ลักษณะของเซลล์โปรคาริโอตโครงสร้างของเซลล์ประเภท - ชีววิทยา - 2026

เซลล์นิวเคลียสมีความเรียบง่ายและไม่มีนิวเคลียสล้อมรอบด้วยโครงสร้างเมมเบรนพลาสม่า สิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องกับเซลล์ประเภทนี้เป็นเซลล์เดียวแม้ว่าพวกมันจะรวมกลุ่มกันและสร้างโครงสร้างทุติยภูมิได้เช่นโซ่

จากสามโดเมนของชีวิตที่ Carl Woese เสนอโปรคาริโอตสอดคล้องกับแบคทีเรียและอาร์เคีย โดเมนที่เหลือคือยูคาริโอประกอบด้วยเซลล์ยูคาริโอตที่มีขนาดใหญ่และซับซ้อนมากขึ้นโดยมีนิวเคลียสคั่นกลาง

เซลล์โปรคาริโอต ที่มา: โดย Ali Zifan จาก Wikimedia Commons

หนึ่งในความแตกต่างที่สำคัญที่สุดในวิทยาศาสตร์ชีวภาพคือความแตกต่างระหว่างเซลล์ยูคาริโอตและเซลล์โปรคาริโอต ในอดีตสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอตถือเป็นสิ่งที่เรียบง่ายไม่มีองค์กรภายในไม่มีออร์แกเนลล์และขาดโครงร่างเซลล์ อย่างไรก็ตามหลักฐานใหม่กำลังทำลายกระบวนทัศน์เหล่านี้

ตัวอย่างเช่นโครงสร้างได้รับการระบุในโปรคาริโอตที่อาจถือได้ว่าเป็นออร์แกเนลล์ ในทำนองเดียวกันพบโปรตีนที่คล้ายคลึงกับโปรตีนของยูคาริโอตที่ก่อตัวเป็นโครงร่างเซลล์

โปรคาริโอตมีความหลากหลายในแง่ของโภชนาการ พวกเขาสามารถใช้แสงจากดวงอาทิตย์และพลังงานที่มีอยู่ในพันธะเคมีเป็นแหล่งพลังงาน นอกจากนี้ยังสามารถใช้แหล่งคาร์บอนต่างๆเช่นคาร์บอนไดออกไซด์กลูโคสกรดอะมิโนโปรตีนเป็นต้น

โปรคาริโอตแบ่งออกเป็นเพศด้วยฟิชชันไบนารี ในกระบวนการนี้สิ่งมีชีวิตจะจำลองดีเอ็นเอแบบวงกลมเพิ่มปริมาตรและแบ่งออกเป็นเซลล์ที่เหมือนกันสองเซลล์

อย่างไรก็ตามมีกลไกในการแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรมที่ทำให้เกิดความแปรปรวนในแบคทีเรียเช่นการถ่ายทอดการผันและการเปลี่ยนรูป

ลักษณะทั่วไป

โปรคาริโอตเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่ค่อนข้างเรียบง่าย ลักษณะที่โดดเด่นที่สุดที่ระบุกลุ่มนี้คือการไม่มีนิวเคลียสที่แท้จริง พวกมันแบ่งออกเป็นสองสาขาใหญ่ ๆ คือแบคทีเรียที่แท้จริงหรือยูแบคทีเรียและอาร์เคียแบคทีเรีย

พวกมันตั้งรกรากที่อยู่อาศัยเกือบทุกชนิดตั้งแต่น้ำและดินไปจนถึงภายในของสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ รวมถึงมนุษย์ด้วย โดยเฉพาะอาร์เคียแบคทีเรียอาศัยอยู่ในบริเวณที่มีอุณหภูมิความเค็มและ pH สูงมาก

โครงสร้าง

เซลล์โปรคาริโอตโดยเฉลี่ย

โครงร่างสถาปัตยกรรมของโปรคาริโอตทั่วไปไม่ต้องสงสัยเลยว่า Escherichia coli ซึ่งเป็นแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในระบบทางเดินอาหารของเราตามปกติ

รูปร่างของเซลล์นั้นชวนให้นึกถึงแท่งและมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 um และยาว 2 um โพรคาริโอตล้อมรอบด้วยผนังเซลล์ซึ่งประกอบด้วยโพลีแซ็กคาไรด์และเปปไทด์เป็นหลัก

