Tế bào nhân sơ là gì? Cấu tạo, chức năng của tế bào nhân sơ?

Prokaryote là những sinh vật đơn bào là dạng sống sớm nhất và nguyên thủy nhất trên trái đất. Hãy tham khảo bài viết dưới đây về Tế bào nhân sơ là gì? Cấu tạo, chức năng của tế bào nhân sơ?

1. Tế bào nhân sơ là gì?

Tế bào nhân sơ là vi sinh vật đơn bào được biết là xuất hiện sớm nhất trên trái đất. Như được tổ chức trong Hệ thống ba miền, sinh vật nhân sơ bao gồm vi khuẩn và vi khuẩn cổ. Một số sinh vật nhân sơ, chẳng hạn như vi khuẩn lam, là  sinh vật quang hợp  và có khả năng quang hợp.

Nhiều sinh vật nhân sơ là sinh vật cực đoan và có thể sống và phát triển trong nhiều loại môi trường khắc nghiệt khác nhau bao gồm lỗ thông thủy nhiệt, suối nước nóng, đầm lầy, vùng đất ngập nước và ruột của người và động vật (Helicobacter pylori).

Vi khuẩn nhân sơ có thể được tìm thấy ở hầu hết mọi nơi và là một phần của hệ vi sinh vật của con người. Chúng sống trên da, trong cơ thể bạn và trên các đồ vật hàng ngày trong môi trường của bạn. Các sinh vật nhân sơ quang hợp bao gồm vi khuẩn lam thực hiện quang hợp.

Một tế bào nhân sơ bao gồm một màng duy nhất và do đó, tất cả các phản ứng xảy ra trong tế bào chất. Chúng có thể sống tự do hoặc ký sinh.

2. Cấu tạo, chức năng của tế bào nhân sơ:

Tế bào nhân sơ không phức tạp như tế bào nhân thực. Chúng không có nhân thực sự vì DNA không được chứa trong màng hoặc tách biệt với phần còn lại của tế bào, mà được cuộn lại trong một vùng của tế bào chất được gọi là nucleoid.

Sinh vật nhân sơ có hình dạng tế bào khác nhau. Các hình dạng phổ biến nhất của vi khuẩn là hình cầu, hình que và hình xoắn ốc.

Sử dụng vi khuẩn làm prokaryote mẫu, các cấu trúc và bào quan sau đây có thể được tìm thấy trong tế bào vi khuẩn.

Viên nang: Được tìm thấy trong một số tế bào vi khuẩn, lớp vỏ ngoài bổ sung này bảo vệ tế bào khi nó bị các sinh vật khác nuốt chửng, hỗ trợ giữ ẩm và giúp tế bào bám dính vào các bề mặt và chất dinh dưỡng.

Thành tế bào : Thành tế bào là lớp vỏ ngoài bảo vệ tế bào vi khuẩn và tạo hình dạng cho tế bào.

Tế bào chất: Tế bào chất là một chất giống như gel bao gồm chủ yếu là nước cũng chứa các enzym, muối, thành phần tế bào và các phân tử hữu cơ khác nhau.

Màng tế bào hoặc màng plasma: Màng tế bào bao quanh tế bào chất của tế bào và điều chỉnh dòng chảy của các chất trong và ngoài tế bào.

Pili (Pilus số ít): Các cấu trúc giống như lông trên bề mặt tế bào gắn vào các tế bào vi khuẩn khác. Pili ngắn hơn được gọi là fimbriae giúp vi khuẩn bám vào bề mặt.

Flagella: Flagella là những phần nhô ra giống như roi, hỗ trợ cho sự vận động của tế bào.

Ribosome: Ribosome là cấu trúc tế bào chịu trách nhiệm sản xuất protein.

Plasmid: Plasmid là cấu trúc DNA vòng, mang gen không liên quan đến sinh sản.

Vùng nhân: Vùng tế bào chất chứa phân tử DNA đơn lẻ của vi khuẩn.

Các tế bào nhân sơ thiếu các bào quan được tìm thấy trong các tế bào nhân chuẩn như ty thể, mạng lưới nội chất và phức hợp Golgi. Theo Thuyết nội cộng sinh , các bào quan của sinh vật nhân chuẩn được cho là đã tiến hóa từ các tế bào nhân sơ sống trong mối quan hệ nội cộng sinh với nhau.

Giống như tế bào thực vật, vi khuẩn có thành tế bào. Một số vi khuẩn còn có lớp vỏ polysaccharid bao quanh vách tế bào. Đây là lớp mà vi khuẩn tạo ra màng sinh học, một chất nhớt giúp các khuẩn lạc vi khuẩn bám vào bề mặt và bám vào nhau để bảo vệ chống lại kháng sinh, hóa chất và các chất độc hại khác.

Tương tự như thực vật và tảo, một số sinh vật nhân sơ cũng có sắc tố quang hợp. Những sắc tố hấp thụ ánh sáng này cho phép vi khuẩn quang hợp lấy dinh dưỡng từ ánh sáng.

3. Phân hạch nhị phân:

Hầu hết các sinh vật nhân sơ sinh sản vô tính thông qua một quá trình gọi là phân hạch nhị phân. Trong quá trình phân hạch nhị phân, phân tử DNA đơn lẻ sao chép và tế bào ban đầu được chia thành hai tế bào giống hệt nhau.

Các bước của phân hạch nhị phân:

Sự phân hạch nhị phân bắt đầu bằng sự sao chép DNA của phân tử DNA đơn lẻ. Cả hai bản sao của DNA gắn vào màng tế bào.

