Jellemzői a szerkezete és folyamatai az élet prokarióták
Méretek. A prokarióták - kis sejtes élőlények. Cal méretű prokarióta sejtekben, általában a 10-szer kisebb, mint az eukarióta sejtek. Az átlagos mérete ezek a lények 0,1-10 mikron. Azonban, többek között a mikroorganizmusok a baktériumok „óriás”, például, spirochéták lehet 500 mm hosszúságú, és látható, hogy a szabad szemmel. A legkisebb szabadon élő baktériumok Mycoplasma (csak 0,12-0,15 mikron), amelyek megközelítőleg azonos méretű a legnagyobb vírusok. Kis mérete fontos prokarióták, mivel gyorsítja a közlekedés a tápanyagok és visszanyerjük a csere útján sejtfelszíni termékeket.
Form. A prokarióták egyszerű formák és azok valamennyi változatosságával ez alapján lehet csökkenteni, hogy több csoport: gömb alakú, rúd alakú, kanyargós és fonalas. Gömb alakú prokariótákban - Coca - gömb alakú, elliptikus, bobopodibni és lándzsa alakú. A természet a szétválasztás, az elhelyezés és a tulajdonságait a sejtek vannak osztva mikrococcus (egyetlen sejt), diplococcusok (p-sejtek), streptococcusok (láncai sejtek) Tetrakok (négy sejtek) sartsiny (8-16 és több sejt csomagok), Staphylococcus (klaszter sejtek formájában egy csomó szőlő). Rod-alakú prokarióták oszthatók bacillusok (rúd-alakú, endospórák közepén a sejt) és Clostridium (rúd sejtek endospórák a végén). Tekercseléssel prokarióták tartoznak vibriók (mint elkülönített), spiriiium (spirálisan 2-3 fordul) és spirocheták (például spirálok nagyobb, mint 3 fordulat). Fonalas prokarióták van a nyalábok formájában sok sejt kapcsolódik a nyálka, burkolatok, plazmodezmata tetszik. Ezek lebegnek a víz vagy kapcsolódhat egy hordozó. Mindez sokféleségét baktériumok határozza meg a szerkezet a saját sejtfal és citoszkeleton. Ezek a formák működéséhez fontos a baktériumok, mivel ezek hatással vannak a baktériumok, így a tápanyagok, csatolja a felületekre, mozogni, és menekülni a ragadozók. Tehát, a túlnyomó többsége a prokarióták mikroszkopikus és összehasonlítása a különböző formákban, hogy létezik a világon a makro, morfológiai típusú prokarióta szervezetek meglehetősen korlátozott.
Az alapvető formái baktériumok: A - önhordó; B - diplomák és Tetrakok; B - sartsiny; D - streptococcusok; D - negatív staphylococcusok; E, E - pálca alakú baktériumok; F - Vibrio; C - spirilla; És - spirochete
baktériumok tartalmaznak egy nagyon vékony réteg murein felelős a képtelenség a sejtfalak tartalmaznak egy színezőanyagot. Amellett, hogy a murein réteg, Gram-negatív baktériumok egy második, úgynevezett külső membrán kívül található a sejtfalban. Között prokarióták észlelt és az ilyen fajok sejtfal eltér Gram-pozitív és Gram-negatív típusú. Például, archaea héj állhat csupán fehérje, vagy speciális peptidoglikán vagy savas heteropoliszacharid. Sok prokarióta sejtfal kívül ez veszi körül egy réteg nyálkás anyagok, az úgynevezett kapszula. Ez védi a sejteket a szárítás, mechanikai sérülés, megakadályozza a behatolást a vírusok, biztosítja a kommunikációt a szomszédos cellák között a telepeket, és így tovább. A szerkezet a felületi berendezés prokarióta sejtek tartoznak a bélbolyhok és a flagellumok. Villi - egy kis üreges sejtek növekedését, amelyek a kötődés a különböző organizmusok, és a szubsztrát. ők is nevezik ivás vagy fimbriákkal. A felszínen a test számos prokarióta speciális függelékei úgynevezett flagellum. Ez organellum mozgást a folyékony közegben. A több csilló, méretét és elhelyezését bizonyos fajta prokarióták a tünetek nem szűnnek, és ezért fontos taxonómiai szempontból.