ผนังเซลล์ของแบคทีเรียเป็นลักษณะที่สำคัญมากและขึ้นอยู่กับโครงสร้างของมันทำให้สามารถสร้างระบบการจำแนกออกเป็นสองกลุ่มใหญ่ ๆ ได้แก่ แบคทีเรียแกรมบวกและแบคทีเรียแกรมลบ

ตามด้วยผนังเซลล์เราจะพบเมมเบรน (องค์ประกอบร่วมระหว่างโปรคาริโอตและยูคาริโอต) ของธรรมชาติของไขมันที่มีองค์ประกอบเทียมที่ฝังอยู่ในนั้นซึ่งแยกสิ่งมีชีวิตออกจากสภาพแวดล้อม

DNA เป็นโมเลกุลทรงกลมที่อยู่ในบริเวณเฉพาะที่ไม่มีเยื่อหุ้มหรือแยกออกจากไซโทพลาสซึม

ไซโทพลาสซึมมีลักษณะหยาบและมีไรโบโซมประมาณ 3,000 ตัวซึ่งเป็นโครงสร้างที่รับผิดชอบในการสังเคราะห์โปรตีน

ประเภทของโปรคาริโอต

โปรคาริโอตในปัจจุบันประกอบด้วยแบคทีเรียหลากหลายชนิดซึ่งแบ่งออกเป็นสองโดเมนใหญ่ ๆ ได้แก่ ยูแบคทีเรียและอาร์เคียแบคทีเรีย ตามหลักฐานกลุ่มเหล่านี้ดูเหมือนจะมีวิวัฒนาการที่แตกต่างกันมากในช่วงแรก ๆ

Archaebacteria เป็นกลุ่มของโปรคาริโอตที่มักอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีสภาวะผิดปกติเช่นอุณหภูมิหรือความเค็มสูง สภาพเหล่านี้หาได้ยากในปัจจุบัน แต่อาจแพร่หลายในยุคแรก ๆ ของโลก

ตัวอย่างเช่น thermoacidophiles อาศัยอยู่ในบริเวณที่อุณหภูมิสูงถึง 80 ° C และ pH เท่ากับ 2

ในส่วนของยูแบคทีเรียนั้นอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมทั่วไปสำหรับมนุษย์เรา พวกมันสามารถอาศัยอยู่ในดินน้ำหรืออาศัยอยู่ในสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ เช่นแบคทีเรียที่เป็นส่วนหนึ่งของระบบทางเดินอาหารของเรา

สัณฐานวิทยาของโปรคาริโอต

แบคทีเรียมีลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่หลากหลายและแตกต่างกัน ในบรรดาที่พบมากที่สุดเรามีลูกกลมที่เรียกว่ามะพร้าว สิ่งเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้ทีละคู่เป็นสายโซ่ใน tetrads เป็นต้น

แบคทีเรียบางชนิดมีลักษณะทางสัณฐานวิทยาคล้ายกับแท่งและเรียกว่า bacilli เช่นเดียวกับมะพร้าวพวกเขาสามารถพบได้ในการจัดเตรียมที่แตกต่างกันโดยมีมากกว่าหนึ่ง นอกจากนี้เรายังพบสไปโรเชต์ที่มีลักษณะเป็นเกลียวและที่มีรูปลูกน้ำหรือรูปทรงสี่เหลี่ยมที่เรียกว่าไวบริโอ

ลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่อธิบายไว้แต่ละชนิดอาจแตกต่างกันไปตามสายพันธุ์ต่างๆเช่นบาซิลลัสตัวหนึ่งอาจยาวกว่าอีกชนิดหนึ่งหรือมีขอบมนมากกว่าและมีประโยชน์ในการระบุชนิด

การทำสำเนา

การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ

การสืบพันธุ์ในแบคทีเรียเป็นแบบไม่อาศัยเพศและเกิดขึ้นโดยวิธีการฟิชชันแบบไบนารี ในกระบวนการนี้สิ่งมีชีวิต "แยกออกเป็นสองส่วน" อย่างแท้จริงส่งผลให้เกิดการโคลนของสิ่งมีชีวิตเริ่มต้น ต้องมีทรัพยากรที่เพียงพอเพื่อให้สิ่งนี้เกิดขึ้น

