Encelliga organismernas egenskaper, reproduktion, näring

De encelliga organismer De är varelser vars genetiska material, enzymatiska maskiner, proteiner och andra molekyler som är nödvändiga för livet är begränsade i en enda cell. Tack vare detta är de extremt komplexa biologiska enheter, ofta av mycket liten storlek.

Av de tre livets domäner bildas två av dem - bågar och bakterier - av encelliga organismer. Förutom att de är encelliga, saknar dessa prokaryota organismer kärna och är extremt olika och rikliga.

Pixabay fontän.com

I den återstående domänen, eukaryotas, hittar vi både encelliga och multicelliga organismer. Inom den enicellulära har vi protozoerna, några svampar och några alger.

[TOC]

Huvuddragen

För cirka 200 år sedan ansågs biologer från tiden att de organismer som bildades av en enda cell var relativt enkla. Denna slutsats berodde på den lilla informationen de fick från linserna de använde för visualisering.

I dag, tack vare de tekniska framstegen relaterade till mikroskopi, kan vi visualisera det komplexa nätverket av strukturer som encelliga varelser och den stora mångfalden som dessa linjer uppvisar. Därefter kommer vi att diskutera de mest relevanta strukturerna i encelliga organismer, både i eukaryoter och i prokaryoter.

Komponenter i en prokaryot cell

Genetiskt material

Det mest framstående inslaget i en prokaryot cell är bristen på ett membran som avgränsar genetiskt material. Det vill säga frånvaron av en riktig kärna.

Däremot är DNA beläget som en framträdande struktur: kromosom. I de flesta bakterier och bågar är DNA organiserat i en stor cirkulär kromosom associerad med proteiner.

I en modellbakterie, till exempel Escherichia coli (I följande avsnitt kommer vi att prata mer om dess biologi), kromosomen når en linjär längd på upp till 1 mm, nästan 500 gånger storleken på cellen.

För att lagra allt detta material måste DNA ta en super-i-kollapsad konformation. Detta exempel är extrapolerbart för de flesta medlemmar av bakterier. Den fysiska regionen där denna kompakta struktur av genetiskt material kallas nukleoid.

Förutom kromosom kan prokaryota organismer ha hundratals små ytterligare DNA -molekyler, kallade plasmider.

Dessa, som kromosomen, kodar för specifika gener, men är fysiskt isolerade från den. Eftersom de är användbara under mycket specifika omständigheter utgör de ett slags hjälpgenetiska element.

Ribosomer

För tillverkning av proteiner har prokaryota celler en komplex enzymatisk maskin som kallas ribosom, som distribueras i hela den cellulära inre. Varje cell kan innehålla cirka 10.000 ribosomer.

Fotosyntetiska maskiner

Bakterierna som utför fotosyntes har en extra maskin som gör att de kan fånga solljus och efterföljande omvandling till kemisk energi. Membranen av fotosyntetiska bakterier har invaginationer där enzymer och pigment som är nödvändiga för de komplexa reaktionerna de utför lagras.

Dessa fotosyntetiska vesiklar kan hållas kopplade till plasmamembranet eller kan lossas och ligger inuti cellen.

Cytoskelett

Som namnet antyder är cytoskelettet cellskelettet. Grunden för denna struktur består av proteinfibrer, nödvändig för celldelningsprocessen och för underhåll av cellform.

Ny forskning har visat att cytoskelettet i prokaryoter bildas av ett komplext filamentnätverk och inte är så enkelt som tidigare trott.

Kan tjäna dig: Simplasto: Delar och egenskaper

Organeller i prokaryoter

Historiskt sett var en av de mest framstående egenskaperna hos en prokaryotisk kropp dess brist på inre fack eller organeller.

Idag accepteras att bakterier har specifika typer av organeller (fack omgiven av membran) relaterade till kalciumjonlagring, mineralkristaller som deltar i cellorientering och enzymer.

Komponenter i en encellulär eukaryotcell

Inom släktet av eukaryotas har vi också encelliga organismer. Dessa kännetecknas av att det genetiska materialet är begränsat i en organell omgiven av ett dynamiskt och komplext membran.

Proteintillverkningsmaskiner bildas också av ribosomer i dessa organismer. Men i eukaryoter är dessa större. I själva verket är skillnaden i storlek i ribosomer en av de viktigaste skillnaderna mellan båda grupperna.

Eukaryota celler är mer komplexa än de prokaryoter som beskrivs i föregående avsnitt, eftersom de presenterar underområden omgiven av ett eller flera membran som kallas organeller. Bland dem har vi mitokondrier, endoplasmatisk retikulum, Golgi -apparat, vakuoler och lysosomer, bland andra.

