาน radiant สำหรับการพัฒนาของพวกเขา แต่ไม่สามารถรวมคาร์บอนไดออกไซด์ ดังนั้นพวกเขาจึงใช้แหล่งคาร์บอนอื่นเช่นแอลกอฮอล์กรดไขมันกรดอินทรีย์และคาร์โบไฮเดรต.

chemoautotrophs

พลังงานได้มาจากปฏิกิริยาทางเคมีและสามารถรวมคาร์บอนไดออกไซด์ได้.

chemoheterotrophs

พวกเขาใช้พลังงานที่ได้จากปฏิกิริยาทางเคมีและคาร์บอนมาจากสารประกอบอินทรีย์เช่นกลูโคสซึ่งเป็นพลังงานที่ใช้มากที่สุด - ไขมันและโปรตีน โปรดทราบว่าแหล่งพลังงานและแหล่งคาร์บอนนั้นเหมือนกันในทั้งสองกรณีดังนั้นความแตกต่างระหว่างทั้งสองจึงเป็นเรื่องยาก.

โดยทั่วไปจุลินทรีย์ที่ถือว่าเป็นเชื้อโรคของมนุษย์อยู่ในประเภทสุดท้ายนี้และใช้เป็นแหล่งคาร์บอนที่เป็นกรดอะมิโนและสารประกอบไขมันของโฮสต์ของพวกเขา.

การเผาผลาญอาหาร

การเผาผลาญรวมถึงปฏิกิริยาทางเคมีที่ซับซ้อนทั้งหมดเร่งปฏิกิริยาโดยเอนไซม์ที่เกิดขึ้นภายในสิ่งมีชีวิตเพื่อให้สามารถพัฒนาและทำซ้ำ.

ในแบคทีเรียปฏิกิริยาเหล่านี้ไม่แตกต่างจากกระบวนการพื้นฐานที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนกว่า ในความเป็นจริงเรามีหลายเส้นทางที่ใช้ร่วมกันโดยเชื้อสายทั้งสองของสิ่งมีชีวิตเช่น glycolysis เป็นต้น.

ปฏิกิริยาของเมแทบอลิซึมแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่ ๆ คือการสังเคราะห์ทางชีวภาพหรือปฏิกิริยาโบลิคและการสลายตัวหรือปฏิกิริยา catabolic ซึ่งเกิดขึ้นเพื่อให้เกิดการผลิตพลังงานเคมี.

ปฏิกิริยา catabolic ปล่อยออกมาในรูปแบบพลังงานเซที่สิ่งมีชีวิตใช้สำหรับการสังเคราะห์ส่วนประกอบของมัน.

ความแตกต่างพื้นฐานกับเซลล์ยูคาริโอต

Prokaryotes แตกต่างจาก Prokaryotes ส่วนใหญ่ในความซับซ้อนของโครงสร้างของเซลล์และในกระบวนการที่เกิดขึ้นภายใน ต่อไปเราจะอธิบายความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเชื้อสาย:

ขนาดและความซับซ้อน

โดยทั่วไปเซลล์โปรคาริโอตจะมีขนาดเล็กกว่ายูคาริโอต อดีตมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางระหว่าง 1 และ 3 μmตรงกันข้ามกับเซลล์ยูคาริโอตที่สามารถเข้าถึง 100 μm อย่างไรก็ตามมีข้อยกเว้นบางประการ.

แม้ว่าสิ่งมีชีวิตที่เป็น prokaryotic นั้นเป็นเซลล์เดียวและเราไม่สามารถสังเกตได้ด้วยตาเปล่า (ตัวอย่างเช่นหากเราสังเกตอาณานิคมของแบคทีเรีย) เราไม่ควรใช้คุณสมบัติเพื่อแยกแยะความแตกต่างระหว่างทั้งสองกลุ่ม ในยูคาริโอตเรายังพบสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว.

ในความเป็นจริงหนึ่งในเซลล์ที่ซับซ้อนที่สุดคือยูคาริโอตที่มีเซลล์เดียวเนื่องจากพวกมันจะต้องมีโครงสร้างทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาของพวกมันที่ จำกัด อยู่ที่เยื่อหุ้มเซลล์ ประเภท paramecium และ Trypanosoma พวกเขาเป็นตัวอย่างที่น่าทึ่งของเรื่องนี้.

