Прокариоты

Прокариоты

Систематика

Строение типичной клетки прокариот

Научная классификация

Домен: Прокариоты

Международное научное название

Procaryota

Домены

Бактерии (Bacteria)
Археи (Archaea)

Биология Биосинтез белка у прокариот Трансляция

Прокариоты (лат. Procaryota, от лат. pro — «перед», «до» и греч. κάρυον — «ядро») или безъядерные — одноклеточные живые организмы, не обладающие (в отличие от эукариот) клеточным ядром и хромосомным аппаратом.

Различными авторами могут считаться как царством, так и надцарством (доменом)^[1].

Типичные размеры — 1−10 мкм, встречаются клетки до 750 мкм. Нить ДНК как правило свёрнута кольцеобразно в центре клетки (нуклеоиде).

К прокариотам относят бактерии (например, риккетсии, микоплазмы, синезелёные водоросли) и археи.

Отличительные признаки[править]

Отсутствие ядра: ДНК линейная и двухцепочечная, свернута (как правило) в единственный кольцевой нуклеоид, не образует комплексов с гистонами, регуляция работы генов осуществляется через метаболиты.
Отсутствие органелл, в том числе митохондрий (впрочем, встречаются примитивный цитоскелет и внутренние мембраны): дыхание и фотосинтез идут на мембране.
Размножаются делением, распространен горизонтальный перенос генов и псевдосексуальный процесс.
Отличаются меньшими, чем у эукариот, размерами и строением рибосом: на этой особенности основано действие определенных классов антибиотиков.

История[править]

Термины «прокариоты» и «эукариоты» были введены в 1925 г. французским учёным-протистологом Эдуардом Шаттоном (Chatton E.)^[2].

В 1971 году Гюнтер Стент (Gunther Stent) в своем тексте «Молекулярная генетика» (Molecular Genetics) использовал надцарства (superkingdom) прокариот (Prokaryota) и эукариот (Eukaryota)^[3].

Стениер предложил рассматривать термины «прокариоты» и «бактерии» в качестве синонимов^[4].

Систематика[править]

→ Систематика прокариот

Разделены в 1977 году Карлом Вёзе на:

Экология и условия существования[править]

Часто образуют сообщества: биопленки и маты. Формируют «фон» биосферы для более специализированных эукариот (прокариоты-паразиты, в частности, являются причиной большинства инфекционных заболеваний).

Прокариоты способны существовать в несравненно большем диапазоне условий внешней среды, чем эукариотные организмы. Среди прокариот есть организмы, которые при обязательном наличии воды могут жить и размножаться без кислорода, в подводных вулканических источниках при температуре до 300°С, кислой (pH 1 и ниже) и щелочной (pH 11 и выше) средах, при давлении 1000 атмосфер, высоких концентрациях тяжелых металлов и соли (до 30 %), высоких уровнях радиации. Но не могут расти в аэрозолях и во льду.

Эволюция[править]

Скорее всего, являются первыми организмами на Земле. Возможное происхождение первых прокариот из протобионтов изучает теория абиогенеза.

Строение прокариотической клетки[править]

→ Строение прокариотической клетки

Строение типичной прокариотической клетки: капсула, клеточная стенка, плазматическая мембрана, цитоплазма, рибосомы, плазмида, пили, жгутик, нуклеоид

Прокариотические клетки — клетки, не имеющие оформленного ядра и мембранных органелл.

Характерны для бактерий и архей и отличаются простотой строения по сравнению с эукариотическими клетками.

Прокариотическая клетка состоит из следующих основных компонентов^[5]:

Клеточная стенка — прочный слой, окружающий клетку снаружи, придающий ей форму и защищающий от механических повреждений и осмотического лизиса.

Клеточная мембрана — тонкая плёнка под клеточной стенкой, контролирующая обмен веществ между клеткой и окружающей средой.

Цитоплазма — внутреннее содержимое клетки, где происходят основные биохимические процессы.

Нуклеоид — область цитоплазмы, содержащая наследственный материал в виде кольцевой дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). У прокариот нет ядра, ограниченного мембраной.

Рибосомы — органеллы, осуществляющие синтез белка. Прокариотические рибосомы имеют меньший размер по сравнению с эукариотическими (70S против 80S).

Плазмиды — небольшие кольцевые молекулы ДНК, несущие дополнительные гены, например, устойчивости к антибиотикам.

Пили (фимбрии) — тонкие нитевидные выросты на поверхности клетки, участвующие в прикреплении к поверхностям и в обмене генетической информацией при конъюгации.

Жгутики — органеллы движения, обеспечивающие подвижность клеток в жидкой среде.