פרוקריוטים: מבנה ותכונות של החיים

במאמר זה נבחן את המבנה של פרוקריוטים ואיקריוטים. יש אורגניזמים אלה רמות מאוד שונות של הארגון. סיבה לכך - את התכונות המבניות של מידע גנטי.

מאפיינים של מבנה תאי פרוקריוטים

פרוקריוטים בשם כל היצורים החיים אשר התאים מכילים גרעין. נציגי חמש עכשווי חיות בר סמואל שייכים להם דבר אחד בלבד - חיידקים. פרוקריוטים, במבנה שבו אנו שוקלים, גם נציגים של אצות כחולות-ירוקות קדומה.

למרות חוסר תא הליבה הרשמי, החומר הגנטי שהם מכילים. זה מאפשר לך לאחסן ולהעביר מידע גנטי, אך מגביל את המגוון דרך רבייה. משחק כל פרוקריוטים מתרחש על ידי חלוקתן לשני תאים. על ידי מיטוזה מיוזה הם אינם מסוגלים.

המבנה של פרוקריוטים ו איקריוטיים

מאפיינים של המבנה פרוקריוטים ואיקריוטים, נבדלים, די משמעותיים. בנוסף למבנה של החומר הגנטי, זה חל גם על אברונים רבים. אאוקריוטים, הכוללים צמחים, פטריות ובעלי חיים, מכילים במיטוכונדריה הציטופלסמה, מערכת גולג'י, reticulum endoplasmic, plastids רבים. בשנת פרוקריוטים, הם חסרים. דופן התא, שהוא והם, ואחרים, הרכב כימי שונה. אצל חיידקים, זה מורכב פחמימות מורכבות, פקטין או murein, ואילו צמחים זה מבוסס על תאית, ופטריות - כיטין.

היסטוריה של גילוי

מאפיינים של המבנה והתפקוד של פרוקריוטים נודעים מדענים רק במאה ה -17. וזאת למרות העובדה כי היצורים האלה היו קיימים על פני כדור הארץ מאז היווסדה. בשנת 1676 הם נבדקו לראשונה עם מיקרוסקופ אופטי על ידי היוצר שלה אנטוני ואן Levenguk. כמו כל אורגניזמים מיקרוסקופיים, המדען כינה אותם "animalikulami". המונח "חיידקים" הופיעו רק במאה ה -19. היא הציעה טבע גרמני נודע כריסטיאן אהרנברג. המונח "פרוקריוטים" הגיע מאוחר, בעידן של יצירת מיקרוסקופ אלקטרונים. ובהתחלה, מדענים קבעו כי ההבדלים במבנה של המנגנון הגנטי של תאים של יצורים שונים. א Chatton ב 1937 הציע למזג על בסיס אורגניזמים לשתי קבוצות: פרו ואיקריוטים. חלוקה זו קיימת עד עצם היום הזה. במחצית השנייה של המאה ה -20 התגלה הבדל בין פרוקריוטים עצמם: קדומים וחיידקים.

מאפיינים של פני השטח את המכשיר

מנגנון פרוקריוטים Surface מורכב קיר קרום תא. כל החלקים הללו יש מאפיינים משלה. הממברנה שלהם נוצרה על ידי שכבה כפולה של שומנים וחלבונים. פרוקריוטים, שמבנהו הוא פרימיטיבי למדי, שני סוגים של מבנה דופן התא. לפיכך, חיידקים גראם-חיוביים זה מורכב בעיקר של פפטידוגליקן, יש לו עובי של 80 ננומטר ו שומר על הממברנה. מאפיין של מבנה זה הוא הנוכחות של הנקבוביות בה שדרכו חודרת מספר המולקולות. דופן התא של חיידקים גראם הוא דק מאוד - עד למקסימום של 3 ננומטר. זה צמוד הממברנה הצפופה. כמה נציגים של פרוקריוטים עדיין כמוסים בחוץ רירי. הוא מגן על הגוף מפני התייבשות, נזק מכני, יוצר מחסום אוסמוטי נוספים.