กระบวนการนี้ค่อนข้างง่าย: DNA แบบวงกลมจะจำลองแบบโดยสร้างเกลียวคู่สองอันที่เหมือนกัน ต่อมาสารพันธุกรรมจะอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์และเซลล์จะเริ่มเติบโตขึ้นจนมีขนาดเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ในที่สุดเซลล์ก็แบ่งตัวและแต่ละส่วนที่เกิดจะมีสำเนาดีเอ็นเอเป็นวงกลม

ในแบคทีเรียบางชนิดเซลล์สามารถแบ่งวัสดุและเจริญเติบโตได้ แต่จะไม่แบ่งตัวจนหมดและสร้างเป็นโซ่ชนิดหนึ่ง

แหล่งที่มาเพิ่มเติมของความแปรปรวนทางพันธุกรรม

มีเหตุการณ์การแลกเปลี่ยนยีนระหว่างแบคทีเรียที่อนุญาตให้มีการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและการรวมตัวกันใหม่ซึ่งเป็นกระบวนการที่คล้ายกับสิ่งที่เรารู้จักกันในชื่อการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ กลไกเหล่านี้คือการผันคำกริยาการแปลงและการแปลงสัญญาณ

การผันคำกริยาประกอบด้วยการแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรมระหว่างแบคทีเรียสองชนิดผ่านโครงสร้างที่คล้ายกับขนชั้นดีที่เรียกว่าพิลีหรือฟิมเบรียซึ่งทำหน้าที่เป็น "สะพาน" ในกรณีนี้จะต้องมีความใกล้ชิดทางกายภาพระหว่างบุคคลทั้งสอง

การเปลี่ยนแปลงเกี่ยวข้องกับการนำชิ้นส่วนดีเอ็นเอเปล่าที่พบในสิ่งแวดล้อม กล่าวคือในกระบวนการนี้ไม่จำเป็นต้องมีสิ่งมีชีวิตที่สอง

ในที่สุดเราก็มีการแปลโดยที่แบคทีเรียได้รับสารพันธุกรรมผ่านเวกเตอร์ตัวอย่างเช่น bacteriophages (ไวรัสที่ติดเชื้อแบคทีเรีย)

อาหารการกิน

แบคทีเรียต้องการสารที่รับประกันการอยู่รอดและให้พลังงานที่จำเป็นสำหรับกระบวนการของเซลล์ เซลล์จะรับสารอาหารเหล่านี้โดยการดูดซึม

โดยทั่วไปเราสามารถจำแนกธาตุอาหารเป็นสิ่งจำเป็นหรือพื้นฐาน (น้ำแหล่งคาร์บอนและสารประกอบไนโตรเจน) ทุติยภูมิ (เช่นไอออนบางชนิด: โพแทสเซียมและแมกนีเซียม) และธาตุที่จำเป็นในความเข้มข้นน้อยที่สุด (เหล็กโคบอลต์)

แบคทีเรียบางชนิดต้องการปัจจัยการเจริญเติบโตที่เฉพาะเจาะจงเช่นวิตามินและกรดอะมิโนและปัจจัยกระตุ้นที่แม้จะไม่จำเป็น แต่ก็ช่วยในกระบวนการเจริญเติบโตได้

ความต้องการทางโภชนาการของแบคทีเรียแตกต่างกันไปมาก แต่ความรู้ของพวกเขาเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้สามารถเตรียมอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีประสิทธิภาพเพื่อให้แน่ใจว่าสิ่งมีชีวิตที่สนใจจะเติบโต

หมวดโภชนาการ

แบคทีเรียสามารถจำแนกได้ตามแหล่งคาร์บอนที่พวกมันใช้ทั้งอินทรีย์หรืออนินทรีย์และขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของการผลิตพลังงาน

ตามแหล่งคาร์บอนเรามีสองกลุ่ม: ออโตโทรฟหรือลิโธโทรฟใช้คาร์บอนไดออกไซด์และเฮเทอโรโทรฟหรือออร์กาโนโทรฟที่ต้องการแหล่งคาร์บอนอินทรีย์

