Məqaləmizdə prokaryotların və eukariotların quruluşunu nəzərdən keçirəcəyik. Bu orqanizmlər təşkilatlanma səviyyəsində əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir. Bunun səbəbi isə genetik məlumatın strukturunun özəllikləridir.
Prokaryotik hüceyrələrin quruluşunun xüsusiyyətləri
Prokaryotlar hüceyrələrində nüvə olmayan bütün canlı orqanizmlərdir. Canlı təbiətin beş müasir krallığının nümayəndələrindən yalnız biri onlara aiddir - Bakteriyalar. Nəzərdən keçirdiyimiz prokariotlara mavi-yaşıl yosunlar və arxelər də daxildir.
Hüceyrələrində formalaşmış nüvənin olmamasına baxmayaraq, onların tərkibində genetik material var. Bu, irsi məlumatları saxlamağa və ötürməyə imkan verir, lakin çoxalma üsullarının müxtəlifliyini məhdudlaşdırır. Bütün prokaryotlar hüceyrələrini iki yerə bölərək çoxalırlar. Onlar mitoz və meioz bölünmə qabiliyyətinə malik deyillər.
Prokaryotların və eukariotların quruluşu
Prokariotların və eukariotların onları fərqləndirən struktur xüsusiyyətləri kifayət qədər əhəmiyyətlidir. Bu, genetik materialın quruluşundan əlavə, bir çox orqanoidlərə də aiddir. Bitkilər, göbələklər və heyvanları əhatə edən eukaryotlar sitoplazmada olurmitoxondriya, Qolci kompleksi, endoplazmatik retikulum, çoxlu plastidlər. Prokaryotlarda bunlar yoxdur. Hər ikisinin də malik olduğu hüceyrə divarı kimyəvi tərkibinə görə fərqlənir. Bakteriyalarda o, mürəkkəb karbohidratlardan pektin və ya mureindən, bitkilərdə isə sellülozadan, göbələklərdə isə xitindən ibarətdir.
Kəşf tarixçəsi
Prokariotların quruluşunun və həyatının xüsusiyyətləri alimlərə yalnız 17-ci əsrdə məlum olmuşdur. Və bu, bu canlıların planetin yaranmasından bəri mövcud olmasına baxmayaraq. 1676-cı ildə onlar ilk dəfə onun yaradıcısı Anthony van Leeuwenhoek tərəfindən optik mikroskop vasitəsilə tədqiq edildi. Bütün mikroskopik orqanizmlər kimi alim onları da “heyvan” adlandırıb. "Bakteriya" termini yalnız 19-cu əsrin əvvəllərində ortaya çıxdı. Bunu məşhur alman təbiətşünası Kristian Erenberq təklif etmişdir. "Prokaryotlar" anlayışı daha sonra, elektron mikroskopun yaradılması dövründə yaranmışdır. Və əvvəlcə elm adamları müxtəlif canlıların hüceyrələrinin genetik aparatının strukturunda fərqlər faktını müəyyən etdilər. E. Chatton 1937-ci ildə orqanizmləri bu xüsusiyyətinə görə iki qrupa birləşdirməyi təklif etdi: pro- və eukariotlar. Bu bölgü bu günə qədər mövcuddur. 20-ci əsrin ikinci yarısında prokaryotların özləri arasında fərq aşkar edildi: arxeya və bakteriyalar.
Səth aparatının xüsusiyyətləri
Prokariotların səth aparatı membran və hüceyrə divarından ibarətdir. Bu hissələrin hər biri öz xüsusiyyətlərinə malikdir. Onların membranı ikiqat lipid və zülal qatından əmələ gəlir. prokaryotlar,strukturu olduqca primitiv olan, hüceyrə divarının iki növ quruluşuna malikdirlər. Beləliklə, qram-müsbət bakteriyalarda o, əsasən peptidoqlikandan ibarətdir, qalınlığı 80 nm-ə qədərdir və membrana sıx şəkildə bitişikdir. Bu quruluşun xarakterik xüsusiyyəti, içərisində bir sıra molekulların nüfuz etdiyi məsamələrin olmasıdır. Qram-mənfi bakteriyaların hüceyrə divarı çox nazikdir - maksimum 3 nm-ə qədər. Membranla sıx yapışmır. Prokariotların bəzi nümayəndələrinin xaricdə də selikli kapsulu var. O, orqanizmləri qurumadan, mexaniki zədələnmədən qoruyur və əlavə osmotik maneə yaradır.
