prokaryotische zelle

Biologe

2022

Wir erklären, was eine prokaryontische Zelle ist, ihre Bestandteile und ihre Funktionen. Auch wie es sich von einer eukaryontischen Zelle unterscheidet.

Prokaryontische Organismen sind den Eukaryonten evolutionär voraus.

Was ist eine prokaryontische Zelle?

Prokaryontische oder prokaryontische Zellen bilden lebende einzellige Organismen, die je nach bevorzugter biologischer Klassifikation zum Superkönigreich oder Imperium Prokaryota oder zu den Archaea- und Bacteria-Domänen gehören.

Das Hauptmerkmal prokaryotischer Zellen ist, dass sie keine Membran haben, die die Zellen begrenzt Zellkern und stattdessen präsentieren sie ihre Genmaterial verstreut in der Zytoplasma, gerade gesammelt in einem Bereich namens Nukleoid.

Prokaryontische Organismen (Profi- bedeutet "vorher" und karyo was sich auf "Kern" bezieht) sind den Eukaryoten evolutionär voraus, dh diejenigen, die einen Zellkern besitzen. Obwohl prokaryontische Zellen in sehr ferner Vergangenheit entstanden sind, bedeutet dies nicht, dass sie aus der Welt verschwunden sind Erde. Tatsächlich sind die einfachsten Lebensformen immer noch prokaryontische Organismen, wie z Bakterien und die Bögen.

Diese Einfachheit, die prokaryontische Organismen auszeichnet, hat ihre große Diversifizierung ermöglicht, die sich in Stoffwechsel extrem vielfältig (bei Eukaryoten nicht gleich) und enorme Vielfalt in Bezug auf die Anpassung an unterschiedliche Umgebungen, Typen Ernährung oder sogar Zellstruktur.

Ernährungsmechanismen

Prokaryontische Zellen können autotroph sein (sie bilden ihre eigenen) Lebensmittel) oder heterotroph (sie ernähren sich von organischem Material, das von einem anderen Lebewesen produziert wird), sowohl aerob (sie benötigen Sauerstoff zum Leben) als auch anaerob (sie benötigen keinen Sauerstoff zum Leben), was sich in mehreren Ernährungsmechanismen niederschlägt:

  • Photosynthese. Wie Pflanzen, einige Prokaryonten können die Energie des Sonnenlicht synthetisieren organisches Material von anorganisches Material, sowohl in Gegenwart als auch in Abwesenheit von Sauerstoff. Es gibt zwei Arten der Photosynthese: die sauerstoffhaltige Photosynthese (die Sauerstoff produziert) und die anoxygene Photosynthese (die keinen Sauerstoff produziert).
  • Chemosynthese. Ähnlich zu Photosynthese, unternehmen die Zellen die Oxidation anorganischer Stoffe als einen Mechanismus, um ihre Energie zu gewinnen und ihre eigene organische Materie zum Wachsen zu erhalten. Die Chemosynthese unterscheidet sich von der Photosynthese dadurch, dass letztere Sonnenlicht als Energiequelle nutzt.
  • Saprophytische Ernährung. Es basiert auf der Zersetzung von organischem Material, das von anderen hinterlassen wird Lebewesen, entweder nach dem Tod oder als Überbleibsel von ihnen Fütterung.
  • Symbiotische Ernährung. Einige Prokaryoten verbünden sich mit anderen Lebewesen, beziehen ihre organische Substanz, um von ihnen zu existieren, und es entsteht ein gegenseitiger Nutzen.
  • Parasitäre Ernährung. Es gibt prokaryontische Organismen (Parasiten), die sich von der organischen Substanz eines anderen größeren (Wirt oder Wirt) ernähren, die sie dabei schädigen (obwohl sie diese nicht direkt töten).

Schließlich kann die Reproduktion prokaryotischer Zellen von zweierlei Art sein: asexuell (durch den Mechanismus von Mitose) oder parasexuell (drei Prozesse greifen in Bezug auf den Austausch und die Aufnahme von Veränderungen im genetischen Material ein: Konjugation, Transduktion und Transformation der DNA).

Prokaryontische Zelltypen

Kokosbakterien haben eine mehr oder weniger kugelige und einheitliche Form.

Prokaryontische Zellen können viele verschiedene Formen haben und oft sogar gleich Spezies es kann wechselnde Formen annehmen, die als Pleomorphismus bezeichnet werden. Es lassen sich jedoch drei Haupttypen der Morphologie unterscheiden:

  • Kokosnuss. Es ist eine typische morphologische Bakterienart, die eine mehr oder weniger kugelförmige und einheitliche Form hat. Bakterien können auch in Kokken in Zweiergruppen (Diplokokken), Kokken in Vierergruppen (Tetrakokken), Kokken in Ketten (Streptokokken) und Kokken in unregelmäßigen oder gruppierten Gruppen (Staphylokokken) vorkommen. Zum Beispiel: Streptococcus pneumoniae, einer der Erreger der bakteriellen Lungenentzündung.
  • Bazillus. Es ist stäbchenförmig mit abgerundeten Enden und enthält eine Vielzahl von Bakterien und anderen freilebenden saprophytischen Organismen. Bacilli können auch in Zweiergruppen oder in Fäden gefunden werden. Zum Beispiel: Escherichia coli und Clostridium botulinum.
  • Spirilum Sie haben eine spiralförmige Form, sind normalerweise sehr klein und reichen von pathogenen bis zu autotrophen Bakterien. Zum Beispiel: Arten der Gattung Campylobacter, wie Campylobacter jejuni, ein lebensmittelbedingter Krankheitserreger, der Campylobacteriose verursacht.
  • Spirochäten. Sie haben auch spiralförmige Formen, sind aber sehr langgestreckt und flexibel. Zum Beispiel: die Arten der Gattung Leptospira, die Leptospirose verursachen.
  • Schwingungen Sie sind kommaförmige Stäbchen. Zu dieser Gruppe gehören solche vom Vibrio-Typ, eine Gattung von Proteobakterien, die für die meisten Infektionskrankheiten beim Menschen und höheren Tieren verantwortlich sind, insbesondere die für den Verdauungstrakt typischen. Am bekanntesten ist Vibrio cholerae, der Erreger der Cholera.
  • Varianten dieser Formen sind Kokkobazillen (Ovale) und coryneforme Bakterien, unregelmäßige Bazillen mit ausgestelltem Ende.

Teile und Funktionen einer prokaryontischen Zelle

Die prokaryontische Zelle hat folgende Strukturen:

  • Plasma Membran. Es ist die Grenze, die das Innere und Äußere des Zelle und das als Filter dient, um den Eintritt und / oder Austritt von . zu ermöglichen Substanzen (wie die Einarbeitung von Nährstoffen oder die Entsorgung von Abfällen).
  • Zellwand. Es besteht aus einer starken und steifen Schicht außerhalb der Zellmembran, die der Zelle eine definierte Form und eine zusätzliche Schutzschicht verleiht. Das Vorhandensein von Zellwänden ist ein gemeinsames Merkmal von Pflanzen, Algen und Pilze, obwohl die Zusammensetzung dieser Zellstruktur in jeder dieser Organismengruppen unterschiedlich ist.
  • Zytoplasma. Es ist eine sehr feine kolloidale Substanz, aus der der „Körper“ der Zelle besteht und die sich im Inneren der Zelle befindet.
  • Nukleoide. Es wird kein Kern, es ist eine sehr verstreute Region, die Teil des Zytoplasmas ist, in der es normalerweise ein einzelnes zirkuläres DNA-Molekül gibt, das mit einer kleinen Menge von assoziiert werden kann RNA und nicht-histonische Proteine ​​Dieses DNA-Molekül ist essenziell für die Reproduktion.
  • Ribosomen. Sie sind Komplexe von Protein und RNA-Stücke, die die Expression und Translation der Genetische InformationSie synthetisieren also die Proteine, die die Zelle bei ihren verschiedenen biologischen Prozessen benötigt, wie es die DNA vorgibt.
  • Prokaryontische Kompartimente. Sie sind einzigartig für prokaryontische Zellen. Sie variieren je nach Art des Organismus und haben ganz spezifische Funktionen innerhalb Ihres Stoffwechsels. Einige Beispiele sind: Chlorosomen (notwendig für die Photosynthese), Carboxylsomen (zur Fixierung der Kohlendioxid (CO2), Phycobilisomen (molekulare Pigmente zum Sammeln von Sonnenlicht), Magnetosomen (ermöglichen die Orientierung am Erdmagnetfeld) usw.

Darüber hinaus können diese Zellen andere Strukturen aufweisen, wie zum Beispiel:

  • Geißel. Es ist eine peitschenförmige Organelle, die als Treibmittelschwanz verwendet wird, um die Zelle zu mobilisieren.
  • Externe Membran. Es ist eine zusätzliche zelluläre Barriere, die gramnegative Bakterien charakterisiert.
  • Kapsel. Es ist eine Schicht gebildet von Polymere organisches Material, das sich außerhalb der Zellwand ablagert. Es hat eine Schutzfunktion und wird auch als Lebensmittellager und Abfallentsorgungsplatz genutzt.
  • Periplasma. Es ist ein Raum, der das Zytoplasma umgibt und es von den äußeren Membranen trennt, was eine größere Wirksamkeit bei verschiedenen Arten des Energieaustauschs ermöglicht.
  • Plasmide Sie sind Formen nicht-chromosomaler DNA, kreisförmiger Form, die in bestimmten Bakterien die bakterielle DNA begleiten und sich unabhängig replizieren, was ihnen wesentliche Eigenschaften für eine bessere Anpassung an die Umgebung.

Eukaryotische Zelle

Eukaryontische Zellen unterscheiden sich von prokaryontischen Zellen dadurch, dass sie einen definierten Zellkern in ihrem Zytoplasma haben (wo der größte Teil der DNA der Zelle enthalten ist) und dass sie membranöse Organellen (die innerhalb der Zelle spezifische Funktionen haben, wie die Mitochondrien und Chloroplasten).

Obwohl dieser Unterschied subtil erscheinen mag, untermauert er eine gigantische Veränderung in der Fortpflanzung und anderen lebenswichtigen Prozessen, die zu einer höheren zellulären Komplexität führten, ohne die sich vielzellige Wesen mit komplexen und überlegenen Organisationen nicht hätten entwickeln können.

!-- GDPR -->