ในกรณีของแหล่งพลังงานเรายังมีสองประเภท ได้แก่ โฟโตโทรฟที่ใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์หรือพลังงานจากการแผ่รังสีและเคมีที่ขึ้นอยู่กับพลังงานของปฏิกิริยาเคมี ดังนั้นเมื่อรวมทั้งสองประเภทแบคทีเรียจึงสามารถแบ่งออกเป็น:

Photoautotrophs

พวกมันได้รับพลังงานจากแสงแดดซึ่งหมายความว่าพวกมันสามารถสังเคราะห์แสงได้และแหล่งที่มาของคาร์บอนคือก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

Photoheterotrophs

พวกมันสามารถใช้พลังงานที่เปล่งประกายเพื่อการพัฒนา แต่ไม่สามารถรวมก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เข้าด้วยกันได้ ดังนั้นจึงใช้แหล่งคาร์บอนอื่น ๆ เช่นแอลกอฮอล์กรดไขมันกรดอินทรีย์และคาร์โบไฮเดรต

Chemoautotrophs

พวกมันได้รับพลังงานจากปฏิกิริยาเคมีและสามารถรวมคาร์บอนไดออกไซด์เข้าด้วยกัน

Chemoheterotrophs

พวกเขาใช้พลังงานจากปฏิกิริยาทางเคมีและคาร์บอนมาจากสารประกอบอินทรีย์เช่นกลูโคสซึ่งใช้มากที่สุด - ไขมันและโปรตีน โปรดทราบว่าแหล่งพลังงานและแหล่งคาร์บอนนั้นเหมือนกันในทั้งสองกรณีดังนั้นความแตกต่างระหว่างทั้งสองจึงเป็นเรื่องยาก

โดยทั่วไปจุลินทรีย์ที่ถือว่าเป็นเชื้อโรคของมนุษย์อยู่ในประเภทสุดท้ายนี้และใช้กรดอะมิโนและสารประกอบไขมันของโฮสต์เป็นแหล่งคาร์บอน

การเผาผลาญอาหาร

การเผาผลาญประกอบด้วยปฏิกิริยาทางเคมีที่ซับซ้อนซึ่งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์ที่เกิดขึ้นภายในสิ่งมีชีวิตเพื่อให้สามารถพัฒนาและสืบพันธุ์ได้

ในแบคทีเรียปฏิกิริยาเหล่านี้ไม่แตกต่างจากกระบวนการพื้นฐานที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนมากขึ้น ในความเป็นจริงเรามีหลายเส้นทางที่ใช้ร่วมกันโดยเชื้อสายของสิ่งมีชีวิตทั้งสองเช่นไกลโคไลซิสเป็นต้น

ปฏิกิริยาของการเผาผลาญแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่ ๆ : ปฏิกิริยาทางชีวสังเคราะห์หรือปฏิกิริยาอะนาโบลิกและปฏิกิริยาการย่อยสลายหรือแคตาบอลิกซึ่งเกิดขึ้นเพื่อให้ได้พลังงานเคมี

ปฏิกิริยาคาตาบอลิกจะปล่อยพลังงานออกมาในลักษณะเซที่ร่างกายใช้ในการสังเคราะห์ส่วนประกอบทางชีวภาพ

ความแตกต่างพื้นฐานจากเซลล์ยูคาริโอต

โปรคาริโอตแตกต่างจากโปรคาริโอตโดยหลัก ๆ คือความซับซ้อนของโครงสร้างของเซลล์และกระบวนการที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ ด้านล่างนี้เราจะอธิบายความแตกต่างหลักระหว่างสองเชื้อสาย:

ขนาดและความซับซ้อน

โดยทั่วไปเซลล์โปรคาริโอตมีขนาดเล็กกว่าเซลล์ยูคาริโอต เดิมมีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 1 ถึง 3 µm ตรงกันข้ามกับเซลล์ยูคาริโอตที่สามารถเข้าถึง 100 µm อย่างไรก็ตามมีข้อยกเว้นบางประการ

แม้ว่าสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอตจะเป็นเซลล์เดียวและเราไม่สามารถสังเกตได้ด้วยตาเปล่า (เว้นแต่เราจะสังเกตอาณานิคมของแบคทีเรียเป็นต้น) เราไม่ควรใช้ลักษณะเฉพาะเพื่อแยกความแตกต่างระหว่างทั้งสองกลุ่ม ในยูคาริโอตเรายังพบสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว

