• Čo je to prokaryotická bunka?
• Mechanizmy výživy
• Typy prokaryotických buniek
• Časti a funkcie prokaryotickej bunky
• Eukaryotická bunka

Vysvetlíme, čo je to prokaryotická bunka, jej súčasti a funkcie. Tiež ako sa líši od eukaryotickej bunky.

Prokaryotické organizmy sú evolučne pred eukaryotmi.

Čo je to prokaryotická bunka?

Prokaryotické alebo prokaryotické bunky tvoria živé jednobunkové organizmy patriace do superkráľovstva alebo ríše Prokaryota alebo do domén Archaea a Baktérie, v závislosti od preferovanej biologickej klasifikácie.

Hlavnou charakteristikou prokaryotických buniek je to, že nemajú membránu, ktorá vymedzuje bunkové jadro a namiesto toho prezentujú svoje genetický materiál rozptýlené v cytoplazme, práve zhromaždené v oblasti nazývanej nukleoid.

Prokaryotické organizmy (pro- znamená „pred“ a karyo ktorý sa vzťahuje na "jadro") sú evolučne staršie ako eukaryoty, to znamená tie, ktoré majú bunkové jadro. Hoci prokaryotické bunky vznikli vo veľmi vzdialenej minulosti, neznamená to, že zmizli Zem. V skutočnosti najjednoduchšími formami života sú stále prokaryotické organizmy, ako napr baktérie a oblúky.

Táto jednoduchosť, ktorá charakterizuje prokaryotické organizmy, umožnila ich veľkú diverzifikáciu, ktorá sa premieta do metabolizmus extrémne rozmanité (nie to isté s eukaryotmi) a obrovské rozmanitosti, pokiaľ ide o prispôsobenie sa rôznym prostredia, typy výživa alebo dokonca bunkovej štruktúry.

Mechanizmy výživy

Prokaryotické bunky môžu byť autotrofné (vytvárajú si vlastné jedlo) alebo heterotrofné (živia sa organickou hmotou produkovanou inou živou bytosťou), aeróbne (na život potrebujú kyslík) aj anaeróbne (nepotrebujú k životu kyslík), čo sa premieta do niekoľkých mechanizmov výživy:

• Fotosyntéza. Ako rastliny, niektoré prokaryoty môžu využívať energiu slnečné svetlo syntetizovať organický materiál od anorganický materiálv prítomnosti aj v neprítomnosti kyslíka. Existujú dva typy fotosyntézy: kyslíková fotosyntéza (ktorá produkuje kyslík) a anoxygénna fotosyntéza (neprodukuje kyslík).
• Chemosyntéza. Podobný fotosyntézabunky oxidujú anorganickú hmotu ako mechanizmus na získanie energie a získanie vlastnej organickej hmoty na rast. Chemosyntéza sa líši od fotosyntézy tým, že fotosyntéza využíva slnečné svetlo ako zdroj energie.
• Saprofytická výživa. Je založená na rozklade organickej hmoty zanechanej inými živé bytosti, buď po smrti, alebo ako ich vlastné zvyšky kŕmenie.
• Symbiotická výživa. Niektoré prokaryoty sa spájajú s inými živými bytosťami, získavajú z nich svoju organickú hmotu, aby mohli existovať, a vzniká vzájomný prospech.
• Parazitická výživa. Existujú prokaryotické organizmy (parazity), ktoré sa živia organickou hmotou iného väčšieho (hostiteľa alebo hostiteľa), ktorému pri tom škodia (hoci ho priamo nezabíjajú).

Nakoniec, reprodukcia prokaryotických buniek môže byť dvoch typov: asexuálna (mechanizmom mitóza) alebo parasexuálne (do výmeny a začlenenia zmien do genetického materiálu zasahujú tri procesy: konjugácia, transdukcia a transformácia DNA).

Typy prokaryotických buniek

Kokosové baktérie majú viac-menej guľovitý a jednotný tvar.

Prokaryotické bunky môžu mať mnoho rôznych tvarov a často aj rovnaké druhov môže mať meniace sa formy, čo sa nazýva pleomorfizmus. Možno však rozlíšiť tri hlavné typy morfológie:

