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22.2: Struktur von Prokaryoten - Biologie

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22.2: Struktur von Prokaryoten

22.2: Struktur von Prokaryoten - Biologie

Es gibt viele Unterschiede zwischen prokaryontischen und eukaryontischen Zellen. Alle Zellen haben jedoch vier gemeinsame Strukturen: die Plasmamembran, die als Barriere für die Zelle fungiert und die Zelle von ihrer Umgebung trennt das Zytoplasma, eine geleeartige Substanz im Zellinneren Nukleinsäuren, das Erbgut der Zelle und Ribosomen , wo die Proteinsynthese stattfindet. Prokaryoten gibt es in verschiedenen Formen, aber viele fallen in drei Kategorien: Kokken (kugelförmig), Bazillen (stäbchenförmig) und Spirillen (spiralförmig) (Abbildung 1).

Abbildung 1. Prokaryoten lassen sich aufgrund ihrer Form in drei grundlegende Kategorien einteilen, die hier mittels Rasterelektronenmikroskopie sichtbar gemacht werden: (a) Kokken oder kugelförmig (ein Paar ist gezeigt) (b) Bazillen oder stäbchenförmig und (c) Spirillen, oder spiralförmig. (Credit a: Modifikation der Arbeit von Janice Haney Carr, Dr. Richard Facklam, CDC Credit c: Modifikation der Arbeit von Dr. David Cox Scale-Bar-Daten von Matt Russell)

Lernziele

  • Beschreiben Sie die Grundstruktur eines typischen Prokaryoten
  • Beschreiben Sie wichtige Strukturunterschiede zwischen Archaea und Bakterien

A Level Biology: Prokaryontenstruktur und -teilung (Binärspaltung)

A: Zytoplasma. Enthält alle Enzyme, die für alle Stoffwechselreaktionen benötigt werden (da es keine zellulären Organellen Prokaryoten gibt).

B: Ribosomen. Der kleinere (70S) Typ (Orte der Proteinsynthese).

C: Nukleoide/zirkuläre DNA. Die Region des Zytoplasmas, die DNA enthält. Es ist nicht von einer Kernmembran umgeben. Prokaryontische DNA ist immer zirkulär und NICHT mit Proteinen verbunden, die Chromatin bilden.

D: Plasmid. Kleine DNA-Kreise, die zum Austausch von DNA zwischen Bakterienzellen verwendet werden und für die Gentechnik sehr nützlich sind.

E: Zellmembran. Phospholipid-Doppelschicht - Besteht aus Phospholipiden und Proteinen (genau wie eukaryotische Zellmembranen).

F: Zellwand. Hergestellt aus Murein, einem Glykoprotein (d. h. einem Protein/Kohlenhydrat-Komplex, auch Peptidoglykan genannt). Es gibt zwei Arten von Zellwänden, die durch eine Gram-Färbung unterschieden werden können: Gram-positive Bakterien haben eine dicke Zellwand und färben sich lila, während Gram-negative Bakterien eine dünne Zellwand mit einer äußeren Lipidschicht haben und rosa färben.

G: Kapsel (oder Schleimschicht). Eine dicke Polysaccharidschicht außerhalb der Zellwand, wie die Glykokalyx von Eukaryoten. Funktion: zum Zusammenkleben von Zellen, als Nahrungsreserve, als Schutz vor Austrocknung und Chemikalien und als Schutz vor Phagozytose.

H: Flagellum. Ein starrer, rotierender, spiralförmiger Schwanz, der für die Motilität (Vortrieb / Bewegung) verwendet wird. Der Flagellen-"Motor" ist in die Zellmembran eingebettet und wird durch einen Wasserstoffionengradienten über die Membran angetrieben. Eine Drehung im Uhrzeigersinn treibt die Zelle vorwärts s, während eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn einen chaotischen Spin verursacht. Die Flagella ist das einzige bekannte Beispiel für einen rotierenden "Motor" in der Natur!

A Level Biology: Die Struktur und Funktion einer prokaryotischen Zelle (Bakterielle Zellen Struktur und Funktion)

Prüfen Sie, wo diese Lektion in Ihre Prüfungsspezifikation passt!

00:26 Prokaryoten (Bakterien)

01:40 Bakterien sind vielfältig

02:19 Einige Bakterien haben zusätzliche Funktionen

02:52 Struktur -- Funktion von bakteriellen (prokaryotischen) Zellen Merkmale.

A Level Biologie: - Prokaryotische Zellteilung:

Bakterien teilen sich durch binäre Spaltung.

Prüfen Sie, wo diese Lektion in Ihre Prüfungsspezifikation passt!

A-Level Biologie-Lektion &ldquoProkaryontische Zellteilung: Bakterienzellen teilen sich durch binäre Spaltung."

00:43 - Einführung - Alle Zellen "reproduzieren"

01:17 Binäre Spaltung - die Teilung eines Prokaryoten

Überprüfen Sie Ihre Prüfungsspezifikationen

★ AQA Specification Reference: - 3.2.1.2 Struktur prokaryontischer Zellen und von Viren. Prokaryontische Zellen sind viel kleiner als eukaryontische Zellen. Sie unterscheiden sich auch von eukaryotischen Zellen dadurch, dass sie: Zytoplasma ohne membrangebundene Organellen, kleinere Ribosomen, keinen Zellkern, stattdessen ein einzelnes ringförmiges DNA-Molekül haben, das frei im Zytoplasma ist und nicht mit Proteinen assoziiert ist, eine Zellwand, die Murein enthält, ein Glykoprotein. Darüber hinaus haben viele prokaryontische Zellen: ein oder mehrere Plasmide, eine die Zelle umgebende Kapsel, eine oder mehrere Flagellen. Alle Zellen entstehen aus anderen Zellen. Die binäre Spaltung in prokaryotischen Zellen beinhaltet: Replikation der zirkulären DNA und von Plasmiden. Teilung des Zytoplasmas, um zwei Tochterzellen zu produzieren, jede mit einer einzigen Kopie der zirkulären DNA und einer variablen Anzahl von Kopien von Plasmiden.

★ CIE-Spezifikationsreferenz: - 1. Zellstruktur. Umreißen Sie die wichtigsten strukturellen Merkmale typischer prokaryontischer Zellen, wie sie in einem typischen Bakterium zu sehen sind (einschließlich: einzellig, 1–5&mgr;m Durchmesser, Peptidoglycan-Zellwände, Mangel an membrangebundenen Organellen, nackte zirkuläre DNA, 70S-Ribosomen)

★ Edexcel (Biology A &ndash Salters-Nuffield) Spezifikationsreferenz: - Thema 3: Stimme des Genoms. 3.4 Die Ultrastruktur prokaryotischer Zellen kennen, einschließlich Zellwand, Kapsel, Plasmid, Flagellum, Pili, Ribosomen, Mesosomen und zirkuläre DNA.