ในความเป็นจริงเซลล์ที่ซับซ้อนที่สุดชนิดหนึ่งคือยูคาริโอตเซลล์เดียวเนื่องจากต้องมีโครงสร้างทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาซึ่งกักขังอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ สกุล Paramecium และ Trypanosoma เป็นตัวอย่างที่น่าสังเกตของสิ่งนี้

ในทางกลับกันมีโปรคาริโอตที่ซับซ้อนสูงเช่นไซยาโนแบคทีเรีย (กลุ่มโปรคาริโอตที่วิวัฒนาการของปฏิกิริยาสังเคราะห์ด้วยแสงเกิดขึ้น)

แกน

คำว่า "โปรคาริโอต" หมายถึงการไม่มีนิวเคลียส (pro = before; karyon = nucleus) ในขณะที่ยูคาริโอตมีนิวเคลียสที่แท้จริง (eu = true) ดังนั้นทั้งสองกลุ่มนี้จึงถูกแยกออกจากกันโดยการมีออร์แกเนลล์ที่สำคัญนี้

ในโปรคาริโอตสารพันธุกรรมจะกระจายไปในบริเวณเฉพาะของเซลล์ที่เรียกว่านิวคลีออยด์ - และไม่ใช่นิวเคลียสที่แท้จริงเนื่องจากไม่มีเยื่อหุ้มไขมันล้อมรอบ

ยูคาริโอตมีนิวเคลียสที่กำหนดและล้อมรอบด้วยเมมเบรนสองชั้น โครงสร้างนี้มีความซับซ้อนมากโดยนำเสนอบริเวณต่างๆภายในเช่นนิวคลีโอลัส นอกจากนี้ออร์แกเนลล์นี้สามารถโต้ตอบกับสภาพแวดล้อมภายในเซลล์ได้เนื่องจากมีรูขุมขนนิวเคลียร์

องค์กรของสารพันธุกรรม

โปรคาริโอตประกอบด้วยคู่เบสตั้งแต่ 0.6 ถึง 5 ล้านคู่ในดีเอ็นเอและคาดว่าสามารถกำหนดรหัสโปรตีนได้ถึง 5,000 ชนิด

ยีนโปรคาริโอตถูกจัดเรียงเป็นเอนทิตีที่เรียกว่าโอเปอรอนเช่นเดียวกับแลคโตสโอเพรอนที่รู้จักกันดีในขณะที่ยีนยูคาริโอตไม่มี

ในยีนเราสามารถแยกแยะ "พื้นที่" ได้ 2 แห่ง ได้แก่ อินตรอนและเอ็กซอน ก่อนหน้านี้เป็นส่วนที่ไม่มีรหัสสำหรับโปรตีนและขัดขวางภูมิภาคการเข้ารหัสที่เรียกว่า exons อินตรอนพบได้บ่อยในยีนยูคาริโอต แต่ไม่พบในโปรคาริโอต

โดยทั่วไปโปรคาริโอตเป็นเซลล์เดี่ยว (โหลดทางพันธุกรรมเดียว) และยูคาริโอตมีทั้งแบบเดี่ยวและแบบโพลีพลอยด์ ตัวอย่างเช่นมนุษย์เรามีซ้ำซ้อน ในทำนองเดียวกันโปรคาริโอตมีโครโมโซมเดียวและยูคาริโอตมากกว่าหนึ่งโครโมโซม

การบดอัดของสารพันธุกรรม

ภายในนิวเคลียสของเซลล์ยูคาริโอตแสดงองค์กรดีเอ็นเอที่ซับซ้อน สายโซ่ดีเอ็นเอยาว (ยาวประมาณสองเมตร) สามารถบิดในลักษณะที่สามารถรวมเข้ากับนิวเคลียสได้และในระหว่างกระบวนการแบ่งสามารถมองเห็นได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ในรูปของโครโมโซม