ในทางตรงกันข้ามมีโปรคาริโอตที่มีความซับซ้อนสูงเช่นไซยาโนแบคทีเรีย (กลุ่มโปรคาริโอตที่วิวัฒนาการของการสังเคราะห์แสงเกิดขึ้น).

แกน

คำว่า "prokaryote" หมายถึงไม่มีนิวเคลียส (มือโปร = ก่อน; karyon = นิวเคลียส) ในขณะที่ยูคาริโอตมีนิวเคลียสที่แท้จริง (สหภาพยุโรป = จริง) ดังนั้นทั้งสองกลุ่มจะถูกแยกออกจากกันโดยการปรากฏตัวของอวัยวะที่สำคัญนี้.

ในโปรคาริโอตวัสดุทางพันธุกรรมมีการกระจายในพื้นที่เฉพาะของเซลล์ที่เรียกว่านิวครอยด์ - และมันไม่ใช่นิวเคลียสที่แท้จริงเพราะมันไม่ได้ล้อมรอบด้วยเมมเบรนของไขมัน.

ยูคาริโอตมีนิวเคลียสที่กำหนดและล้อมรอบด้วยเมมเบรนสองชั้น โครงสร้างนี้มีความซับซ้อนมากนำเสนอพื้นที่ต่าง ๆ ภายในเช่นตัวอย่างนิวเคลียส นอกจากนี้ออร์แกเนลล์สามารถโต้ตอบกับสภาพแวดล้อมภายในของเซลล์ได้เนื่องจากมีรูขุมขนนิวเคลียร์อยู่.

โครงสร้างของสารพันธุกรรม

โปรคาริโอตประกอบด้วย 0.6 ถึง 5 ล้านคู่เบสใน DNA ของพวกเขาและคาดว่าพวกเขาสามารถเข้ารหัสโปรตีนได้มากถึง 5,000 ชนิด. 

Prokaryotic ยีนถูกจัดเรียงเป็นเอนทิตีที่เรียกว่า operons - เหมือนกับ operon แลคโตสที่รู้จัก - ในขณะที่ยีนยูคาริโอตไม่.

ในยีนเราสามารถแยกแยะ "ภูมิภาค" สองอย่าง: อินตรอนและ exons แรกคือส่วนที่ไม่ได้รหัสสำหรับโปรตีนและที่รบกวนพื้นที่การเข้ารหัสที่เรียกว่า exons Introns เป็นเรื่องธรรมดาในยีนยูคาริโอต แต่ไม่ใช่ในโปรคาริโอต.

Prokaryotes โดยทั่วไปจะเป็นเดี่ยว (โหลดทางพันธุกรรมเดียว) และยูคาริโอตมีทั้งโหลดเดี่ยวและโพลิพลอยด์ ตัวอย่างเช่นมนุษย์เราเป็นไดโพลลอยด์ เช่นเดียวกัน prokaryotes มีโครโมโซมและยูคาริโอตมากกว่าหนึ่ง.

การบดอัดของสารพันธุกรรม

ภายในนิวเคลียสของเซลล์ยูคาริโอตจัดแสดงโครงสร้างที่ซับซ้อนของ DNA ดีเอ็นเอที่มีความยาว (ประมาณสองเมตร) สามารถขดตัวในลักษณะที่สามารถรวมเข้ากับนิวเคลียสและในระหว่างกระบวนการหารสามารถมองเห็นภายใต้กล้องจุลทรรศน์ในรูปของโครโมโซม.

กระบวนการบดอัดดีเอ็นเอนี้เกี่ยวข้องกับโปรตีนหลายชนิดที่สามารถผูกกับสาระและโครงสร้างรูปแบบที่มีลักษณะคล้ายกับสร้อยคอไข่มุกโดยที่เส้นเกลียวนั้นแสดงโดย DNA และลูกปัดด้วยไข่มุก โปรตีนเหล่านี้เรียกว่าฮิสโตน.

