In ons artikel sal ons die struktuur van prokariote en eukariote oorweeg. Hierdie organismes verskil aansienlik in die vlak van organisasie. En die rede hiervoor is die eienaardighede van die struktuur van genetiese inligting.
Kenmerke van die struktuur van prokariotiese selle
Prokariote is almal lewende organismes wie se selle nie 'n kern bevat nie. Van die verteenwoordigers van die vyf moderne koninkryke van lewende natuur, behoort slegs een aan hulle - bakterieë. Die prokariote wat ons oorweeg, sluit ook blougroen alge en archaea in.
Ondanks die afwesigheid van 'n gevormde kern in hul selle, bevat hulle genetiese materiaal. Dit laat jou toe om oorerflike inligting te stoor en oor te dra, maar beperk die verskeidenheid metodes van voortplanting. Alle prokariote reproduseer deur hul selle in twee te deel. Hulle is nie in staat tot mitose en meiose nie.
Struktuur van prokariote en eukariote
Die strukturele kenmerke van prokariote en eukariote wat hulle onderskei, is nogal betekenisvol. Benewens die struktuur van die genetiese materiaal, geld dit ook vir baie organelle. Eukariote, wat plante, swamme en diere insluit, bevat in die sitoplasmamitochondria, Golgi-kompleks, endoplasmiese retikulum, baie plastiede. Prokariote het dit nie. Die selwand, wat albei van hulle het, verskil in chemiese samestelling. In bakterieë is dit saamgestel uit komplekse koolhidrate pektien of mureïen, terwyl dit in plante op sellulose gebaseer is, en in swamme - chitien.
Ontdekkinggeskiedenis
Kenmerke van die struktuur en lewe van prokariote het eers in die 17de eeu aan wetenskaplikes bekend geword. En dit ten spyte van die feit dat hierdie wesens sedert sy ontstaan op die planeet bestaan het. In 1676 is hulle die eerste keer deur 'n optiese mikroskoop ondersoek deur die skepper daarvan, Anthony van Leeuwenhoek. Soos alle mikroskopiese organismes, het die wetenskaplike hulle "diere" genoem. Die term "bakterieë" het eers aan die begin van die 19de eeu verskyn. Dit is voorgestel deur die beroemde Duitse natuurkundige Christian Ehrenberg. Die konsep van "prokariote" het later ontstaan, in die era van die skepping van die elektronmikroskoop. En aanvanklik het wetenskaplikes die feit vasgestel van verskille in die struktuur van die genetiese apparaat van die selle van verskillende wesens. E. Chatton het in 1937 voorgestel om organismes in twee groepe te kombineer volgens hierdie kenmerk: pro- en eukariote. Hierdie verdeling bestaan tot vandag toe. In die tweede helfte van die 20ste eeu is 'n onderskeid tussen die prokariote self ontdek: archaea en bakterieë.
Kenmerke van die oppervlakapparaat
Die oppervlakapparaat van prokariote bestaan uit 'n membraan en 'n selwand. Elkeen van hierdie dele het sy eie kenmerke. Hul membraan word gevorm deur 'n dubbele laag lipiede en proteïene. prokariote,waarvan die struktuur redelik primitief is, hulle het twee tipes struktuur van die selwand. Dus, in gram-positiewe bakterieë, bestaan dit hoofsaaklik uit peptidoglikaan, het 'n dikte van tot 80 nm, en is styf langs die membraan. 'n Kenmerkende kenmerk van hierdie struktuur is die teenwoordigheid daarin van porieë waardeur 'n aantal molekules penetreer. Die selwand van gram-negatiewe bakterieë is baie dun – tot 'n maksimum van 3 nm. Dit kleef nie styf aan die membraan nie. Sommige verteenwoordigers van prokariote het ook 'n slymkapsule aan die buitekant. Dit beskerm organismes teen uitdroging, meganiese skade, en skep 'n bykomende osmotiese versperring.