กระบวนการบีบอัดดีเอ็นเอนี้เกี่ยวข้องกับชุดของโปรตีนที่สามารถจับกับเส้นใยและสร้างโครงสร้างที่มีลักษณะคล้ายสร้อยคอมุกโดยที่เส้นใยนั้นแสดงด้วยดีเอ็นเอและลูกปัดด้วยไข่มุก โปรตีนเหล่านี้เรียกว่าฮิสโตน

ฮิสโตนได้รับการอนุรักษ์อย่างกว้างขวางตลอดวิวัฒนาการ กล่าวอีกนัยหนึ่งฮิสโตนของเรามีความคล้ายคลึงกับเมาส์อย่างไม่น่าเชื่อหรือไปไกลกว่าแมลง โครงสร้างมีกรดอะมิโนที่มีประจุบวกจำนวนมากซึ่งทำปฏิกิริยากับประจุลบของดีเอ็นเอ

ในโปรคาริโอตพบโปรตีนบางชนิดที่คล้ายคลึงกับฮิสโตนซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าฮิสโตนเหมือนกัน โปรตีนเหล่านี้มีส่วนช่วยในการควบคุมการแสดงออกของยีนการรวมตัวกันใหม่และการจำลองแบบของดีเอ็นเอและเช่นเดียวกับฮิสโตนในยูคาริโอตมีส่วนร่วมในการจัดระเบียบของนิวคลีออยด์

organelles

ในเซลล์ยูคาริโอตสามารถระบุชุดของช่องใต้เซลล์ที่มีความซับซ้อนสูงซึ่งทำหน้าที่เฉพาะได้

สิ่งที่เกี่ยวข้องมากที่สุดคือไมโทคอนเดรียซึ่งรับผิดชอบกระบวนการหายใจของเซลล์และการสร้าง ATP และในพืชคลอโรพลาสต์โดดเด่นด้วยระบบเยื่อหุ้มสามชั้นและเครื่องจักรที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง

ในทำนองเดียวกันเรามี Golgi complex, endoplasmic reticulum, vacuoles, lysosomes, peroxisomes และอื่น ๆ

โครงสร้างไรโบโซม

ไรโบโซม

ไรโบโซมประกอบด้วยเครื่องจักรที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์โปรตีนดังนั้นจึงต้องมีอยู่ทั้งในยูคาริโอตและโปรคาริโอต แม้ว่าจะเป็นโครงสร้างที่ขาดไม่ได้สำหรับทั้งสองอย่าง แต่ก็มีขนาดที่แตกต่างกัน

ไรโบโซมประกอบด้วยหน่วยย่อยสองหน่วย: อันใหญ่และเล็ก แต่ละหน่วยย่อยถูกระบุโดยพารามิเตอร์ที่เรียกว่าสัมประสิทธิ์การตกตะกอน

ในโปรคาริโอตหน่วยย่อยขนาดใหญ่คือ 50S และหน่วยย่อยขนาดเล็กคือ 30S โครงสร้างทั้งหมดเรียกว่า 70S ไรโบโซมกระจายอยู่ทั่วไซโทพลาสซึมซึ่งทำหน้าที่ของมัน

ยูคาริโอตมีไรโบโซมขนาดใหญ่หน่วยย่อยขนาดใหญ่คือ 60S หน่วยย่อยขนาดเล็กคือ 40S และไรโบโซมทั้งหมดถูกกำหนดให้เป็น 80S สิ่งเหล่านี้ตั้งอยู่ส่วนใหญ่ทอดสมออยู่ในร่างแหเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบหยาบ

ผนังเซลล์

ผนังเซลล์เป็นองค์ประกอบสำคัญในการเผชิญกับความเครียดจากออสโมติกและทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้น โปรคาริโอตเกือบทั้งหมดและยูคาริโอตบางกลุ่มมีผนังเซลล์ ความแตกต่างอยู่ที่ลักษณะทางเคมีของมัน

ผนังแบคทีเรียประกอบด้วย peptidoglycan ซึ่งเป็นโพลีเมอร์ที่ประกอบด้วยองค์ประกอบโครงสร้าง 2 อย่างคือ N-acetyl-glucosamine และ N-acetylmuramic acid ซึ่งเชื่อมโยงกันด้วยพันธะประเภทβ-1,4

