# Prokariotet

Diagrami i një qelize prokariotike, një bakter me flagjelë
**Prokarioti** ose **prokariotet** janë organizma njëqelizor, qeliza e të cilit nuk ka bërthamë dhe organele të tjera të lidhura me membranë . Fjala *prokariot* vjen nga greqishtja e lashtë πρό ( Stampa:Grc-transl ), që do të thotë 'para', dhe κάρυον ( Stampa:Grc-transl ), që do të thotë 'arrë' ose 'bërthamë'. Në sistemin e mëparshëm me dy perandori që lindi nga puna e Édouard Chatton, prokariotët klasifikoheshin brenda perandorisë **Prokariotë** . Megjithatë, në sistemin me tre domene, bazuar në filogjenetikën molekulare, prokariotë ndahen në dy domene : Bakteret dhe Arkeat . Një domen i tretë, Eukaryota, përbëhet nga organizma me bërthama.

Prokariotë evoluan para eukariotëve dhe u mungojnë bërthamat, mitokondritë dhe shumica e organeleve të tjera të dallueshme që karakterizojnë qelizën eukariote. Disa prokariotë njëqelizorë, siç janë cianobakteret, formojnë koloni të mbajtura së bashku nga biofilma, dhe koloni të mëdha mund të krijojnë dyshekë mikrobikë me shumë shtresa. Prokariotë janë aseksualë, duke u riprodhuar nëpërmjet ndarjes binare. Transferimi horizontal i gjeneve është gjithashtu i zakonshëm.

Filogjenetika molekulare ka dhënë një pasqyrë të marrëdhënieve të ndërsjella të tre fushave të jetës. Ndarja midis prokariotëve dhe eukariotëve pasqyron dy nivele shumë të ndryshme të organizimit qelizor; vetëm qelizat eukariote kanë një bërthamë të mbyllur që përmban ADN-në e saj, dhe organele të tjera të lidhura me membranë, duke përfshirë mitokondritë. Kohët e fundit, ndarja parësore është parë si ajo midis Arkeave dhe Baktereve, meqenëse eukariotët mund të jenë pjesë e kladës arkeane dhe të kenë homologji të shumëfishta me Arkeat e tjera.

Qelizat prokariotike janë përgjithësisht më të vogla dhe të ngjashme me qelizat eukariote. Qelizat prokariotike nuk e mbyllin materialin e tyre gjenetik brenda një bërthame.

## Struktura

Komponentët qelizorë të prokariotëve nuk janë të mbyllur në membrana brenda citoplazmës, si organelet eukariotike. Bakteret kanë mikrokompartmente, kuazi-organele të mbyllura në mbështjellësa proteinikë siç janë kafazet e proteinave të enkapsulinës, ndërsa si bakteret ashtu edhe disa arkea kanë fshikëza gazi .

Prokariotë kanë skelete qelizore të thjeshta. Këto janë shumë të larmishme dhe përmbajnë homologë të proteinave eukariote, aktinës dhe tubulinës . Citoskeleti siguron aftësinë për lëvizje brenda qelizës.

Shumica e prokariotëve janë midis 1 dhe 10 μm, por madhësia e tyre varion nga 0.2 μm te *Thermodiscus* spp. dhe *Mycoplasma genitalium* deri në 750 μm në *Thiomargarita namibiensis* .

Qelizat bakteriale kanë forma të ndryshme, duke përfshirë koket sferike ose vezake, p.sh., *Streptococcus* ; bacilet cilindrike, p.sh., *Lactobacillus* ; bakteret spirale, p.sh., *Helicobacter* ; ose në formë presjeje, p.sh., *Vibrio* . Arkeat janë kryesisht ovale të thjeshta, por *Haloquadratum* është i sheshtë dhe katror.