Prokariote-organelle
Die struktuur van die sel van prokariote en eukariote het sy eie beduidende verskille, wat hoofsaaklik bestaan uit die teenwoordigheid van sekere organelle. Hierdie permanente strukture bepaal die vlak van ontwikkeling van organismes as geheel. Die meeste van hulle is afwesig in prokariote. Proteïensintese in hierdie selle vind plaas deur ribosome. Waterprokariote bevat aërosome. Dit is gasholtes wat dryfkrag verskaf en die mate van onderdompeling van organismes reguleer. Slegs prokariote bevat mesosome. Hierdie voue van die sitoplasmiese membraan kom slegs voor tydens die gebruik van chemiese fiksasiemetodes tydens die voorbereiding van prokariotiese selle vir mikroskopie. Die bewegingsorganelle van bakterieë en archaea is silia of flagella. En aanhegting aan die substraat word uitgevoer deur te drink. Hierdie strukture wat deur proteïensilinders gevorm word, word ook villi en fimbriae genoem.
Wat is 'n nukleoïed
Maar die belangrikste verskil is die struktuur van die geen van prokariote en eukariote. Al hierdie organismes beskik oor oorerflike inligting. In eukariote is dit binne die gevormde kern geleë. Hierdie twee-membraan-organel het sy eie matriks genaamd nukleoplasma, omhulsel en chromatien. Hier word nie net die berging van genetiese inligting uitgevoer nie, maar ook die sintese van RNA-molekules. In die nukleoli vorm hulle vervolgens subeenhede van ribosome - organelle wat verantwoordelik is vir proteïensintese.
Die struktuur van prokariotiese gene is eenvoudiger. Hul oorerflike materiaal word verteenwoordig deur die nukleoïed of kerngebied. DNA in prokariote is nie in chromosome verpak nie, maar het 'n sirkelvormige geslote struktuur. Die nukleoïed bevat ook RNA- en proteïenmolekules. Laasgenoemde is soortgelyk in funksie aan eukariotiese histone. Hulle is betrokke by DNA-duplisering, RNA-sintese, chemiese struktuurherstel en nukleïensuurbreuke.
Kenmerke van lewensaktiwiteit
Prokariote, wie se struktuur nie kompleks is nie, voer taamlik komplekse lewensprosesse uit. Dit is voeding, asemhaling, voortplanting van hul eie soort, beweging, metabolisme … En net een mikroskopiese sel is tot dit alles in staat, waarvan die grootte wissel van tot 250 mikron! Mens kan dus net relatief oor primitiwiteit praat.
Kenmerke van die struktuur van prokariote bepaal die meganismes van hul fisiologie. Hulle is byvoorbeeld in staat om energie op drie maniere te ontvang. Die eerste isfermentasie. Dit word uitgevoer deur sommige bakterieë. Hierdie proses is gebaseer op redoksreaksies, waartydens ATP-molekules gesintetiseer word. Dit is 'n chemiese verbinding, tydens die splitsing waarvan energie in verskeie stadiums vrygestel word. Daarom word dit nie verniet "selbattery" genoem nie. Die volgende manier is asemhaal. Die kern van hierdie proses is die oksidasie van organiese stowwe. Sommige prokariote is in staat tot fotosintese. Voorbeelde is blougroen alge en pers bakterieë, wat plastiede in hul selle bevat. Maar archaea is in staat tot chlorofilvrye fotosintese. Tydens hierdie proses word koolstofdioksied nie gefixeer nie, maar ATP-molekules word direk gevorm. Dus, in wese is dit ware fotofosforilering.
Ma altydtipe
Bakterieë en archaea is prokariote, waarvan die struktuur hulle in staat stel om verskillende maniere van voeding uit te voer. Sommige van hulle is outotrofe. Hierdie organismes sintetiseer self organiese stowwe tydens fotosintese. Die selle van sulke prokariote bevat chlorofil. Sommige bakterieë verkry energie deur sekere organiese verbindings af te breek. Hulle tipe voeding word chemotrofies genoem. Verteenwoordigers van hierdie groep is yster- en swaelbakterieë. Ander absorbeer slegs klaargemaakte verbindings. Hulle word heterotrofe genoem. Die meeste van hulle lei 'n parasitiese lewenswyse en leef slegs binne die selle van ander wesens. 'n Verskeidenheid van hierdie groep is ook saprotrofe. Hulle voed op afvalprodukte ofverrottende organiese materiaal. Soos u kan sien, is die manier waarop prokariote voed redelik uiteenlopend. Hierdie feit het bygedra tot hul wye verspreiding in alle habitatte.
