원핵 세포: 정의, 구조, 기능 (예제 포함)

과학자들은 원핵 세포가 지구상 최초의 생명체라고 믿습니다. 이 세포는 오늘날에도 여전히 풍부하며 박테리아와 고세균으로 나눌 수 있습니다.

원핵 세포의 전형적인 예는 다음과 같습니다. 대장균 (E. 대장균).

원핵 세포는 고등학교 세포 생물학을 습득하는 데 필수적입니다. 원핵 생물의 다양한 세포 구성 요소에 대해 알아 보려면 계속 읽으십시오.

원핵 생물은 막에 결합되지 않은 단순한 단세포 유기체 인 경향이 있습니다. 세포 기관 또는 핵. 진핵 생물 이러한 구조를 가지고 있습니다.

수십억 년 전 원핵 생물은 막에 결합 된 유기 분자에서 진화했을 수 있습니다. 원생 생물. 그들은 지구상에서 최초의 생명체 일 수 있습니다.

원핵 생물을 두 영역으로 나눌 수 있습니다. 박테리아 과 Archaea.

(도메인에 대해 작성할 때 이름은 대문자로 표기해야합니다. 그러나 일반적으로 두 그룹에 대해 작성할 때는 소문자로 둘 수 있습니다.)

두 그룹 모두 작은 단세포 유기체로 구성되어 있지만 차이점이 있습니다. 박테리아에는 펩티도 글리 칸이 있습니다. 세포벽 고세균은 그렇지 않습니다. 또한 박테리아는 지방산 원형질막 지질에서 고세균은 피타 닐 여러 떼.

일반적인 박테리아의 몇 가지 예는 다음과 같습니다. 이자형. 대장균 과 황색 포도상 구균 (포도상 구균으로 더 잘 알려져 있음). 소금에 서식하는 호 염체는 고세균의 한 예입니다.

박테리아는 원핵 세포를 구성하는 두 도메인 중 하나입니다. 그들은 다양한 생명체이며 이분법으로 번식합니다.

세 가지 기본 박테리아 세포 모양: 구균, 간균 과 스피 릴라. 구균은 타원형 또는 구형 박테리아이고 간균은 막대 모양이며 나선형은 나선형입니다.

박테리아는 인간의 질병과 건강에 중요한 역할을합니다. 이러한 미생물 중 일부는 황색 포도상 구균, 사람들에게 감염을 일으킬 수 있습니다. 그러나 다음과 같은 다른 박테리아가 유익합니다. 유산균 유산균, 유제품에서 발견되는 유당 분해에 도움이됩니다.

처음에는 고대 박테리아로 분류되어 "고세균"이라고 불리는 고세균은 이제 고유 한 도메인을 가지고 있습니다. 많은 종의 고세균은

몇 가지 예로는 화씨 176도 (섭씨 80도) 이상의 온도에 존재하는 고 열성 물질과 10 ~ 30 % 범위의 염 용액에서 살 수있는 호 염성 물질이 있습니다. 고세균의 세포벽은 보호 기능을 제공하고 극한 환경에서 살 수 있습니다.

Archaea는 막대에서 나선에 이르기까지 다양한 모양과 크기를 가지고 있습니다. 번식과 같은 고세균의 행동의 일부 측면은 박테리아와 유사합니다. 그러나 유전자 발현과 같은 다른 행동은 진핵 생물과 유사합니다.

원핵 생물은 여러 가지 방법으로 번식 할 수 있습니다. 기본 번식 유형에는 신진, 이분법 및 단편화. 일부 박테리아는 포자를 형성하지만이 과정을 통해 형성된 자손이 없기 때문에 번식으로 간주되지 않습니다.

발아 세포가 거품처럼 생긴 새싹을 만들 때 발생합니다. 새싹은 부모 세포에 붙어있는 동안 계속 자랍니다. 결국 새싹이 부모 세포에서 떨어져 나옵니다.

이분법 세포가 두 개의 동일한 딸 세포로 분할 될 때 발생합니다. 분열 세포가 작은 조각이나 조각으로 부서지고 각 조각이 새로운 세포가 될 때 발생합니다.

이원 분열은 원핵 세포에서 일반적인 유형의 번식입니다. 이 프로세스에는 부모 셀이 동일한 두 개의 셀로 분할됩니다. 이분법 분열의 첫 번째 단계는 DNA를 복사하는 것입니다. 그런 다음 새로운 DNA는 세포의 반대쪽 끝으로 이동합니다.

다음으로 세포가 성장하고 확장되기 시작합니다. 결국 중격 고리가 가운데에 형성되고 세포를 두 조각으로 꼬집습니다. 결과는 두 개의 동일한 셀입니다.

진핵 세포의 세포 분열과 이분법을 비교하면 약간의 유사점을 발견 할 수 있습니다. 예를 들어, 둘 다 유사 분열 이분법은 동일한 딸 세포를 생성합니다. 두 과정 모두 DNA 복제를 포함합니다.

