Prokaryoten: structuur en eigenschappen van het leven

In dit artikel zullen we kijken naar de structuur van prokaryoten en eukaryoten. Deze organismen hebben zeer verschillende niveaus van de organisatie. Een reden voor deze - de structurele kenmerken van genetische informatie.

Kenmerken van de structuur van prokaryote cellen

Prokaryoten riep alle levende organismen waarvan de cellen bevatten kernen. Vertegenwoordigers van vijf hedendaagse Samuel wilde dieren behoren tot ze slechts één ding - Bacteriën. Prokaryoten, waarvan de structuur we overwegen, ook vertegenwoordigers van blauw-groene algen en archaea.

Ondanks het gebrek aan geformaliseerde de kern cellen, het genetisch materiaal die ze bevatten. Hierdoor kunt u de genetische informatie op te slaan en te verzenden, maar beperkt de verschillende manieren van voortplanting. Spelen prokaryoten geschiedt door ze op te delen in twee cellen. Door mitose en meiose zijn ze niet in staat zijn.

De structuur van prokaryote en eukaryote

Kenmerken van de structuur van de prokaryoten en eukaryoten, die zich onderscheiden, heel omvangrijk zijn. Naast de structuur van het genetisch materiaal, dit geldt ook voor veel organellen. Eukaryoten, welke planten, schimmels en dieren omvatten, bevatten mitochondria cytoplasma, Golgi-apparaat, endoplasmatisch reticulum, veel plastiden. In prokaryoten, zijn ze missen. De celwand, wat zij en anderen, verschillende chemische samenstelling. In bacteriën wordt opgebouwd uit complexe koolhydraten, pectine of mureïne, terwijl in planten is gebaseerd op cellulose en schimmels - chitine.

Geschiedenis van de ontdekking

Kenmerken van de structuur en het functioneren van prokaryoten werd bekend wetenschappers pas in de 17e eeuw. En dit ondanks het feit dat deze wezens bestaan op de planeet sinds haar oprichting. In 1676 werden zij eerst onderzocht met een lichtmicroscoop door de maker Antoni Van Levenguk. Net als alle microscopische organismen, de wetenschapper noemde hen "animalikulami". De term "bacteriën" is verschenen alleen in het begin van de 19e eeuw. Het bood een bekende Duitse bioloog Christian Ehrenberg. De term "prokaryoten" kwam later, in het tijdperk van de oprichting van een elektronenmicroscoop. En aanvankelijk wetenschappers hebben vastgesteld dat de verschillen in de structuur van het genetisch apparaat van cellen van verschillende dieren. E. Chatton in 1937 voorgesteld om samen te voegen op basis van organismen in twee groepen: pro- en eukaryoten. Deze divisie bestaat tot op de dag. In de tweede helft van de 20e eeuw werd ontdekt het verschil tussen prokaryoten zich: archaea en bacteriën.

Kenmerken van het oppervlak van de inrichting

Oppervlakte prokaryoten inrichting bestaat uit een membraan en celwand. Elk van deze onderdelen heeft zijn eigen kenmerken. De membraan wordt gevormd door een dubbele laag van lipiden en eiwitten. Prokaryoten, waarvan de structuur nogal primitief, twee soorten cellen wandstructuur. Dus in Gram-positieve bacteriën het bestaat hoofdzakelijk uit peptidoglycan, heeft een dikte van 80 nm en hecht aan het membraan. Kenmerkend voor deze structuur is de aanwezigheid van poriën daarin waardoorheen penetreert een aantal moleculen. De celwand van Gram bacteriën zeer dun - ten hoogste 3 nm. Het grenst aan het membraan dicht. Sommige vertegenwoordigers van prokaryoten is nog steeds buiten en slijm capsule. Het beschermt het lichaam tegen uitdroging, mechanische schade, komt een extra osmotische barrière.

