معلومة

2.E: الخلية بدائية النواة: البكتيريا (تمارين) - علم الأحياء

2.E: الخلية بدائية النواة: البكتيريا (تمارين) - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

هذه هي تمارين الواجب المنزلي لمرافقة TextMap "علم الأحياء الدقيقة" من Kaiser. علم الأحياء الدقيقة هو دراسة الكائنات الحية الدقيقة ، والتي يتم تعريفها على أنها أي كائن مجهري يتكون إما من خلية واحدة (أحادية الخلية) أو عناقيد خلوية أو لا تحتوي على خلية على الإطلاق (لا خلوي). وهذا يشمل حقيقيات النوى ، مثل الفطريات والطلائعيات وبدائيات النوى. كما تمت دراسة الفيروسات والبريونات ، وإن لم يتم تصنيفها بدقة على أنها كائنات حية.

البيانات الأساسية لكائن التعلم هذا:

  1. يشمل التحكم المادي طرق التحكم مثل درجة الحرارة المرتفعة أو المنخفضة ، والجفاف ، والضغط الاسموزي ، والإشعاع ، والترشيح.
  2. يشير التحكم الكيميائي إلى استخدام المطهرات والمطهرات والمضادات الحيوية والمواد الكيميائية المضادة للميكروبات للعلاج الكيميائي.
  3. التعقيم هو عملية تدمير جميع الكائنات الحية والفيروسات.
  4. التطهير هو القضاء على الكائنات الحية الدقيقة ، ولكن ليس بالضرورة الأبواغ الداخلية ، من الأشياء غير الحية أو الأسطح.
  5. التطهير هو معالجة جسم أو سطح غير متحرك لجعله آمنًا في التعامل معه.
  6. المطهر هو عامل يستخدم لتطهير الأشياء غير الحية ولكن بشكل عام إلى مواد سامة لاستخدامها على الأنسجة البشرية.
  7. المطهر هو عامل يقتل أو يمنع نمو الميكروبات ولكنه آمن للاستخدام على الأنسجة البشرية.
  8. المطهر هو عامل يقلل من أعداد الميكروبات إلى مستوى آمن.
  9. المضاد الحيوي هو منتج استقلابي ينتجه كائن حي دقيق واحد يثبط أو يقتل الكائنات الدقيقة الأخرى.
  10. الكيماويات الاصطناعية التي يمكن استخدامها علاجيًا.
  11. العامل الذي هو cidal في العمل يقتل الكائنات الحية الدقيقة.
  12. عامل ثابت في العمل يمنع نمو الكائنات الحية الدقيقة.
  13. تعني السمية الانتقائية أن المادة الكيميائية المستخدمة يجب أن تثبط أو تقتل العامل الممرض المقصود دون إلحاق ضرر جسيم بالعائل.
  14. عامل الطيف الواسع فعال بشكل عام ضد مجموعة متنوعة من البكتيريا موجبة الجرام وسالبة الجرام.
  15. يعمل عامل الطيف الضيق بشكل عام ضد إيجابيات الجرام أو سلبيات الجرام أو عدد قليل من البكتيريا فقط.

2.1: أحجام البكتيريا وأشكالها وترتيباتها

يذاكر المواد في هذا القسم وبعد ذلك اكتب الاجابات لهذه الأسئلة. لاتفعل فقط اضغط على الإجابات واكتبها. هذا لن يختبر فهمك لهذا البرنامج التعليمي.

  1. تطابق الأوصاف التالية مع أفضل إجابه.

    _____ التقسيم في طائرة واحدة ؛ ترتيب الكوتشي في أزواج (الجواب)

    _____ التقسيم في طائرة واحدة ؛ cocci مرتبة في سلاسل (الجواب)

    _____ تقسيم في طائرتين ؛ cocci مرتبة في مربع من أربعة (الجواب)

    _____ التقسيم في طائرة واحدة ؛ قضبان منفصلة تماما بعد الانقسام. (الجواب)

    _____ التقسيم في طائرة واحدة ؛ قضبان مرتبة في سلاسل. (الجواب)

    _____ بكتيريا على شكل فاصلة. (الجواب)

    _____ حلزوني رفيع ومرن. (الجواب)

    _____ حلزوني سميك وصلب. (الجواب)

    1. عصية
    2. العقدية
    3. اللولبية
    4. سبيريلوم
    5. اهتزاز
    6. العقدية
    7. المكورات العنقودية
    8. مضاعفة
    9. تتراد
    10. سارسينا
  2. بقعة غرام من التفريغ من الخراج تظهر الكوتشي في مجموعات غير منتظمة تشبه العنب. ما هو الجنس الأكثر احتمالا لهذه البكتيريا؟ (الجواب)
  3. اذكر قطر جرثومة متوسطة الحجم على شكل كوكوس. (الجواب)
  4. متعدد الخيارات (الجواب)

2.2: تشريح الخلية لبكتيريا المجال: نظرة عامة


2.E: الخلية بدائية النواة: البكتيريا (تمارين) - علم الأحياء

بنهاية هذا القسم ، ستكون قادرًا على القيام بما يلي:

  • اسم أمثلة للكائنات بدائية النواة وحقيقية النواة
  • قارن بين الخلايا بدائية النواة وخلايا حقيقية النواة
  • وصف الأحجام النسبية للخلايا المختلفة
  • اشرح لماذا يجب أن تكون الخلايا صغيرة

تنقسم الخلايا إلى فئتين عريضتين: بدائية النواة وحقيقية النواة. نصنف فقط الكائنات أحادية الخلية السائدة البكتيريا والعتائق على أنها بدائيات النوى (pro- = "before" -kary- = "nucleus"). الخلايا الحيوانية والنباتات والفطريات والطلائعيات كلها حقيقية النواة (eu- = “true”).

مكونات خلايا بدائية النواة

تشترك جميع الخلايا في أربعة مكونات مشتركة: 1) غشاء بلازما ، غطاء خارجي يفصل داخل الخلية عن البيئة المحيطة بها 2) السيتوبلازم ، يتكون من عصارة خلوية تشبه الهلام داخل الخلية التي توجد فيها مكونات خلوية أخرى 3) DNA ، المادة الوراثية للخلية و # 8217 و 4) الريبوسومات ، التي تصنع البروتينات. ومع ذلك ، تختلف بدائيات النوى عن الخلايا حقيقية النواة بعدة طرق.

بدائيات النوى هي كائن بسيط أحادي الخلية (وحيد الخلية) يفتقر إلى نواة أو أي عضية أخرى مرتبطة بالغشاء. سنرى قريبًا أن هذا يختلف اختلافًا كبيرًا في حقيقيات النوى. يوجد DNA بدائية النواة في الجزء المركزي للخلية: النواة ((الشكل)).