När det gäller organismer med förmågan att utföra fotosyntes har de enzymatiska maskiner och pigment lagrade i strukturer som kallas plast. De mest kända är kloroplaster, även om det också finns amyloplast, kromoplastor, etioplaster, bland andra.

Vissa encelliga eukaryoter har cellvägg, såsom alger och svampar (även om de varierar i sin kemiska natur).

Skillnader mellan bakterier och bågar

Som vi nämnde bildas domänerna för bågar och bakterier av encelliga individer. Att dela denna egenskap betyder dock inte att linjerna är desamma.

Om vi ​​jämför grundligt båda grupperna kommer vi att inse att de skiljer sig åt på samma sätt som oss - eller något annat däggdjur - vi skiljer oss från en fisk. De grundläggande skillnaderna är följande.

Cellmembran

Från cellgränser skiljer sig molekylerna som bildar väggen och membranet i båda linjerna djupt. I bakterier består fosfolipider av fettsyror fästa vid glycerol. Däremot har bågar mycket grenade fosfolipider förankrade till glycerol.

Dessutom skiljer sig länkarna som bildar fosfolipider också, vilket resulterar som ett mer stabilt membran i bågarna. Av denna anledning kan bågar leva i miljöer där temperatur, pH och andra är extrema.

Cellvägg

Cellväggen är en struktur som skyddar den osmotiska stresscellorganismen som genereras av skillnaden i koncentrationer mellan cellinredning och miljö, och bildar ett slags exoskeleton.

Generellt uppvisar cellen en hög koncentration av lösta ämnen. Enligt principerna om osmos och diffusion skulle vattnet komma in i cellen och utöka sin volym.

Väggen skyddar brytningscellen, tack vare sin fasta och fibrösa struktur. I bakterier är den huvudsakliga strukturella komponenten peptidoglykan, även om vissa molekyler kan vara närvarande, såsom glykolipider.

När det gäller bågar är cellväggens natur ganska varierande och i vissa fall okänd. Peptidoglycan har emellertid varit frånvarande i studierna hittills genomförda.

Genomorganisation

När det gäller den strukturella organisationen av det genetiska materialet liknar bågarna mer eukaryota organismer, eftersom generna avbryts av regioner som inte kommer att översättas, kallade introner - termen som används för de regioner som översätts är "exon".

Kan tjäna dig: mastceller: ursprung och träning, egenskaper och funktioner

Till skillnad från utförs organisationen av bakteriegenet huvudsakligen i operationer, där generna finns i funktionella enheter som finns efter varandra, utan avbrott.

Skillnader med multicelliga organismer

Den avgörande skillnaden mellan en multicellulär och encellulär organisme är antalet celler som utgör kroppen.

Pluricellulära organismer består av mer än en cell, och i allmänhet var och en specialiserad på ett visst verk, varvid uppgiften av uppgifter är en av dess mest framstående egenskaper.

Med andra ord, eftersom cellen inte längre behöver utföra alla nödvändiga aktiviteter för att hålla en levande organisme, uppstår uppdelningen av uppgifter.

Till exempel uppfyller neuronala celler helt olika uppgifter från de som utförs av njur eller muskelceller.

Denna skillnad i uppgifterna uttrycks i morfologiska skillnader. Det vill säga, inte alla celler som utgör en multicellulär organisme är desamma i sin form - neuroner är trädformade, muskelceller är långsträckta, och så vidare.

De specialiserade cellerna i multicellulära organismer grupperas i vävnader och dessa i sin tur i organ. Organen som uppfyller liknande eller kompletterande funktioner grupperas i system. Således har vi en strukturell hierarkisk organisation som inte förekommer i de encelliga enheterna.

Fortplantning

Asexuell fortplantning

Encelliga organismer reproducerar sig asexuellt. Observera att det i dessa organismer inte finns några speciella strukturer involverade i reproduktion, som inträffar i olika arter av multicellulära varelser.

I denna typ av asexuell reproduktion ger en far upphov till avkommorna utan behov av en sexuell partner eller sammanslagning av gameter.

Asexuell reproduktion klassificeras på olika sätt, vilket i allmänhet använder det som en referens som ett referens eller form av uppdelning som används av kroppen för att dela upp.

En vanlig typ är binär klyvning, där en individ ger upphov till två organismer, identiska med föräldra. Vissa har förmågan att göra fission att generera mer än två ättlingar, vilket är känt som flera fission.