★ Edexcel (Biologie B) Spezifikationsreferenz: - Thema 2: Zellen, Viren und Reproduktion von Lebewesen. 2.1 Struktur und Funktion von eukaryotischen und prokaryotischen Zellen. iii) Kennen Sie die Ultrastruktur von prokaryotischen Zellen und die Struktur von Organellen, einschließlich: Nukleoid, Plasmide, 70S-Ribosomen und Zellwand. Thema 6: Mikrobiologie und Pathogene als grundlegende Einführung in die bakterielle Zellteilung, bevor zu den verschiedenen Phasen einer bakteriellen Wachstumskurve übergegangen wird.

★ OCR (Biology A) Specification Reference: - 2.1 Grundlagen der Biologie. 2.1.1 Zellstruktur. Die Ähnlichkeiten und Unterschiede in der Struktur und Ultrastruktur von prokaryontischen und eukaryontischen Zellen.

★ OCR (Biologie B) Spezifikationsreferenz: - Modul 2: Zellen, Chemikalien für das Leben, Transport und Gasaustausch. 2.1.1 Zellen und Mikroskopie: h (i) die Ultrastruktur der prokaryontischen Zelle, wie durch ein Elektronenmikroskop gezeigt. einschließen: Zirkuläre DNA, Plasmide, Mesosom, Pili und Flagellen in prokaryotischen

★ WJEC-Spezifikationsreferenz: - Kernkonzepte. 2. Zellstruktur und -organisation, (b) die Struktur prokaryontischer Zellen. Grundlegendes Verständnis davon, wie sich Bakterienzellen teilen, angewendet auf Wachstumsbedingungen. in Abschnitt 4 behandelt. Mikrobiologie.


Biologie 171

Am Ende dieses Abschnitts können Sie Folgendes tun:

  • Beschreiben Sie die Grundstruktur eines typischen Prokaryoten
  • Beschreiben Sie wichtige Strukturunterschiede zwischen Archaea und Bakterien

Es gibt viele Unterschiede zwischen prokaryontischen und eukaryontischen Zellen. Der Name “Prokaryonten” legt nahe, dass Prokaryonten durch Ausschluss definiert werden – sie sind keine Eukaryonten oder Organismen, deren Zellen einen Zellkern und andere interne membrangebundene Organellen enthalten. Alle Zellen haben jedoch vier gemeinsame Strukturen: die Plasmamembran, die als Barriere für die Zelle fungiert und die Zelle von ihrer Umgebung trennt das Zytoplasma, eine komplexe Lösung organischer Moleküle und Salze im Inneren der Zelle ein doppelsträngiges DNA-Genom, das Informationsarchiv der Zelle und der Ribosomen, wo die Proteinsynthese stattfindet. Prokaryoten gibt es in verschiedenen Formen, aber viele fallen in drei Kategorien: Kokken (kugelförmig), Bazillen (stabförmig) und spirilli (spiralförmig) ((Abbildung)).


Die prokaryontische Zelle

Denken Sie daran, dass Prokaryonten einzellige Organismen sind, denen membrangebundene Organellen oder andere interne membrangebundene Strukturen fehlen ((Abbildung)). Ihr Chromosom – normalerweise ein einzelnes – besteht aus einem Stück zirkulärer, doppelsträngiger DNA, die sich in einem Bereich der Zelle befindet, der als Nukleoid bezeichnet wird. Die meisten Prokaryonten haben eine Zellwand außerhalb der Plasmamembran. Die Zellwand fungiert als Schutzschicht und ist für die Form des Organismus verantwortlich. Einige Bakterienarten haben eine Kapsel außerhalb der Zellwand. Die Kapsel ermöglicht dem Organismus, sich an Oberflächen anzuheften, schützt ihn vor Austrocknung und Angriffen durch Fresszellen und macht Krankheitserreger widerstandsfähiger gegen unsere Immunantworten. Einige Arten haben auch Flagellen (Singular, Flagellum), die zur Fortbewegung verwendet werden, und Pili (Singular, Pilus), die zur Anhaftung an Oberflächen einschließlich der Oberflächen anderer Zellen verwendet werden. Plasmide, die aus extrachromosomaler DNA bestehen, kommen auch in vielen Bakterien- und Archaeenarten vor.


Denken Sie daran, dass Prokaryoten in zwei verschiedene Domänen unterteilt sind, Bakterien und Archaeen, die zusammen mit Eukarya die drei Domänen des Lebens bilden ((Abbildung)).


Die Eigenschaften der Bakterienstämme sind in (Abbildung) und (Abbildung) beschrieben. Zu den wichtigsten Bakterienstämmen gehören die Proteobakterien, die Chlamydien, die Spirochäten, die photosynthetischen Cyanobakterien und die grampositiven Bakterien. Die Proteobakterien werden wiederum in mehrere Klassen unterteilt, von den Alpha- bis zu den Epsilon-Proteobakterien. Es wird angenommen, dass eukaryotische Mitochondrien die Nachkommen von Alphaproteobakterien sind, während eukaryotische Chloroplasten von Cyanobakterien abgeleitet sind. Archaeenstämme sind in (Abbildung) beschrieben.




Die Plasmamembran von Prokaryoten

Die prokaryontische Plasmamembran ist eine dünne Lipiddoppelschicht (6 bis 8 Nanometer), die die Zelle vollständig umgibt und das Innere vom Äußeren trennt. Seine selektiv durchlässige Natur hält Ionen, Proteine ​​und andere Moleküle in der Zelle und verhindert, dass sie in die extrazelluläre Umgebung diffundieren, während sich andere Moleküle durch die Membran bewegen können. Denken Sie daran, dass die allgemeine Struktur einer Zellmembran eine Phospholipid-Doppelschicht ist, die aus zwei Schichten von Lipidmolekülen besteht. In den Zellmembranen der Archaeen, Isopren (Phytanyl) Ketten an Glycerin gebundene Fettsäuren ersetzen die an Glycerin gebundenen Fettsäuren in Bakterienmembranen. Einige Archaeenmembranen sind Lipidmonoschichten anstelle von Doppelschichten ((Abbildung)).


