Kiến Thức Phổ Thông

Tế bào nhân sơ là gì? Cấu trúc, chức năng và định nghĩa

Sinh vật nhân sơ là những sinh vật đơn bào là những dạng sống sớm nhất và nguyên thủy nhất trên trái đất. Được tổ chức trong Hệ thống ba miền, sinh vật nhân sơ bao gồm vi khuẩn và vi khuẩn cổ. Một số sinh vật nhân sơ, chẳng hạn như vi khuẩn lam, là sinh vật quang hợp và có khả năng quang hợp.

Nhiều sinh vật nhân sơ là cực trị và có thể sống và phát triển trong nhiều loại môi trường khắc nghiệt khác nhau bao gồm lỗ thông thủy nhiệt, suối nước nóng, đầm lầy, đầm lầy và ruột của người và động vật (Helicobacter pylori). Vi khuẩn sinh vật nhân sơ có thể được tìm thấy ở hầu hết mọi nơi và là một phần của hệ vi sinh vật ở người. Chúng sống trên da, trong cơ thể bạn và trên các vật thể hàng ngày trong môi trường của bạn.

Cấu trúc tế bào nhân sơ

Tế bào nhân sơ không phức tạp như tế bào nhân chuẩn. Chúng không có nhân thực sự vì DNA không được chứa trong một màng hoặc tách ra khỏi phần còn lại của tế bào, nhưng được cuộn lại trong một vùng của tế bào chất gọi là nucleoid. Sinh vật nhân sơ có hình dạng tế bào khác nhau. Hình dạng vi khuẩn phổ biến nhất là hình cầu, hình que và xoắn ốc.

Sử dụng vi khuẩn làm sinh vật nhân sơ mẫu của chúng tôi, các cấu trúc và bào quan sau đây có thể được tìm thấy trong các tế bào vi khuẩn:

  • Viên nang – Được tìm thấy trong một số tế bào vi khuẩn, lớp vỏ ngoài bổ sung này bảo vệ tế bào khi bị các sinh vật khác nhấn chìm, hỗ trợ giữ độ ẩm và giúp tế bào bám vào bề mặt và chất dinh dưỡng.
  • Thành tế bào – Thành tế bào là một lớp vỏ bên ngoài giúp bảo vệ tế bào vi khuẩn và mang lại hình dạng.
  • Tế bào chất – Tế bào chất là một chất giống như gel có thành phần chủ yếu là nước cũng chứa các enzyme, muối, thành phần tế bào và các phân tử hữu cơ khác nhau.
  • Màng tế bào hoặc Màng huyết tương – Màng tế bào bao quanh tế bào chất của tế bào và điều chỉnh dòng chảy của các chất trong và ngoài tế bào.
  • Pili (Pilus singular) – Cấu trúc giống như lông trên bề mặt tế bào gắn với các tế bào vi khuẩn khác. Pili ngắn hơn gọi là fimbriae giúp vi khuẩn bám vào bề mặt.
  • Tiên mao – Tiên mao là phần nhô ra giống như roi dài, hỗ trợ cho sự vận động của tế bào.
  • Ribosome – Ribosome là cấu trúc tế bào chịu trách nhiệm sản xuất protein.
  • Plasmid – Plasmid mang gen, cấu trúc DNA tròn không liên quan đến sinh sản.
  • Vùng hạt nhân – Khu vực của tế bào chất có chứa phân tử DNA vi khuẩn duy nhất.

Các tế bào nhân sơ thiếu các bào quan được tìm thấy trong các tế bào nhân chuẩn như ty thể, mạng lưới nội chất và phức hợp Golgi. Theo lý thuyết Endosymbiotic, các bào quan sinh vật nhân chuẩn được cho là đã tiến hóa từ các tế bào nhân sơ sống trong mối quan hệ nội sinh với nhau.

Giống như tế bào thực vật, vi khuẩn có thành tế bào. Một số vi khuẩn cũng có một lớp nang polysacarit bao quanh thành tế bào. Chính trong lớp này, nơi vi khuẩn sản xuất màng sinh học, một chất nhầy nhụa giúp các khuẩn lạc bám vào bề mặt và với nhau để bảo vệ chống lại kháng sinh, hóa chất và các chất độc hại khác.

Tương tự như thực vật và tảo, một số prokaryote cũng có sắc tố quang hợp. Những sắc tố hấp thụ ánh sáng này cho phép vi khuẩn quang hợp có được dinh dưỡng từ ánh sáng.

Phân hạch nhị phân

Hầu hết các sinh vật nhân sơ sinh sản vô tính thông qua một quá trình gọi là phân hạch nhị phân. Trong quá trình phân hạch nhị phân, phân tử DNA đơn sẽ sao chép và tế bào ban đầu được chia thành hai tế bào giống hệt nhau.

Các bước phân hạch nhị phân

  • Phân hạch nhị phân bắt đầu với sự sao chép DNA của phân tử DNA đơn. Cả hai bản sao DNA gắn vào màng tế bào.
  • Tiếp theo, màng tế bào bắt đầu phát triển giữa hai phân tử DNA. Một khi vi khuẩn chỉ tăng gấp đôi kích thước ban đầu của nó, màng tế bào bắt đầu chèn ép vào bên trong.
  • Một thành tế bào sau đó hình thành giữa hai phân tử DNA phân chia tế bào ban đầu thành hai tế bào con giống hệt nhau.

Mặc dù E.coli và các vi khuẩn khác sinh sản phổ biến nhất bằng phân hạch nhị phân, chế độ sinh sản này không tạo ra biến đổi di truyền trong cơ thể sinh vật.

Tái tổ hợp sinh vật nhân sơ

Sự biến đổi di truyền trong sinh vật nhân sơ được thực hiện thông qua tái tổ hợp. Trong tái tổ hợp, các gen từ một prokaryote được kết hợp vào bộ gen của một prokaryote khác. Sự tái tổ hợp được thực hiện trong quá trình sinh sản của vi khuẩn bằng các quá trình liên hợp, biến đổi hoặc tải nạp.

  • Trong sự liên hợp, vi khuẩn kết nối với nhau thông qua cấu trúc ống protein gọi là pilus. Các gen được chuyển giữa các vi khuẩn thông qua pilus.
  • Trong quá trình biến đổi, vi khuẩn chiếm DNA từ môi trường xung quanh. DNA được vận chuyển qua màng tế bào vi khuẩn và được tích hợp vào DNA của tế bào vi khuẩn.
  • Sự tải nạp liên quan đến việc trao đổi DNA của vi khuẩn thông qua nhiễm virus. Vi khuẩn, vi rút lây nhiễm vi khuẩn, chuyển DNA vi khuẩn từ vi khuẩn bị nhiễm trước đó sang bất kỳ vi khuẩn bổ sung nào mà chúng lây nhiễm.
Tags
Back to top button