Sel bakteria ialah organisma prokariotik bersel tunggal yang mempunyai ciri unik berbanding sel eukariotik. Strukturnya lebih ringkas dan tidak mempunyai ruang dalaman yang dibatasi oleh membran, seperti nukleus. Dalam artikel ini, kita akan meneroka ciri dan struktur utama sel bakteria, termasuk bahagian dan fungsinya. Kami akan menyelidiki dunia mikroskopik bakteria dan memahami bagaimana organisma kecil ini memainkan peranan asas dalam pelbagai ekosistem.
Ciri-ciri penting bakteria: pelajari tentang ciri-ciri utama mikroorganisma ini.
Bakteria ialah mikroorganisma prokariotik bersel tunggal, bermakna mereka tidak mempunyai nukleus yang jelas. Mereka ditemui di hampir setiap persekitaran di planet ini, dari tanah hingga ke tubuh manusia. kecil dan mudah, bakteria mempunyai beberapa ciri penting yang menjadikannya unik.
Salah satu ciri utama bakteria adalah keupayaan mereka untuk membiak dengan cepat melalui pembahagian sel, yang membolehkan mereka membiak dalam jumlah yang besar dalam tempoh yang singkat. Tambahan pula, bakteria mempunyai dinding sel yang memberi mereka bentuk dan perlindungan.
Satu lagi ciri bakteria yang menarik ialah kepelbagaian metabolik mereka—keupayaan mereka untuk menggunakan sumber tenaga yang berbeza untuk terus hidup. Sesetengah bakteria adalah aerobik, bermakna mereka memerlukan oksigen untuk terus hidup, manakala yang lain adalah anaerobik dan bertahan dalam persekitaran yang kekurangan oksigen.
Struktur sel bakteria terdiri daripada bahagian yang berbeza, seperti dinding sel, membran plasma, sitoplasma, dan bahan genetik (DNA). Sel bakteria juga mungkin mempunyai struktur tambahan, seperti flagela untuk pergerakan dan pili untuk melekat pada permukaan.
Ciri-ciri ini menjadikan bakteria penting untuk pelbagai proses biologi dan alam sekitar.
Memahami fungsi flagella dan pili dalam sel bakteria dan eukariotik.
Flagela dan pili adalah struktur penting yang terdapat dalam sel bakteria dan eukariotik, melaksanakan fungsi tertentu dalam setiap jenis sel.
Dalam sel bakteria, flagela Mereka bertanggungjawab untuk pergerakan organisma, membolehkan bakteria bergerak melalui persekitarannya. Mereka terdiri daripada protein yang dipanggil flagellin dan mempunyai bentuk "ekor kuda", yang berputar dengan pantas dan mendorong sel ke hadapan.
Sudah Pili, juga terdapat dalam sel bakteria, mempunyai fungsi lekatan dan konjugasi. Mereka membenarkan bakteria melekat pada permukaan dan organisma lain, memudahkan proses seperti pembentukan biofilm dan pemindahan bahan genetik antara sel.
Sebaliknya, dalam sel eukariotik, seperti yang terdapat dalam badan kita, flagela dan silia melakukan fungsi yang serupa dengan flagella bakteria, bertanggungjawab untuk pergerakan dan pergerakan cecair di sekeliling sel. Flagela adalah struktur yang lebih panjang dan lebih tunggal, manakala silia lebih pendek dan lebih banyak.
Struktur bakteria yang manakah mengandungi bahan genetik?
Sel bakteria mempunyai bahan genetik dalam struktur tertentu yang dipanggil nukleoidNukleoid ialah kawasan bukan membran dalam sel tempat DNA bakteria berada. Bahan genetik ini terdiri daripada molekul DNA bulat tunggal, yang mengandungi semua maklumat yang diperlukan untuk kemandirian dan pembiakan bakteria.
Selain nukleoid, bakteria juga mempunyai struktur penting lain, seperti membran plasma, yang mengelilingi sel dan mengawal keluar masuk bahan, dan dinding sel, yang memberikan perlindungan dan bentuk kepada sel. Sesetengah bakteria juga mempunyai kapsul, flagela e Pili, yang melaksanakan fungsi tertentu, seperti melekat pada permukaan, pergerakan dan pertukaran bahan genetik antara sel.
Selain nukleoid, bakteria mempunyai struktur penting lain yang melaksanakan fungsi penting untuk kemandirian dan pembiakan organisma.
Ciri-ciri utama pembiakan bakteria: fahami bagaimana proses pendaraban bakteria berlaku.
Pembiakan bakteria adalah proses asas untuk kemandirian dan pembiakan bakteria. Terdapat pelbagai bentuk pembiakan, yang paling biasa ialah pembiakan aseksual melalui pembelahan binari. Dalam proses ini, sel bakteria terbahagi kepada dua sel anak yang sama, mengakibatkan peningkatan eksponen dalam populasi bakteria.
Salah satu ciri utama pembiakan bakteria ialah kepantasannya. Di bawah keadaan yang ideal, sesetengah bakteria boleh membiak setiap 20 minit, membolehkan satu sel bakteria membiak menjadi berjuta-juta dalam masa beberapa jam.
