Prokaryota

Prokaryota (ze Staré řečtiny pro- před + karyonová matice, odkazující na buněčné jádro, + přípona -otos, pl. -otes; také psáno „prokaryota“) jsou organismy bez buněčného jádra (= karyon), nebo vlastně jakékoli jiné membránou vázané organely, ve většině případů jednobuněčné (ve vzácných případech vícebuněčné). Tento soubor charakteristik je odlišný od eukaryot (také psáno „eukaryota“), organismů, které mají buněčná jádra a mohou být různě jednobuněčné nebo vícebuněčné. Rozdíl mezi strukturou prokaryot a eukaryot je tak velký, že je považován za nejdůležitější rozdíl mezi skupinami organismů. Většina prokaryot jsou bakterie a tyto dva pojmy jsou často považovány za synonyma. Nicméně Woese navrhl rozdělení prokaryot na bakterie a Archaea (původně Eubakterie a Archaebacteria) kvůli významným genetickým rozdílům mezi těmito dvěma. Toto uspořádání Eukaryot, Bacteria a Archaea se nazývá třídoménový systém. To nahrazuje systém dvou říší.

Buněčná struktura prokaryot se od eukaryot výrazně liší v mnoha ohledech. Definující charakteristikou je samozřejmě absence jádra nebo jaderného obalu. U prokaryot se také dříve předpokládalo, že postrádají cytoskelety a chybí jim buněčné kompartmenty vázané na membránu, jako jsou vakuoly, endoplazmatická retikula, mitochondrie a chloroplasty. U eukaryot posledně jmenované dvě provádějí různé metabolické procesy a předpokládá se, že byly odvozeny od endosymbiotických bakterií. U prokaryot dochází k podobným procesům napříč buněčnou membránou; endosymbionty jsou extrémně vzácné. Prokaryota mají také buněčné stěny, zatímco některá eukaryota, zejména zvířata, nikoliv. Jak eukaryota, tak prokaryota mají struktury zvané ribozomy, které produkují bílkoviny. Prokaryota jsou obvykle mnohem menší než eukaryotické buňky.

Prokaryoty mají jeden kruhový (jen výjimečně lineární, jako u Borrelia burgdorferi nebo Streptomyces) chromozom, který je obsažen v oblasti zvané nukleoid, spíše než v membránově vázaném jádře, ale mohou mít také různé malé kruhové kousky DNA zvané plazmidy rozprostřené po celé buňce. Reprodukce je nejčastěji asexuální, a to prostřednictvím binárního štěpení, kdy je chromozom duplikován a naváže se na buněčnou membránu, a pak se buňka rozdělí na dvě části. Vykazují však celou řadu parazitárních procesů, kdy je DNA přenášena mezi buňkami, jako je transformace a transdukce.

Doporučujeme:  Abnormalita

Zatímco prokaryota jsou téměř vždy jednobuněčná, některá jsou schopna vytvářet skupiny buněk zvané kolonie. Na rozdíl od mnoha eukaryotických mnohobuněčných organismů je každý člen kolonie nediferencovaný a schopný volného života. Jedinci, kteří tvoří takové bakteriální kolonie, se nejčastěji stále chovají nezávisle na sobě. Kolonie jsou tvořeny organismy, které zůstávají připojeny po dělení buněk, někdy za pomoci vylučované slizovité vrstvy.

Prokaryota se od eukaryot liší jinak než v membránově vázaných organelách v tom, že DNA v eukaryotě se nachází v jádře, zatímco v prokaryotě je pouze jedna smyčka DNA. Prokaryotická DNA také postrádá bílkoviny, které se nacházejí v eukaryotické DNA.Prokaryota mají větší poměr plochy k objemu. To dává Prokaryotám vyšší rychlost metabolismu, vyšší rychlost růstu a tím i menší generační čas ve srovnání s eukaryotami.

Nedávný výzkum UCLA ukazuje, že přinejmenším některé prokaryoty obsahují proteinem uzavřené mikrokompartmenty, které lze považovat za primitivní organely.

Prokaryota se vyskytují téměř ve všech prostředích na Zemi. Zejména Archaea se zdá prospívat v drsných podmínkách, jako jsou vysoké teploty nebo slanost. Organismy, jako jsou tyto, jsou označovány jako extremofily. Mnoho prokaryot žije v tělech jiných organismů nebo na nich, včetně člověka. Někdy to vede k život ohrožující bakteriální infekci, ale v mnoha případech jsou organismy neškodné nebo dokonce pro hostitele prospěšné.

Obecně se má za to, že první živé buňky byly nějakou formou prokaryot. Byly objeveny fosilizované prokaryoty staré 3,5 miliardy let a prokaryoty jsou zřejmě nejúspěšnějším a nejhojnějším organismem i dnes. Oproti tomu eukaryoty se objevily teprve přibližně před 1,5 miliardami let. Zatímco Země je jediným známým místem, kde prokaryoty existují, někteří naznačují, že struktury uvnitř marťanského meteoritu by měly být interpretovány jako fosilní prokaryoty, ale to je krajně pochybné.

Doporučujeme:  Mutace

Prokaryota se během své dlouhé existence značně diverzifikovala. Metabolismus prokaryot je mnohem různorodější než u eukaryot, což vede k mnoha velmi odlišným typům prokaryot. Například kromě využití fotosyntézy nebo organické formy uhlíku pro energii, jako to dělají eukaryota, mohou prokaryota získávat energii z anorganických chemikálií, jako je sirovodík.

To umožnilo bakteriím prospívat a rozmnožovat se. Dnes se bakterie vyskytují v mrazech Antarktidy a v horkých pramenech Yellowstone.