Prokaryoter: struktur och funktioner i livet

I denna artikel kommer vi att titta på strukturen i prokaryoter och eukaryoter. Dessa organismer har mycket olika nivåer i organisationen. En anledning till detta - de strukturella egenskaperna hos genetisk information.

Särdrag hos strukturen av prokaryota celler

Prokaryoter kallas alla levande organismer vars celler innehåller kärnor. Representanter från fem samtida Samuel djur tillhör dem bara en sak - bakterier. Prokaryoter vars struktur vi överväger, inkluderar även representanter för blågröna alger och arkéer.

Trots bristen på formalisekärnceller, det genetiska materialet som de innehåller. Detta gör det möjligt att lagra och överföra genetisk information, men begränsar olika sätt av reproduktion. Spelar alla prokaryoter sker genom att dela in dem i två celler. Genom mitos och meios de inte kan.

Strukturen för prokaryota och eukaryota

Funktioner i strukturen hos prokaryoter och eukaryoter, som är framstående, ganska betydande. Förutom strukturen av det genetiska materialet, detta gäller även för många organeller. Eukaryoter, som inkluderar växter, svampar och djur, innehåller i cytoplasman mitokondrier, Golgiapparaten, endoplasmatiskt retikulum, många plastider. I prokaryoter är de saknas. Cellvägg, som är och de, och andra, olika kemisk sammansättning. I bakterier, det består av komplexa kolhydrater, pektin eller murein, medan växter det grundar sig på cellulosa, och svampar - kitin.

History of discovery

Funktioner i struktur och funktion prokaryoter blev känd för forskare endast i 17-talet. Och detta trots att dessa varelser existerade på planeten sedan starten. I 1676 var de först undersöktes med ett optiskt mikroskop av dess skapare Antoni Van Levenguk. Liksom alla mikroskopiska organismer, som kallas forskare dem "animalikulami". Termen "bakterier" har dykt upp bara i början av 19-talet. Det erbjuds en välkänd tysk natura Christian Ehrenberg. Termen "prokaryoter" kom senare, i en tid präglad av skapandet av ett elektronmikroskop. Och till en början, har forskare konstaterat att de skillnader i strukturen av den genetiska apparaten av celler av olika varelser. E. Chatton 1937 föreslog att gå samman på grundval av organismer i två grupper: pro- och eukaryoter. Denna uppdelning finns i dag. Under andra hälften av 20-talet upptäcktes skillnaden mellan prokaryoter själva: arkéer och bakterier.

Särdrag hos anordningen ytan

Ytan prokaryoter anordning består av ett membran och cellväggen. Var och en av dessa delar har sina egna egenskaper. Deras membran är bildat av ett dubbelskikt av lipider och proteiner. Prokaryoter, vars struktur är ganska primitiv, finns två typer av cellväggstrukturen. Således, i grampositiva bakterier den består huvudsakligen av peptidoglykan, den har en tjocklek av 80 nm och vidhäftar till membranet. Ett karakteristiskt särdrag hos denna struktur är närvaron av porer däri genom vilka penetrerar ett antal molekyler. Cellväggen hos gram bakterier är mycket tunn - till maximalt 3 nm. Det är intill membranet tät. Vissa representanter för prokaryoter är fortfarande utanför och slemhinnor kapsel. Det skyddar kroppen från att torka, mekaniska skador, skapar en ytterligare osmotiskt barriär.

organeller prokaryoter

cellstrukturen hos prokaryoter och eukaryoter har betydande skillnader, som huvudsakligen består i närvaro av vissa organeller. Dessa permanenta strukturer bestämma nivån av organismer som helhet. I prokaryoter, de flesta av dem saknas. Proteinsyntesen i dessa celler äger rum ribosomer. I vatten prokaryoter innehåller aerosomy. Denna gas håligheter som ger flytkraft och justera graden av dopp organismer. Endast i prokaryota celler innehåller mesosoma. Dessa veck cytoplasmiskt membran uppträder endast under användning av kemiska fixeringsmetoder under framställning av prokaryota celler genom mikroskopi. Organell rörelse bakterier och arkéer är cilier eller flageller. Och bindningen till underlaget bär dricka. Dessa strukturer som bildas genom protein-cylindrig motor, även kallad villi och fimbriae.

Vad är nukleoid

Men den viktigaste skillnaden är strukturen på prokaryota och eukaryota genen. Genetisk information som innehas av alla dessa organismer. I eukaryoter är det dekorerad inuti kärnan. Denna dvumembrannaya organell har sin egen matris, som kallas nukleoplasman, kromatin och hud. Det sker inte bara lagring av genetisk information, men också syntes av RNA-molekyler. Nukleolerna därefter bildas subenheter av ribosomer - de organeller som är ansvariga för proteinsyntes.

Strukturen för prokaryota gener lättare. Deras genetiska materialet presenteras nukleoid eller kärnenergiområdet. DNA i prokaryoter inte förpackas i kromosomer och har en sluten ringformad struktur. Kompositionen innehåller också molekyler nukleoid RNA och protein. Senaste Feature liknar eukaryota histoner. De deltar i en fördubbling av DNA, RNA-syntes, kemisk struktur och restaurerings diskontinuiteter nukleinsyror.

Dragen av livet

Prokaryoter, vars struktur är annorlunda komplexitet, utför ganska komplexa processer i livet. Denna mat, andning, reproduktion av sin egen sort, rörelse, metabolism ... Och allt detta kan endast en mikroskopisk cell vars dimensioner varierar från 250 mm! Så hur är det primitivitet kan endast vara relativ.