شكل 1. يوضح هذا الشكل الهيكل العام لخلية بدائية النواة. تحتوي جميع بدائيات النوى على دنا كروموسومي موضعي في نوكليويد ، وريبوزومات ، وغشاء خلوي ، وجدار خلوي. الهياكل الأخرى الموضحة موجودة في بعض البكتيريا وليس كلها.

تحتوي معظم بدائيات النوى على جدار خلوي ببتيدوغليكان والعديد منها يحتوي على كبسولة عديد السكاريد ((الشكل)). يعمل جدار الخلية كطبقة حماية إضافية ، ويساعد الخلية في الحفاظ على شكلها ، ويمنع الجفاف. تمكن الكبسولة الخلية من الالتصاق بالأسطح في بيئتها. تحتوي بعض بدائيات النوى على سوط أو شعيرة أو خميرة. تستخدم فلاجيلا للتنقل. تتبادل بيلي المادة الجينية أثناء الاقتران ، وهي العملية التي تنقل بها بكتيريا مادة وراثية إلى أخرى من خلال الاتصال المباشر. تستخدم البكتيريا fimbriae لتعلق بالخلية المضيفة.

الاتصال الوظيفي

الميكروبيولوجي

الإجراء الأكثر فعالية الذي يمكن لأي شخص اتخاذه لمنع انتشار الأمراض المعدية هو غسل يديه. لماذا ا؟ لأن الميكروبات (كائنات صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها إلا بالمجهر) موجودة في كل مكان. إنهم يعيشون على مقابض الأبواب والمال ويديك والعديد من الأسطح الأخرى. إذا عطس شخص ما في يده ولمس مقبض الباب ، وبعد ذلك لمست نفس مقبض الباب ، فإن الميكروبات من مخاط العطس أصبحت الآن على يديك. إذا لمست يديك في فمك أو أنفك أو عينيك ، يمكن أن تدخل تلك الميكروبات جسمك ويمكن أن تجعلك مريضًا.

ومع ذلك ، ليست كل الميكروبات (وتسمى أيضًا الكائنات الحية الدقيقة) التي تسبب المرض مفيدة في الواقع. لديك ميكروبات في أمعائك تصنع فيتامين ك. تستخدم الكائنات الحية الدقيقة الأخرى لتخمير البيرة والنبيذ.

علماء الأحياء الدقيقة هم علماء يدرسون الميكروبات. يمكن لعلماء الأحياء الدقيقة متابعة عدد من المهن. إنهم لا يعملون فقط في صناعة المواد الغذائية ، بل يعملون أيضًا في المجالات البيطرية والطبية. يمكنهم العمل في قطاع المستحضرات الصيدلانية ، حيث يقومون بأدوار رئيسية في البحث والتطوير من خلال تحديد مصادر جديدة للمضادات الحيوية يمكنها علاج الالتهابات البكتيرية.

قد يبحث علماء الأحياء الدقيقة البيئية عن طرق جديدة لاستخدام الميكروبات المختارة بشكل خاص أو المعدلة وراثيًا لإزالة الملوثات من التربة أو المياه الجوفية ، وكذلك العناصر الخطرة من المواقع الملوثة. نحن نسمي استخدام تقنيات المعالجة البيولوجية للميكروبات. يمكن لعلماء الأحياء الدقيقة أيضًا العمل في مجال المعلوماتية الحيوية ، حيث يوفرون المعرفة المتخصصة والبصيرة لتصميم وتطوير وخصوصية نماذج الكمبيوتر ، على سبيل المثال ، الأوبئة البكتيرية.

حجم الخلية

بقطر يتراوح من 0.1 إلى 5.0 ميكرومتر ، تكون الخلايا بدائية النواة أصغر بكثير من الخلايا حقيقية النواة ، والتي تتراوح أقطارها من 10 إلى 100 ميكرومتر ((الشكل)). بدائيات النوى & # 8217 الحجم الصغير يسمح للأيونات والجزيئات العضوية التي تدخلها بالانتشار بسرعة إلى أجزاء أخرى من الخلية. وبالمثل ، فإن أي نفايات تنتج داخل خلية بدائية النواة يمكن أن تنتشر بسرعة. هذا ليس هو الحال في الخلايا حقيقية النواة ، التي طورت تكيفات هيكلية مختلفة لتعزيز النقل داخل الخلايا.

الشكل 2. يوضح هذا الشكل الأحجام النسبية للميكروبات على مقياس لوغاريتمي (تذكر أن كل وحدة زيادة في مقياس لوغاريتمي تمثل زيادة بمقدار 10 أضعاف في الكمية المقاسة).

الحجم الصغير ، بشكل عام ، ضروري لجميع الخلايا ، سواء كانت بدائية النواة أو حقيقية النواة. دعونا نفحص سبب ذلك. أولاً ، سننظر في مساحة وحجم خلية نموذجية. ليست كل الخلايا كروية الشكل ، ولكن معظمها يميل إلى تقريب شكل كروي. قد تتذكر من دورة الهندسة في المدرسة الثانوية أن صيغة مساحة سطح الكرة هي 4πr 2 ، بينما صيغة حجمها هي 4πr 3/3. وهكذا ، مع زيادة نصف قطر الخلية ، تزداد مساحة سطحها مع زيادة مربع نصف قطرها ، لكن حجمها يزداد مع زيادة نصف قطرها (بسرعة أكبر بكثير). لذلك ، كلما زاد حجم الخلية ، تقل نسبة مساحة سطحها إلى الحجم. ينطبق هذا المبدأ نفسه إذا كان للخلية شكل مكعب ((الشكل)). إذا نمت الخلية بشكل كبير جدًا ، فلن يكون لغشاء البلازما مساحة سطح كافية لدعم معدل الانتشار المطلوب لزيادة الحجم. بمعنى آخر ، مع نمو الخلية ، تصبح أقل كفاءة. طريقة واحدة لتصبح أكثر كفاءة هي التقسيم. طريقة أخرى هي تطوير العضيات التي تؤدي مهام محددة. تؤدي هذه التكيفات إلى تطوير خلايا أكثر تعقيدًا ، والتي نسميها الخلايا حقيقية النواة.

اتصال فني

الشكل 3. لاحظ أنه كلما زاد حجم الخلية ، تقل نسبة مساحة سطحها إلى الحجم. عندما تكون مساحة السطح غير كافية لدعم حجم الخلية المتزايد ، فإن الخلية إما أن تنقسم أو تموت. يبلغ حجم الخلية الموجودة على اليسار 1 مم 3 ومساحة السطح 6 مم 2 ، مع نسبة مساحة سطح إلى حجم من 6 إلى 1 بينما يبلغ حجم الخلية الموجودة على اليمين 8 مم 3 ومساحة سطح من 24 مم 2 ، بنسبة مساحة سطح إلى حجم تبلغ 3 إلى 1.