En annan typ är Gemation, där en organisme ger upphov till en mindre. I dessa fall springer föräldraorganismen en förlängning som förblir ökar till en tillräcklig storlek och sedan kommer ut från sin förälder. Andra encelliga organismer kan reproduceras genom att bilda sporer.

Även om asexuell reproduktion är typisk för encelliga organismer, är det inte unikt för denna avstamning. Vissa multicellulära organismer, såsom alger, svampar, echinoderms, kan bland annat reproduceras av denna modalitet.

Horisontell genöverföring

Även om det i prokaryota organismer inte finns någon sexuell reproduktion, kan dessa utbyta genetiskt material med andra individer genom en händelse som kallas horisontell överföring av gener. Detta utbyte involverar inte materialet från föräldrar till barn, men inträffar mellan individer i samma generation.

Detta inträffar av tre grundläggande mekanismer: konjugering, transformation och transduktion. I den första typen kan långa DNA -bitar bytas ut genom fysiska förbindelser mellan två individer genom en sexuell pili.

Kan tjäna dig: cytoskelett

I båda mekanismerna är storleken på det utbytet DNA lägre. Transformationen är det nakna DNA som tar av en bakterie och transduktion är mottagandet av utländsk DNA -konsekvens av en virusinfektion.

Överflöd

Livet kan delas upp i tre huvuddomäner: bågar, bakterier och eukaryoter. De två första är prokaryoter, eftersom deras kärna inte är omgiven av ett membran och de är alla encelliga organismer.

Enligt nuvarande uppskattningar finns det mer än 3.10³⁰ Individer av bakterier och bågar på jorden, det mesta utan namn och utan beskrivning. Faktum är att vår egen kropp bildas av dynamiska populationer av dessa organismer, som upprättar symbiotiska relationer med oss.

Näring

Näring i encelliga organismer är extremt varierad. Det finns både heterotrofiska och autotrofiska organismer.

Den förstnämnda måste konsumera sin miljövat, i allmänhet fagocyping näringspartiklar. De autotrofiska varianterna har alla nödvändiga maskiner för omvandling av ljusenergi till kemi, lagrad i sockerarter.

Liksom alla levande organismer kräver encellulär vissa näringsämnen som vatten, en kolkälla, mineraljoner, bland andra, för optimal tillväxt och reproduktion. Vissa kräver dock också specifika näringsämnen.

Exempel på encelliga organismer

På grund av den stora mångfalden av encelliga organismer är det komplicerat att göra en lista med exempel. Vi kommer emellertid att nämna modellorganismer inom biologi och organismer med medicinsk och industriell relevans:

Escherichia coli

Den bäst studerade organismen är utan tvekan bakterien Escherichia coli. Även om vissa stammar kan ha negativa hälsokonsekvenser, OCH. coli Det är en normal och riklig del av den mänskliga mikrobiota.

Det är fördelaktigt under olika perspektiv. I våra matsmältningskanaler hjälper bakterier produktion av vissa vitaminer och att utesluta patogena mikroorganismer som kan komma in i vår kropp.

I Biology Laboratories är det dessutom en av de mest använda modellernas organismer, som är mycket användbar för upptäckter inom vetenskapen.

Trypanosoma cruzi

Det är en protozoan parasit som lever inuti cellerna och orsakar Chagas sjukdom. Detta anses vara ett viktigt folkhälsoproblem i mer än 17 länder som ligger i tropikerna.

En av de mest framstående egenskaperna hos denna parasit är närvaron av en plåga för rörelse och en enda mitokondri. De överförs till sin däggdjursvärd av några få insekter som tillhör Hemiptera -familjen, kallad triatominer.

Andra exempel på mikroorganismer är Giardia, Euglena, Plasmodium, Paramecium, Saccharomyces cerevisiae, bland andra.

Referenser

1. Alexander, m. (1961). Introduktion till markmikrobiologi. John Wiley och Sons, Inc ..
2. Bagare, g. C., Smith, J. J., & Cowan, D. TILL. (2003). Granska och återanalys av domänspecifika 16-tals primrar. Journal of Microbiologic Methods, 55(3), 541-555.
3. Forbes, b. TILL., Sahm, D. F., & Weissfeld, a. S. (2007). Diagnostisk mikrobiologi. Mosby.
4. Freeman, s. (2017). Biologisk vetenskap. Pearson Education.
5. Murray, s. R., Rosenthal, K. S., & Pfaller, m. TILL. (2015). Mikrobiologi medicinsk. Elsevier Health Sciences.
6. Reece, j. B., Urry, L. TILL., Kain, m. L., Wasserman, s. TILL., Minorsky, s. V., & Jackson, r. B. (2014). Campbellbiologi. Pearson Education.