Tambahan pula, bakteria mempunyai kapasiti besar untuk menyesuaikan diri dengan persekitaran mereka, membolehkan mereka bertahan dalam keadaan yang melampau dan membiak dengan cepat dalam pelbagai persekitaran. Ini menyumbang kepada kepelbagaian dan kepelbagaian alam semula jadi mereka.
Satu lagi ciri penting pembiakan bakteria ialah kemungkinan pemindahan bahan genetik antara bakteria yang berbeza, yang boleh mengakibatkan pertukaran gen dan pembentukan varian bakteria baru dengan ciri yang berbeza.
Sel bakteria: ciri dan struktur (bahagian)
A sel bakteria Ia adalah organisasi organisma hidup yang paling mudah diketahui. Bakteria ialah organisma unisel yang tidak mempunyai nukleus atau organel yang dipisahkan daripada kandungan sitosol oleh membran (semua bakteria dikelaskan dalam domain prokariotik).
Kajian saintifik telah menunjukkan bahawa, walaupun sel bakteria kekurangan organel, mereka mempunyai organisasi dalaman, peraturan dan dinamik yang sangat terkawal dan tepat. Mereka memiliki semua mekanisme yang diperlukan untuk bertahan dalam keadaan persekitaran yang keras dan berubah-ubah.
Kebolehsuaian ini telah menyediakan para saintis dengan alat penting dan model biologi yang ideal untuk mengkaji prinsip asas biologi molekul; pemahaman asas replikasi, transkripsi, dan terjemahan DNA mula-mula difahami dalam sel bakteria, bukan dalam sel eukariotik.
Semua sel bakteria adalah mikroskopik, bermakna ia tidak boleh diperhatikan dengan mata kasar tanpa menggunakan mikroskop, yang merupakan kelebihan besar untuk kajian mikroorganisma ini, kerana dalam ruang yang kecil dan dengan sedikit sumber pemakanan, berjuta-juta sel hidup boleh dikekalkan dan dikaji.
Sel bakteria pada masa ini merupakan salah satu alat bioteknologi yang paling penting. Para saintis memanipulasi DNA kromosom tambahan bakteria untuk menghasilkan secara sintetik hampir semua protein yang diminati manusia.
Ciri-ciri umum sel bakteria
Dari segi morfologi, sel-sel bakteria boleh sangat berubah-ubah, tetapi mereka semua berkongsi ciri-ciri yang sama. Contohnya:
– Setiap sel bakteria mempunyai dinding sel yang mengelilinginya dan terdiri daripada gabungan karbohidrat dan peptida yang dipanggil “peptidoglycan”.
– Sel bakteria ialah organisma unisel, bermakna setiap sel adalah organisma lengkap yang boleh membesar, memberi makan, membiak, dan mati.
– Bahan genetik bakteria "tersebar" atau terbentang dalam kusut besar yang tenggelam dalam sitosol sel, di kawasan yang dikenali sebagai rantau nukleoid.
– Banyak bakteria mempunyai struktur khusus untuk pergerakan yang dipanggil "flagella," yang terletak di kawasan paling luar badan mereka.
– Adalah perkara biasa untuk mencari sel bakteria membentuk koloni atau mengekalkan hubungan simbiotik dengan organisma lain dan, sebagai tambahan, banyak bakteria adalah patogen kepada manusia.
– Kebanyakan bakteria hampir 10 hingga 15 kali lebih kecil daripada saiz mana-mana sel haiwan (eukariota), kerana ia tidak melebihi satu unit mikron.
– Mereka ditemui dalam semua persekitaran dalam biosfera, kerana terdapat mikroorganisma yang disesuaikan dengan hampir semua keadaan persekitaran.
Struktur sel bakteria (bahagian)
Ramai saintis membahagikan sel bakteria kepada tiga kawasan anatomi untuk memudahkan kajiannya. Ketiga-tiga kawasan ini adalah biasa kepada mana-mana jenis sel bakteria yang diperhatikan dan adalah:
- Wilayah luar , terdiri daripada struktur ekstraselular (flagella, pili, silia, antara lain)
– Wilayah daripada liputan selular , terdiri daripada dinding sel dan membran sitoplasma
- Wilayah dalaman , dibentuk oleh sitosol dan semua struktur terampai di dalamnya.
Bergantung pada spesies bakteria yang dikaji di setiap rantau, beberapa struktur dan bahagian diperhatikan yang berbeza daripada "tipikal" sel bakteria. Walau bagaimanapun, bahagian yang paling biasa untuk mana-mana sel bakteria dijelaskan dan dikelaskan mengikut kawasan di mana ia ditemui.
Rantau ekstraselular
- Kapsul : ialah permukaan polimer yang meliputi seluruh dinding sel bakteria. Ia terdiri daripada lendir dan glycocalyx, yang seterusnya terdiri daripada molekul karbohidrat yang banyak terikat kepada lipid dan protein. Kapsul memenuhi fungsi perlindungan yang penting untuk sel.
- Filem : permukaan, cecair atau matriks likat di mana sel bakteria terendam. Ia terbentuk daripada polisakarida yang serupa dalam komposisi kepada polisakarida kapsul dan secara amnya memainkan peranan dalam perlindungan dan anjakan sel.