פרוקריוטים אברונים

יש מבנה תא של פרוקריוטים ואיקריוטים הבדלים משמעותיים, אשר כוללים בעיקר בנוכחות אברונים מסוימים. מבנים קבעו אלה קובעים את רמת אורגניזמים בכללותו. בשנת פרוקריוטים, רובם חסרים. סינתזת החלבון בתאים אלה לוקח ריבוזומים מקום. בשנת פרוקריוטים מימיים מכיל aerosomy. חללי גז זה המספקים ציפה ולהתאים את מידת אורגניזמים טבילה. רק בתאים פרוקריוטים מכילים mesosoma. קפלי אלה קרום ציטופלסמית להתרחש רק במהלך השימוש בשיטות קיבוע כימי במהלך ההכנה של תאים פרוקריוטים ידי מיקרוסקופ. חיידקי תנועת אברון קדום הם ריסים או שוטונים. וגם מצורפים המצע לשאת שתייה. מבנים אלה נוצרו על ידי מנוע חלבון צילינדרים, המכונים גם villi ו שנמצא מולה.

מהי נוקלאואיד

אבל ההבדל המשמעותי ביותר הוא המבנה של גן פרוקריוטים ו איקריוטיים. מידע גנטי אצל כל האורגניזמים. אאוקריוטים, הוא מעוצב בתוך הגרעין. יש אברון dvumembrannaya זה מטריקס משלה, אשר נקרא nucleoplasm, הכרומטין העור. יש מתבצע לא רק אחסון של מידע גנטי, אלא גם את הסינתזה של מולקולות RNA. Nucleoli ובהמשך נוצר יחידות משנה של ריבוזומים - אברונים האחראים לסינתזת חלבונים.

המבנה של גני פרוקריוטים קל. החומר הגנטי שלהם מוצג שדה נוקלאואיד או גרעיני. ה- DNA פרוקריוטים אינם ארוזים לתוך הכרומוזומים יש מבנה טבעתי סגור. הרכב כולל גם מולקולות RNA נוקלאואיד וחלבון. התכונה אחרונה להידמות היסטונים איקריוטיים. הם משתתפים הכפלה של DNA, RNA סינתזה, מבנה כימי שיבושי שיקום חומצות גרעין.

מאפיינים של חיים

פרוקריוטים, שמבנו היא מורכבות שונות, לבצע תהליכים מורכבים למדי של חיים. מזון זה, נשימה, רבייה של בני מינם, תנועה, חילוף חומרים ... וכל זה הוא מסוגל רק אחד מיקרוסקופי תא שמידותיו נעו בין 250 מ"מ! אז מה לגבי הפרימיטיביות יכולה להיות רק יחסים.

מאפיינים של מבנה פרוקריוטים לגרום ומנגנונים של הפיזיולוגיה שלהם. לדוגמא, הם יכולים לייצר אנרגיה בשלוש דרכים. הראשון הוא התסיסה. זה מתבצע על ידי חיידקים מסוימים. הבסיס של תהליך זה הוא תגובת חיזור שבה ATP מסונתז מולקולה. תרכובת כימית זו, שבה פיצול לאנרגיה במספר שלבים משתחרר. לכן, זה נקרא לעתים קרובות "סוללת תא". שיטה נוספת היא נושמת. מהות התהליך הזה טמונה החמצון של חומרים אורגניים. פרוקריוטים חלק מסוגלים הפוטוסינתזה. דוגמאות ממנו הם אצים כחולים-ירוקים וחיידקים סגולים המכילים plastids בתאים. אבל הקדומים מסוגלים פוטוסינתזה ללא כלורופיל. במהלך תהליך זה, אין קיבוע של פחמן דו חמצני, ואת מולקולת ATP עצמה נוצרת. לכן, למעשה, הוא כרגע זירחון.

סוג של מזון

חיידקים קדומים - A פרוקריוטים, מבנה אשר מאפשר להם לממש את הכוח ואת הדרכים השונות. חלקם autotrophs. אורגניזמים אלה עצמם לסנתז תרכובות אורגניות במהלך הפוטוסינתזה. בתאים פרוקריוטים כזה הוא כלורופיל. חיידקים מסוימים לקבל אנרגיה על ידי פיצול תרכובות אורגניות מסוימות. סוג האוכל שהם מגישים נקרא chemotrophic. נציגי קבוצה זו הם ברזל - וחיידקי גופרית. אחרים לספוג רק במתחם המוגמר. הם נקראים heterotrophs. רובם לחיות חיים טפילים ולחיות רק בתוך התאים של יצורים אחרים. וריאציה של קבוצה זו היא גם saprotrophs. הם ניזונים חומרי פסולת או חומר אורגני מרקיב. כפי שניתן לראות, שיטות כוח פרוקריוטים הן מגוונות למדי. עובדה זו תרמה ההפצה הרחבה שלהם בכל בתי הגידול.