A kötelező komponens felületi berendezés prokarióta sejt egy citoplazmatikus membránon. Szerint a kémiai összetétele a membrán ez egy fehérje-lipid. A membránok számos prokarióta találtak bizonyos zsírsavak, amelyek nem találhatók a membránok eukarióták. A citoplazma membrán az elsődleges akadálya a határfelületen a külső környezettel, ez hordozza a közlekedés, receptor és egyéb funkciók. A prokariótákban, az energiaforrás, amelyre a légzőszervi vagy fotoszintetikus folyamatok a sejtek belsejében képeznek intracelluláris kiemelkedés membránt egy rendezett elrendezését fotoszintetikus enzimek és pigmentek.
Ezek az úgynevezett mezosom a fotoszintetikus membránok.
A citoplazma a prokarióta sejt, például szerkezeti elemeket, mint például riboszóma citoszkeleton, magnetoszómák, plazmid beépülését, és mások. A riboszómák - ez nemebranni organellumok, amelyek a helyszínen a fehérjeszintézis a sejtben.
A citoszkeleton szolgál számos olyan funkcióval rendelkezik, elsősorban felelős sejtek alakja és a sejten belüli közlekedés. Az egyik fő különbség a bakteriális eukarióta sejtek hiánya a nukleáris membrán. Ezért, a nukleáris berendezés, amely az úgynevezett nukleoid tartalmazza a citoplazmában, és tartalmaz gyűrű alakú DNS-molekula. Nukleoid prokarióták az úgynevezett bakteriális kromoszóma és ez jár a megtartása, átadása és megvalósítása során a genetikai információt. Sok prokarióta sejtekben közelében
Sematikus szerkezete a generalizált prokarióta sejtek: 1 - a sejtfal; 2 - citoplazmatikus membránon; 3 - nyákos kapszula; 4 - fimbriák; 5 - a citoplazmában; 6 - nukleoid; 7 - kapcsolja; 8 - a citoszkeleton; 9 - flagellum; 10 - plazmid; 11 - Belsőspórákat; 12 - a riboszóma; 13 - fotoszintetikus membrán; 14 - Gáz vakuólumok; 15 - mesosoma.
ezt a kromoszómát, és tartalmaz extrakromoszómális cirkuláris DNS-molekulák, az úgynevezett plazmidok. Ezek felelősek néhány örökletes tulajdonságai baktériumok, mint például a képességét, hogy a konjugáció, antibiotikumrezisztencia és hasonlók. A citoplazmában a prokarióta különböző fajok azt is tartalmazza felvételét, hogy működnek, mint a struktúra. Ezek közé tartoznak a chlorosomes a bakterioklorofill zöld baktérium phycobilisome pigmentekkel cianobaktériumokban, magnetoszómák a magnetotaksichnih baktériumok orientálására mentén a mágneses erővonalak a föld, a gáz vakuolák (aerosomy) számára felhajtóerő annyi úszó prokariótákban és mások. Zárványok, amelyek hatnak, mint tartalék anyagok Ez magában foglalja a glikogén, a keményítő, a granulosa, volutin, zsírok, és mások.
Life. A prokarióta mikroorganizmusok a szerkezetét és funkcióit az önszabályozó rendszerek összetettek. A folyamat az élő szervezetek, attól függően, hogy a hordozókat, amelyekhez tartoznak, termelnek az adaptív enzimek. Ennek köszönhetően képesek gyorsan alkalmazkodni a különböző körülmények között. Fő folyamatok anyagcsere baktériumokban (táplálkozás, légzés és izolálás) egyszerűsített jellege, a tápanyag és a salakanyagok eltávolítását végezzük egyszerűen a sejtmembránon keresztül.