Prokaryot orqanoidlər
Prokariotların və eukariotların hüceyrəsinin quruluşu ilk növbədə müəyyən orqanoidlərin olmasından ibarət olan özünəməxsus əhəmiyyətli fərqlərə malikdir. Bu daimi strukturlar bütövlükdə orqanizmlərin inkişaf səviyyəsini müəyyən edir. Onların əksəriyyəti prokaryotlarda yoxdur. Bu hüceyrələrdə zülal sintezi ribosomlar tərəfindən baş verir. Su prokaryotlarında aerosomlar var. Bunlar üzmə qabiliyyətini təmin edən və orqanizmlərin suya batırılma dərəcəsini tənzimləyən qaz boşluqlarıdır. Yalnız prokaryotlarda mezosomlar var. Sitoplazmatik membranın bu qıvrımları yalnız prokaryotik hüceyrələrin mikroskopiyaya hazırlanması zamanı kimyəvi fiksasiya üsullarının istifadəsi zamanı baş verir. Bakteriyaların və arxeyaların hərəkət orqanoidləri kirpiklər və ya flagellalardır. Və substrata bağlanma içmə yolu ilə həyata keçirilir. Zülal silindrlərinin əmələ gətirdiyi bu strukturlara villi və fimbriya da deyilir.
Nükleoid nədir
Lakin ən əhəmiyyətli fərq prokariotların və eukariotların geninin quruluşudur. Bütün bu orqanizmlər irsi məlumatlara malikdir. Eukariotlarda əmələ gələn nüvənin daxilində yerləşir. Bu iki membranlı orqanellin nukleoplazma, zərf və xromatin adlanan öz matrisi var. Burada təkcə genetik məlumatın saxlanması deyil, həm də RNT molekullarının sintezi həyata keçirilir. Nüvələrdə onlar sonradan ribosomların alt bölmələrini - zülal sintezindən məsul orqanoidləri əmələ gətirirlər.
Prokaryotik genlərin quruluşu daha sadədir. Onların irsi materialı nukleoid və ya nüvə bölgəsi ilə təmsil olunur. Prokaryotlarda DNT xromosomlara yığılmır, lakin dairəvi qapalı quruluşa malikdir. Nukleoid də RNT və protein molekullarını ehtiva edir. Sonuncular funksiya baxımından eukaryotik histonlara bənzəyir. Onlar DNT duplikasiyası, RNT sintezi, kimyəvi strukturun təmiri və nuklein turşusunun parçalanmasında iştirak edirlər.
Həyat fəaliyyətinin xüsusiyyətləri
Quruluşları mürəkkəb olmayan prokariotlar kifayət qədər mürəkkəb həyat prosesləri həyata keçirirlər. Bu, qidalanma, tənəffüs, öz növünün çoxalması, hərəkəti, maddələr mübadiləsidir … Və bütün bunlara yalnız bir mikroskopik hüceyrə qadirdir, ölçüsü 250 mikrona qədərdir! Beləliklə, yalnız nisbətən primitivlikdən danışmaq olar.
Prokariotların strukturunun xüsusiyyətləri onların fiziologiyasının mexanizmlərini müəyyən edir. Məsələn, onlar üç yolla enerji qəbul edə bilirlər. Birincisifermentasiya. Bəzi bakteriyalar tərəfindən həyata keçirilir. Bu proses ATP molekullarının sintez olunduğu redoks reaksiyalarına əsaslanır. Bu kimyəvi birləşmədir, onun parçalanması zamanı bir neçə mərhələdə enerji ayrılır. Buna görə də boş yerə "hüceyrə batareyası" adlandırılmır. Növbəti yol nəfəs almaqdır. Bu prosesin mahiyyəti üzvi maddələrin oksidləşməsidir. Bəzi prokaryotlar fotosintez edə bilirlər. Nümunə olaraq hüceyrələrində plastidlər olan mavi-yaşıl yosunları və bənövşəyi bakteriyaları göstərmək olar. Ancaq arxeylər xlorofilsiz fotosintez edə bilirlər. Bu proses zamanı karbon qazı sabitləşmir, lakin birbaşa ATP molekulları əmələ gəlir. Beləliklə, mahiyyət etibarı ilə bu, əsl fotofosforlaşmadır.
Yemək növü
Bakteriyalar və arxeya prokariotlardır, onların quruluşu onlara müxtəlif qidalanma üsullarını həyata keçirməyə imkan verir. Onlardan bəziləri avtotroflardır. Bu orqanizmlər fotosintez zamanı özləri üzvi maddələr sintez edirlər. Belə prokaryotların hüceyrələrində xlorofil var. Bəzi bakteriyalar müəyyən üzvi birləşmələri parçalayaraq enerji əldə edirlər. Onların qidalanma növü kemotrofik adlanır. Bu qrupun nümayəndələri dəmir və kükürd bakteriyalarıdır. Digərləri yalnız hazır birləşmələri udur. Onlara heterotroflar deyilir. Onların əksəriyyəti parazit həyat tərzi keçirir və yalnız digər canlıların hüceyrələrinin içərisində yaşayırlar. Bu qrupun müxtəlif növləri də saprotroflardır. Onlar tullantı məhsulları ilə qidalanır və yaçürüyən üzvi maddələr. Gördüyünüz kimi, prokaryotların qidalanma üsulu olduqca müxtəlifdir. Bu fakt onların bütün yaşayış yerlərində geniş yayılmasına kömək etdi.