organellen prokaryoten

celstructuur van prokaryoten en eukaryoten significante verschillen, meestal uitgevoerd in aanwezigheid van bepaalde organellen. Deze permanente structuren bepalen het niveau van organismen als geheel. In prokaryoten, de meeste van hen ontbreken. Eiwitsynthese in deze cellen plaatsvindt ribosomen. In aquatische prokaryoten bevatten aerosomy. Dit gas holtes die drijfvermogen en aanpassen van de mate van onderdompeling organismen. Alleen in prokaryote cellen bevatten mesosoma. Deze vouwen celmembraan treedt alleen tijdens het gebruik van chemische fixatiemethoden tijdens de bereiding van prokaryotische cellen met behulp van microscopie. Organelle beweging bacteriën en archaea zijn trilharen of flagella. En de bevestiging aan de ondergrond carry drinken. Deze structuren gevormd door eiwit-cilindermotor, ook wel villi en fimbriae.

Wat is de nucleoid

Maar het belangrijkste verschil is de structuur van prokaryote en eukaryote gen. Genetische informatie bezeten door al deze organismen. In eukaryoten, wordt ingericht in de kern. Deze dvumembrannaya organel heeft een eigen matrix, die heet nucleoplasm, chromatine en de huid. Er wordt uitgevoerd niet alleen de opslag van genetische informatie, maar ook de synthese van RNA-moleculen. De nucleoli worden vervolgens gevormd subeenheden van ribosomen - de organellen die verantwoordelijk zijn voor eiwitsynthese.

De structuur van prokaryote genen makkelijker. Hun genetisch materiaal wordt gepresenteerd nucleoid of op nucleair gebied. DNA in prokaryoten worden niet verpakt in chromosomen en een gesloten ringvormige structuur. Het preparaat bevat ook moleculen nucleoid RNA en eiwit. Recente Feature lijken eukaryotische histonen. Zij deelnemen aan een verdubbeling van het DNA, RNA-synthese, chemische structuur en herstel discontinuïteiten nucleïnezuren.

Kenmerken van het leven

Prokaryoten, waarvan de structuur verschilt complexiteit, voert vrij complexe processen van het leven. Dit voedsel, ademhaling, reproductie van hun eigen soort, beweging, Metabolisme ... En dit alles kan slechts een microscopische cel waarvan de afmetingen variëren van 250 mm! Dus hoe zit het met de primitiviteit kan alleen relatief.

Kenmerken van de structuur van de prokaryoten veroorzaken en de mechanismen van hun fysiologie. Zo zijn ze in staat om energie te produceren op drie manieren. De eerste is de fermentatie. Het wordt door bepaalde bacteriën uitgevoerd. De basis van deze werkwijze zijn redoxreactie waarbij ATP wordt gesynthetiseerd molecuul. Deze chemische verbinding, waarbij splitsen in verschillende fasen energie vrijkomt. Daarom is het vaak "cell batterij". Een verdere werkwijze ademt. De essentie van deze werkwijze ligt bij de oxidatie van organische stoffen. Sommige prokaryoten zijn in staat om fotosynthese. Voorbeelden daarvan zijn blauw-groene algen en paarse bacteriën die plastiden in de cellen bevatten. Maar Archaea zijn in staat om niet-chlorofyl fotosynthese. Daarbij is er geen fixatie van koolstofdioxide en het ATP molecuul zelf worden gevormd. Daarom is, in feite, is momenteel fosforylering.

keuken

Bacteriën en archaea - een prokaryoot, een structuur die hen in staat stelt aan de macht en verschillende manieren uit te oefenen. Sommigen van hen zijn autotrofen. Deze organismen zelf te synthetiseren organische verbindingen tijdens de fotosynthese. In dergelijke prokaryote cellen chlorofyl. Sommige bacteriën krijgen energie door het splitsen van bepaalde organische verbindingen. Hun soort voedsel genoemd chemotrofe. Vertegenwoordigers van deze groep zijn ijzer - en zwavel bacteriën. Anderen absorberen alleen de uiteindelijke verbinding. Ze zijn genoemd heterotrofen. De meesten van hen leiden een parasitaire leven en leven alleen in de cellen van andere wezens. Een variatie van deze groep zijn ook saprotrophs. Ze voeden zich met afval of rottend organisch materiaal. Zoals u kunt zien, prokaryoten macht methoden zijn zeer divers. Dit feit heeft bijgedragen aan hun brede verspreiding in alle habitats.