الخلايا بدائية النواة أصغر بكثير من الخلايا حقيقية النواة. ما هي المزايا التي قد يمنحها حجم الخلية الصغير للخلية؟ ما هي المزايا التي قد يمتلكها حجم الخلية الكبير؟

ملخص القسم

بدائيات النوى هي كائنات وحيدة الخلية في مجالات البكتيريا والعتائق. تحتوي جميع بدائيات النوى على أغشية بلازما ، وسيتوبلازم ، وريبوسومات ، و DNA غير مرتبط بالغشاء. يحتوي معظمها على جدران خلوية ببتيدوغليكان والعديد منها يحتوي على كبسولات عديد السكاريد. يتراوح قطر الخلايا بدائية النواة من 0.1 إلى 5.0 ميكرومتر.

كلما زاد حجم الخلية ، تقل نسبة مساحة سطحها إلى الحجم. إذا نمت الخلية بشكل كبير جدًا ، فلن يكون لغشاء البلازما مساحة سطح كافية لدعم معدل الانتشار المطلوب لزيادة الحجم.

اتصالات فنية

(الشكل) الخلايا بدائية النواة أصغر بكثير من الخلايا حقيقية النواة. ما هي المزايا التي قد يمنحها حجم الخلية الصغير للخلية؟ ما هي المزايا التي قد يمتلكها حجم الخلية الكبير؟

(الشكل) يمكن للمواد أن تنتشر بسرعة أكبر عبر الخلايا الصغيرة. لا تحتاج الخلايا الصغيرة إلى العضيات ، وبالتالي لا تحتاج إلى إنفاق الطاقة للحصول على المواد عبر أغشية العضية. تحتوي الخلايا الكبيرة على عضيات يمكنها فصل العمليات الخلوية ، وتمكينها من بناء جزيئات أكثر تعقيدًا.

راجع الأسئلة

بدائيات النوى تعتمد على ________ للحصول على بعض المواد والتخلص من النفايات.

البكتيريا التي تفتقر إلى fimbriae أقل عرضة للإصابة بـ ________.

  1. تلتصق بأسطح الخلايا
  2. السباحة من خلال سوائل الجسم
  3. توليف البروتينات
  4. تحتفظ بالقدرة على الانقسام

أي من الكائنات الحية التالية هو بدائيات النوى؟

إستجابة مجانية

المضادات الحيوية هي الأدوية التي تستخدم لمحاربة الالتهابات البكتيرية. تقتل هذه الأدوية الخلايا بدائية النواة دون الإضرار بالخلايا البشرية. ما هو جزء أو أجزاء الخلية البكتيرية التي تعتقد أن المضادات الحيوية تستهدفها؟ لماذا ا؟

سيتم استهداف جدار الخلية بالمضادات الحيوية وكذلك قدرة البكتيريا على التكاثر. هذا من شأنه أن يثبط قدرة البكتيريا على التكاثر ، ويؤثر على آليات دفاعها.

اشرح لماذا لا تكون كل الميكروبات ضارة.

بعض الميكروبات مفيدة. على سبيل المثال، بكتريا قولونية تملأ البكتيريا الأمعاء البشرية وتساعد على تكسير الألياف في النظام الغذائي. تتكون بعض الأطعمة مثل الزبادي من البكتيريا.


54 قسم خلية بدائية النواة

بنهاية هذا القسم ، ستكون قادرًا على القيام بما يلي:

  • وصف عملية الانشطار الثنائي في بدائيات النوى
  • اشرح كيف أن بروتينات FtsZ و tubulin هي أمثلة على التماثل

بدائيات النوى ، مثل البكتيريا ، تنتج خلايا ابنة عن طريق الانشطار الثنائي. بالنسبة للكائنات أحادية الخلية ، فإن الانقسام الخلوي هو الطريقة الوحيدة لإنتاج أفراد جدد. في كل من الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة ، تكون نتيجة تكاثر الخلية زوجًا من الخلايا الوليدة المتطابقة وراثيًا مع الخلية الأم. في الكائنات أحادية الخلية ، تكون الخلايا الوليدة أفرادًا.

لتحقيق نتيجة النسل المستنسخ ، هناك خطوات معينة ضرورية. يجب تكرار الحمض النووي الجيني ثم تخصيصه في الخلايا الوليدة ، كما يجب أيضًا تقسيم محتويات السيتوبلازم لإعطاء كلتا الخلايا الجديدة الآلية الخلوية للحفاظ على الحياة. كما رأينا مع الخلايا البكتيرية ، يتكون الجينوم من كروموسوم DNA دائري واحد ، وبالتالي فإن عملية انقسام الخلية مبسطة. إن الحركة الحركية غير ضرورية لأنه لا توجد نواة حقيقية وبالتالي ليست هناك حاجة لتوجيه نسخة واحدة من الكروموسومات المتعددة إلى كل خلية ابنة. يسمى هذا النوع من الانقسام الخلوي بالانشطار الثنائي (بدائية النواة).

الانشطار الثنائي

نظرًا للبساطة النسبية لدائيات النوى ، فإن عملية انقسام الخلية هي عملية أقل تعقيدًا وأسرع بكثير من انقسام الخلايا في حقيقيات النوى. كمراجعة للمعلومات العامة حول انقسام الخلايا التي ناقشناها في بداية هذا الفصل ، تذكر أن كروموسوم الحمض النووي الفردي الدائري للبكتيريا يحتل موقعًا محددًا ، المنطقة النووية ، داخل الخلية ((الشكل)). على الرغم من أن الحمض النووي للنيوكليويد يرتبط بالبروتينات التي تساعد في تعبئة الجزيء في حجم مضغوط ، فلا توجد بروتينات هيستون وبالتالي لا توجد نيوكليوسومات في بدائيات النوى. ومع ذلك ، فإن بروتينات التعبئة للبكتيريا مرتبطة ببروتينات cohesin و condensin المشاركة في ضغط كروموسوم حقيقيات النوى.

يرتبط الكروموسوم البكتيري بغشاء البلازما عند نقطة منتصف الخلية تقريبًا. نقطة البداية للنسخ المتماثل ، الأصل ، قريبة من موقع ارتباط الكروموسوم بغشاء البلازما ((الشكل)). يكون تكرار الحمض النووي ثنائي الاتجاه ، حيث يبتعد عن الأصل على كلا خيوط الحلقة في وقت واحد. عندما يتم تشكيل الخيوط المزدوجة الجديدة ، تتحرك كل نقطة أصل بعيدًا عن مرفق جدار الخلية باتجاه الأطراف المقابلة للخلية. مع استطالة الخلية ، يساعد الغشاء المتنامي في نقل الكروموسومات. بعد أن تزيل الكروموسومات نقطة المنتصف للخلية الممدودة ، يبدأ الفصل السيتوبلازمي. إن تشكيل حلقة مكونة من وحدات متكررة من بروتين يسمى FtsZ (اختصار لـ "متحولة Z الحساسة للحرارة الخيطية") يوجه التقسيم بين النوكلييدات. يؤدي تكوين حلقة FtsZ إلى تراكم البروتينات الأخرى التي تعمل معًا لتجنيد مواد غشاء وجدار خلوي جديدة إلى الموقع. يتشكل الحاجز بين النيوكلييدات الابنة ، ويمتد تدريجياً من المحيط باتجاه مركز الخلية. عندما تكون جدران الخلايا الجديدة في مكانها ، تنفصل الخلايا الوليدة.


