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4.4:

原核生物

JoVE 核
生物学
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JoVE 核 生物学
Prokaryotic Cells

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古细菌和细菌是原核生物 微小单细胞生物 所有原核细胞都被一层 可选择渗透的细胞质膜包围 外部可以被肽聚糖壁覆盖 肽聚糖壁是氨基酸和糖的聚合物 原核细胞为了获得额外的保护 为了维持其渗透压和整体形状 在这个构造之外​​还有另一层防御 就是亲水胶鞘 一个增强粘性的多糖环绕 在内部,细胞物质,包括遗传物质 游离存在于凝胶状细胞质中 没有细胞核 DNA 是未螺旋化的单个双链聚集在中央部分 称为类核 它可以与自由漂浮的蛋白质相互作用 质粒,那些小的圆形物质 与染色体 DNA 是分离的 它可以独立复制,以提供生存优势 就像抗生素抗性 除了这些普遍的相似结构外 不同的物种也有各自独特的蛋白质 和脂质细胞器 例如,蓝绿藻 有固定碳结构的羧酶体 有帮助光合作用的类囊体 能在低强度下促进光吸收 又例如,趋磁细菌有磁小体 指导他们沿着磁力线的移动 其他还有,孢子形成内含物 用于储存多余的营养素 尽管它们因为细胞区室划分简单 而默默无闻 但原核细胞的进化使之 足以在复杂的环境中生存

4.4:

原核生物

原核生物是古细菌和细菌域中的单细胞小生物。细菌包括许多常见的有机体,如沙门氏菌和大肠杆菌,而古生菌包括生活在恶劣环境中的极端微生物,如火山泉。

与真核细胞一样,所有的原核细胞都被质膜包围,并有包含遗传指令的DNA、充满细胞内部的细胞质和合成蛋白质的核糖体。然而,与真核细胞不同,原核生物缺乏细胞核或其它膜结合的细胞内细胞器。它们的细胞成分通常在细胞质中自由漂浮,尽管它们的DNA通常由单个圆形染色体组成,聚集在一个称为核仁的区域内。

在细胞质内,许多原核生物都有称为质粒的小环状DNA片段。它们不同于核仁中的染色体DNA,往往只有一些基因,例如抗生素抗性基因。质粒是自我复制的,可以在原核生物之间传播。

大多数原核生物的细胞壁是由位于质膜外的肽聚糖构成的,它在物理上保护细胞,并帮助细胞在不同的环境中保持渗透压。许多原核生物的细胞壁上还覆盖着一层粘性的囊膜,使生物体能够粘附在基质上或彼此之间,从而提供额外的保护。

虽然原核生物没有膜结合的细胞器,但有些原核生物的质膜有内折,可以执行特殊功能,如蓝藻的光合作用。因此,虽然原核生物比真核生物简单,但它们确实有一些独特的结构,有助于它们执行复杂的功能,并允许它们生活在各种各样的环境中。

Suggested Reading

Oikonomou, Catherine M., and Grant J. Jensen. “A New View into Prokaryotic Cell Biology from Electron Cryotomography.” Nature Reviews. Microbiology 14, no. 4 (April 2016): 205–20. [Source]

Murat, Dorothee, Meghan Byrne, and Arash Komeili. “Cell Biology of Prokaryotic Organelles.” Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 2, no. 10 (October 2010). [Source]