Funktioner av strukturen av prokaryoter orsak och mekanismer för deras fysiologi. Till exempel kan de producera energi på tre sätt. Den första är jäsningen. Det utförs av vissa bakterier. Grundval av denna process är redoxreaktion i vilken ATP syntetiseras molekyl. Denna kemiska förening, i vilken delas upp i flera steg energi frigörs. Därför är det ofta kallas "cellsbatteri". En ytterligare metod andas. Det väsentliga i denna process ligger i oxidationen av organiska ämnen. Vissa prokaryoter är kapabla att fotosyntesen. Exempel på sådana är blå-gröna alger och lila bakterier som innehåller plastider i celler. Men arkéer klarar av icke-klorofyll fotosyntes. Under denna process, finns det ingen fixering av koldioxid, och ATP-molekylen i sig är bildade. Därför, i själva verket är för närvarande fosforylering.

typ av livsmedel

Bakterier och arkéer - en prokaryot, en struktur som gör det möjligt för dem att utöva makt och olika sätt. Några av dem är autotrophs. Dessa organismer själva syntetisera organiska föreningar under fotosyntesen. I sådana prokaryota celler är klorofyll. Vissa bakterier får energi genom att dela upp vissa organiska föreningar. Deras typ av mat som kallas kemotrof. Företrädare för denna grupp är järn - och svavelbakterier. Andra absorberar bara den färdiga föreningen. De kallas heterotrofa. De flesta av dem leder en parasit liv och lever bara inuti cellerna i andra varelser. En variant av denna grupp är också saprotrophs. De livnär sig på avfallsprodukter eller ruttnande organiskt material. Som ni kan se, prokaryoter kraftmetoder är ganska varierande. Detta faktum har bidragit till deras breda spridning i alla livsmiljöer.

former av reproduktion

Prokaryoter, är vars struktur representeras av en cell, multiplicerat med dess uppdelning i två delar eller knoppning. Denna funktion beror på deras genetiska struktur och anordning. Binär klyvningsprocessen föregås av fördubblingen, eller DNA-replikation. I detta fall nukleinsyramolekylen är första avlindas, och sedan varje sträng dubbleras på principen om komplementaritet. De resulterande kromosomer divergerar mot polerna. Cellerna ökar i storlek, bildas mellan förträngning och vidare deras slutliga separation sker. Vissa bakterier är också i stånd att bilda celler av asexuell reproduktion - sporer.

Bakterier och arkéer: Funktioner

Under en lång tid, tillsammans med arkéer bakterier var representanter för Kingdom Monera. Faktum är att de har många liknande strukturella egenskaper. Detta är främst storleken och formen av deras celler. Emellertid har biokemiska studier visat att de har ett antal liknande funktioner med eukaryoter. Detta slag av enzymerna under verkan av vilken processen för syntes av RNA och proteinmolekyler.

Genom att mata de flesta av dem är kemoautotrof. Dessutom substanser vilka klyvs i processen för att erhålla energi arkéer är mer varierande. Detta komplexa kolhydrater och ammoniak, och metallföreningar. Det finns bland arkéer och autotrophs. Mycket ofta de går in i ett symbiotiskt förhållande. Parasiter bland arkéer inte. Oftast finns i naturen och floran Mutualists. I det första fallet är arkéer matas av värdmaterialet, men inte föra honom någon skada. Till skillnad från denna typ av symbios med mutualistisk fördelar erhållna båda organismerna. Några av dem är metagenami. Sådana arkéer bebor matsmältningssystemet hos människor och idisslande däggdjur, vilket orsakar överdriven gasbildning i tarmen. Dessa organismer föröka binär fission, spirande eller fragmentering.

Arkéer behärskar nästan alla livsmiljöer. De är särskilt mångsidig i plankton. Inledningsvis alla arkéer tillhör den grupp av extremofiler eftersom de har möjlighet att bo i varma källor, och i reservoarer med hög salthalt och djup med stort tryck.

Värdet av prokaryota i naturen och mänskligt liv

Rollen av prokaryoter i naturen är betydande. Först av allt, de är de första levande organismer som har sitt ursprung på planeten. Forskare har funnit att bakterier och arkéer dök cirka 3,5 miljarder år sedan. Endosymbiontteorin teori föreslår att härstammar från dem och några organ av eukaryota celler. Framför allt talar vi om plastider och mitokondrier.

Många prokaryoter används inom bioteknik för att framställa läkemedel, antibiotika, enzymer, hormoner, gödningsmedel och bekämpningsmedel. Man har länge använt de gynnsamma egenskaperna hos mjölksyrabakterier för framställning av ost, yoghurt, yoghurt, fermenterade produkter. Med dessa organismer genom rengöring dammar och jord dressing av olika metaller. Bakterier bildar tarmfloran människor och många djur. Tillsammans med arkéer de utövar cykel många substanser: kväve, järn, svavel och väte.

Å andra sidan har många bakterier är de medel som förorsakar farliga sjukdomar genom att reglera antalet många arter av växter och djur. De är en pest, syfilis, kolera, mjältbrand, difteri.

Så kallade prokaryoter organismer vars celler saknar kärnor utfärdas. Sitt genetiska material innehåller nukleoid bestående av en cirkulär DNA-molekyl. Från moderna organismer prokaryoter innefattar bakterier och arkéer.