원핵 생물의 세포 구조는 다양 할 수 있지만 대부분의 유기체에는 몇 가지 기본 구성 요소가 있습니다. 원핵 생물은 세포막 또는 원형질막 보호 덮개 역할을합니다. 그들은 또한 딱딱한 세포벽 추가 지원 및 보호를 위해.

원핵 세포는 리보솜, 단백질을 만드는 분자입니다. 그들의 유전 물질은 핵체, DNA가 사는 영역입니다. DNA의 추가 고리는 플라스미드 주위에 떠다니다 세포질. 원핵 생물에는 핵막이 없다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

이러한 내부 구조 외에도 일부 원핵 세포는 필 루스 또는 편모 이동을 돕기 위해. 털 모양은 털 ​​모양의 외부 특징 인 반면 편모는 채찍 모양의 외부 특징입니다. 박테리아와 같은 일부 원핵 생물은 세포벽 외부에 캡슐이 있습니다. 영양소 저장도 다양 할 수 있지만 많은 원핵 생물은 세포질에서 저장 과립을 사용합니다.

원핵 생물의 유전 정보는 핵체 내부에 존재합니다. 진핵 생물과 달리 원핵 생물은 막에 결합 된 핵이 없습니다. 대신 원형 DNA 분자는 세포질의 한 영역에 산다. 예를 들어, 원형 박테리아 염색체는 개별 염색체 대신 하나의 큰 고리입니다.

박테리아의 DNA 합성은 특정 뉴클레오티드 서열에서 복제 시작으로 시작됩니다. 그런 다음 새로운 뉴클레오티드를 추가하기 위해 신장이 발생합니다. 다음으로, 새로운 염색체 형태 후에 종료가 발생합니다.

원핵 생물에서는 유전자 발현이 다른 방식으로 발생합니다. 박테리아와 고세균 모두 전사와 번역이 동시에 일어날 수 있습니다.

이것은 세포가 아미노산, 이는 언제든지 단백질의 구성 요소입니다.

원핵 생물의 세포벽에는 여러 가지 목적이 있습니다. 세포를 보호하고 지원을 제공합니다. 또한 세포가 모양을 유지하고 파열되는 것을 방지합니다. 원형질막 외부에 위치한 세포벽의 전체 구조는 식물에서 발견되는 것보다 더 복잡합니다.

박테리아에서 세포벽은 다음으로 구성됩니다. 펩티도 글리 칸 또는 무레 인, 다당류 사슬로 구성됩니다. 그러나 세포벽은 그람 양성균과 그람 음성균간에 다릅니다.

그람 양성균은 두꺼운 세포벽을 가지고있는 반면 그람 음성균은 얇은 세포벽을 가지고 있습니다. 벽이 얇기 때문에 그람 음성 박테리아에는 지방 다당류 층이 추가로 있습니다.

사람들은 세포에 이러한 유형의 벽이 없기 때문에 항생제 및 기타 약물이 인간을 해치지 않고 박테리아의 세포벽을 표적으로 삼을 수 있습니다. 그러나 일부 박테리아는 항생제 내성을 일으키고 약물의 효과가 중지됩니다.

항생제 내성은 박테리아가 진화 할 때 발생하며, 약물에서 생존 할 수있는 돌연변이가있는 박테리아는 증식 할 수 있습니다.

원핵 생물 중 일부는 일관된 식량 공급을 어렵게 만드는 환경에 존재하기 때문에 영양소 저장은 중요합니다. 원핵 생물은 영양분 저장을위한 특정 구조를 개발했습니다.

액포 음식이나 영양소의 저장 거품 역할을합니다. 박테리아는 또한 포함글리코겐 또는 전분의 매장량을 유지하는 구조입니다. 마이크로 컴 파트먼트 원핵 생물에는 단백질 껍질이 있고 효소 또는 단백질을 보유 할 수 있습니다. 다음과 같은 특수한 유형의 마이크로 구획이 있습니다. 마그네토 좀 과 카복시 좀.

전 세계적으로 항생제 내성에 대한 우려가 증가하고 있습니다. 항생제 내성은 박테리아가 진화 할 수 있고 이전에 박테리아를 파괴 한 약물에 더 이상 반응하지 않을 때 발생합니다. 이것은 항생제를 복용하는 사람들이 체내의 박테리아를 죽일 수 없다는 것을 의미합니다.

자연 선택 박테리아의 저항을 촉진합니다. 예를 들어, 일부 박테리아에는 항생제에 저항 할 수있는 무작위 돌연변이가 있습니다. 약물을 복용하면 이러한 내성 박테리아에는 효과가 없습니다. 다음으로, 이 박테리아는 성장하고 번식 할 수 있습니다.

그들은 또한 유전자를 공유하여 치료하기 어려운 슈퍼 버그를 만들어 다른 박테리아에 대한 저항성을 줄 수 있습니다. 메티 실린 내성 황색 포도상 구균 (MRSA)는 항생제에 내성이있는 슈퍼 버그의 한 예입니다.

