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原核细胞的定义
原核细胞是结构和功能原始的单细胞实体,因为它们缺乏膜结合的细胞核和其他细胞器。“原核生物”一词来源于两个希腊单词,“pro”意为“之前”,“karyon”意为“细胞核”。原核生物被认为是地球上最早的生物,因为它们是最简单的生命形式。
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原核细胞的特征
原核细胞的一般特征如下:
- 一般来说,原核细胞的大小在0.1 - 5.0 μ m之间,比真核细胞小得多。
- 原核细胞的形状有球菌、杆菌、螺旋体和弧菌。然而,在自然界中也发现了具有这些形状的原核细胞。
- 原核细胞的细胞组织是原始的,因为它们缺乏膜结合的细胞核和其他膜结合的细胞器。
- 单染色体原核细胞的遗传物质是由单链DNA组成的。
- 在真核生物的染色体中发现的一种关键的蛋白质,组蛋白,在原核细胞中是不存在的。
- 原核细胞也缺乏核仁和有丝分裂器。
- 原核细胞的细胞壁是非纤维素的,由碳水化合物和脂类组成。
- 原核细胞是无性的,通过无性繁殖而不产生配子。
原核细胞的结构(组成/部分)
原核细胞的结构不如真核细胞复杂,因为它们有原始的细胞器。一般来说,大多数原核细胞有以下组成部分:
- 这是一些原核细胞的额外外壳,用来保护细胞免受外来入侵。
- 这种胶囊由多糖组成,可以让细胞附着在不同的表面,并保持细胞内的水分。
- 细胞壁是存在于荚膜内的原核细胞的坚硬核心。
- 大多数原核生物的细胞壁是由碳水化合物和脂类聚合物组成的,称为肽聚糖。
- 然而,在古菌细胞中,细胞壁不包含肽聚糖,而是一些被称为伪肽聚糖的其他结构。它由蛋白质和其他聚合物组成。
- 细胞壁为细胞提供形状,同时保护存在于细胞质中的细胞器。
- 在细胞壁下面是由磷脂组成的细胞膜。
- 磷脂形成双分子层,由甘油组成的脂质附在疏水磷酸盐头部和两个亲水脂肪酸尾部。
- 在古生菌中,磷脂尾巴通常是连接在一起的,形成单层结构而不是双层结构。
- 原核细胞的质膜为细胞提供保护,同时允许基本分子进出细胞。
- 细胞质是存在于细胞膜内的整个细胞空间。
- 它含有凝胶状的细胞溶胶和含有细胞必需的矿物质和其他离子的水基溶液。
- 此外,细胞质还包含其他的细胞结构,如染色体和核糖体。
- 所有的原核细胞都有70个核糖体。70S核糖体由两个亚基组成,30S和50S。
- 这里,50S亚基包含23S, 5S rRNA 30S亚基包含16S rRNA。
- 核糖体是原核细胞中最常见的内部结构。
- 核糖体的大小和数量在不同的原核细胞中是不同的。
- 核糖体负责多肽和蛋白质的形成。
病毒核心地区
- 原核细胞胞浆的类核区域包含一条圆形染色体和染色体外DNA的小环,称为质粒。
- 一个圆形染色体在真核生物中是作为遗传物质的一个拷贝而存在的,而不是DNA的两个拷贝。
- 原核生物基因组的大小也比真核生物基因组小。
- 反过来,质粒在染色体外独立复制。这些质粒可能携带一些非必需基因。
附件
- 许多原核细胞都有从细胞表面突出的细胞附属物鞭毛,毛和伞毛。
- 鞭毛是许多原核细胞中最常见的附肢。
- 这些像尾巴一样的结构帮助细胞四处移动。
- 毛是一种细长的丝状结构,用来将细胞粘在不同的表面上。
- Pilli是较长的纤维,在不同的细胞中有不同的作用。其中一个例子是性菌丸,它通过转移DNA分子的过程将两个细胞固定在一起动词的词形变化.
原核细胞的分裂(生殖)
如前所述,原核细胞无性繁殖而不形成配子。原核生物的无性繁殖方式有:
二分体
- 二元分裂是一种无性繁殖,单个活细胞或细胞器的大小是自身的两倍,然后分裂成两个完全相同的子细胞,其中每个子细胞都有潜力生长到原始细胞或细胞器的大小。
- 二元分裂是许多原核生物的繁殖方式,包括古细菌、蓝藻和真细菌。
- 在这个过程中,父细胞的遗传物质被平均地分成两个子细胞。因此,在新形成的原核细胞中没有观察到遗传变异。
二元裂变步骤
- 细胞的DNA分裂形成两个相同的DNA分子,两个DNA分子都向细胞膜移动。
- 然后细胞的大小翻倍,细胞膜慢慢开始分裂,每个细胞都有一个DNA的副本。
- 一旦细胞膜分裂完成,两股DNA之间就形成了细胞壁,将亲本细胞分裂成两个相同的子细胞。
复合
- 原核细胞的另一种无性繁殖方式是重组。
- 在这种情况下,一个细胞的遗传物质通过转导、转化和接合作用被合并到另一个原核生物的细胞中。
- 在接合中,两个细胞通过性菌球连接,基因通过菌球传递。
- 在转化过程中,原核细胞从环境中吸收遗传物质并将其整合到细菌染色体中。
- 在转导中,基因的交换是通过病毒感染发生的。噬菌体首先感染一种细菌,获取目标基因并将其转移到另一个细胞。
原核细胞的例子
细菌细胞
- 细菌是世界上所有生态系统中都存在的单细胞生物。
- 细菌细胞的细胞壁是由肽聚糖构成的,它使细胞坚韧而厚实。
- 胶囊是某些细菌所特有的,因此可能不存在于其他原核细胞中。
- 细菌的遗传物质以染色体的圆形线圈的形式存在。
- 例如细菌细胞大肠杆菌,链霉菌属spp,假单胞菌spp等等。
古细菌细胞(古生菌)
- 古菌细胞与细菌细胞相似,因为它们也是原始的单细胞生物。
- 古菌细胞大多存在于极端环境中,如温泉、海洋和沼泽地。
- 荚膜在古菌细胞中不存在,细胞壁由假肽聚糖组成,由蛋白质组成。
- 同样地,古菌细胞的细胞膜有一层磷脂,保护细胞免受恶劣环境的伤害。
- 古细菌细胞的例子有Halobacteriumspp,热原体属spp,硫化叶菌spp等等。
常见问题/修改问题的答案
原核细胞的三个例子是什么?
任何三种原核细胞都是蓝藻,大肠杆菌,和支原体。
原核细胞有核糖体吗?
是的,原核细胞有核糖体。核糖体为70型。
原核细胞有细胞核吗?
不,原核细胞没有膜结合的细胞核,但它们在细胞质中有一个包含遗传物质的类核区域。
原核细胞有线粒体吗?
不,原核细胞没有线粒体。
在原核细胞中发现DNA吗?
是的,DNA作为遗传物质和染色体外质体存在于原核细胞中。
原核细胞如何分裂?
原核细胞通过无性方式分裂,如二元分裂和偶联。
原核细胞短片(Exham先生生物学)
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关于原核生物和真核生物的良好信息
原核生物vs euokaryotes