يعد التوقيت الدقيق وتشكيل المغزل الانقسامي أمرًا بالغ الأهمية لنجاح انقسام الخلايا حقيقية النواة. من ناحية أخرى ، لا تخضع الخلايا بدائية النواة لعملية karyokinesis وبالتالي لا تحتاج إلى المغزل الانقسامي. ومع ذلك ، فإن بروتين FtsZ الذي يلعب دورًا حيويًا في الحركية الخلوية بدائية النواة يشبه إلى حد كبير من الناحية الهيكلية والوظيفية التيوبولين ، وهي اللبنة الأساسية للأنابيب الدقيقة التي تشكل ألياف المغزل الانقسامية الضرورية للانقسام النووي حقيقية النواة. يمكن لبروتينات FtsZ أن تشكل خيوطًا وحلقات وهياكل أخرى ثلاثية الأبعاد تشبه الطريقة التي يشكل بها التوبولين الأنابيب الدقيقة والمريكزات ومكونات الهيكل الخلوي المختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم كل من FtsZ و tubulin نفس مصدر الطاقة ، GTP (غوانوزين ثلاثي الفوسفات) ، لتجميع وتفكيك الهياكل المعقدة بسرعة.

تعتبر FtsZ و tubulin هياكل متجانسة مشتقة من أصول تطورية مشتركة. في هذا المثال ، FtsZ هو بروتين سلف لتوبيولين (بروتين مشتق تطوريًا). بينما يوجد كلا البروتينين في الكائنات الحية الموجودة ، فقد تطورت وظيفة التوبولين وتنوعت بشكل كبير منذ أن تطورت من أصلها بدائية النواة FtsZ. يكشف مسح لمكونات التجميع الانقسامية الموجودة في حقيقيات النوى أحادية الخلية الحالية عن خطوات وسيطة حاسمة للجينومات المعقدة المحاطة بالغشاء من حقيقيات النوى متعددة الخلايا ((الشكل)).

جهاز تقسيم الخلية بين الكائنات الحية المختلفة
هيكل المادة الوراثية تقسيم المواد النووية فصل الخلايا الوليدة
بدائيات النوى لا توجد نواة. يوجد الكروموسوم الأحادي الدائري في منطقة من السيتوبلازم تسمى النواة النووية. يحدث من خلال الانشطار الثنائي. عندما يتم تكرار الكروموسوم ، تنتقل النسختان إلى نهايتين متقابلتين للخلية بواسطة آلية غير معروفة. تتجمع بروتينات FtsZ في حلقة تقطع الخلية إلى قسمين.
بعض المحتجين توجد الكروموسومات الخطية في النواة. تلتصق الكروموسومات بالغلاف النووي الذي يظل سليما. يمر المغزل الانقسامي عبر المغلف ويطيل الخلية. لا يوجد مريكزون. تشكل الألياف الدقيقة ثلمًا انقسامًا يقرص الخلية إلى قسمين.
الطلائعيات الأخرى توجد الكروموسومات الخطية الملتفة حول الهستونات في النواة. يتشكل المغزل الانقسامي من المريكزات ويمر عبر الغشاء النووي ، والذي يظل سليماً. ترتبط الكروموسومات بالمغزل الانقسامي الذي يفصل الكروموسومات ويطيل الخلية. تشكل الألياف الدقيقة ثلم انشقاقي يقرص الخلية إلى قسمين.
خلايا حيوانية توجد الكروموسومات الخطية في النواة. يتكون المغزل الانقسامي من الجسيمات المركزية. الغلاف النووي يذوب. ترتبط الكروموسومات بالمغزل الانقسامي ، الذي يفصل الكروموسومات ويطيل الخلية. تشكل الألياف الدقيقة ثلم انشقاقي يقرص الخلية إلى قسمين.

ملخص القسم

في كل من انقسام الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة ، يتم تكرار الحمض النووي الجيني ثم يتم تخصيص كل نسخة في خلية ابنة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقسيم محتويات السيتوبلازم بالتساوي وتوزيعها على الخلايا الجديدة. ومع ذلك ، هناك العديد من الاختلافات بين انقسام الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة. تحتوي البكتيريا على كروموسوم DNA دائري واحد ولكن لا يوجد نواة. لذلك ، فإن الانقسام (karyokinesis) ليس ضروريًا في انقسام الخلايا البكتيرية. يتم توجيه الحركة الخلوية البكتيرية بواسطة حلقة مكونة من بروتين يسمى FtsZ. ينتج عن نمو الغشاء ومواد جدار الخلية من محيط الخلايا تكوين حاجز يبني في النهاية جدران الخلية المنفصلة للخلايا الوليدة.


2.E: الخلية بدائية النواة: البكتيريا (تمارين) - علم الأحياء

بنهاية هذا القسم ، ستكون قادرًا على القيام بما يلي:

  • قائمة الخطوات المختلفة في النسخ بدائية النواة
  • ناقش دور المروجين في النسخ بدائية النواة
  • صف كيف ومتى يتم إنهاء النسخ

بدائيات النوى ، والتي تشمل البكتيريا والعتائق ، هي في الغالب كائنات وحيدة الخلية تفتقر ، بحكم التعريف ، إلى نوى مرتبطة بالغشاء وعضيات أخرى. الكروموسوم البكتيري عبارة عن دائرة مغلقة ، على عكس الكروموسومات حقيقية النواة ، لا يتم تنظيمها حول بروتينات هيستون. تسمى المنطقة المركزية للخلية التي يتواجد فيها DNA بدائية النواة بالمنطقة النووية. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما تحتوي بدائيات النوى على بلازميدات وفيرة ، وهي عبارة عن جزيئات DNA دائرية أقصر قد تحتوي على جين واحد أو عدد قليل من الجينات. يمكن نقل البلازميدات بشكل مستقل عن الكروموسوم البكتيري أثناء انقسام الخلية وغالبًا ما تحمل سمات مثل تلك المرتبطة بمقاومة المضادات الحيوية.