Die Zellwand von Prokaryoten

Das Zytoplasma prokaryotischer Zellen weist eine hohe Konzentration an gelösten Stoffen auf. Daher ist der osmotische Druck innerhalb der Zelle relativ hoch. Die Zellwand ist eine Schutzschicht, die manche Zellen umgibt und ihnen Form und Steifigkeit verleiht. Es befindet sich außerhalb der Zellmembran und verhindert osmotische Lyse (Bersten aufgrund zunehmender Lautstärke). Die chemische Zusammensetzung der Zellwand variiert zwischen Archaea und Bakterien und variiert auch zwischen Bakterienarten.

Bakterielle Zellwände enthalten Peptidoglycan, das aus Polysaccharidketten besteht, die durch ungewöhnliche Peptide, die sowohl L- als auch D-Aminosäuren enthalten, einschließlich D-Glutaminsäure und D-Alanin, vernetzt sind. (Proteine ​​haben normalerweise nur L-Aminosäuren, viele unserer Antibiotika wirken durch Nachahmung von D-Aminosäuren und haben daher spezifische Auswirkungen auf die Entwicklung der bakteriellen Zellwand.) Es gibt mehr als 100 verschiedene Formen von Peptidoglykanen. S-Schicht (Oberflächenschicht) Proteine sind auch auf der Außenseite der Zellwände von Archaea und Bakterien vorhanden.

Bakterien werden in zwei große Gruppen eingeteilt: Gram positiv und Gramm negativ , basierend auf ihrer Reaktion auf die Gram-Färbung. Beachten Sie, dass alle grampositiven Bakterien zu einem Bakterienstamm des anderen Stamms gehören (Proteobakterien, Chlamydien, Spirochäten, Cyanobakterien und andere) gramnegativ sind. Die Gram-Färbung ist nach ihrem Erfinder, dem dänischen Wissenschaftler Hans Christian Gram (1853–1938) benannt. Die unterschiedlichen bakteriellen Reaktionen auf das Färbeverfahren sind letztendlich auf die Zellwandstruktur zurückzuführen. Gram-positiven Organismen fehlt typischerweise die äußere Membran, die in Gram-negativen Organismen gefunden wird ((Abbildung)). Bis zu 90 Prozent der Zellwand Gram-positiver Bakterien bestehen aus Peptidoglykanen und der Rest besteht zum größten Teil aus sauren Substanzen namens teichonsäuren. Teichonsäuren können kovalent an Lipide in der Plasmamembran gebunden sein, um Lipoteichonsäuren. Lipoteichonsäuren verankern die Zellwand an der Zellmembran. Gram-negative Bakterien haben eine relativ dünne Zellwand, die aus wenigen Peptidoglykanschichten besteht (nur 10 Prozent der gesamten Zellwand), umgeben von einer äußeren Hülle, die Lipopolysaccharide (LPS) und Lipoproteine ​​enthält. Diese äußere Hülle wird manchmal als zweite Lipiddoppelschicht bezeichnet. Die Chemie dieser äußeren Hülle unterscheidet sich jedoch stark von der der typischen Lipiddoppelschicht, die Plasmamembranen bildet.


Welche der folgenden Aussagen ist wahr?

  1. Gram-positive Bakterien haben eine einzelne Zellwand, die durch Lipoteichonsäure an der Zellmembran verankert ist.
  2. Porine ermöglichen den Eintrag von Substanzen sowohl in grampositive als auch in gramnegative Bakterien.
  3. Die Zellwand gramnegativer Bakterien ist dick und die Zellwand grampositiver Bakterien ist dünn.
  4. Gram-negative Bakterien haben eine Zellwand aus Peptidoglycan, während Gram-positive Bakterien eine Zellwand aus Lipoteichonsäure haben.

Archäische Zellwände haben kein Peptidoglycan. Es gibt vier verschiedene Arten von archaischen Zellwänden. Ein Typ besteht aus Pseudopeptidoglycan, das in seiner Morphologie dem Peptidoglycan ähnelt, jedoch verschiedene Zucker in der Polysaccharidkette enthält. Die anderen drei Arten von Zellwänden bestehen aus Polysacchariden, Glykoproteinen oder reinem Protein. Andere Unterschiede zwischen Bakterien und Archaea sind in (Abbildung) zu sehen. Beachten Sie, dass die Merkmale der DNA-Replikation, -Transkription und -Translation in Archaea denen von Eukaryoten ähneln.

Unterschiede und Ähnlichkeiten zwischen Bakterien und Archaeen
Strukturelle Eigenschaft Bakterien Archaeen
Zelltyp Prokaryotik Prokaryotik
Zellmorphologie Variable Variable
Zellenwand Enthält Peptidoglycan Enthält kein Peptidoglycan
Zellmembrantyp Lipiddoppelschicht Lipiddoppelschicht oder Lipidmonoschicht
Plasmamembranlipide Fettsäuren-Glycerinester Phytanyl-Glycerinether
Chromosom Typisch kreisförmig Typisch kreisförmig
Replikationsursprünge Einzel Mehrere
RNA-Polymerase Einzel Mehrere
Initiator-tRNA Formyl-Methionin Methionin
Streptomycin-Hemmung Empfidlich Beständig
Calvin-Zyklus Jawohl Nein

Reproduktion

Die Fortpflanzung bei Prokaryoten ist asexuell und erfolgt in der Regel durch binäre Spaltung. (Denken Sie daran, dass die DNA eines Prokaryoten ein einzelnes, kreisförmiges Chromosom ist.) Prokaryoten durchlaufen keine Mitose, sondern das Chromosom wird repliziert und die beiden resultierenden Kopien trennen sich aufgrund des Zellwachstums voneinander. Der jetzt vergrößerte Prokaryot wird an seinem Äquator nach innen eingeklemmt und die beiden resultierenden Zellen, die Klone, trennen. Die binäre Spaltung bietet keine Möglichkeit für genetische Rekombination oder genetische Diversität, aber Prokaryonten können Gene durch drei andere Mechanismen teilen.