Reproduksievorms
Prokariote, waarvan die struktuur deur een sel voorgestel word, reproduseer deur dit in twee dele te verdeel of deur te bot. Hierdie kenmerk is ook te danke aan die struktuur van hul genetiese apparaat. Die proses van binêre splitsing word voorafgegaan deur duplisering, of DNA-replikasie. In hierdie geval word die nukleïensuurmolekule eers afgewikkel, waarna elke string gedupliseer word volgens die beginsel van komplementariteit. Die chromosome wat as gevolg hiervan gevorm word, divergeer na die pole. Die selle neem toe in grootte, 'n vernouing vorm tussen hulle, en dan vind hul finale isolasie plaas. Sommige bakterieë is ook in staat om ongeslagtelike voortplantende selle te vorm - spore.
Bakterieë en archaea: onderskeidende kenmerke
Archaea, saam met bakterieë, was vir 'n lang tyd verteenwoordigers van die Koninkryk Drobyanka. Inderdaad, hulle het baie soortgelyke strukturele kenmerke. Dit is hoofsaaklik die grootte en vorm van hul selle. Biochemiese studies het egter getoon dat hulle 'n aantal ooreenkomste met eukariote het. Dit is die aard van ensieme, onder die invloed waarvan die prosesse van sintese van RNA en proteïenmolekules plaasvind.
Volgens die manier van voeding, is die meeste van hulle chemotrofe. Boonop is die stowwe wat afgebreek word in die proses om energie deur archaea te verkry, meer divers. Dit is beide komplekse koolhidrate enammoniak en metaalverbindings. Onder archaea is daar ook outotrofe. Baie dikwels tree hulle in 'n simbiotiese verhouding. Daar is geen parasiete onder die archaea nie. Meestal word kommensale en mutualiste in die natuur gevind. In die eerste geval voed archaea op die stowwe van die gasheer se liggaam, maar benadeel dit nie. In teenstelling met hierdie tipe simbiose, in 'n mutualistiese verhouding, baat beide organismes. Sommige van hulle is metagene. Sulke archaea bewoon die spysverteringstelsel van mense en herkouersogdiere, wat oormatige gasvorming in die ingewande veroorsaak. Hierdie organismes reproduseer deur binêre splitsing, bot of fragmentasie.
Archaea het byna alle habitatte bemeester. Hulle is veral uiteenlopend in die samestelling van plankton. Aanvanklik is alle archaea as ekstremofiele geklassifiseer, aangesien hulle in warmwaterbronne, waterliggame met hoë soutgeh alte en op dieptes met aansienlike druk kan leef.
Die belangrikheid van prokariote in die natuur en menslike lewe
Die rol van prokariote in die natuur is betekenisvol. Eerstens is hulle die eerste lewende organismes wat op die planeet ontstaan het. Wetenskaplikes het gevind dat bakterieë en archaea ongeveer 3,5 miljard jaar gelede ontstaan het. Die teorie van simbiogenese dui daarop dat sommige eukariotiese selorganelle ook daaruit ontstaan het. Ons praat veral van plastiede en mitochondria.
Baie prokariote word in biotegnologie gebruik om dwelms, antibiotika, ensieme, hormone, kunsmis, onkruiddoders te vervaardig. Die mens het lankal voordelige eienskappe gebruikmelksuurbakterieë vir die vervaardiging van kaas, kefir, jogurt, gefermenteerde produkte. Met behulp van hierdie organismes word die suiwering van waterliggame en gronde, die verryking van erts van verskillende metale uitgevoer. Bakterieë vorm die dermmikroflora van mense en baie diere. Saam met archaea kringloop hulle baie stowwe: stikstof, yster, swael, waterstof.
Aan die ander kant is baie bakterieë die veroorsakende middel van gevaarlike siektes, wat die bevolking van baie plant- en dierspesies reguleer. Dit sluit pes, sifilis, cholera, miltsiekte, witseerkeel in.
So, prokariote word organismes genoem wie se selle sonder 'n gevormde kern is. Hul genetiese materiaal word voorgestel deur 'n nukleoïed, bestaande uit 'n sirkelvormige DNA-molekule. Van moderne organismes behoort bakterieë en archaea aan prokariote.
