• Kas ir prokariotu šūna?
• Uztura mehānismi
• Prokariotu šūnu veidi
• Prokariotu šūnas daļas un funkcijas
• Eikariotu šūna

Mēs izskaidrojam, kas ir prokariotu šūna, tās sastāvdaļas un to funkcijas. Arī ar ko tā atšķiras no eikariotu šūnas.

Prokariotu organismi evolucionāri ir pirms eikariotiem.

Kas ir prokariotu šūna?

Prokariotu vai prokariotu šūnas veido dzīvos vienšūnu organismus, kas pieder Prokariota lielvalstij vai impērijai vai arheju un baktēriju domēniem, atkarībā no vēlamās bioloģiskās klasifikācijas.

Prokariotu šūnu galvenā īpašība ir tā, ka tām nav membrānas, kas norobežo šūnu kodols un tā vietā viņi prezentē savu ģenētiskais materiāls izkaisīti citoplazma, tikko pulcējās apgabalā, ko sauc par nukleoīdu.

Prokariotu organismi (pro- nozīmē "pirms" un karyo kas attiecas uz "kodolu") ir evolūcijas ziņā pirms eikariotiem, tas ir, tiem, kuriem ir šūnas kodols. Lai gan prokariotu šūnas radās ļoti tālā pagātnē, tas nenozīmē, ka tās ir pazudušas no Zeme. Patiesībā visvienkāršākās dzīvības formas joprojām ir prokariotu organismi, piemēram, baktērijas un arkas.

Šī vienkāršība, kas raksturo prokariotu organismus, ir ļāvusi tiem ļoti dažādot, kas izpaužas kā vielmaiņas ārkārtīgi daudzveidīga (ne tas pats ar eikariotiem) un milzīga daudzveidība attiecībā uz pielāgošanos dažādiem vides, veidi uzturs vai pat šūnu struktūra.

Uztura mehānismi

Prokariotu šūnas var būt autotrofiskas (tās veido pašas ēdiens) vai heterotrofiski (tie barojas ar organiskām vielām, ko ražo cita dzīva būtne), gan aerobi (dzīvei nepieciešams skābeklis), gan anaerobie (dzīvei nav nepieciešams skābeklis), kas izpaužas vairākos uztura mehānismos:

• Fotosintēze. Kā augi, daži prokarioti var izmantot enerģiju saules gaisma sintezēt organisks materiāls no neorganisks materiāls, gan skābekļa klātbūtnē, gan bez tā. Ir divu veidu fotosintēze: skābekļa fotosintēze (kas ražo skābekli) un anoksigēnā fotosintēze (neražo skābekli).
• Ķīmijsintēze. Līdzīgs fotosintēze, šūnas veic neorganisko vielu oksidēšanu kā mehānismu, lai iegūtu savu enerģiju un iegūtu savas organiskās vielas augšanai. Ķīmijsintēze atšķiras no fotosintēzes ar to, ka pēdējā kā enerģijas avotu izmanto saules gaismu.
• Saprofītisks uzturs. Tā pamatā ir citu atstāto organisko vielu sadalīšanās dzīvās būtnesvai nu pēc nāves, vai kā viņu pašu paliekas barošana.
• Simbiotisks uzturs. Daži prokarioti asociējas ar citām dzīvām būtnēm, iegūst organiskās vielas, lai pastāvētu no tām, un tiek radīts abpusējs labums.
• Parazītu uzturs. Ir prokariotiski organismi (parazīti), kas barojas ar cita lielāka (saimnieka vai saimniekorganisma) organiskajām vielām, kurām procesā tie kaitē (lai gan tiešā veidā to nenogalina).

Visbeidzot, prokariotu šūnu vairošanās var būt divu veidu: aseksuāla (pēc mehānisma mitoze) vai paraseksuāli (iejaucas trīs procesi, kas saistīti ar ģenētiskā materiāla apmaiņu un izmaiņu iekļaušanu: konjugācija, transdukcija un transformācija DNS).

Prokariotu šūnu veidi

Kokosriekstu baktērijām ir vairāk vai mazāk sfēriska un vienmērīga forma.

Prokariotu šūnām var būt daudz dažādu formu un bieži vien pat vienādas sugas tam var būt mainīgas formas, ko sauc par pleomorfismu. Tomēr var izdalīt trīs galvenos morfoloģijas veidus:

• Kokosrieksts. Tas ir tipisks morfoloģisks baktēriju veids, kam ir vairāk vai mazāk sfēriska un vienmērīga forma. Baktērijas var atrasties arī kokos grupās pa diviem (diplokoki), četru koku grupās (tetrakoki), ķēdēs (streptokoki) un kokos neregulārās vai grupētās grupās (stafilokoki). Piemēram: Streptococcus pneumoniae, viens no bakteriālās pneimonijas izraisītājiem.
• Bacillus. Stieņa formas ar noapaļotiem galiem, tas ietver plašu baktēriju un citu brīvi dzīvojošu saprofītu organismu klāstu. Baciļus var atrast arī grupās pa diviem vai pavedieniem. Piemēram: Escherichia coli un Clostridium botulinum.
• Spirilum Spirālveida formā tie parasti ir ļoti mazi un svārstās no patogēnām līdz autotrofiskām baktērijām. Piemēram: Campylobacter ģints sugas, piemēram, Campylobacter jejuni, pārtikas izraisīts patogēns, kas izraisa kampilobakteriozi.
• Spirohete. Viņiem ir arī spirālveida formas, taču tie ir ļoti iegareni un elastīgi. Piemēram: Leptospira ģints sugas, kas izraisa leptospirozi.
• Vibrions Tie ir komata formas stieņi. Šajā grupā ietilpst vibrio tipa baktērijas, proteobaktēriju ģints, kas ir atbildīgas par lielāko daļu cilvēku un augstāko dzīvnieku infekcijas slimību, īpaši tām, kas raksturīgas gremošanas traktam. Vispazīstamākais ir holēras izraisītājs Vibrio cholerae.
• Šo formu varianti ir kokobacilli (ovāli) un korineformas baktērijas, neregulāri baciļi ar uzliesmotu galu.

Prokariotu šūnas daļas un funkcijas

Prokariotu šūnai ir šādas struktūras:

• Plazmas membrāna. Tā ir robeža, kas sadala telpas iekšpusi un ārpusi šūna un tas kalpo kā filtrs, kas ļauj iekļūt un/vai iziet no vielas (piemēram, barības vielu pievienošana vai atkritumu novadīšana).
• Šūnu siena. Tas sastāv no spēcīga un stingra slāņa, kas atrodas ārpus šūnas membrānas, kas piešķir šūnai noteiktu formu un papildu aizsardzības slāni. Šūnu sienas klātbūtne ir iezīme, kas ir kopīga starp augiem, aļģēm un sēnes, lai gan šīs šūnu struktūras sastāvs katrā no šīm organismu grupām ir atšķirīgs.
• Citoplazma. Tā ir ļoti smalka koloidāla viela, kas veido šūnas "ķermeni" un atrodas šūnas iekšpusē.
• Nukleoīdi. Tas nekļūst par kodolu, tas ir ļoti izkliedēts reģions, kas ir daļa no citoplazmas, kur parasti ir viena apļveida DNS molekula, ko var saistīt ar nelielu daudzumu RNS un nehistoniskie proteīni Šī DNS molekula ir būtiska, lai pavairošana.
• Ribosomas. Tie ir kompleksi olbaltumvielas un RNS gabali, kas ļauj ekspresēt un tulkot Ģenētiskā informācijaCitiem vārdiem sakot, tie sintezē olbaltumvielas, kas šūnai nepieciešamas tās dažādos bioloģiskajos procesos, kā noteikts DNS.
• Prokariotu nodalījumi. Tie ir unikāli prokariotu šūnām. Tie atšķiras atkarībā no organisma veida, un tiem ir ļoti specifiskas funkcijas jūsu metabolismā. Daži piemēri: hlorosomas (nepieciešamas fotosintēzei), karboksilsomas (lai fiksētu oglekļa dioksīds (CO2), fikobilisomas (molekulārie pigmenti saules gaismas savākšanai), magnetosomas (ļauj orientēties atbilstoši Zemes magnētiskajam laukam) utt.

Turklāt šajās šūnās var būt citas struktūras, piemēram:

• Flagellum. Tā ir pātagas formas organelle, ko izmanto, lai mobilizētu šūnu, kā propelenta asti.
• Ārējā membrāna. Tā ir papildu šūnu barjera, kas raksturo gramnegatīvās baktērijas.
• Kapsula. Tas ir slānis, ko veido polimēri organisks, kas nogulsnējas ārpus šūnas sienas. Tam ir aizsargfunkcija, un to izmanto arī kā pārtikas uzglabāšanas un atkritumu izmešanas vietu.
• Periplazma. Tā ir telpa, kas ieskauj citoplazmu un atdala to no ārējām membrānām, kas ļauj nodrošināt lielāku efektivitāti dažāda veida enerģijas apmaiņā.
• Plazmīdas Tās ir nehromosomu DNS formas, apļveida formas, kas noteiktās baktērijās pavada baktēriju DNS un replikējas neatkarīgi, kas tām piešķir būtiskas īpašības lielākai pielāgošanās spējai vide.

Eikariotu šūna

Eikariotu šūnas atšķiras no prokariotu šūnām ar to, ka to citoplazmā (kur atrodas lielākā daļa šūnas DNS) ir noteikts kodols un ar to, ka tajās ir membrānas organoīdi (kam šūnā ir noteiktas funkcijas, piemēram, mitohondriji un hloroplasti).

Lai gan šī atšķirība var šķist smalka, tā ir pamatā milzīgām pārmaiņām reprodukcijā un citos dzīvībai svarīgos procesos, kas noveda pie augstāka līmeņa šūnu sarežģītības, bez kurām nebūtu spējušas attīstīties daudzšūnu būtnes ar sarežģītām un pārākām organizācijām.