Struktura i Funkcja Komórek Prokariotycznych

Komórki prokariotyczne mieszczą się w zakresie wielkości około 1-5µm i dlatego mogą być wyraźnie obserwowane przez mikroskopy. Niektóre komórki prokariotyczne mogą być jednak od nich większe.

Komórka prokariotyczna zawiera struktury zewnętrzne i wewnętrzne. Kapsuła, flagelle, filamenty osiowe, fimbrie i pili są obecne na zewnątrz ściany komórkowej, podczas gdy wnętrze komórki bakteryjnej zawiera cytoplazmę.

Flagella – Flagelle są strukturami podobnymi do bicza, zbudowanymi z białka i zapewniają komórce ruchliwość. Komórki prokariotyczne mogą być

• Monotrichous – komórki, które mają jedną flagellum.
• Lophotrichus – komórki, które mają kępkę flagelli znanych jako kępki, na jednym końcu komórki.
• Amphitrichous – Komórki, które mają flagi na dwóch końcach komórki.
• Peritrichous – Komórki, które mają flagi obejmujące całą komórkę na powierzchni.

Fimbriae i pili – Fimbriae są białkowymi, lepkimi, wystającymi strukturami używanymi przez komórki do przyczepiania się do siebie nawzajem i do obiektów wokół nich, podczas gdy pili są kanalikami, które służą do przenoszenia DNA z jednej komórki do drugiej.
Kapsuła W zależności od rodzaju bakterii, może istnieć zewnętrzna warstwa otaczająca, taka jak kapsuła lub warstwa śluzu, zbudowana z glikokaliksu

Ściana komórkowa – ściana komórkowa komórki prokariotycznej znajduje się na zewnątrz błony plazmatycznej. Zapewnia sztywność kształtu i struktury komórki oraz chroni ją przed środowiskiem. Ściana komórkowa bakterii zbudowana jest głównie z peptydoglikanu, a na podstawie składu ściany komórkowej bakterie dzieli się na organizmy gram-dodatnie i gram ujemne.

Membrana cytoplazmatyczna – błona cytoplazmatyczna jest błoną, która stanowi selektywną barierę między środowiskiem a wewnętrznymi strukturami komórki.

Cytoplazma

Cytoplazma jest gęstą, wodnistą, półprzezroczystą i elastyczną cieczą obecną wewnątrz komórki prokariotycznej. Stanowi ona około 80% wody i zawiera przede wszystkim białka (enzymy), węglowodany, lipidy, jony nieorganiczne i wiele związków małocząsteczkowych. Jony nieorganiczne są obecne w cytoplazmie w znacznie wyższych stężeniach niż w większości mediów.

Nukleoid/materiał genetyczny – Cytoplazma zawiera również region zwany nukleoidem, w którym znajduje się DNA komórki. Komórka prokariotyczna składa się z chromosomu, który nie jest zawarty w błonie jądrowej lub otoczce. Nukleoid lub chromosom bakteryjny składa się z zamkniętego kręgu dwuniciowego DNA, wielokrotnie dłuższego od długości komórki i jest silnie sfałdowany i zbity.

Rybosomy – Rybosomy są podstawową strukturą w komórce prokariotycznej po nukleoidzie. Składają się z kompleksu białek i RNA i są miejscem syntezy białek w komórce. Rybosomy prokariotyczne to 70S, składające się z podjednostek 50S i 30S (S oznacza współczynnik sydberga, który jest funkcją ich wielkości i kształtu, a określany jest przez szybkość ich sedymentacji w wirówce)

Ciałka wtrętowe – Wiele ziarnistych struktur znanych jako ciałka wtrętowe znajduje się w cytoplazmie niektórych bakterii. Zawierają one związki organiczne, takie jak skrobia, glikogen lub lipidy i działają jako rezerwy pokarmowe. Niektóre ciała zawierające siarkę i polifosforan są również znane jako granulki wolutynowe lub metachromatyczne.

Endospory – Wiele bakterii gram-dodatnich może tworzyć specjalne odporne, uśpione struktury zwane endosporami. Endospory rozwijają się wewnątrz wegetatywnych komórek bakteryjnych i są wyjątkowo odporne na stresy środowiskowe, takie jak ciepło, promieniowanie ultrafioletowe, promieniowanie gamma, chemiczne środki dezynfekujące i wysychanie.

Komórki prokariotyczne są znacznie mniejsze niż komórki eukariotyczne. Główne różnice między komórkami prokariotycznymi i eukariotycznymi są opisane poniżej:

.

Punkty do zapamiętania:

1. Wszystkie bakterie są prokariotami i są znacznie prostsze strukturalnie niż eukariota.
2. Większość bakterii ma ścianę komórkową poza błoną plazmatyczną, aby nadać im kształt i chronić je przed lizą osmotyczną.
3. Ściany bakterii są chemicznie złożone i zwykle zawierają peptydoglikan lub mureinę. Bakterie są często klasyfikowane jako gram dodatnie lub gram ujemne na podstawie różnic w strukturze ściany komórkowej i ich reakcji na barwienie metodą Grama.
4. Matryca cytoplazmatyczna zawiera ciała wtrętowe i rybosomy.
5. Prokariotyczny materiał genetyczny znajduje się w obszarze zwanym nukleoidem i nie jest otoczony błoną.
6. Struktury takie jak kapsułki, flagella i pili płciowe znajdują się poza ścianą komórkową.
7. Niektóre bakterie przeżywają niekorzystne warunki środowiskowe tworząc endospory, uśpione struktury odporne na ciepło, wysychanie i wiele chemikaliów.

.