צורות של רבייה

פרוקריוטים, המבנה אשר מיוצג על ידי תא אחד, כשהוא מוכפל וחלוקתו לשני חלקים או ניצנים. תכונה זו נובעת מבנה המנגנון הגנטי שלהם. תהליך הביקוע בינארי קדם להכפלה, או שכפול ה- DNA. במקרה זה מולקולת חומצות הגרעין הוא התיר ראשון, ולאחר מכן כל גדיל משוכפל עיקרון ההשלמה. הכרומוזומים וכתוצאה לסטות לכיוון הקטבים. תאי להגדיל את שטחו, נוצר בין התכווצות לקדם הפרדה הסופית שלהם מתרחשת. חיידקים מסוימים הם גם מסוגלים להרכיב תאים של רבייה מינית - נבגים.

חיידקים קדומים: תכונות

במשך זמן רב, יחד עם חיידקים קדומים היו נציגי Monera הממלכה. ואכן, יש להם תכונות מבניות רבות דומות. זהו בעיקר את הגודל והצורה של התאים שלהם. עם זאת, מחקרים ביוכימיים הראו כי יש להם מספר תכונות דומות עם אאוקריוטים. טבעה זה של אנזימים תחת הפעולה של אשר בתהליך של סינתזה של מולקולות רנ"א וחלבונים.

לשם האכלה רובם הוא chemotroph. יתר על כן, חומרים אשר בקעו בתהליך קבלת קדומי אנרגיה הם מגוונים יותר. פחמימות מורכבות זו ואמוניה, וכן תרכובות מתכת. ישנם בין קדומים ואת autotrophs. לעתים קרובות הם נכנסים לתוך מערכת יחסים סימביוטית. טפילים בין קדומים לא. לרוב נמצא Mutualists הטבע צורת-חיים. במקרה הראשון, קדומים ניזונים החומר המארח, אבל לא מביאים לו שום נזק. בניגוד לסוג זה של יחסים סימביוטיים עם הטבות הדדיות שהושגו הן אורגניזמים. חלקם metagenami. קדומים כזה המאכלסים את מערכת העיכול של בני אדם ויונקים שמעלה גרה, גרימת היווצרות גז מוגזם במעי. אורגניזמים אלה להכפיל חלוקה בינארית, נביטה או על ידי קיטוע.

קדומים שולטים כמעט בכל בתי גידול. הם בעיקר מגוונים של פלנקטון. בתחילה, כל הקדומים שייכים לקבוצה של extremophiles כי הם מסוגלים לשכון מעיינות חמות, ו במאגרים בעלי מליחות גבוהה, ועומק עם לחץ ניכר.

שווי פרוקריוטים בטבע ובחיי אדם

תפקידו של פרוקריוטים בטבע הוא משמעותי. קודם כל, הם אורגניזמים החיים הראשונים שמקורה על פני כדור הארץ. מדענים גילו כי חיידקים קדומים הופיעו לפני כ -3.5 מיליארד שנים. תאורית התאוריה האנדוסימביוטית עולה כי צאצאים אותם וכמה אברוני תאים איקריוטיים. בפרט, אנחנו מדברים על plastids ואת המיטוכונדריה.

פרוקריוטים רבים משמשים ביוטכנולוגיה לייצר תרופות, אנטיביוטיקה, אנזימים, הורמונים, דשנים קוטלי עשבים. איש כבר מזמן באמצעות התכונות המועילות של חיידקי חומצה לקטית לייצור גבינה, יוגורט, יוגורט, מוצרי חלב '. עם אורגניזמים אלה דרך בריכות ניקוי ואדמה ההלבשה של מתכות שונות. חיידקים מהווים את בני אדם מיקרופלורת המעי ובעלי חיים רבים. יחד עם קדומים הוא לממש חומרים רבים מחזור: חנקן, ברזל, גופרית, ומימן.

מצד שני, חיידקים רבים הם סוכני סיבתי של מחלות מסוכנות ידי ויסות המספרים של מינים רבים של צמחים ובעלי חיים. הם מגיפים, עגבת, כולרה, אנתרקס, דיפטריה.

אז קרא אורגניזמים פרוקריוטים שאת התאים חסרי גרעינים הנפיקו. החומר הגנטי שלהם מכיל את נוקלאואיד מורכב מולקולת דנ"א מעגלית. החל מאורגניזמים מודרני פרוקריוטים כוללים חיידקים קדומים.