يتطلب النسخ في بدائيات النوى (وفي حقيقيات النوى) أن يزيل الحلزون المزدوج للحمض النووي جزئيًا في منطقة تخليق الرنا المرسال. تسمى منطقة الفك فقاعة النسخ. دائمًا ما يتم النسخ من نفس خيط الحمض النووي لكل جين ، وهو ما يسمى بضفيرة القالب. يُعد منتج mRNA مكملًا لقالب القالب وهو مطابق تقريبًا لشريط الحمض النووي الآخر ، الذي يُطلق عليه اسم الخيط غير القوالب ، أو خيط الترميز. الاختلاف الوحيد في النوكليوتيدات هو أنه في mRNA ، يتم استبدال جميع النيوكليوتيدات T بالنيوكليوتيدات U ((الشكل)). في الحلزون المزدوج للحمض النووي الريبي ، يمكن لـ A أن تربط U عبر رابطتين هيدروجينيتين ، تمامًا كما هو الحال في الاقتران A-T في حلزون مزدوج للحمض النووي.

شكل 1. إن Messenger RNA هو نسخة من معلومات تشفير البروتين في خيط ترميز DNA ، مع استبدال U في RNA لـ T في تسلسل الترميز. ومع ذلك ، زوج قاعدة نيوكليوتيدات RNA جديدة مع نيوكليوتيدات حبلا القالب. يتم تصنيع الحمض النووي الريبي في اتجاهه 5 & # 8242-3 & # 8242 ، باستخدام إنزيم بوليميراز الحمض النووي الريبي. أثناء قراءة النموذج ، يرتاح الحمض النووي أمام البوليميراز ثم يعود خلفه.

يُطلق على زوج النيوكليوتيدات في الحلزون المزدوج للحمض النووي الذي يتوافق مع الموقع الذي نُسخ منه أول 5 & # 8242 mRNA نوكليوتيد موقع +1 ، أو موقع البدء. يُشار إلى النيوكليوتيدات التي تسبق موقع البدء بالرمز "-" ويتم تحديدها النيوكليوتيدات المنبع. على العكس من ذلك ، يُشار إلى النيوكليوتيدات التي تتبع موقع البدء بترقيم "+" ويتم استدعاؤها النيوكليوتيدات المصب.

بدء النسخ في بدائيات النوى

لا تحتوي بدائيات النوى على نوى محاطة بالغشاء. لذلك ، يمكن أن تحدث جميع عمليات النسخ والترجمة وتدهور الرنا المرسال في وقت واحد. يمكن تضخيم المستوى داخل الخلايا للبروتين البكتيري بسرعة من خلال أحداث النسخ والترجمة المتعددة التي تحدث بشكل متزامن على نفس قالب الحمض النووي. الجينومات بدائية النواة مضغوطة للغاية ، وغالبًا ما تغطي النسخ بدائية النواة أكثر من جين أو كسترون (تسلسل ترميز لبروتين واحد). يتم بعد ذلك ترجمة الرنا المرسال متعدد الكريات لإنتاج أكثر من نوع واحد من البروتين.

مناقشتنا هنا ستجسد النسخ من خلال وصف هذه العملية في الإشريكية القولونية، من الأنواع eubacterial مدروسة جيدًا. على الرغم من وجود بعض الاختلافات بين النسخ في بكتريا قولونية والنسخ في العتائق ، فهم بكتريا قولونية يمكن تطبيق النسخ على جميع الأنواع البكتيرية تقريبًا.

بدائية النواة بوليميريز الحمض النووي الريبي

تستخدم بدائيات النوى نفس بوليميريز الحمض النووي الريبي لنسخ جميع جيناتها. في بكتريا قولونية، يتكون البوليميراز من خمس وحدات فرعية متعددة الببتيد ، اثنتان منها متطابقتان. يتم الإشارة إلى أربعة من هذه الوحدات الفرعية α, α, β، و β& # 8216 ، يتألف من إنزيم لب البوليميراز. تتجمع هذه الوحدات الفرعية في كل مرة يتم فيها نسخ الجين ، وتتفكك بمجرد اكتمال النسخ. كل وحدة فرعية لها دور فريد من نوعه α- الوحدات الفرعية ضرورية لتجميع البوليميراز على الحمض النووي β- ترتبط الوحدة الفرعية بثلاثي فوسفات الريبونوكليوزيد الذي سيصبح جزءًا من جزيء الرنا المرسال الناشئ و β& # 8216 تربط الوحدة الفرعية حبلا قالب الحمض النووي. الوحدة الفرعية الخامسة ، σ، يشارك فقط في بدء النسخ. إنه يمنح خصوصية نسخية مثل أن يبدأ البوليميراز في تصنيع الرنا المرسال من موقع بدء مناسب. بدون σ، فإن الإنزيم الأساسي سينسخ من مواقع عشوائية وينتج جزيئات الرنا المرسال التي تحدد بروتين gibberish. يُطلق على البوليميراز المكون من جميع الوحدات الفرعية الخمس اسم holoenzyme.

محفزات بدائية النواة

المحفز هو تسلسل DNA تقوم عليه آلية النسخ ، بما في ذلك RNA polymerase ، بربط وبدء النسخ. في معظم الحالات ، توجد المحفزات في بداية الجينات التي تنظمها. يعد التسلسل المحدد للمحفز مهمًا جدًا لأنه يحدد ما إذا كان الجين المقابل يتم نسخه طوال الوقت ، أو في بعض الأوقات ، أو بشكل غير متكرر. على الرغم من اختلاف المروجين بين جينومات بدائية النواة ، إلا أن بعض العناصر محفوظة تطوريًا في العديد من الأنواع. في -10 و -35 منطقة المنبع من موقع البدء ، هناك نوعان تسلسل توافق المروج، أو المناطق المتشابهة عبر جميع المروجين وعبر الأنواع البكتيرية المختلفة ((الشكل)). يحتوي التسلسل -10 ، المسمى بالمنطقة -10 ، على تسلسل إجماع TATAAT. يحتوي التسلسل -35 على التسلسل الإجماعي TTGACA. يتم التعرف على تسلسلات الإجماع هذه والالتزام بها σ. بمجرد إجراء هذا التفاعل ، ترتبط الوحدات الفرعية للإنزيم الأساسي بالموقع. تسهل منطقة A-T-rich -10 فك قالب الحمض النووي ، ويتم تصنيع العديد من روابط الفوسفوديستر. تنتهي مرحلة بدء النسخ بإنتاج نسخ فاشلة ، وهي عبارة عن بوليمرات من حوالي 10 نيوكليوتيدات يتم تصنيعها وإطلاقها.

الشكل 2. تتعرف الوحدة الفرعية σ لبوليميراز الحمض النووي الريبي بدائية النواة على تسلسلات الإجماع الموجودة في منطقة المروج في بداية موقع بدء النسخ. تنفصل الوحدة الفرعية عن البوليميراز بعد بدء النسخ.

ارتباط بالتعلم

اعرض هذه الرسوم المتحركة MolecularMovies لمشاهدة الجزء الأول من النسخ وتكرار التسلسل الأساسي لمربع TATA.