Teljesítmény. Prokarióták, szélsőséges sokszínűség és módok kínálat. Korszerű osztályozási típusait prokarióták teljesítmény függően eltérő szén- és energia. Mint szénforrás minden mikroorganizmus lehet két csoportra oszthatók: autotróf és heterotrófia. Sok mikroorganizmusok mixotrophy, azaz képesek átlépni egyik fajta ételt a másikra. A túlnyomó többsége prokariótákban heterotrófia, amely képes szerves vegyületeket halott maradékok (saprotrophs), élő szervezetek (parazitotrofy), így révén együttélés (simbiotrofy). A módszer segítségével a különböző energiaforrások a csoportok megkülönböztetni a mikrobák: a) phototrophs használó napfényt, mint energiaforrás; b) chemotroph, az energiaforrás számára, amely különböző szervetlen és szerves vegyületek.
Fajta étel prokarióták
Atotrofy (saját szintézisét a szerves vegyületek alkalmazásával CO 2 Carbon)
Salrotrofni, parazitotrofni, symbiotrophic baktériumok
A fő különbség a fotoszintézis a zöld növényi és bakteriális fotoszintézis, amely megfigyelhető a zöld és lila kén baktériumok, hogy az utóbbi úgy megy végbe a bakterioklorofill anaerob körülmények között, az oxigén nem szabadul a hidrogén forrása, ezek a baktériumok nem használ vizet, és a hidrogén-szulfid, vagy más vegyület. oxigéntermelő fotoszintézis végezzük a felszabadulás oxigén cianobaktériumok, amely erre a célra kell klorofillt és fikobilinek. A prokarióták lehet egy harmadik típusú fotoszintézis, amely megtalálható a szélsőséges halogenofil archaea. Ez a nem-klorofill fotoszintézis végzik részvételével bakteriorodopszinban.
Lélegzik. Ezzel párhuzamosan a folyamatok a táplálkozás prokariótákban légzés folyamatok zajlanak, amelynek lényege abban áll, az oxidációs komplex szerves vegyületek egyszerű egyidejű megjelenése energia. Típusa szerint légzési prokarióták vannak osztva az aerob és anaerob. Aerob - olyan organizmusok, hogy a használt levegőt a molekuláris oxigén atmoszférában, és organizmusok nélkül lehet élni atmoszferikus oxigén, ez anaerob. A legtöbb prokarióták aerob, de van egy nagy csoport, amely befogadja a szükséges energiát az élet, köszönhetően az erjedési folyamatot. Kémiailag, fermentációs termékek vannak osztva a tejsav (tejsavbaktériumok a Lactobacillus, Streptococcus, Bifidobacterium), vajsav (nemzetségbe tartozó baktériumok Clostridium), propionsav (a nemzetség Propionibacterium), ecetsav (ecetsav-baktériumok Acetobacter genus), metán (metán nemzetségbe tartozó baktériumok Desulfovibrio, Methanobacterium) és et al.
Mozgalom. Kétféle mobil prokarióták: csúszó és a repülő. Számos baktérium (spirilla, Vibrio cholerae) képesek független mozgás segítségével organellum mozgás, ami egy egyszerű szerkezet csilló. Száma csilló különböző (egy a sok). Ezek a prokarióták teljes lebegő. Néhány planktonikus baktériumokat tartalmaz gázt vacuolumok - membránhoz nem organellum, amely némi gáz. Beállításával relatív térfogata vízi baktériumok végezhet függőleges vándorlás. Csúszó prokarióták (cianobaktériumok sirkobakterii) mozogni tud egy szilárd szubsztráton révén fehérje fibrillák amelyek szerepelnek a sejtfalban. Minden mechanizmusainak mozgás egy felület bakteriális siklik. Ezek közé tartozik a szösz és más, még ismeretlen mechanizmusok. Mozgékony baktérium privablyuvatisya vagy taszítja bizonyos ingerek; Ez a viselkedés az úgynevezett taxi - például kemotaxis, fototaxis mehanotaksis, magnetotaksis et al.
