Characteristieken van Prokaryote Cellen
Een prokaryoot is een eenvoudig, eencellig organisme dat geen georganiseerde kern of andere membraan-gebonden organel heeft.
Leerdoelen
Beschrijf de structuur van prokaryote cellen
Key Takeaways
Key Points
- Prokaryoten missen een georganiseerde kern en andere membraangebonden organellen.
- Prokaryotisch DNA bevindt zich in een centraal deel van de cel, de nucleoïde.
- De celwand van een prokaryoot fungeert als een extra beschermlaag, helpt de celvorm te behouden, en voorkomt uitdroging.
- Prokaryotische celgrootte varieert van 0,1 tot 5,0 μm in diameter.
- De kleine omvang van prokaryoten maakt een snelle toegang en diffusie van ionen en moleculen naar andere delen van de cel mogelijk, terwijl ook een snelle afvoer van afvalstoffen uit de cel mogelijk is.
Key Terms
- eukaryotic: Het hebben van complexe cellen waarin het genetisch materiaal is georganiseerd in membraan-gebonden kernen.
- prokaryotic: Van cellen, waarin een kern ontbreekt.
- nucleoïde: het onregelmatig gevormde gebied binnen een prokaryote cel waar het genetisch materiaal is gelokaliseerd
Componenten van prokaryote cellen
Alle cellen delen vier gemeenschappelijke componenten:
- een plasmamembraan: een buitenste bekleding die het binnenste van de cel scheidt van de omringende omgeving.
- cytoplasma: een geleiachtige cytosol in de cel waarin zich andere celbestanddelen bevinden
- DNA: het genetisch materiaal van de cel
- ribosomen: waar de eiwitsynthese plaatsvindt
Prokaryoten verschillen echter op verschillende manieren van eukaryotische cellen.
Een prokaryoot is een eenvoudig, eencellig organisme dat geen georganiseerde kern of enig ander membraan-gebonden organel heeft. We zullen zo dadelijk zien dat dit bij eukaryoten heel anders ligt. Prokaryotisch DNA bevindt zich in een centraal deel van de cel: de nucleoïde.
De meeste prokaryoten hebben een peptidoglycaan celwand en vele hebben een polysaccharide capsule. De celwand fungeert als een extra beschermlaag, helpt de cel zijn vorm te behouden, en voorkomt uitdroging. Het kapsel stelt de cel in staat zich te hechten aan oppervlakken in zijn omgeving. Sommige prokaryoten hebben flagellen, pili of fimbriae. De flagellen worden gebruikt voor de voortbeweging. Pili worden gebruikt om genetisch materiaal uit te wisselen tijdens een vorm van voortplanting die conjugatie wordt genoemd. Fimbriae worden door bacteriën gebruikt om zich aan een gastheercel te hechten.
Algemene structuur van een prokaryote cel: Deze figuur toont de algemene structuur van een prokaryote cel. Alle prokaryoten hebben chromosomaal DNA gelokaliseerd in een nucleoïde, ribosomen, een celmembraan, en een celwand.De andere afgebeelde structuren zijn aanwezig in sommige, maar niet alle bacteriën.
Celgrootte
Met een diameter van 0,1 tot 5,0 μm zijn prokaryote cellen aanzienlijk kleiner dan eukaryote cellen, die een diameter hebben van 10 tot 100 μm. Door de kleine afmetingen van prokaryoten kunnen ionen en organische moleculen die de cellen binnendringen, snel naar andere delen van de cel worden verspreid. Evenzo kunnen afvalstoffen die in een prokaryote cel worden geproduceerd, snel naar buiten diffunderen. Dit is niet het geval in eukaryote cellen, die verschillende structurele aanpassingen hebben ontwikkeld om het intracellulaire transport te verbeteren.
Microbiële omvang: Deze figuur toont de relatieve grootte van microben op een logaritmische schaal (elke eenheid op een logaritmische schaal staat voor een tienvoudige toename van de gemeten grootheid).
Kleine cellen zijn over het algemeen noodzakelijk voor alle cellen, of ze nu prokaryotisch of eukaryotisch zijn. Laten we eens onderzoeken waarom dat zo is. Eerst bekijken we de oppervlakte en het volume van een typische cel. Niet alle cellen zijn bolvormig, maar de meeste benaderen wel een bol. U herinnert zich wellicht uit uw meetkunde-opleiding op de middelbare school dat de formule voor de oppervlakte van een bol 4πr2 is, terwijl de formule voor het volume 4/3πr3 is. Naarmate de straal van een cel toeneemt, neemt de oppervlakte dus toe met het kwadraat van de straal, maar het volume neemt (veel sneller) toe met de kubus van de straal. Naarmate een cel groter wordt, neemt de verhouding tussen oppervlakte en volume dus af. Ditzelfde principe zou gelden als de cel de vorm van een kubus had. Als de cel te groot wordt, zal het plasmamembraan niet voldoende oppervlakte hebben om de diffusiesnelheid te ondersteunen die nodig is voor het toegenomen volume. Met andere woorden, als een cel groeit, wordt hij minder efficiënt. Eén manier om efficiënter te worden is zich te delen; een andere manier is organellen te ontwikkelen die specifieke taken vervullen. Deze aanpassingen hebben geleid tot de ontwikkeling van meer geavanceerde cellen, eukaryote cellen genaamd.
Celoppervlakgrootte: Merk op dat naarmate een cel groter wordt, de verhouding tussen oppervlakte en volume afneemt.Wanneer er onvoldoende oppervlakte is om het toenemende volume van een cel te ondersteunen, zal een cel zich delen of afsterven.De cel links heeft een volume van 1 mm3 en een oppervlakte van 6 mm2, met een oppervlakte-volumeverhouding van 6 op 1, terwijl de cel rechts een volume heeft van 8 mm3 en een oppervlakte van 24 mm2, met een oppervlakte-volumeverhouding van 3 op 1.