Tiếp theo, màng tế bào bắt đầu phát triển giữa hai phân tử DNA. Khi vi khuẩn tăng gấp đôi kích thước ban đầu, màng tế bào bắt đầu co vào trong.

Sau đó, một thành tế bào hình thành giữa hai phân tử DNA phân chia tế bào ban đầu thành hai tế bào con giống hệt nhau.

Mặc dù E.coli và các vi khuẩn khác thường sinh sản bằng cách phân đôi, nhưng phương thức sinh sản này không tạo ra biến thể di truyền trong sinh vật.

4. Tái tổ hợp ở sinh vật nhân sơ:

Biến thể di truyền trong các sinh vật nhân sơ được thực hiện thông qua tái tổ hợp . Trong quá trình tái tổ hợp, các gen từ một prokaryote được tích hợp vào bộ gen của một prokaryote khác.

Tái tổ hợp được thực hiện trong quá trình sinh sản của vi khuẩn bằng các quá trình tiếp hợp, biến đổi hoặc tải nạp.

Trong liên hợp, vi khuẩn kết nối thông qua cấu trúc ống protein được gọi là pilus. Các gen được chuyển giao giữa các vi khuẩn thông qua lông mao.

Trong quá trình biến đổi, vi khuẩn lấy DNA từ môi trường xung quanh. DNA được vận chuyển qua màng tế bào vi khuẩn và tích hợp vào DNA của tế bào vi khuẩn.

Tải nạp liên quan đến việc trao đổi DNA của vi khuẩn thông qua nhiễm virus. Thể thực khuẩn, vi rút lây nhiễm vi khuẩn, chuyển DNA của vi khuẩn từ vi khuẩn đã bị nhiễm trước đó sang bất kỳ vi khuẩn bổ sung nào mà chúng lây nhiễm.

5. Ví dụ về tế bào nhân sơ:

Các ví dụ về tế bào nhân sơ được đề cập dưới đây:

Tế bào vi khuẩn

Đây là những sinh vật đơn bào được tìm thấy ở mọi nơi trên trái đất từ ​​đất đến cơ thể con người.

Chúng có hình dạng và cấu trúc khác nhau.

Thành tế bào bao gồm peptidoglycan cung cấp cấu trúc cho thành tế bào.

Vi khuẩn có một số cấu trúc độc đáo như pili, Flagella và viên nang.

Chúng cũng sở hữu DNA ngoại bào được gọi là plasmid.

Chúng có khả năng hình thành các cấu trúc cứng rắn, không hoạt động được gọi là nội bào tử giúp chúng tồn tại trong các điều kiện bất lợi. Các nội bào tử hoạt động trở lại khi điều kiện thuận lợi trở lại.

Tế bào cổ

Archaebacteria là những sinh vật đơn bào tương tự như vi khuẩn về hình dạng và kích thước.

Chúng được tìm thấy trong những môi trường khắc nghiệt như suối nước nóng và những nơi khác như đất, đầm lầy và thậm chí cả bên trong con người.

Họ có một bức tường tế bào và Flagella. Thành tế bào của vi khuẩn cổ không chứa peptidoglycan.

Các màng của vi khuẩn cổ có các lipid khác nhau với cấu trúc lập thể hoàn toàn khác nhau.

Cũng giống như vi khuẩn, vi khuẩn cổ có một nhiễm sắc thể hình tròn. Họ cũng sở hữu plasmid.

6. Sự khác biệt giữa tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực:

Mặc dù hai loại tế bào này có nhiều điểm khác nhau, nhưng chúng có một số đặc điểm chung. Ví dụ, cả hai đều có màng tế bào và ribosome, nhưng điểm giống nhau chỉ dừng lại ở đó. Danh sách đầy đủ về sự khác biệt giữa tế bào nhân sơ và tế bào nhân chuẩn được tóm tắt như sau:

sinh vật nhân sơ	sinh vật nhân thực
Loại tế bào	Luôn đơn bào	Đơn bào và đa bào
Kích thước tế bào	Phạm vi kích thước từ 0,2 μm – 2,0 μm đường kính	Kích thước dao động từ 10 μm – 100 μm đường kính
vách tế bào	Thường có mặt; phức tạp hóa học trong tự nhiên	Khi có mặt, hóa học đơn giản trong tự nhiên
Nhân tế bào	Không có mặt. Thay vào đó, chúng có một vùng nhân trong tế bào	có
Riboxom	Hiện nay. Kích thước nhỏ hơn và hình cầu	Hiện nay. Kích thước tương đối lớn hơn và hình dạng tuyến tính
sắp xếp DNA	Dạng hình tròn	tuyến tính
ti thể	Không có mặt	có
tế bào chất	không có bào quan tế bào	Có bào quan
lưới nội chất	Không có	Có
plasmid	có	Rất hiếm khi được tìm thấy ở sinh vật nhân chuẩn
Riboxom	riboxom nhỏ	Riboxom lớn
Lysosome	Lysosome và centrosome vắng mặt	Lysosome và centrosome có mặt
phân chia tế bào	Thông qua phân hạch nhị phân	Thông qua quá trình nguyên phân
Flagella	Flagella có kích thước nhỏ hơn	Flagella có kích thước lớn hơn
Sinh sản	vô tính	Cả vô tính và hữu tính
Ví dụ	Vi khuẩn và Archaea	Tế bào thực vật và động vật