Bei der Transformation nimmt der Prokaryot DNA auf, die von anderen Prokaryoten in seine Umgebung abgegeben wird. Nimmt ein nicht-pathogenes Bakterium DNA für ein Toxin-Gen eines Pathogens auf und baut die neue DNA in sein eigenes Chromosom ein, kann es ebenfalls pathogen werden. Bei der Transduktion können Bakteriophagen, die Viren, die Bakterien infizieren, kurze Stücke chromosomaler DNA von einem Bakterium zum anderen transportieren. Transduktion führt zu a rekombinanter Organismus. Archaea haben auch Viren, die genetisches Material von einem Individuum auf ein anderes übertragen können. Bei der Konjugation wird die DNA von einem Prokaryoten auf einen anderen mittels a . übertragen pilus, das die Organismen miteinander in Kontakt bringt und einen Kanal für den DNA-Transfer bietet. Die übertragene DNA kann in Form eines Plasmids oder als zusammengesetztes Molekül vorliegen, das sowohl Plasmid- als auch chromosomale DNA enthält. Diese drei Prozesse des DNA-Austauschs sind in (Abbildung) dargestellt.

Die Fortpflanzung kann sehr schnell sein: einige Minuten für einige Arten. Diese kurze Generationszeit in Verbindung mit Mechanismen der genetischen Rekombination und hohen Mutationsraten führt zu einer schnellen Evolution von Prokaryonten, die es ihnen ermöglichen, sehr schnell auf Umweltveränderungen (wie die Einführung eines Antibiotikums) zu reagieren.


Die Evolution von Prokaryoten Wie beantworten Wissenschaftler Fragen zur Evolution von Prokaryoten? Anders als bei Tieren bieten Artefakte im Fossilienbestand von Prokaryoten nur sehr wenige Informationen. Fossilien uralter Prokaryoten sehen aus wie winzige Blasen im Gestein. Einige Wissenschaftler wenden sich der Genetik und dem Prinzip der molekularen Uhr zu, das besagt, dass sich ihre Gene (und damit Proteine) umso ähnlicher sein werden, je später zwei Arten auseinandergegangen sind. Umgekehrt werden Arten, die vor langer Zeit auseinandergegangen sind, mehr Gene haben, die unähnlich sind.

Wissenschaftler des NASA Astrobiology Institute und des European Molecular Biology Laboratory haben zusammengearbeitet, um die molekulare Evolution von 32 spezifischen Proteinen zu analysieren, die 72 Prokaryotenarten gemeinsam haben. 1 Das aus ihren Daten abgeleitete Modell zeigt, dass drei wichtige Bakteriengruppen – Aktinobakterien, Deinokokken, und Cyanobakterien (gemeinsam als Terrabakterien von den Autoren) – waren die ersten, die Land kolonisierten. Aktinobakterien sind eine Gruppe sehr verbreiteter grampositiver Bakterien, die verzweigte Strukturen wie Pilzmyzelien produzieren und Arten einschließen, die für die Zersetzung organischer Abfälle wichtig sind. Sie werden sich daran erinnern Deinokokken ist eine Bakteriengattung, die gegen ionisierende Strahlung sehr resistent ist. Es hat eine dicke Peptidoglycan-Schicht zusätzlich zu einer zweiten äußeren Membran, so dass es Merkmale sowohl von grampositiven als auch gramnegativen Bakterien aufweist.

Cyanobakterien sind Photosynthesegeräte und waren wahrscheinlich für die Sauerstoffproduktion auf der alten Erde verantwortlich. Die Zeitlinien der Divergenz deuten darauf hin, dass Bakterien (Mitglieder der Domäne Bakterien) vor 2,5 bis 3,2 Milliarden Jahren von gemeinsamen Vorfahrenarten abwichen, während die Archaeen früher divergierten: zwischen 3,1 und 4,1 Milliarden Jahren. Eukarya wich später von der archaischen Linie ab. Die Arbeit legt ferner nahe, dass Stromatolithen, die sich vor dem Aufkommen von Cyanobakterien (vor etwa 2,6 Milliarden Jahren) gebildet haben, in einer anoxischen Umgebung Photosynthese betreiben und dass aufgrund der Modifikationen der Terrabakterien für Land (Widerstand gegen Austrocknung und Besitz von Verbindungen, die den Organismus schützen) durch überschüssiges Licht) kann die Photosynthese unter Verwendung von Sauerstoff eng mit Anpassungen verbunden sein, um an Land zu überleben.

Abschnittszusammenfassung

Prokaryoten (Domänen Archaea und Bacteria) sind einzellige Organismen, denen ein Zellkern fehlt. Sie haben ein einzelnes Stück zirkulärer DNA im Nukleoidbereich der Zelle. Die meisten Prokaryonten haben eine Zellwand, die außerhalb der Grenze der Plasmamembran liegt. Einige Prokaryonten können zusätzliche Strukturen wie eine Kapsel, Flagellen und Pili aufweisen. Bakterien und Archaea unterscheiden sich in der Lipidzusammensetzung ihrer Zellmembranen und den Eigenschaften der Zellwand. In Archaeenmembranen sind Phytanyleinheiten und nicht Fettsäuren mit Glycerin verbunden. Einige Archaeenmembranen sind Lipidmonoschichten anstelle von Doppelschichten.

Die Zellwand befindet sich außerhalb der Zellmembran und verhindert die osmotische Lyse. Die chemische Zusammensetzung der Zellwände variiert zwischen den Arten. Bakterielle Zellwände enthalten Peptidoglycan. Archaische Zellwände haben kein Peptidoglycan, aber sie können Pseudopeptidoglycan, Polysaccharide, Glycoproteine ​​oder Zellwände auf Proteinbasis aufweisen. Bakterien können in zwei Hauptgruppen eingeteilt werden: Gram-positiv und Gram-negativ, basierend auf der Gram-Färbungsreaktion. Gram-positive Organismen haben eine dicke Peptidoglycan-Schicht, die mit Teichonsäuren angereichert ist. Gram-negative Organismen haben eine dünne Zellwand und eine äußere Hülle, die Lipopolysaccharide und Lipoproteine ​​enthält.

Prokaryonten können DNA durch drei Mechanismen von einer Zelle in eine andere übertragen: Transformation (Aufnahme von Umwelt-DNA), Transduktion (Übertragung genomischer DNA über Viren) und Konjugation (Übertragung von DNA durch direkten Zellkontakt).


Prokaryot

Unsere Redakteure prüfen, was Sie eingereicht haben und entscheiden, ob der Artikel überarbeitet werden soll.