ภายในเชื้อสายยูคาริโอตยังมีเซลล์ผนังซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในเชื้อราบางชนิดและในพืชทุกชนิด สารประกอบที่มีมากที่สุดในผนังของเชื้อราคือไคตินและในพืชคือเซลลูโลสซึ่งเป็นโพลิเมอร์ที่ประกอบด้วยหน่วยกลูโคสจำนวนมาก

การแบ่งเซลล์

ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้โปรคาริโอตหารด้วยฟิชชันไบนารี ยูคาริโอตมีระบบการแบ่งที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับขั้นตอนต่างๆของการแบ่งนิวเคลียร์ทั้งแบบไมโทซิสหรือไมโอซิส

วิวัฒนาการและการจำแนกประเภท

โดยทั่วไปเราใช้ในการกำหนดสายพันธุ์ตามแนวคิดทางชีววิทยาที่เสนอโดย E. Mayr ในปี 1989: "กลุ่มของประชากรตามธรรมชาติที่ผสมกันระหว่างกันซึ่งแยกตัวจากกลุ่มอื่นได้"

การนำแนวคิดนี้ไปใช้กับสิ่งมีชีวิตที่ไม่มีเพศสัมพันธ์เช่นเดียวกับกรณีของโปรคาริโอตนั้นเป็นไปไม่ได้ ดังนั้นจึงต้องมีวิธีอื่นในการเข้าหาแนวคิดเรื่องสปีชีส์เพื่อจำแนกสิ่งมีชีวิตเหล่านี้

อ้างอิงจากRosselló-Mora et al. (2011) แนวคิด phylo-phenetic เข้ากันได้ดีกับเชื้อสายนี้: "ชุดของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดที่มีลักษณะทางเดียวและทางพันธุกรรมที่มีความคล้ายคลึงกันโดยทั่วไปในระดับสูงและสามารถวินิจฉัยได้โดยคุณสมบัติทางฟีโนไทป์ที่แยกแยะได้"

ก่อนหน้านี้โปรคาริโอตทั้งหมดถูกจัดอยู่ใน "โดเมน" เดียวจนกระทั่ง Carl Woese แนะนำว่าต้นไม้แห่งชีวิตควรมีสามกิ่งหลัก ตามการจำแนกประเภทนี้โปรคาริโอตมีสองโดเมน ได้แก่ Archaea และ Bacteria

ภายในแบคทีเรียเราพบ 5 กลุ่ม ได้แก่ โปรตีโอแบคทีเรียหนองในเทียมสไปโรเชตไซยาโนแบคทีเรียและแบคทีเรียแกรมบวก ในทำนองเดียวกันเรามีกลุ่มอาร์เคีย 4 กลุ่มหลัก ได้แก่ Euryarchaeota, TACK Group, Asgard และ DPANN Group

ข้อมูลเชิงลึกใหม่

หนึ่งในแนวคิดที่แพร่หลายที่สุดในชีววิทยาคือความเรียบง่ายของโปรคาริโอตไซโตซอล อย่างไรก็ตามมีหลักฐานใหม่ที่บ่งชี้ว่ามีองค์กรที่มีศักยภาพในเซลล์โปรคาริโอต ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามพลิกความเชื่อเรื่องการไม่มีออร์แกเนลล์โครงร่างโครงร่างและลักษณะอื่น ๆ ในเชื้อสายเซลล์เดียวนี้

ออร์แกเนลล์ในโปรคาริโอต

ผู้เขียนข้อเสนอที่แปลกใหม่และเป็นที่ถกเถียงกันนี้รับรองว่ามีระดับของการแบ่งตัวในเซลล์ยูคาริโอตโดยส่วนใหญ่อยู่ในโครงสร้างที่คั่นด้วยโปรตีนและไขมันภายในเซลล์

ตามที่ผู้ปกป้องแนวคิดนี้ออร์แกเนลล์เป็นช่องที่ล้อมรอบด้วยเยื่อชีวภาพที่มีหน้าที่ทางชีวเคมีเฉพาะ ในบรรดา "ออร์แกเนลล์" ที่เหมาะกับคำจำกัดความนี้เรามีเนื้อไขมันคาร์บอกซีโซเมสแวคิวโอลของก๊าซและอื่น ๆ