استطالة وإنهاء في بدائيات النوى

تبدأ مرحلة استطالة النسخ بإطلاق σ الوحدة الفرعية من البوليميراز. تفكك σ يسمح للإنزيم الأساسي بالمضي قدمًا على طول قالب الحمض النووي ، وتوليف mRNA في الاتجاه 5 & # 8242 إلى 3 & # 8242 بمعدل 40 نيوكليوتيد تقريبًا في الثانية. مع استمرار الاستطالة ، يتم فك الحمض النووي باستمرار قبل الإنزيم الأساسي ويعود خلفه. الاقتران الأساسي بين DNA و RNA ليس مستقرًا بدرجة كافية للحفاظ على استقرار مكونات تخليق mRNA. بدلاً من ذلك ، يعمل بوليميراز الحمض النووي الريبي كحلقة وصل مستقرة بين قالب الحمض النووي وخيوط الحمض النووي الريبي الوليدة لضمان عدم انقطاع الاستطالة قبل الأوان.

إشارات إنهاء بدائية النواة

بمجرد نسخ الجين ، يحتاج البوليميراز بدائية النواة إلى أن ينفصل عن قالب الحمض النووي وتحرر mRNA المصنوع حديثًا. اعتمادًا على الجين الذي يتم نسخه ، هناك نوعان من إشارات الإنهاء. أحدهما يعتمد على البروتين والآخر يعتمد على الحمض النووي الريبي. يتم التحكم في الإنهاء المعتمد على Rh بواسطة بروتين rho ، الذي يتتبع على طول خلف البوليميراز في سلسلة mRNA المتنامية. بالقرب من نهاية الجين ، يصادف البوليميراز سلسلة من النيوكليوتيدات G على قالب الحمض النووي ويتوقف. نتيجة لذلك ، يصطدم بروتين rho بالبوليميراز. يؤدي التفاعل مع rho إلى إطلاق mRNA من فقاعة النسخ.

يتم التحكم في الإنهاء المستقل عن عامل Rh عن طريق تسلسلات محددة في حبلا قالب الحمض النووي. عندما يقترب البوليميراز من نهاية الجين الذي يتم نسخه ، فإنه يصادف منطقة غنية بالنيوكليوتيدات C-G. ينثني الرنا المرسال مرة أخرى على نفسه ، وتتحد نيوكليوتيدات C-G التكميلية معًا. والنتيجة هي دبوس شعر مستقر يتسبب في توقف البوليميراز بمجرد أن يبدأ في نسخ منطقة غنية بالنيوكليوتيدات A-T. تشكل منطقة U – A التكميلية لنسخة mRNA تفاعلًا ضعيفًا فقط مع قالب DNA. هذا ، إلى جانب البوليميراز المتوقف ، يؤدي إلى عدم استقرار كافٍ للإنزيم الأساسي للانفصال وتحرير نسخة الرنا المرسال الجديدة.

عند الإنهاء ، تكتمل عملية النسخ. بحلول الوقت الذي يحدث فيه الإنهاء ، كان من الممكن بالفعل استخدام نسخة بدائية النواة لبدء تخليق نسخ عديدة من البروتين المشفر لأن هذه العمليات يمكن أن تحدث بشكل متزامن. من الممكن توحيد النسخ والترجمة وحتى تحلل الرنا المرسال لأن كل هذه العمليات تحدث في نفس الاتجاه 5 & # 8242 إلى 3 & # 8242 ، وبسبب عدم وجود تجزئة غشائية في الخلية بدائية النواة ((الشكل)). في المقابل ، فإن وجود نواة في الخلايا حقيقية النواة يحول دون النسخ والترجمة المتزامنين.

الشكل 3. يمكن للبوليميرات المتعددة نسخ جين بكتيري واحد بينما تقوم العديد من الريبوسومات بترجمة نصوص الرنا المرسال في نفس الوقت إلى عديد الببتيدات. بهذه الطريقة ، يمكن أن يصل بروتين معين بسرعة إلى تركيز عالٍ في الخلية البكتيرية.

ارتباط بالتعلم

قم بزيارة هذه الرسوم المتحركة من BioStudio لمشاهدة عملية النسخ بدائية النواة.

ملخص القسم

في بدائيات النوى ، يبدأ تخليق الرنا المرسال في تسلسل محفز على قالب الحمض النووي الذي يشتمل على تسلسلين إجماعيين يقومان بتجنيد بوليميراز الحمض النووي الريبي. يتكون البوليميراز بدائية النواة من إنزيم أساسي مكون من أربع وحدات فرعية بروتينية و a σ البروتين الذي يساعد فقط في البدء. الاستطالة تصنع mRNA في الاتجاه 5 & # 8242 إلى 3 & # 8242 بمعدل 40 نيوكليوتيد في الثانية. يحرر الإنهاء الرنا المرسال ويحدث إما عن طريق تفاعل بروتين rho أو عن طريق تكوين دبوس الشعر mRNA.

راجع الأسئلة

أي وحدة فرعية من بكتريا قولونية البوليميراز يضفي خصوصية على النسخ؟


آلية النسخ في بدائيات النوى | علم الوراثة

في هذه المقالة سوف نناقش حول: - 1. معنى النسخ في بدائيات النوى 2. آلية النسخ في بدائيات النوى 3. النسخ العكسي 4. النسخ بدائية النواة مقابل النسخ حقيقيات النوى 5. كشف.

معنى النسخ في بدائيات النوى:

النسخ هو العملية التي يتم من خلالها نسخ تسلسل الحمض النووي الإنزيمي بواسطة بوليميراز الحمض النووي الريبي لإنتاج الحمض النووي الريبي التكميلي. يسمى تخليق RNA من خيط واحد من جزيء DNA في وجود إنزيم RNA polymerase بالنسخ.

بمعنى آخر ، إنها عملية تكوين جزيء RNA مرسال باستخدام جزيء DNA. تم تنفيذ الكثير من الأعمال الرائدة في النسخ في بدائيات النوى ، وعلى الأخص في بكتيريا الإشريكية القولونية. أرست هذه الدراسات الأساس للعمل الذي تم إجراؤه لاحقًا في حقيقيات النوى الأكثر تعقيدًا.

تم إنشاء تخليق RNA بواسطة RNA polymerase في المختبر من قبل العديد من المختبرات بحلول عام 1965 ، ومع ذلك ، فإن الحمض النووي الريبي المركب بواسطة هذه الإنزيمات له خصائص تشير إلى وجود عامل إضافي ضروري لإنهاء النسخ بشكل صحيح.