Prokaryot, auch buchstabiert prokaryot, jeder Organismus, dem aufgrund des Fehlens innerer Membranen ein ausgeprägter Kern und andere Organellen fehlen. Bakterien gehören zu den bekanntesten prokaryotischen Organismen. Der Mangel an inneren Membranen bei Prokaryoten unterscheidet sie von Eukaryoten. Die prokaryontische Zellmembran besteht aus Phospholipiden und bildet die primäre osmotische Barriere der Zelle. Das Zytoplasma enthält Ribosomen, die die Proteinsynthese durchführen, und ein doppelsträngiges Desoxyribonukleinsäure (DNA)-Chromosom, das normalerweise kreisförmig ist. Viele Prokaryonten enthalten auch zusätzliche zirkuläre DNA-Moleküle, die als Plasmide bezeichnet werden, mit zusätzlichen entbehrlichen Zellfunktionen, wie z. B. der Kodierung von Proteinen zur Inaktivierung von Antibiotika. Einige Prokaryoten haben Flagellen. Prokaryontische Geißeln unterscheiden sich in Design und Bewegung von den Geißeln einiger Eukaryoten. Siehe auch eukaryontische Bakterien.


Die Rolle von Prokaryoten in Ökosystemen

Prokaryoten spielen eine wichtige Rolle bei der Bewegung von Kohlendioxid und Stickstoff in den Kohlenstoff- und Stickstoffkreisläufen.

Lernziele

Nennen Sie Beispiele für die vorteilhaften Rollen, die Prokaryoten in verschiedenen Ökosystemen spielen

Die zentralen Thesen

Wichtige Punkte

  • Kohlenstoff und Stickstoff sind beides Makronährstoffe, die für das Leben auf der Erde notwendig sind. Prokaryonten spielen in ihren Zyklen eine wichtige Rolle.
  • Der Kohlenstoffkreislauf wird durch Prokaryonten aufrechterhalten, die Kohlendioxid entfernen und an die Atmosphäre zurückgeben.
  • Prokaryonten spielen eine wichtige Rolle im Stickstoffkreislauf, indem sie atmosphärischen Stickstoff in Ammoniak binden, das Pflanzen verwenden können, und indem sie Ammoniak in andere Formen von Stickstoffquellen umwandeln.

Schlüsselbegriffe

  • Kohlenstoffzyklus: der physikalische Kreislauf von Kohlenstoff durch die Biosphäre, Geosphäre, Hydrosphäre und Atmosphäre der Erde, der Prozesse wie Photosynthese, Zersetzung, Atmung und Karbonisierung umfasst
  • Stickstoffkreislauf: der natürliche Stickstoffkreislauf, bei dem atmosphärischer Stickstoff in Stickoxide umgewandelt und im Boden abgelagert wird, wo er von Organismen genutzt oder wieder in elementaren Stickstoff zerlegt wird
  • Stickstoff-Fixierung: die Umwandlung von atmosphärischem Stickstoff in Ammoniak und organische Derivate auf natürliche Weise, insbesondere durch Mikroorganismen im Boden, in eine für Pflanzen assimilierbare Form

Rolle von Prokaryoten in Ökosystemen

Prokaryoten sind allgegenwärtig: Es gibt keine Nische oder kein Ökosystem, in dem sie nicht vorkommen. Prokaryoten spielen viele Rollen in der Umgebung, die sie besetzen, aber die Rolle, die sie in den Kohlenstoff- und Stickstoffkreisläufen spielen, ist für das Leben auf der Erde von entscheidender Bedeutung.

Prokaryonten und der Kohlenstoffkreislauf

Kohlenstoff ist einer der wichtigsten Makronährstoffe. Prokaryonten spielen eine wichtige Rolle im Kohlenstoffkreislauf. Kohlenstoff wird durch die wichtigsten Reservoirs der Erde zirkuliert: Land, Atmosphäre, Gewässer, Sedimente und Gesteine ​​sowie Biomasse. Die Bewegung von Kohlenstoff erfolgt über Kohlendioxid, das durch Landpflanzen und marine Prokaryonten aus der Atmosphäre entfernt und durch die Atmung chemoorganotropher Organismen, einschließlich Prokaryonten, Pilzen und Tieren, in die Atmosphäre zurückgeführt wird. Obwohl sich der größte Kohlenstoffspeicher in terrestrischen Ökosystemen in Gesteinen und Sedimenten befindet, ist dieser Kohlenstoff nicht ohne weiteres verfügbar.

Kohlenstoffzyklus: Prokaryoten spielen eine bedeutende Rolle beim kontinuierlichen Transport von Kohlenstoff durch die Biosphäre.

Eine große Menge an verfügbarem Kohlenstoff findet sich in Landpflanzen, die das Kohlendioxid aus der Luft zur Synthese von Kohlenstoffverbindungen verwenden. In diesem Zusammenhang ist Humus eine sehr bedeutende Quelle für Kohlenstoffverbindungen, eine Mischung aus organischen Materialien aus abgestorbenen Pflanzen und Prokaryonten, die der Zersetzung widerstanden haben. Verbraucher wie Tiere verwenden organische Verbindungen, die von den Erzeugern erzeugt werden und Kohlendioxid an die Atmosphäre abgeben. Dann führen Bakterien und Pilze, zusammenfassend Zersetzer genannt, den Abbau (Zersetzung) von Pflanzen und Tieren und ihren organischen Verbindungen durch. Der wichtigste Verursacher von Kohlendioxid in der Atmosphäre ist die mikrobielle Zersetzung von totem Material (tote Tiere, Pflanzen und Humus).

In wässrigen Umgebungen und ihren anoxischen Sedimenten findet ein weiterer Kohlenstoffkreislauf statt. In diesem Fall basiert der Kreislauf auf Ein-Kohlenstoff-Verbindungen. In anoxischen Sedimenten produzieren Prokaryoten, meist Archaeen, Methan (CH4). Dieses Methan bewegt sich in die sauerstoffreichere Zone über dem Sediment und unterstützt Bakterien, sogenannte Methanoxidierer, die Methan zu Kohlendioxid oxidieren, das dann in die Atmosphäre zurückkehrt.

Prokaryonten und der Stickstoffkreislauf

Stickstoff ist ein sehr wichtiges Element für das Leben, da er Bestandteil von Proteinen und Nukleinsäuren ist. Als Makronährstoff in der Natur wird es durch unzählige Prozesse aus organischen Verbindungen zu Ammoniak, Ammoniumionen, Nitrat, Nitrit und Stickstoffgas recycelt, von denen viele ausschließlich von Prokaryonten durchgeführt werden, die der Schlüssel zum Stickstoffkreislauf sind. Der größte verfügbare Stickstoffvorrat im terrestrischen Ökosystem ist gasförmiger Stickstoff aus der Luft, aber dieser Stickstoff ist für Pflanzen, die Primärproduzenten sind, nicht nutzbar. Gasförmiger Stickstoff wird durch den Prozess der Stickstofffixierung auf natürliche Weise, insbesondere durch Mikroorganismen (Prokayoten) im Boden, in leichter verfügbare Formen wie Ammoniak umgewandelt oder „fixiert“. Ammoniak kann dann von Pflanzen verwendet oder in andere Formen umgewandelt werden.