Reproduksiya formaları
Strukturu bir hüceyrə ilə təmsil olunan prokariotlar iki hissəyə bölünərək və ya tumurcuqlanaraq çoxalırlar. Bu xüsusiyyət həm də onların genetik aparatının quruluşu ilə bağlıdır. İkili parçalanma prosesindən əvvəl duplikasiya və ya DNT replikasiyası baş verir. Bu halda, nuklein turşusu molekulu əvvəlcə açılır, bundan sonra hər bir zəncir tamamlayıcılıq prinsipinə uyğun olaraq təkrarlanır. Bunun nəticəsində əmələ gələn xromosomlar qütblərə doğru ayrılır. Hüceyrələr ölçüsündə böyüyür, onların arasında bir daralma meydana gəlir və sonra onların son izolyasiyası baş verir. Bəzi bakteriyalar həm də cinsi yolla çoxaldan hüceyrələr - sporlar əmələ gətirməyə qadirdir.
Bakteriyalar və arxeya: fərqləndirici xüsusiyyətlər
Uzun müddət arxeya bakteriyalarla birlikdə Drobyanka Krallığının nümayəndələri idi. Həqiqətən də, onların bir çox oxşar struktur xüsusiyyətləri var. Bu, ilk növbədə onların hüceyrələrinin ölçüsü və formasıdır. Lakin biokimyəvi tədqiqatlar göstərdi ki, onların eukariotlarla bir sıra oxşar cəhətləri var. Bu, təsiri altında RNT və zülal molekullarının sintezi prosesləri baş verən fermentlərin təbiətidir.
Qidalanma üsuluna görə onların əksəriyyəti kimyotroflardır. Üstəlik, arxeylər tərəfindən enerji əldə etmə prosesində parçalanan maddələr daha müxtəlifdir. Bunlar həm kompleks karbohidratlar, həm dəammonyak və metal birləşmələri. Arxeylər arasında avtotroflar da var. Çox vaxt simbiotik bir əlaqəyə girirlər. Arxeylər arasında heç bir parazit yoxdur. Çox vaxt təbiətdə kommensallara və mutualistlərə rast gəlinir. Birinci halda, arxeya ev sahibinin bədəninin maddələri ilə qidalanır, lakin ona zərər vermir. Bu tip simbiozdan fərqli olaraq, qarşılıqlı əlaqədə hər iki orqanizm faydalanır. Onlardan bəziləri metagenlərdir. Belə arxeylər insanların və gövşəyən məməlilərin həzm sistemində məskunlaşaraq bağırsaqlarda həddindən artıq qaz əmələ gəlməsinə səbəb olur. Bu orqanizmlər ikili parçalanma, qönçələnmə və ya parçalanma yolu ilə çoxalır.
Arxeya demək olar ki, bütün yaşayış yerlərini mənimsəmişdir. Onlar planktonun tərkibində xüsusilə müxtəlifdir. Əvvəlcə bütün arxeyalar ekstremofillər kimi təsnif edilirdi, çünki onlar isti bulaqlarda, yüksək duzlu su hövzələrində və əhəmiyyətli təzyiqə malik dərinliklərdə yaşaya bilirlər.
Prokariotların təbiətdə və insan həyatında əhəmiyyəti
Prokariotların təbiətdəki rolu böyükdür. Əvvəla, onlar planetdə yaranan ilk canlı orqanizmlərdir. Alimlər müəyyən ediblər ki, bakteriya və arxeya təxminən 3,5 milyard il əvvəl yaranıb. Simbiogenez nəzəriyyəsi bəzi eukaryotik hüceyrə orqanoidlərinin də onlardan əmələ gəldiyini göstərir. Xüsusilə, söhbət plastidlər və mitoxondriyalardan gedir.
Bir çox prokaryotlar biotexnologiyada dərmanlar, antibiotiklər, fermentlər, hormonlar, gübrələr, herbisidlər istehsal etmək üçün istifadə olunur. İnsan uzun müddətdir faydalı xüsusiyyətlərdən istifadə etmişdirpendir, kefir, qatıq, fermentləşdirilmiş məhsulların istehsalı üçün laktik turşu bakteriyaları. Bu orqanizmlərin köməyi ilə su hövzələrinin və torpaqların təmizlənməsi, müxtəlif metalların filizlərinin zənginləşdirilməsi həyata keçirilir. Bakteriyalar insanların və bir çox heyvanların bağırsaq mikroflorasını təşkil edir. Arxelərlə yanaşı, onlar çoxlu maddələrin dövriyyəsini həyata keçirirlər: azot, dəmir, kükürd, hidrogen.
Digər tərəfdən, bir çox bakteriya təhlükəli xəstəliklərin törədicisi olmaqla bir çox bitki və heyvan növlərinin populyasiyasını tənzimləyir. Bunlara taun, sifilis, vəba, qarayara, difteriya daxildir.
Beləliklə, prokariotlar hüceyrələri əmələ gəlmiş nüvədən məhrum olan orqanizmlər adlanır. Onların genetik materialı dairəvi DNT molekulundan ibarət bir nukleoid ilə təmsil olunur. Müasir orqanizmlərdən bakteriya və arxeya prokariotlara aiddir.