في عام 1972 ، أصبح والتر فيرس أول شخص يثبت بالفعل وجود الإنزيم المنتهي. في عام 2006 ، فاز روجر دي كورنبرغ بجائزة نوبل في الكيمياء & # 8220 لدراساته حول الأساس الجزيئي لنسخ حقيقيات النوى. & # 8221

النقاط الرئيسية المتعلقة بالنسخ مذكورة أدناه:

يتم تصنيع الحمض النووي الريبي من قالب الحمض النووي. تتم معالجة الحمض النووي الريبي في الحمض النووي الريبي المرسال [mRNA] ، والذي يستخدم بعد ذلك لتخليق البروتين. يُطلق على الحمض النووي الريبي المُصنَّع بهذه الطريقة اسم الرنا المرسال (mRNA) ، لأنه يحمل رسالة وراثية من الحمض النووي إلى آلية تصنيع البروتين في الخلية.

الفرق الرئيسي بين تسلسل الحمض النووي الريبي والحمض النووي هو وجود U ، أو uracil في RNA بدلاً من T ، أو ثايمين الحمض النووي.

يتم تصنيع الحمض النووي الريبي من قالب واحد [حبلا] من جزيء DNA. يسمى امتداد الحمض النووي الذي يتم نسخه إلى جزيء RNA بوحدة النسخ. ترميز وحدة النسخ التسلسل الذي تمت ترجمته إلى بروتين. كما أنه يوجه وينظم تخليق البروتين.

يُطلق على خيط الحمض النووي المستخدم في تخليق الحمض النووي الريبي اسم حبلا القالب لأنه يوفر نموذجًا لترتيب تسلسل النيوكليوتيدات في نسخة الحمض النووي الريبي. يُطلق على خيط الحمض النووي الذي لا يشارك في تخليق الحمض النووي اسم حبلا الترميز ، لأن تسلسل النيوكليوتيدات الخاص به هو نفس تسلسل نسخة الحمض النووي الريبي التي تم إنشاؤها حديثًا.

يُطلق على الإنزيم الذي يقوم بالنسخ RNA polymerase ، ويتكون من أربعة أنواع من polypeptides ، المعينة α و β و β & # 8217 و σ ، والتي ترتبط معًا في مركب يسمى الإنزيم المجسم.

4. نسخ المعلومات الجينية:

في هذه العملية ، يتم نسخ المعلومات الجينية المشفرة في الحمض النووي إلى جزيء من الحمض النووي الريبي. يتم نسخ المعلومات الجينية أو نسخها ، من DNA إلى RNA.

يتكون تعبير الجين من خطوتين رئيسيتين ، أي النسخ والترجمة. وبالتالي فإن النسخ هو الخطوة الأولى في عملية تنظيم الجينات أو تخليق البروتين.

6. اتجاه التوليف:

كما هو الحال في تكرار الحمض النووي ، يتم تصنيع الحمض النووي الريبي في الاتجاه 5 & # 8242 - & GT 3 & # 8242. تتم قراءة حبلا قالب الحمض النووي 3 & # 8242 - & GT 5 & # 8242 بواسطة بوليميراز RNA ويتم تصنيع حبلا RNA الجديد في الاتجاه 5 & # 8217— & GT 3 & # 8242. يرتبط RNA polymerase بالنهاية 3 & # 8242 للجين (المروج) على حبلا قالب الحمض النووي وينتقل نحو النهاية 5 & # 8242.

آلية النسخ في بدائيات النوى:

تتكون آلية النسخ من ثلاث مراحل أو مراحل رئيسية:

تتم مناقشة هذه باختصار على النحو التالي:

في البكتيريا ، يبدأ النسخ بربط بوليميريز الحمض النووي الريبي بالمحفز في الحمض النووي. The RNA polymerase is a core enzyme consisting of five subunits: 2 α subunits, 1 β subunit, 1 β’ subunit, and 1 σ subunit. At the start of initiation, the core enzyme is associated with a sigma factor (number 70) that aids in finding the appropriate -35 and – 10 base pairs downstream of promoter sequences.

The initiation consists of the following steps:

(i) RNA polymerase (RNAP) binds to one of several specificity factors, to form a holoenzyme. In this form, it can recognize and bind to’ specific promoter regions in the DNA. At this stage, the DNA is double-stranded (“closed”). This holoenzyme/wound-DNA structure is referred to as the closed complex.

(ii) The DNA is unwound and becomes single-stranded (“open”) in the vicinity of the initiation site (defined as + 1). This holoenzyme/unwound-DNA structure is called the open complex.

(iii) The RNA polymerase transcribes the DNA, but produces about 10 abortive (short, non­productive) transcripts which are unable to leave the RNA polymerase because the exit channel is blocked by the cr-factor.

(iv) The a-factor eventually dissociates from the holoenzyme, and elongation proceeds. Most transcripts originate using adenosine-5′-triphosphate (ATP) and, to a lesser extent, guanosine-5′-triphosphate (GTP) (purine nucleoside triphosphates) at the +1 site. Uridine-5′- triphosphate (UTP) and cytidine-5′-triphosphate (CTP) (pyrimidine nucleoside triphosphates) are dis-favoured at the initiation site.

In transcription only one strand of DNA [called template strand or non-coding strand] takes part as a template. As transcription proceeds, RNA polymerase traverses the template strand and uses base pairing complementarity with the DNA template to create an RNA copy.

Although RNA polymerase traverses the template strand from 3′ —> 5′, the coding (non-template) strand is usually used as the reference point, so transcription is said to go from 5′ -> 3′.

This produces an RNA molecule from 5′ 3′, an exact copy of the coding strand (except that thymines are replaced with uracils, and the nucleotides are composed of a ribose (5-carbon) sugar where DNA has deoxyribose (one less oxygen atom) in its sugar-phosphate backbone).

In the prokaryotes, the elongation starts with the “abortive initiation cycle”. During this cycle RNA Polymerase will synthesize mRNA fragments 2-12 nucleotides long. This continues to occur until the σ factor rearranges, which results in the transcription elongation complex (which gives a 35 bp moving footprint). The a factor is released before 80 nucleotides of mRNA are synthesized.

In prokaryotes, two different modes of transcription termination, viz:

(ii) Rho-dependent are well known.

These are briefly discussed as follows:

(i) Rho-independent termination:

It is also known as intrinsic transcription termination. It involves terminator sequences within the RNA that signal the RNA polymerase to stop. The terminator sequence is usually A palindromic sequence that forms a stem-loop hairpin structure that leads to the dissociation of the RNAP from the DNA template.

In the Rho-independent transcription termination, RNA transcription stops when the newly synthesized RNA molecule forms a G-C rich hairpin loop, followed by a run of U’s, which makes it detached the DNA template.

(ii) Rho-dependent termination:

في ال “Rho-dependent” type of termination, a protein factor called “Rho” [P factor] is used to stop RNA synthesis at specific sites. This protein binds at a Rho utilisation site on the nascent RNA strand and runs along the mRNA towards the RNA polymerase.