DNA 복제 진핵 생물보다 원핵 생물에서 더 빨리 발생하므로 박테리아는 인간보다 훨씬 빠른 속도로 번식 할 수 있습니다. 진핵 생물에 비해 박테리아에서 복제하는 동안 체크 포인트가 없기 때문에 더 많은 무작위 돌연변이가 가능합니다. 이러한 모든 요인은 항생제 내성에 기여합니다.

박테리아는 종종 인간의 질병을 유발하지만 사람들은 또한 일부 미생물과 공생 관계를 가지고 있습니다. 유익한 박테리아는 피부, 구강 및 소화기 건강에 중요합니다.

예를 들면 비피더스 균 장에 살고 음식을 분해하는 데 도움이됩니다. 그들은 건강한 장 시스템의 중요한 부분입니다.

프리 바이오 틱스는 장내 미생물을 돕는 식품입니다. 일반적인 예로는 마늘, 양파, 부추, 바나나, 민들레 채소 및 아스파라거스가 있습니다. 프리 바이오 틱스는 유익한 장내 세균이 성장하는 데 필요한 섬유질과 영양소를 제공합니다.

반면에 프로바이오틱스는 소화를 도울 수있는 살아있는 박테리아입니다. 요거트 나 김치와 같은 식품에서도 프로바이오틱스를 찾을 수 있습니다.

원핵 생물의 유전자 전달에는 세 가지 주요 유형이 있습니다: 형질 도입, 접합 및 형질 전환. 형질 도입은 바이러스가 한 박테리아에서 다른 박테리아로 DNA를 이동하는 데 도움을 줄 때 발생하는 수평 유전자 전달입니다.

동사 변화 DNA를 전달하기 위해 미생물의 일시적인 융합을 포함합니다. 이 과정에는 일반적으로 모공이 포함됩니다. 변환은 원핵 생물이 환경에서 DNA 조각을 흡수 할 때 발생합니다.

유전자 전달은 미생물이 DNA를 공유하고 약물에 대한 내성이 생기기 때문에 질병에 중요합니다. 예를 들어, 항생제에 내성이있는 박테리아는 다른 박테리아와 유전자를 공유 할 수 있습니다. 과학 연구에 중요하기 때문에 과학 수업, 특히 대학 실험실에서 미생물간에 유전자 전달이 발생할 수 있습니다.

원핵 생물의 대사는 진핵 생물에서 발견되는 것보다 더 다양합니다. 극한의 환경에서 살아가는 극한의 원핵 생물을 허용합니다. 일부 유기체는 광합성을 사용하지만 다른 유기체는 무기 연료에서 에너지를 얻을 수 있습니다.

원핵 생물을 다음과 같이 분류 할 수 있습니다. 독립 영양 생물 과 종속 영양 생물. 독립 영양 생물은 이산화탄소에서 탄소를 얻고 무기물로 자체 유기농 식품을 만들지 만 종속 영양 생물은 다른 생명체로부터 탄소를 얻고 자체 유기농 식품을 만들 수 없습니다.

주요 독립 영양 생물 유형은 다음과 같습니다. 광 영양 생물, 석판화 과 유기 영양 생물. Phototrophs는 광합성을 사용하여 에너지를 얻고 연료를 만듭니다. 그러나 그들 모두가 그 과정에서 식물 세포처럼 산소를 만드는 것은 아닙니다.

남세균 광 영양 생물의 예입니다. Lithotrophs는 무기 분자를 음식으로 사용하며 일반적으로 암석에 의존합니다. 그러나 암석 영양 생물은 암석에서 탄소를 얻을 수 없으므로이 원소를 가진 공기 나 다른 물질이 필요합니다. 유기 영양 생물은 유기 화합물을 사용하여 영양분을 얻습니다.

원핵 생물과 진핵 생물은 그들이 가지고있는 세포의 유형이 크게 다르기 때문에 동일하지 않습니다. 원핵 생물은 진핵 생물에서 찾을 수있는 막 결합 세포 기관과 핵을 가지고 있지 않습니다. 그들의 DNA는 세포질 내부에 떠 있습니다.

또한 원핵 생물은 진핵 생물에 비해 표면적이 더 작습니다. 더욱이, 원핵 생물은 일부 유기체가 응집하여 식민지를 형성 할 수 있음에도 불구하고 단세포입니다.

원핵 세포는 진핵 세포보다 덜 조직화되어 있습니다. 또한 원핵 생물의 세포 성장과 같은 조절 수준에도 차이가 있습니다. 더 적은 규정이 빠른 돌연변이와 증식을 허용하기 때문에 박테리아의 돌연변이율에서 이것을 볼 수 있습니다.

원핵 생물에는 세포 기관이 없기 때문에 신진 대사가 다르고 효율성이 떨어집니다. 이것은 그들이 큰 크기로 자라는 것을 방지하고 때로는 번식 능력을 제한합니다. 그럼에도 불구하고 원핵 생물은 모든 생태계의 중요한 부분입니다. 인간의 건강에서 과학 연구에 이르기까지이 작은 유기체는 중요하며 여러분에게 큰 영향을 미칠 수 있습니다.