Magnetosomes

ช่องที่น่าสนใจที่สุดแห่งหนึ่งของแบคทีเรียคือแมกนีโทโซม โครงสร้างเหล่านี้เกี่ยวข้องกับความสามารถของแบคทีเรียบางชนิดเช่น Magnetospirillum หรือ Magnetococcus ในการใช้สนามแม่เหล็กในการวางแนว

โครงสร้างเป็นร่างกายขนาดเล็ก 50 นาโนเมตรล้อมรอบด้วยเมมเบรนไขมันซึ่งภายในประกอบด้วยแร่ธาตุแม่เหล็ก

เยื่อสังเคราะห์แสง

นอกจากนี้โปรคาริโอตบางชนิดยังมี "เยื่อสังเคราะห์แสง" ซึ่งเป็นช่องที่มีการศึกษามากที่สุดในสิ่งมีชีวิตเหล่านี้

ระบบเหล่านี้ทำงานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการสังเคราะห์แสงเพิ่มจำนวนโปรตีนสังเคราะห์แสงที่มีอยู่และเพิ่มพื้นผิวเยื่อที่สัมผัสกับแสงให้มากที่สุด

ช่องใน

ไม่สามารถติดตามเส้นทางวิวัฒนาการที่เป็นไปได้จากช่องที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ไปจนถึงออร์แกเนลล์ที่ซับซ้อนสูงของยูคาริโอต

อย่างไรก็ตามสกุล Planctomycetes มีชุดของช่องภายในซึ่งชวนให้นึกถึงออร์แกเนลล์ในตัวเองและสามารถเสนอเป็นบรรพบุรุษของแบคทีเรียของยูคาริโอตได้ ในสกุล Pirellula มีโครโมโซมและไรโบโซมล้อมรอบด้วยเยื่อชีวภาพ

ส่วนประกอบของโครงร่างโครงร่าง

ในทำนองเดียวกันมีโปรตีนบางชนิดที่ได้รับการพิจารณาในอดีตว่าเป็นลักษณะเฉพาะของยูคาริโอตรวมถึงเส้นใยที่จำเป็นซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงร่างโครงร่างโครงร่างเซลล์: tubulin, actin และเส้นใยกลาง

การตรวจสอบล่าสุดประสบความสำเร็จในการระบุโปรตีนที่เป็นเนื้อเดียวกันกับ tubulin (FtsZ, BtuA, BtuB และอื่น ๆ ) ถึงแอกติน (MreB และ Mb1) และไปยังเส้นใยระดับกลาง (CfoA)

อ้างอิง

1. คูเปอร์, GM (2000). เซลล์: วิธีการระดับโมเลกุล Sinauer Associates
2. Dorman, CJ, & Deighan, P. (2003). การควบคุมการแสดงออกของยีนโดยโปรตีนคล้ายฮิสโตนในแบคทีเรีย ความคิดเห็นปัจจุบันด้านพันธุศาสตร์และการพัฒนา, 13 (2), 179-184.
3. Guerrero, R. , & Berlanga, M. (2007). ด้านที่ซ่อนอยู่ของเซลล์โปรคาริโอต: ค้นพบโลกของจุลินทรีย์อีกครั้ง จุลชีววิทยานานาชาติ, 10 (3), 157-168.
4. Murat, D. , Byrne, M. , & Komeili, A. (2010). ชีววิทยาของเซลล์ของออร์แกเนลล์โปรคาริโอต มุมมองของ Cold Spring Harbor ในชีววิทยา a000422
5. Rosselló-Mora, R. , & Amann, R. (2001). แนวคิดเกี่ยวกับสายพันธุ์สำหรับโปรคาริโอต บทวิจารณ์จุลชีววิทยาของ FEMS, 25 (1), 39-67
6. Slesarev, AI, Belova, GI, Kozyavkin, SA, & Lake, JA (1998) หลักฐานสำหรับต้นกำเนิดโปรคาริโอตของฮิสโตน H2A และ H4 ก่อนการเกิดของยูคาริโอต การวิจัยกรดนิวคลีอิก, 26 (2), 427-430.
7. Souza, WD (2012). เซลล์โปรคาริโอต: การจัดโครงสร้างของโครงร่างโครงร่างและออร์แกเนลล์ Memórias do Instituto Oswaldo Cruz, 107 (3), 283-293