When p-factor reaches the RNAP, it causes RNAP to dissociate from the DNA, terminating transcription. In other words, it destabilizes the interaction between the template and the mRNA, thus releasing the newly synthesized mRNA from the elongation complex.

Reverse Transcription in Prokaryotes:

Synthesis of DNA from RNA molecule in the presence of enzyme reverse transcriptase is referred to as reverse transcription. Reverse transcription was first reported by Temin and Baltimore in 1970 for which they were awarded Nobel Prize in 1975.

Reverse transcription is also known as Teminism. Some viruses (such as HIV, the cause of AIDS), have the ability to transcribe RNA into DNA. HIV has an RNA genome that is duplicated into DNA.

The resulting DNA can be merged with the DNA genome of the host cell. The main enzyme responsible for synthesis of DNA from an RNA template is called reverse transcriptase. In the case of HIV, reverse transcriptase is responsible for synthesizing a complementary DNA strand (cDNA) to the viral RNA genome.

An associated enzyme, ribonuclease H, digests the RNA strand, and reverse transcriptase synthesizes a complementary strand of DNA to form a double helix DNA structure. This cDNA is integrated into the host cell’s genome via another enzyme (integrase), causing the host cell to generate viral proteins which reassemble into new viral particles. Subsequently, the host cell undergoes programmed cell death (apoptosis).

Prokaryotic vs. Eukaryotic Transcription:

The process of transcription is the same in both eukaryotes and prokaryotes in several aspects. However, there are some differences in transcription of these two groups as highlighted below.

1. The process is much more complicated in eukaryotes than prokaryotes.

2. In eukaryotes, transcription and translation take place separately in nucleus and cytoplasm respectively while in prokaryotes both processes take place simultaneously in the cytoplasm.

3. The eukaryotic mRNA contains introns and hence needs modification before taking part in protein synthesis. In prokaryote, the mRNA does not require modification.

4. Eukaryotes have DNA in the nucleus, whereas in prokaryotes DNA is in the cytoplasm.

Detection of Transcription in Prokaryotes:

Transcription can be measured and detected in a variety of ways.

The commonly used methods of detecting transcription are given below:

1. Nuclear Run-on assay, measures the relative abundance of newly formed transcripts.

2. RNAse protection assay and ChlP-Chip of RNAP, detect active transcription sites.

3. RT-PCR, measures the absolute abundance of total or nuclear RNA levels, which may however-differ from transcription rates.

4. DNA microarrays measures the relative abundance of the global total or nuclear RNA levels, which may however differ from transcription rates.


Cell Anatomy

The world around you is full of life. You may mainly notice the plants and animals you see, but there are also fungi and bacteria and other single-celled organisms all around you. Some of these living things are very different from one another, but they are all made of cells.

Animals, plants, and fungi all have eukaryotic cells. Eukaryotic cells have a nucleus that has its own membrane. They also have many other types of cell parts (called organelles - little organs) that do different jobs to keep the cell and body working. Though these cells can all be grouped together, they have many differences, which you can find by exploring them. Bacteria have a different type of cell called a prokaryotic cell. Prokaryotic cells have fewer cell parts, and their DNA material is not in a nucleus.

Learn the similarities and differences in the anatomy of animal, plant, fungal, and bacterial cell types by exploring our Cell Viewer.

To learn more about cells and cell parts, visit Building Blocks of Life for more of the story.


شكر وتقدير

This work was supported by Swiss National Science Foundation Grant p2elp2_148961 the Gordon and Betty Moore Foundation GBMF 2550.04 Life Sciences Research Foundation postdoctoral fellowship National Institutes of Health Grants R01-GM057089 and R35-GM119850 US Department of Energy Grant DE-FG02-02ER63445 and Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability Grant NNF10CC1016517. We also acknowledge National Energy Research Scientific Computing Center and XSEDE computer facilities (MCB140152).


Can You Exist Without a Nucleus?

You can't, but they can. What can you do without a nucleus? You can do a whole lot. Most prokaryotes are bacteria and bacteria can do amazing things. Although they are very simple organisms, they are found everywhere on the planet. Some scientists even think that they may be found on other planets (maybe even Mars). Some places you can find bacteria every day are in your intestines, a cup of natural yogurt, or a bakery. Prokaryotes are the simplest of simple organisms. Here's the checklist.

(1) Prokaryotes have no organized nucleus. Like we said, the DNA is clumped in an area but there is no organized nucleus with a membrane.

(2) Prokaryotes do not usually have any organelles. They will probably have ribosomes inside of their cells, but ribosomes are not technically considered organelles. No chloroplasts. No mitochondria. No nucleus. Not much at all.

(3) Prokaryotes are very small. Because they don't have all of the normal cell machinery, they are limited in size. As always in biology, there are exceptions, but generally, prokaryotes are very small (compared to other cells). Mind you, compared to a virus they are big, but next to an amoeba, tiny.

(4) Prokaryotes don't have mitosis or meiosis like other cells. Scientists don't really have a good way of describing how they duplicate, but it's not through normal means. Check out the bacteria tutorial to get an idea.


Chapter 1 Main themes

A. life elsewhere in the universe is likely to be microbial.

B. microbes are known to exist on other planets.

C. all extraterrestrials known are microbial.

A. Decomposition of dead matter and wastes

B. Digestion of complex carbohydrates in animal diets
C. Formation of greenhouse gases, CO2 and methane

A. cells with a true nucleus

B. the last universal common ancestor

C. photosynthetic bacteria

A. Bacteria in the soil secreting an antibiotic to kill competitors

B. Public health officials monitoring diseases in a community

C. Egyptians using moldy bread on wounds

D. A microbiologist using the microscope to view bacteria

C. Treating water and sewage

B. malaria and other protozoan diseases

D. measles and other rash diseases

A. Contain a nucleus to hold DNA

B. Contain ribosomes for protein synthesis

C. Contain membrane-bound organelles

A. Have a cell wall for rigidity

B. Can use flagella for movement

C. Contain mitochondria for energy production

A. Cannot be seen without a microscope

B. Contain genetic material

A. the decomposers in ecosystems

C. always harmful to their host

A. Viruses are smaller than eukaryotic cells, but larger than bacterial or archaeal cells.

B. Viruses are smaller than macromolecules.

C. Viruses are larger than eukaryotic cells.

A. Francesco Redi: tested spontaneous generation with meat exposed to the air or covered with cloth

B. Louis Pasteur: demonstrated that anthrax was caused by a bacterium

C. Joseph Lister: promoted disinfecting hands and air prior to surgery

A. The shape of the glass neck allowed the bacteria into the flask and then into the media, but air could not enter.

B. The glass necks needed to be open to the air, yet constructed so that bacteria would settle in the lowest part of the neck.


شاهد الفيديو: أشكال البكتيريا - Bacteria Shape (كانون الثاني 2023).