• Kokos. Ide o typický morfologický typ baktérie, ktorá má viac-menej guľovitý a jednotný tvar. Baktérie sa môžu vyskytovať aj v kokoch v skupinách po dvoch (diplococcus), kokoch v skupinách po štyroch (tetrakoky), kokoch v reťazcoch (streptococcus) a kokoch v nepravidelných alebo zoskupených skupinách (stafylokok). Napríklad: Streptococcus pneumoniae, jeden z pôvodcov bakteriálnej pneumónie.
• Bacillus. V tvare tyčinky so zaoblenými koncami zahŕňa širokú škálu baktérií a iných voľne žijúcich saprofytických organizmov. Bacily možno nájsť aj v skupinách po dvoch alebo vo vláknach. Napríklad: Escherichia coli a Clostridium botulinum.
• Spirilum Skrutkovitého tvaru sú zvyčajne veľmi malé a siahajú od patogénnych až po autotrofné baktérie. Napríklad: druhy rodu Campylobacter, ako je Campylobacter jejuni, potravinový patogén, ktorý spôsobuje kampylobakteriózu.
• Spirochaete. Majú tiež špirálový tvar, ale sú veľmi predĺžené a pružné. Napríklad: druhy rodu Leptospira, ktoré spôsobujú leptospirózu.
• Vibriony Sú to tyčinky v tvare čiarky. Do tejto skupiny patria tie typu vibrio, rod proteobaktérií zodpovedných za väčšinu infekčných chorôb u človeka a vyšších zvierat, najmä tých typických pre tráviaci trakt. Najznámejší je Vibrio cholerae, pôvodca cholery.
• Varianty týchto foriem sú kokobacily (ovály) a koryneformné baktérie, nepravidelné bacily s rozšíreným koncom.

Časti a funkcie prokaryotickej bunky

Prokaryotická bunka má nasledujúce štruktúry:

• Plazmatická membrána. Je to hranica, ktorá rozdeľuje interiér a exteriér bunka a ktorý slúži ako filter umožňujúci vstup a/alebo výstup látok (ako je zapracovanie živín alebo vypúšťanie odpadu).
• Bunková stena. Skladá sa zo silnej a tuhej vrstvy, ktorá je mimo bunkovej membrány, ktorá bunke dodáva definovaný tvar a ďalšiu vrstvu ochrany. Prítomnosť bunkovej steny je vlastnosť zdieľaná medzi rastlinami, riasami a huby, hoci zloženie tejto bunkovej štruktúry je v každej z týchto skupín organizmov iné.
• Cytoplazma. Je to veľmi jemná koloidná látka, z ktorej sa skladá bunkové „telo“ a nachádza sa vo vnútri bunky.
• Nukleoidy. Nestáva sa jadrom, je to veľmi rozptýlená oblasť, ktorá je súčasťou cytoplazmy, kde sa zvyčajne nachádza jedna kruhová molekula DNA, ktorá môže byť spojená s malým množstvom RNA a nehistónne proteíny Táto molekula DNA je nevyhnutná pre reprodukcie.
• Ribozómy. Sú to komplexy proteín a kúsky RNA, ktoré umožňujú expresiu a transláciu Genetické informácieInými slovami, syntetizujú proteíny, ktoré bunka vyžaduje v rôznych biologických procesoch, ako je stanovené v DNA.
• Prokaryotické oddelenia. Sú jedinečné pre prokaryotické bunky. Líšia sa podľa typu organizmu a majú veľmi špecifické funkcie v rámci vášho metabolizmu. Niektoré príklady sú: chlorozómy (potrebné pre fotosyntézu), karboxylómy (na fixáciu oxid uhličitý (CO2), fykobilizómy (molekulové pigmenty na zber slnečného žiarenia), magnetozómy (umožňujú orientáciu podľa magnetického poľa Zeme) atď.

Okrem toho môžu tieto bunky prezentovať ďalšie štruktúry, ako napríklad:

• Flagellum. Je to bičíkovitá organela používaná na mobilizáciu bunky ako hnací chvost.
• Vonkajšia membrána. Je to ďalšia bunková bariéra, ktorá charakterizuje gramnegatívne baktérie.
• Kapsula. Je to vrstva tvorená polyméry organické, ktoré sa ukladajú mimo bunkovej steny. Má ochrannú funkciu a využíva sa aj ako sklad potravín a miesto na likvidáciu odpadu.
• periplazma. Je to priestor, ktorý obklopuje cytoplazmu a oddeľuje ju od vonkajších membrán, čo umožňuje väčšiu efektivitu pri rôznych typoch výmeny energie.
• Plazmidy Sú to formy nechromozomálnej DNA kruhového tvaru, ktoré v niektorých baktériách sprevádzajú bakteriálnu DNA a replikujú sa nezávisle, čo im dáva základné vlastnosti pre väčšiu adaptabilitu na životné prostredie.

Eukaryotická bunka

Eukaryotické bunky sa líšia od prokaryotických buniek tým, že majú definované jadro vo svojej cytoplazme (kde je obsiahnutá väčšina bunkovej DNA) a tým, že majú prítomnosť membránových organel (ktoré majú v bunke špecifické funkcie, ako napr. mitochondrie a chloroplasty).

Aj keď sa tento rozdiel môže zdať jemný, je základom gigantickej zmeny v reprodukcii a iných životne dôležitých procesoch, ktoré viedli k vyššej úrovni bunkovej zložitosti, bez ktorej by sa mnohobunkové bytosti so zložitými a nadradenými organizáciami nemohli rozvíjať.