Stickstoffkreislauf: Prokaryoten spielen eine Schlüsselrolle im Stickstoffkreislauf.

Eine weitere Ammoniakquelle ist die Ammonifikation, der Prozess, bei dem Ammoniak bei der Zersetzung stickstoffhaltiger organischer Verbindungen freigesetzt wird. In die Atmosphäre freigesetztes Ammoniak macht jedoch nur 15 Prozent des gesamten freigesetzten Stickstoffs aus, der Rest ist als N2 und N2O. Ammoniak wird von einigen Prokaryoten anaerob abgebaut, wobei N2 als Endprodukt. Nitrifikation ist die Umwandlung von Ammonium in Nitrit und Nitrat. Die Nitrifikation in Böden erfolgt durch Bakterien der Gattungen Nitrosomas, Nitrobacter, und Nitrospira. Die Bakterien führen den umgekehrten Prozess durch, die Reduktion von Nitrat aus den Böden zu gasförmigen Verbindungen wie N2O, NEIN und N2, ein Prozess namens Denitrifikation.


Kunstverbindung

Eine Replikationsgabel wird gebildet, wenn die Helikase die DNA-Stränge am Replikationsursprung trennt. Die DNA neigt dazu, vor der Replikationsgabel stärker gewunden zu werden. Topoisomerase bricht und baut das Phosphat-Rückgrat der DNA vor der Replikationsgabel neu auf und entlastet so den Druck, der aus diesem „Supercoiling“ resultiert. Einzelsträngige Bindungsproteine ​​binden an die einzelsträngige DNA, um die Neubildung der Helix zu verhindern. Primase synthetisiert einen RNA-Primer. DNA-Polymerase III verwendet diesen Primer, um den Tochter-DNA-Strang zu synthetisieren. Auf dem führenden Strang wird die DNA kontinuierlich synthetisiert, während auf dem nachlaufenden Strang DNA in kurzen Abschnitten synthetisiert wird, die Okazaki-Fragmente genannt werden. DNA-Polymerase I ersetzt den RNA-Primer durch DNA. DNA-Ligase verschließt die Lücken zwischen den Okazaki-Fragmenten und verbindet die Fragmente zu einem einzigen DNA-Molekül. (Kredit: Änderung der Arbeit von Mariana Ruiz Villareal)

Frage: Sie isolieren einen Zellstamm, bei dem die Verbindung von Okazaki-Fragmenten gestört ist und vermuten, dass eine Mutation in einem Enzym an der Replikationsgabel aufgetreten ist. Welches Enzym ist am wahrscheinlichsten mutiert?

Die Replikationsgabel bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 1000 Nukleotiden pro Sekunde. Topoisomerase verhindert das Überwinden der DNA-Doppelhelix vor der Replikationsgabel, wenn sich die DNA öffnet, indem sie vorübergehende Kerben in der DNA-Helix verursacht und sie dann wieder versiegelt. Da sich die DNA-Polymerase nur in 5'- nach 3'-Richtung erstrecken kann und die DNA-Doppelhelix antiparallel, liegt ein kleines Problem bei der Replikationsgabel vor. Die beiden DNA-Matrizenstränge haben entgegengesetzte Orientierungen: ein Strang ist in 5' nach 3'-Richtung und der andere in 3' nach 5'-Richtung orientiert. Nur ein neuer DNA-Strang, der zum 3'-5'-Eltern-DNA-Strang komplementär ist, kann kontinuierlich zur Replikationsgabel hin synthetisiert werden. Dieser kontinuierlich synthetisierte Strang wird als Leitstrang bezeichnet. Der andere Strang, der komplementär zur 5'-3'-elterlichen DNA ist, wird in kleinen Fragmenten, die als bekannt sind, von der Replikationsgabel weg verlängert Okazaki-Fragmente, die jeweils einen Primer benötigen, um die Synthese zu starten. Neue Primersegmente werden in Richtung der Replikationsgabel abgelegt, jedoch jeweils davon wegweisend. (Okazaki-Fragmente sind nach dem japanischen Wissenschaftler benannt, der sie zuerst entdeckt hat. Der Strang mit den Okazaki-Fragmenten wird als nacheilender Strang bezeichnet.)

Sobald das Chromosom vollständig repliziert wurde, wandern die beiden DNA-Kopien während der Zellteilung in zwei verschiedene Zellen.

Der Prozess der DNA-Replikation lässt sich wie folgt zusammenfassen:

  1. DNA entwickelt sich am Replikationsursprung.
  2. Helicase öffnet die DNA-bildenden Replikationsgabeln diese werden bidirektional verlängert.
  3. Einzelstrang-bindende Proteine ​​umhüllen die DNA um die Replikationsgabel herum, um ein Zurückspulen der DNA zu verhindern.
  4. Topoisomerase bindet an der Region vor der Replikationsgabel, um Supercoiling zu verhindern.
  5. Primase synthetisiert RNA-Primer, die komplementär zum DNA-Strang sind.
  6. DNA-Polymerase III beginnt, Nukleotide an das 3'-OH-Ende des Primers hinzuzufügen.
  7. Die Dehnung sowohl des nacheilenden als auch des führenden Strangs setzt sich fort.
  8. RNA-Primer werden durch Exonuklease-Aktivität entfernt.
  9. Lücken werden von DNA pol I durch Zugabe von dNTPs gefüllt.
  10. Die Lücke zwischen den beiden DNA-Fragmenten wird durch DNA-Ligase verschlossen, die bei der Bildung von Phosphodiester-Bindungen hilft.

Tabelle fasst die Enzyme zusammen, die an der prokaryotischen DNA-Replikation beteiligt sind, und deren Funktionen.

Prokaryotische DNA-Replikation: Enzyme und ihre Funktion
Enzym/ProteinSpezifische Funktion
DNA-Pol IEntfernt den RNA-Primer und ersetzt ihn durch neu synthetisierte DNA
DNA pol IIIHauptenzym, das Nukleotide in 5'-3'-Richtung hinzufügt
HelicaseÖffnet die DNA-Helix durch Aufbrechen von Wasserstoffbrücken zwischen den stickstoffhaltigen Basen
LigaseVersiegelt die Lücken zwischen den Okazaki-Fragmenten, um einen kontinuierlichen DNA-Strang zu erzeugen
PrimasSynthetisiert RNA-Primer, die zum Starten der Replikation benötigt werden
SchiebeklemmeHilft, die DNA-Polymerase an Ort und Stelle zu halten, wenn Nukleotide hinzugefügt werden
TopoisomeraseHilft, die DNA beim Abwickeln zu entlasten, indem es Brüche verursacht und die DNA dann wieder verschließt
Einzelstrangbindende Proteine ​​(SSB)Bindet an einzelsträngige DNA, um ein Zurückspulen der DNA zu verhindern.