- Fimbriae : Ini adalah banyak pelengkap berfilamen yang dilekatkan pada dinding sel bakteria. Pelengkap ini membolehkan sel bakteria bergerak dan melekat pada mana-mana permukaan. Mereka terdiri daripada protein hidrofobik yang dipanggil pilin.
- Pili seksual: beberapa fimbriae (beberapa) diubah suai untuk membentuk sejenis "tiub", yang digunakan oleh bakteria untuk konjugasi (pemindahan bahan genetik antara bakteria yang berbeza), yang merupakan jenis "pembiakan seksual" primitif.
- Flagella : Ini adalah filamen yang lebih panjang daripada fimbriae dan terdiri daripada protein; mereka mempunyai penampilan "seperti ekor". Mereka melakukan fungsi motor pergerakan sel dan berlabuh pada membran sel. Daripada satu hingga ratusan flagella boleh ditemui dalam satu sel bakteria.
Kawasan liputan
Sampul sel biasanya terdiri daripada membran sitoplasma dan lapisan peptidoglikan yang dipanggil "dinding sel." Sampul surat terdiri daripada kompleks lipid, karbohidrat, dan protein. Komposisi kimia sampul peptidoglycan digunakan sebagai klasifikasi untuk membezakan antara dua jenis bakteria.
Bakteria Gram-positif dan bakteria Gram-negatif. Bakteria Gram-positif dicirikan oleh lapisan tebal peptidoglycan tanpa membran luar, manakala bakteria Gram-negatif hanya mempunyai lapisan nipis peptidoglycan dengan membran luar yang menutupinya.
- Membran sitoplasma : Ia mempunyai struktur yang serupa dengan membran sel sel eukariotik. Ia adalah dwilapisan fosfolipid dengan protein yang berkaitan (integral atau persisian). Walau bagaimanapun, ia berbeza daripada membran sel eukariotik kerana ia tidak mengandungi sterol yang disintesis secara endogen.
Membran sitoplasma sel bakteria adalah salah satu struktur yang paling penting, kerana ia adalah tempat pelakuran sel, pengangkutan elektron, rembesan protein, pengangkutan nutrien dan biosintesis lipid, dan lain-lain, berlaku.
Wilayah dalaman
- Genom : Tidak seperti sel eukariotik, genom sel bakteria tidak terkandung dalam nukleus membran. Sebaliknya, ia wujud sebagai kusut DNA yang padat secara kasar secara bulat dan dikaitkan dengan beberapa protein dan RNA. Genom ini jauh lebih kecil daripada genom eukariotik: saiz kira-kira 3 hingga 5 MB dan membentuk satu kromosom bulat.
- Plasmid atau molekul DNA ekstrachromosomal : Ini adalah molekul DNA kecil tersusun bulat yang mampu mereplikasi secara bebas daripada DNA genomik selular. Biasanya, semasa konjugasi, molekul DNA plasmid ditukar, kerana ia mengekod maklumat yang diperlukan untuk rintangan antibiotik dan/atau toksin.
- Ribosom : Ribosom mengambil bahagian dalam terjemahan RNA yang ditranskripsi daripada jujukan gen yang menyandikan protein. Setiap sel bakteria mempunyai kira-kira 1500 ribosom aktif di dalamnya. Subunit ribosom dalam sel bakteria adalah jenis 70, 30, dan 50, manakala subunit dalam sel eukariotik mempunyai subunit 60 dan 40.
Antibiotik biasanya menyerang ribosom bakteria, menyekat terjemahan protein dan menyebabkan lisis atau kematian sel.
- Endospora Bakteria mempunyai spora dalaman yang tidak aktif dan digunakan untuk bertahan dalam keadaan persekitaran yang melampau. Endospora muncul daripada dorman apabila pelbagai reseptor pada permukaannya mengesan bahawa keadaan kembali baik; ini menghasilkan sel bakteria baharu yang berfungsi sepenuhnya.
- Butiran atau badan kemasukan : Mereka berfungsi sebagai sejenis rizab untuk karbohidrat, sebatian fosfat, dan molekul lain. Komposisi mereka berbeza-beza mengikut spesies bakteria dan ia mudah diperhatikan dalam sitoplasma menggunakan mikroskop cahaya.
Rujukan
- Cabeen, M.T.; Jacobs-Wagner, C. (2005). Bentuk sel bakteria. Ulasan Alam Mikrobiologi , 3 (8), 601-610.
- Coleman, JP; Smith, CJ (2007). Struktur dan komposisi mikrob.
- Gitai, Z. (2005). Biologi sel bakteria baharu: bahagian bergerak dan seni bina subselular. Cell , 120 (5), 577-586.
- Silhavy, T.J., Kahne, D. dan Walker, S. (2010). Sampul sel bakteria. Perspektif Cold Spring Harbour tentang Biologi , 2 (5), a000414.
- Willey, J. M., Sherwood, L. & Woolverton, C. J. (2009). Prinsip Mikrobiologi Prescott. Boston (MA): Pengajian Tinggi McGraw-Hill.