原核细胞的结构与功能

原核细胞的结构与功能

原核细胞的大小约为1-5µm,在显微镜下可以清楚地观察到。然而,一些原核细胞可能比这个还要大。

原核细胞包含外部和内部结构。细胞壁外有蒴果、鞭毛、轴丝、茸毛和菌毛,而细菌细胞内部有细胞质。

Bacterial-structure

鞭毛。鞭毛是由蛋白质构成的鞭状结构,为细胞提供运动性。原核细胞可能是

  • 一毛细胞-只有一根鞭毛的细胞。
  • 鞭毛细胞-在细胞一端有一簇鞭毛的细胞。
  • 两毛细胞-细胞两端有鞭毛的细胞。
  • 周围细胞-表面有鞭毛覆盖整个细胞的细胞。

伞毛和菌毛伞是蛋白质状的、粘性的、投影的结构,细胞通过它来相互连接,并附着在它们周围的物体上,而菌毛是用来将dna从一个细胞转移到另一个细胞上的小管。
根据细菌的类型,可能有一个外部的周围层。由糖萼构成的蒴果或粘液层

Cellwall -原核细胞的细胞壁存在于质膜外。它为细胞形状和结构提供刚性,并保护细胞免受其环境的影响。细菌细胞壁主要由肽聚糖组成,根据细胞壁的组成将细菌分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。

胞质膜,细胞质膜是一种在环境和细胞内部结构之间提供选择性屏障的膜。

细胞质

胞浆厚。水状的、半透明的和弹性的液体存在于原核细胞内。它约含有80%的水,主要含有蛋白质(酶)、碳水化合物、脂类、无机离子和许多低分子量化合物。无机离子在细胞质中的浓度比在大多数培养基中要高得多。

类核/遗传物质-细胞质还包含一个称为类核的区域,这是细胞DNA所在的地方。原核细胞由不包含在核膜或包膜内的染色体组成。类核或细菌染色体包括一个双链DNA的闭合环,是细胞长度的许多倍,高度折叠和紧密。

核糖体-核糖体是原核细胞中仅次于类核的主要结构。它们是由蛋白质和RNA组成的复合体,是细胞中蛋白质合成的场所。原核核糖体为70S,由50S和30S亚单位组成(S代表西德伯格系数,它是其大小和形状的函数,并由其在离心机中的沉降速率决定)。

包涵体,在某些细菌的细胞质中发现了许多被称为包涵体的粒状结构。这些含有有机化合物,如淀粉、糖原或脂质,并作为食物储备。也发现了一些含硫和聚磷酸盐的小体,称为异色粒或异色粒。

内生孢子,一些革兰氏阳性细菌可以形成一种特殊的耐药休眠结构,称为内生孢子。内孢子在营养细菌细胞内发育,对高温、紫外线辐射、伽马辐射、化学消毒剂和干燥等环境胁迫具有极强的抵抗力。

原核细胞比真核细胞小得多。原核细胞与真核细胞的主要区别如下:

特征 原核细胞 真核细胞
细胞壁 多层的复杂成分,通常包含肽聚糖 组成简单,没有发现肽聚糖
等离子体膜 不含碳水化合物或固醇 含有碳水化合物和固醇
Glycocalyx 以蒴果或粘液层的形式存在 存在于无细胞壁的细胞中
细胞的细胞器 一个也没有。只有一些包涵体存在 ER,高尔基体,溶酶体,线粒体,溶酶体
不清楚的,无核膜或核仁 细胞核清晰,有核膜和细胞核
染色体 单圆染色体,无组蛋白,为核物质 发现多个线性染色体与组蛋白
核糖体 70年代 80年代
细胞分裂 二分体 有丝分裂

指出,记住:

  1. 所有细菌都是原核生物,在结构上比真核生物简单得多。
  2. 大多数细菌在质膜外都有细胞壁,以使它们成形,并保护它们不被渗透裂解。
  3. 细菌壁在化学上是复杂的,通常含有肽聚糖或酪蛋白。根据细菌细胞壁结构的差异和对革兰氏染色的反应,细菌通常被分为革兰氏阳性或革兰氏阴性
  4. 细胞质基质包含包涵体和核糖体。
  5. 原核遗传物质位于一个称为类核的区域,不被膜包围。
  6. 细胞壁外有囊、鞭毛和性毛等结构。
  7. 一些细菌通过形成内孢子、休眠结构、耐热、干燥和许多化学物质而在不利的环境条件下生存。

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