Prokaryotische Zellen

Die Erde hat sich vor 4,5 Milliarden Jahren gebildet und auf der Erde entstand die erste Lebensform in Form von prokaryotischen Zellen. Diese einzelligen Kreaturen sind urtümlich und sind Bausteine ​​​​mehrzelliger Organismen. Das Leben soll aus den Ozeanen entstanden sein, weshalb Embryonen von Land- und Lufttieren in einigen Phasen ihrer ontogenen Entwicklung noch Kiemenspalten aufweisen. Es dauerte 3 Millionen Jahre, bis die erste Zelle auf der Erde existierte. Prokaryontenzellen sind in ihrer Struktur äußerst einfach. Wenn wir das Wort „PROKARYOT“ aufteilen, erhalten wir zwei Wörter – Pro, was Primitive bedeutet und Karyon, was den Kern bedeutet. Die prokaryontischen Zellen sind nicht so komplex wie die eukaryontischen Strukturen. Sie hatten keinen echten Kern und das genetische Material war im Zytoplasma, das als Nukleoid bezeichnet wird, suspendiert. Beispiel – Bakterien.

Struktur der prokaryotischen Zelle:

Zellhülle:

Die Zellhülle ist die äußere Hülle der Zelle und formt die Zelle und schützt die Zellorganellen. Es besteht aus den folgenden 3 Schichten:

Es kommt in einigen Bakterienzellen vor und besteht hauptsächlich aus den Makromolekülen. Es schützt den Inhalt der Zelle und hat zwei Formen: Die Kapsel und die Schleimschicht. Die Kapsel ist dick, stark und bietet der Zelle mechanische Unterstützung. Es ist von Natur aus immunogen. Und wegen ihrer dicken Haut gehen sie den Leuten manchmal auf die Nerven. Nicht wörtlich, aber diese Kapsel ist so stark, dass sie dem Angriff der weißen Blutkörperchen standhalten kann. Im weiteren Verlauf ist die Kapsel eine Schicht, die durch die feste Ansammlung von Polysacchariden gebildet wird, die ein Unterscheidungsmerkmal zwischen der Kapsel und der Schleimschicht ist. Die Schleimschicht wird auch als lose Hülle bezeichnet, da hier die Glykoproteinmoleküle locker angeordnet sind. Diese Schicht hilft, die Feuchtigkeit in der Zelle zu halten.

Die Zellwand fehlt normalerweise in den prokaryotischen Zellen. Wenn es jedoch vorhanden ist, besteht es aus Polypeptidoglykanen. Peptidoglycane kommen nur in den Zellwänden von Bakterien vor. It helps in shape maintenance and in osmosis and transporting nutrients in and out of the cells. Peptidoglycans are alternating units of N- acetylglucosamine and N- acetylmuramic acid. They help in the transportation process, for certain nutrients, these bacteria have to use another way. If the nutrients are too large to be taken inside through the pores, certain enzymes are used. These enzymes convert the nutrients into smaller or simpler substances that can be easily taken in by the cell. And the cytoplasm is responsible for the secretion of these ‘Exoenzymes’. However, certain bacteria do not have cell walls. These bacteria use certain proteins as a protective covering. And sometimes this helps in getting the antibiotics. Smart technology there!

Plasma Membrane:

The Plasma Membrane is the innermost covering and is made of amphipathic molecules. That means that these molecules have hydrophilic and hydrophobic ends. Most of these molecules are the proteins, lipids and cholesterols. Universally, The Fluid Mosaic Model has been accepted as a structure of the plasma membrane. This model represents the membrane to be like a sea of lipids with protein icebergs floating on it and in it. The proteins which are completely submerged as known as intrinsic proteins and the ones that are outside the lipid layers are known as the extrinsic proteins. Some protein passes through the lipid layers and they are known as tunnel proteins. Their positions affect their solubility in the lipids. This shall be discussed later. Thus based on the plasma membrane’s mosaic-like structure, Seymour Jonathan Singer and Garth L. Nicolson put forth the FLUID MOSAIC MODEL in the year 1972. The plasma membrane is extremely important for all the life forms. It not only separates the contents but also helps in the exchange of materials and helps in the uptake of the nutrients that are essential to the cell. Numerous activities to take place in the cell membrane.

Prokaryotic cells are primitive cells and hence do not show well-defined membrane-bound organelles like the ones in the eukaryotic cells. But there are some membrane-bound organelles and these are mesosomes and certain pigment containing chromatophores.

These are formed by the invaginations of the plasma membrane or the cell membrane. Invaginations are nothing but certain infoldings. These mesosomes are mostly seen in the gram-negative bacteria and can be of the form of tubules, vesicles and lamellae.

They help to form the cell wall and increase its surface area. They especially help in respiration since the respiratory enzymes are associated with them. In eukaryotes, these enzymes are present in the mitochondria. Mesosomes also help in the replication of the DNA. There are two types of mesosomes. Septal: the ones which extend towards the centre of the cell. and Lateral: the ones that are peripheral.

Chromatophores:

The cyanobacteria like Nostoc and Anabaena have chromatophores consisting of the pigments that are necessary for photosynthesis.

The cytoplasm consists of water, enzymes, salts and other compounds. It is like a semi-liquid structure and does not show cytoplasmic streaming or cyclosis. It appears to be granular because of ribosomes and inclusion bodies.

Inclusion Bodies:

  • Organic Inclusion Bodies: These are phosphate granules, poly beta-hydroxybutyrate granules, carboxysomes, cyanophycean granules, glycogen, gas vacuoles and more. The gas vacuoles give buoyancy to the aquatic plants. This helps in the process of photosynthesis since the plants can trap sunlight from the atmosphere.
  • Inorganic inclusion Bodies: These are Phosphate and sulphur granules. They are known as metachromatic granules due to their ability to take various colours. The phosphate granules store phosphate. The sulphur granules are formed when H2 S is used as a hydrogen donor.