reproductievormen

Prokaryoten, waarvan de structuur wordt weergegeven door een cel, vermenigvuldigd met de verdeling in twee delen of ontluikende. Deze functie komt door de genetische structuur en de inrichting. Binaire splijtingsproces wordt voorafgegaan door de verdubbeling of DNA-replicatie. In dit geval is het nucleïnezuurmolecuul eerst afgewikkeld en vervolgens elke streng gedupliceerd op het complementariteitsbeginsel. De resulterende chromosomen divergeren naar de polen. De cellen in omvang toe, gevormd tussen de vernauwing en verder hun uiteindelijke scheiding plaatsvindt. Sommige bacteriën zijn ook in staat tot het vormen van cellen van ongeslachtelijke voortplanting - sporen.

Bacteriën en Archaea: functies

Voor een lange tijd, samen met archaea bacteriën waren vertegenwoordigers van het Koninkrijk Monera. Sterker nog, ze hebben veel dezelfde structurele kenmerken. Dit is vooral de grootte en vorm van de cellen. Echter, biochemische studies aangetoond dat ze een aantal vergelijkbare functies met eukaryoten. Deze aard van de enzymen onder invloed waarvan het proces van synthese van RNA en eiwitmoleculen.

Bij wijze van toevoeren van het grootste deel van hen is chemotroof. Bovendien stoffen die gesplitst bij de werkwijze volgens energiewinning archaea zijn divers. Deze complexe koolhydraten en ammoniak, en metaalverbindingen. Er zijn onder archaea en autotrophs. Heel vaak komen ze in een symbiotische relatie. Parasieten onder archaea niet. De meeste vaak te vinden in de natuur en commensalen mutualisten. In het eerste geval worden archaea gevoed door de gastheer materiaal, maar niet breng hem geen kwaad. In tegenstelling tot dit soort symbiotische relatie met mutualistische voordelen verkregen beide organismen. Sommigen van hen zijn metagenami. Zoals archaea bewonen spijsvertering van mensen en herkauwende zoogdieren, waardoor overmatig gassen in de darm. Deze organismen vermenigvuldigen binaire splijting, ontluikende of door fragmentatie.

Archaea hebben bijna alle habitat beheerst. Ze zijn vooral divers in het plankton. In eerste instantie alle archaea behoren tot de groep van extremofielen, omdat zij in staat zijn om te wonen in warmwaterbronnen, en in reservoirs met een hoog zoutgehalte en diepte met een aanzienlijke druk.

De waarde van de prokaryotische in de natuur en het menselijk leven

De rol van prokaryoten in de natuur is significant. In de eerste plaats zijn zij de eerste levende organismen die is ontstaan op de planeet. Wetenschappers hebben ontdekt dat bacteriën en archaea verscheen ongeveer 3,5 miljard jaar geleden. Symbiogenesis theorie suggereert dat afstamt van hen en sommige organellen van eukaryote cellen. In het bijzonder, hebben we het over de plastiden en mitochondria.

Veel prokaryoten worden gebruikt in de biotechnologie tot medicijnen, antibiotica, enzymen, hormonen, meststoffen en herbiciden te produceren. De mens heeft lang met de gunstige eigenschappen van melkzuurbacteriën voor de bereiding van kaas, yoghurt, yoghurt, gefermenteerde producten. Met deze organismen door het reinigen vijvers en bodem dressing van verschillende metalen. Bacteriën vormen de darmflora mens en vele dieren. Samen met deze archaea fiets veel stoffen: stikstof, ijzer, zwavel en waterstof.

Aan de andere kant, veel bacteriën zijn de verwekkers van gevaarlijke ziekten door het reguleren van de nummers van vele soorten planten en dieren. Ze zijn een plaag, syfilis, cholera, miltvuur, difterie.

Zogenaamde prokaryoten organismen waarvan de cellen missen kernen uitgegeven. Hun genetisch materiaal bevat nucleoid bestaat uit een circulair DNA-molecuul. Van modern organismen prokaryoten omvatten bacteriën en archaea.