Histones ได้รับการอนุรักษ์อย่างกว้างขวางตลอดวิวัฒนาการ นั่นคือประวัติของเรานั้นคล้ายกับเมาส์หรือไปไกลกว่าแมลง โครงสร้างพวกเขามีกรดอะมิโนที่มีประจุบวกจำนวนมากซึ่งทำปฏิกิริยากับประจุลบของ DNA.

ในโปรคาริโอตโปรตีนบางชนิดมีลักษณะคล้ายคลึงกับฮีสที่พบโดยทั่วไปว่าเป็นฮิสโตน-เช่น. โปรตีนเหล่านี้มีส่วนช่วยในการควบคุมการแสดงออกของยีนการรวมตัวกันของดีเอ็นเอและการจำลองแบบและเช่นเดียวกับฮิสโตนิในยูคาริโอตที่มีส่วนร่วมในองค์กรของนิวเคลียส.

organelles

ในเซลล์ยูคาริโอตสามารถระบุชุดของเซลล์ subcellular ที่ซับซ้อนมากซึ่งทำหน้าที่เฉพาะได้.

ที่เกี่ยวข้องมากที่สุดคือไมโทคอนเดรียรับผิดชอบกระบวนการการหายใจของเซลล์และการสร้างเอทีพีและในพืชคลอโรพลาสต์โดดเด่นด้วยระบบสามเมมเบรนและเครื่องจักรที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง.

นอกจากนี้เรายังมีกอลไจคอมเพล็กซ์ที่เรียบและเอ็นโดพลาสมิก reticulum, vacuoles, lysosomes, peroxisomes และอื่น ๆ.

โครงสร้างของไรโบโซม

ริโบโซมประกอบด้วยเครื่องจักรที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์โปรตีนดังนั้นจึงต้องมีทั้งในยูคาริโอตและโปรคาริโอต แม้ว่ามันจะเป็นโครงสร้างที่ขาดไม่ได้สำหรับทั้งคู่ แต่ก็มีขนาดที่แตกต่างกัน.

ไรโบโซมประกอบด้วยสองหน่วยย่อย: หนึ่งขนาดใหญ่และขนาดเล็กหนึ่งแห่ง แต่ละหน่วยย่อยจะถูกระบุโดยพารามิเตอร์ที่เรียกว่าค่าสัมประสิทธิ์การตกตะกอน.

ใน prokaryotes หน่วยย่อยขนาดใหญ่คือ 50S และหน่วยย่อยขนาดเล็กคือ 30S โครงสร้างที่สมบูรณ์เรียกว่า 70S ไรโบโซมกระจายอยู่ในโปรโตปลาสซึมของเซลล์ซึ่งทำงานของมัน.

ยูคาริโอตมีไรโบโซมขนาดใหญ่ส่วนหน่วยย่อยขนาดใหญ่คือ 60S ตัวเล็กคือ 40S และไรโบโซมทั้งหมดถูกกำหนดด้วยค่า 80S เหล่านี้ส่วนใหญ่จะยึดใน reticulum endoplasmic หยาบ.

ผนังเซลล์

ผนังเซลล์เป็นองค์ประกอบสำคัญในการรับมือกับความเครียดของออสโมติกและทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันเพื่อป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้น โปรคาริโอตเกือบทั้งหมดและยูคาริโอตบางกลุ่มมีผนังเซลล์ ความแตกต่างอยู่ในลักษณะทางเคมีของมัน.

ผนังของแบคทีเรียประกอบด้วย peptidoglycan ซึ่งเป็นโพลิเมอร์ประกอบด้วยองค์ประกอบโครงสร้าง 2 อย่างคือ N-acetyl-glucosamine และ N-acetylmuramic acid เชื่อมโยงกันด้วยพันธะประเภท type-1,4.

ภายในเชื้อสายยูคาริโอตยังมีเซลล์ที่มีผนังส่วนใหญ่ในราบางชนิดและในพืชทุกชนิด สารประกอบที่มีมากที่สุดในผนังของเชื้อราคือไคตินและในพืชคือเซลลูโลสซึ่งเป็นโพลิเมอร์ที่เกิดจากหน่วยกลูโคสจำนวนมาก.