In prokaryotic cells, the ribosomes are of a 70S type. These have small 30S subunit and large 50S subunit. The small subunit consists of rRNA of 16s type and the large subunit have 23S and 5S type. Subunits are long RNA with proteins on them. And these subunits help in the protein synthesis by locking in together with each other. The main function of the ribosomes is as mentioned earlier, protein synthesis.

As the name prokaryotic suggests, a true nucleus is absent in these kinds of cells. The circular and double-stranded DNA is known as the genome. The histone proteins that are present in the eukaryotic cells are absent in the prokaryotes. The basic function of the histone proteins is to hold the DNA together and it affects the gene regulation. There are 11 types of histone proteins viz. H2A, H2B, H3K4, H3K9, H3K27, H3K36, H4K5, H4K8, H4K12, H4K16, H4K20, each having a different composition. The DNA is 1 micrometre long and is attached to the plasma membrane through the mesosomes. The DNA has 3000-4000 genes. A looped domain can be seen which is a structure formed by the tightly coiled structure of the DNA. This looped domain is held in position by RNA molecules.

The extrachromosomal, self-replicating units are known as plasmids. The plasmids are circular and have a double-stranded DNA. Plasmids serve as agents for gene transfer and hence are used in Recombinant DNA Technology as vectors or vehicles for carrying proteins. They have anti-biotic, metal and drug resistance. For bacterial fertility, episomes which are a type of plasmid are highly important. Episomes have a self-replication capacity.

Other Structures:

Flagellum, used for locomotion Pili, used in the mating process. Fimbrae, used for the clinging of the cells and Spinae, the appendages used by the cell for the adjustment to the external environmental conditions like temperature, pH, salinity, etc are some of the structure present in the Prokaryotic cells.


Structure of Prokaryotes

There are many differences between prokaryotic and eukaryotic cells. However, all cells have four common structures: the plasma membrane, which functions as a barrier for the cell and separates the cell from its environment the cytoplasm, a jelly-like substance inside the cell nucleic acids, the genetic material of the cell and ribosomes, where protein synthesis takes place. Prokaryotes come in various shapes, but many fall into three categories: cocci (spherical), bacilli (rod-shaped), and spirilli (spiral-shaped) (Figure).

Prokaryotes fall into three basic categories based on their shape, visualized here using scanning electron microscopy: (a) cocci, or spherical (a pair is shown) (b) bacilli, or rod-shaped and (c) spirilli, or spiral-shaped. (credit a: modification of work by Janice Haney Carr, Dr. Richard Facklam, CDC credit c: modification of work by Dr. David Cox scale-bar data from Matt Russell)


Ribosome Subunits

Ribosomes in prokaryotes are of a 70S type or contain two subunits. 30-S denote the smaller subunit, and 50-S represent the larger subunit. Ribosomal subunits are large nucleoprotein particles, which possess both Nukleinsäure (RNA) and several Proteine. Generally, the molecular weight of ribosome is nearly 2.7×106 Daltons.

16S rRNA and 21 proteins together constitute the formation of the smaller subunit, i.e. 30-S subunit of the ribosome. Besides, 5S plus 23S rRNA and 31 proteins make up the larger subunit, i.e. 50S subunit of the ribosome.

Both the subunits then conjoin to configure a complete 70-S ribosome at the time of protein synthesis. The 70-S type of ribosomes are 25nm wide, and its number per bacterial cell is about 15,000 ribosomes.

Both 50-S and 30-S type of subunits possess three sites for the association of tRNA:

  • EIN: This term denotes the aminoacyl chain. It accepts the incoming aminoacylated tRNA.
  • P: This term denotes the peptidyl chain. It holds the tRNA with the nascent peptide chain.
  • E: This term represents the exit site, and holds the deacylated tRNA.

As we know, ribosomes are the manufacturing units which ensures the synthesis of protein. Both the 30S and 50S subunit equally plays a fundamental role during the Übersetzung von mRNA into protein. The 30S subunit performs a vital role in the association of anticodon site of the adapter tRNA molecule to the mRNA strand transcribed from the DNA.

It also regulates the base pairing of the mRNA codons and tRNA anticodons during the decoding process. Therefore, 30S subunit also accounts for the accuracy in the base-pairing during translation.

The 50S subunit performs a significant role in the binding of the acceptor arm of tRNA. Then, the tRNA initiates the polypeptide chain formation relative to the information provided in the mRNA. It pairs the incoming amino acid on A-site tRNA and the nascent peptide chain attached to the P-site tRNA.

The 3D structure of ribosome reveals that there are 1540 nucleotide piece of RNA and 21 polypeptide chains in the 30S ribosomal subunit. In 50S subunit of prokaryotic ribosomes, there are 2900 nucleotide piece of RNA and 31 polypeptide chains. Through the structure of the ribosome, one can analyse the binding sites for the tRNA, mRNA und einige Antibiotika targeting the ribosomes.

Funktion

The individual role of the 30S and 50S subunit is explained below:

30S subunit: It provides the binding site for the incoming transcribed mRNA. Also, the smaller subunit of prokaryotic ribosome ensures specific base-pairing between the codons and the anticodons on the mRNA and tRNA, respectively.

50S subunit: The larger subunit of prokaryote mediates the peptide bond formation during the peptidyl transfer reaction. It also acts as the site of inhibition for many antibiotics, including macrolides, chloramphenicol, clindamycin, and the pleuromutilins.

Moreover, it prevents premature polypeptide hydrolysis. It also functions as a region, to which G-protein factors can bind that regulates initiation, elongation, and termination. Besides this, 50S subunit also helps in the protein folding after the translation. The 50S subunit possesses a peptidyl-transferase activity site, which forms the peptide bond.

Significance

The ribosomes are large RNA-protein complex, and it plays a crucial role in the study of RNA, proteins and antibiotic interaction. Through the structure of the ribosome, we can study the RNA structure and its interactions with proteins. Many Antibiotika interact with the ribosomes to inhibit the process of translation.

Hence, the role of antibiotics targeting ribosomes can also be studied for medical reasons. The primary function of a ribosome is to facilitate the binding of mRNA with tRNA during Übersetzung or protein synthesis. Proteins being basic building blocks of all the living cells, so its synthesis is notwendig.


Schau das Video: Prokaryotic Vs. Eukaryotic Cells (Juli 2022).


Bemerkungen:

  1. Vicente

    Ich denke, sie sind falsch. Ich bin in der Lage, es zu beweisen. Schreib mir per PN.

  2. Brashura

    Autoritätsnachricht :), neugierig ...

  3. Roni

    habe ich etwas verpasst?



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