Sokszorosítás. A legtöbb prokarióták szaporodnak ivartalanul elosztjuk a felére sejtek (bináris felosztás): egy válaszfallal és pereshnurovuvannyam. Egyes egysejtű cianobaktériumok észlelt több elválasztás, amely a nagy számú kis sejtek, töredezettsége miatt a különleges sejtek - heterociszták. Egyes baktériumok, hanem szaporodnak ivartalanul képeznek bonyolultabb szerkezetekhez, amelyek megismétlik, amelyek elősegítik a terjedését utódsejtbe. Például, a formáció a termőtestek myxobacteria, ami léghifák a Streptomyces nemzetségbe tartozó, és bimbózó. Adnak át alkotó eszközök teljesítménye, amelyet elválasztunk később alkotó különálló sejt. A prokarióták jellemző a magas szaporodási ráta mellett. Kedvező körülmények között, a generációs idő (időtartam, amely alatt létrejöjjön a sejtosztódás) számos faj ideje 15 és 30 perc.
Sporulázást. Bakteriális spórák - egy sejt csökkent metabolizmussal, körülvéve többszörös bevonatú ellenálló hatásainak halálát okozza a normál sejtek. Sporulázást mint tapasztalni kedvezőtlen körülmények és a település a baktériumok. Miután a megfelelő környezetben, a spórák kicsíráznak, fordult egy vegetatív (amely megosztja) sejt. A legtöbb esetben a sporuláció prokarióták okozza tápanyagok hiánya a közegben felhalmozódása káros anyagcseretermékek kedvezőtlen hőmérséklet, pH-változás, és hasonlók. A képviselők számos rúd alakú baktériumok (Bacillus, Clostridium) vannak kialakítva a sejtek belsejébe kerülnek a kör vagy elliptikus endospórák. Nekik van egy központi része a DNS megállt képes élni, és nem osztja a citoplazma bizonyos organellumokból és nagyon sűrű többrétegű héj. Endospórák nem mutatnak metabolizmus és jól tolerálja a magas szintű ultraibolya sugárzás, gamma-sugárzás, fertőtlenítőszerek, fűtés, nyomás, és a szárítás. Ebben a nyugalmi állapot prokarióták bizonyos esetekben életképesek maradnak évmilliók a túlélésre, és még a világűrben.
Endospórák betegséget okozhatnak, például anthrax okozhat inhalációs endospórák Bacillus anthracis. Minden sejt csak egy ilyen vita, hanem azért, mert sporulációjukat ezek után nem eszköze a szaporodás, hanem mint egy őr, hogy túlélje a kedvezőtlen környezeti körülmények között. Spórák a különböző fajok különböznek alakja, mérete, felületének jellege helyét a sejtben. Ezen kívül Belsőspórákat, prokarióták van tulajdonát képező egyéb celluláris struktúrák. Exospores képezhet Actinomycetes, ciszták alkotnak myxobacteria, spirochéták, és mások. Ezek ellenállnak a szárítás és más veszélyek, de kisebb mértékben, mint endospórák.
Genetikai információcserét. Néhány baktérium jellemzi a szexuális folyamatok, amelyek esetében nem meiózis és a gaméta képződéséhez, nem sejtfúziót alkotnak egy diploid zigóta, de van egy módosítása a genetikai információt. Ez az a folyamat, genetikai rekombináció, amelynek lényege az, hogy a donor sejtek a recipiens sejtben átvisszük egy része a genetikai anyag. Ismert háromféle folyamatok:
# 9632; konjugáció (módosítása genetikai információ miatt átadása a kis DNS-régiók révén citoplazmatikus hidak)
# 9632; transzdukcióval (módosítása genetikai információ miatt az aktív szállítása kis részletekben a DNS-vírusok);
# 9632; transzformáció (módosítása genetikai információ miatt a hatóanyag abszorpcióját kissejtes DNS-rész).
Így, egyszerűsített anyagcsere folyamatok, különböző típusú és módszerek teljesítmény szaporodását és növekedését, a képesség, hogy képez spórákat, és genetikai rekombináció és megőrzése meghatározza létezését prokarióta természettel.