การแบ่งเซลล์

ตามที่กล่าวไว้ข้างต้นโปรคาริโอตถูกหารด้วยฟิชชันแบบไบนารี ยูคาริโอตมีระบบการแบ่งที่ซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับขั้นตอนต่าง ๆ ของการแบ่งนิวเคลียร์ไม่ว่าจะเป็นไมโทซิสหรือไมโอซิส.

สายเลือดและการจำแนกประเภท

โดยทั่วไปเราคุ้นเคยกับการกำหนดชนิดตามแนวคิดทางชีววิทยาที่เสนอโดย E. Mayr ในปี 1989: "กลุ่มของประชากรธรรมชาติที่ไขว้สลับกันซึ่งแยกได้จากกลุ่มอื่น".

การนำแนวคิดนี้ไปใช้กับสิ่งมีชีวิตเพศสัมพันธ์เช่นกรณีของโปรคาริโอตนั้นเป็นไปไม่ได้ ดังนั้นจึงต้องมีวิธีอื่นในการเข้าใกล้แนวคิดของเผ่าพันธุ์เพื่อจำแนกสิ่งมีชีวิตเหล่านี้.

ตามRosselló-Mora et al. (2011), แนวคิด phylo-phenetic เหมาะสมกับเชื้อสายนี้: "monophyletic และชุดที่สอดคล้องกันทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตแต่ละบุคคลที่แสดงระดับสูงของความคล้ายคลึงกันทั่วไปในลักษณะที่เป็นอิสระจำนวนมากและสามารถวินิจฉัยโดยคุณสมบัติฟีโนไทป์ discriminative".

ก่อนหน้านี้โปรคาริโอตทั้งหมดจัดอยู่ใน "โดเมน" เดียวจนกระทั่ง Carl Woese แนะนำว่าต้นไม้แห่งชีวิตควรมีสามสาขาหลัก ตามการจำแนกประเภทนี้ Prokaryotes ครอบคลุมทั้งสองโดเมน: Archaea และ Bacteria.

ภายในแบคทีเรียเราพบห้ากลุ่ม: โปรไบโอแบคทีเรีย, chlamydias, spirochetes cyanobacteria และแบคทีเรียแกรมบวก ในทำนองเดียวกันเรามีกลุ่มหลักสี่กลุ่ม ได้แก่ Euryarchaeota, Grupo TACK, Asgard และ Grupo DPANN.

มุมมองใหม่

หนึ่งในแนวคิดที่แพร่หลายที่สุดในวิชาชีววิทยาคือความเรียบง่ายของโปรคาริโอตไซโตซอล อย่างไรก็ตามหลักฐานใหม่บ่งบอกว่ามีองค์กรที่มีศักยภาพในเซลล์โปรคาริโอต ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์พยายามที่จะทำลายความเชื่อของการไม่มีออร์แกเนลล์, โครงร่างโครงกระดูกและลักษณะอื่น ๆ ในเชื้อสายเดียว.

Organelles ใน prokaryotes

ผู้เขียนข้อเสนอใหม่และข้อขัดแย้งนี้ยืนยันว่ามีระดับของการแยกประเภทในเซลล์ยูคาริโอตส่วนใหญ่อยู่ในโครงสร้างที่คั่นด้วยโปรตีนและโดยเซลล์ในเซลล์.

ตามที่ผู้ปกป้องของความคิดนี้ออร์แกเนลล์เป็นช่องที่ล้อมรอบด้วยเมมเบรนชีวภาพที่มีฟังก์ชั่นทางชีวเคมีที่กำหนดไว้ ในบรรดา "organelles" ที่สอดคล้องกับคำจำกัดความนี้เรามีไขมันในร่างกาย carboxysomes, vacuoles ก๊าซในหมู่คนอื่น ๆ.

magnetosomes

หนึ่งในช่องที่น่าสนใจที่สุดของแบคทีเรียคือ magnetosomes โครงสร้างเหล่านี้เกี่ยวข้องกับความสามารถของแบคทีเรียบางชนิด Magnetospirillum หรือ Magnetococcus - ของการใช้สนามแม่เหล็กสำหรับการวางแนว.

โครงสร้างพวกมันมีขนาดเล็กเพียง 50 นาโนเมตรล้อมรอบด้วยเมมเบรนลิปิดซึ่งภายในประกอบด้วยแร่ธาตุแม่เหล็ก.

เยื่อสังเคราะห์แสง

นอกจากนี้โปรคาริโอตบางชนิดมี "การสังเคราะห์ด้วยแสงเยื่อบุ" ซึ่งเป็นช่องที่ศึกษามากที่สุดในสิ่งมีชีวิตเหล่านี้.

ระบบเหล่านี้ทำงานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดในการสังเคราะห์แสงโดยเพิ่มจำนวนโปรตีนสังเคราะห์แสงที่มีให้และเพิ่มพื้นผิวของเยื่อหุ้มที่สัมผัสกับแสงให้ได้มากที่สุด.

ช่องใน planctomycetes

มันเป็นไปไม่ได้ที่จะติดตามเส้นทางวิวัฒนาการที่เป็นไปได้จากช่องเหล่านี้ที่กล่าวถึงไปยังออร์แกเนลล์ที่มีความซับซ้อนสูงของยูคาริโอต.

อย่างไรก็ตามประเภท planctomycetes มันมีชุดของช่องภายในที่เตือน organelles ตัวเองและสามารถนำเสนอเป็นบรรพบุรุษของแบคทีเรียยูคาริโอต ในประเภท Pirellula มีโครโมโซมและไรโบโซมล้อมรอบด้วยเยื่อชีวภาพ.

ส่วนประกอบของโครงร่างโครงกระดูก

ในทำนองเดียวกันมีโปรตีนบางอย่างที่ในอดีตได้รับการพิจารณาว่าไม่ซ้ำกับยูคาริโอตรวมถึงเส้นใยที่จำเป็นซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงร่างโครงร่างของเซลล์: tubulin, actin และเส้นใยระดับกลาง.

การตรวจสอบล่าสุดได้ประสบความสำเร็จในการระบุโปรตีนที่คล้ายคลึงกับ tubulin (FtsZ, BtuA, BtuB และอื่น ๆ ), ไปยัง actin (MreB และ Mb1) และเส้นใยระดับกลาง (CfoA).

การอ้างอิง

1. Cooper, G. M. (2000). เซลล์: วิธีโมเลกุล. ผู้ร่วมงาน Sinauer.
2. Dorman, C. J. , & Deighan, P. (2003) การควบคุมการแสดงออกของยีนโดยโปรตีนฮิสโตนในแบคทีเรีย. ความคิดเห็นทางพันธุศาสตร์และการพัฒนาในปัจจุบัน, 13(2), 179-184.
3. Guerrero, R. , & Berlanga, M. (2007) ด้านที่ซ่อนอยู่ของเซลล์โปรคาริโอต: ค้นพบโลกของจุลินทรีย์. จุลชีววิทยาระหว่างประเทศ, 10(3), 157-168.
4. Murat, D. , Byrne, M. , & Komeili, A. (2010) ชีววิทยาของเซลล์ของออร์กาเนติกโปรคาริโอต. มุมมองท่าเรือฤดูใบไม้ผลิเย็นในชีววิทยา, a000422.
5. Rosselló-Mora, R. , & Amann, R. (2001) แนวคิดสปีชีส์สำหรับโปรคาริโอต. ความคิดเห็น FEMS จุลชีววิทยา, 25(1), 39-67.
6. Slesarev, A.I. , Belova, G.I. , Kozyavkin, S.A. , & Lake, J.A. (1998) หลักฐานของต้นกำเนิดโปรคาริโอตของฮิสโตน H2A และ H4 ก่อนการเกิดขึ้นของยูคาริโอต. การวิจัยกรดนิวคลีอิก, 26(2), 427-430.
7. Souza, W. D. (2012) เซลล์ Prokaryotic: โครงสร้างองค์กรของโครงร่างโครงกระดูกและออร์แกเนลล์. ความทรงจำของ Oswaldo Cruz Institute, 107(3), 283-293.