Pjesë të qelizës prokariote| Elementi | Përshkrimi |
| --- | --- |
| Flagellum (jo gjithmonë i pranishëm) | Një zgjatim i gjatë si kamzhik që lëviz qelizën. |
| Membrana qelizore | Rrethon citoplazmën e qelizës, rregullon rrjedhën e substancave brenda dhe jashtë. |
| Muri qelizor (përveç te Mollicutes, *Termoplazma* ) | Mbulesë e jashtme që mbron qelizën dhe i jep asaj formë. |
| Citoplazmë | Një xhel i holluar me ujë që përmban enzima, kripëra dhe molekula organike. |
| Ribozomi | Strukturë që prodhon proteina siç specifikohet nga ADN-ja . |
| Nukleoid | Rajon që përmban molekulën e vetme të ADN-së së prokariotit. |
| Kapsula (vetëm në disa grupe) | Glikoproteina që mbulon membranën qelizore jashtë saj. |

## Riprodhimi dhe transferimi i ADN-së

Bakteret dhe arkeat riprodhohen nëpërmjet riprodhimit joseksual, zakonisht me anë të ndarjes binare . Shkëmbimi dhe rekombinimi gjenetik ndodhin me anë të transferimit horizontal të gjeneve, pa përfshirë replikimin . Transferimi i ADN-së midis qelizave prokariotike ndodh te bakteret dhe arkeat.

Tek bakteret, transferimi i gjeneve ndodh nëpërmjet tre proceseve. Këto janë transduksioni i ndërmjetësuar nga virusi; konjugimi ; dhe transformimi natyror .

Transduksioni i gjeneve bakteriale nga viruset bakteriofagë duket se pasqyron gabime të rastit gjatë montimit intraqelizor të grimcave të virusit, në vend të një adaptimi të baktereve pritëse. Ekzistojnë të paktën tre mënyra se si mund të ndodhë, të gjitha përfshijnë përfshirjen e një ADN-je bakteriale në virus, dhe prej andej te një bakter tjetër.

 Konjugimi bakterial duke përdorur F-pili për të shkëmbyer ADN-në
Konjugimi përfshin plazmidet, duke lejuar që ADN-ja plazmidike të transferohet nga një bakter në tjetrin. Rrallë, një plazmid mund të integrohet në kromozomin bakterial pritës dhe më pas të transferojë një pjesë të ADN-së bakteriale pritëse në një bakter tjetër.

Transformimi natyror bakterial përfshin transferimin e ADN-së nga një bakter në tjetrin përmes ujit përreth tyre. Ky është një adaptim bakterial për transferimin e ADN-së, sepse varet nga bashkëveprimi i produkteve të shumta të gjeneve bakteriale.

Bakteri duhet së pari të hyjë në gjendjen fiziologjike të quajtur kompetencë ; te *Bacillus subtilis*, procesi përfshin 40 gjene. Sasia e ADN-së së transferuar gjatë transformimit mund të jetë deri në një të tretën e të gjithë kromozomit. Transformimi është i zakonshëm, duke ndodhur në të paktën 67 lloje bakteresh.

Midis arkeave, *Haloferax volcanii* formon ura citoplazmike midis qelizave që transferojnë ADN-në midis qelizave, ndërsa *Sulfolobus solfataricus* transferon ADN-në midis qelizave me anë të kontaktit të drejtpërdrejtë. Ekspozimi i *S. solfataricus* ndaj agjentëve që dëmtojnë ADN-në shkakton grumbullim qelizor, ndoshta duke rritur rekombinimin homolog për të rritur riparimin e ADN-së së dëmtuar .

## Kolonitë dhe biofilmet

 Biofilm i baktereve hidrofobe të arta në një shpellë
Prokariotë janë rreptësisht njëqelizorë, por shumica mund të formojnë bashkësi të qëndrueshme agregate në biofilma . Biofilmet bakteriale formohen nga sekretimi i substancës polimerike jashtëqelizore (EPS). Miksobakteret kanë faza shumëqelizore në ciklet e tyre jetësore . Biofilmet mund të jenë strukturisht komplekse dhe mund të ngjiten në sipërfaqe të ngurta ose të ekzistojnë në ndërfaqet e lëngut-ajrit. Biofilmet bakteriale shpesh përbëhen nga mikrokoloni (masa në formë kupole të baktereve dhe matricës) të ndara nga kanale nëpër të cilat uji mund të rrjedhë lehtësisht.

Mikrokolonitë mund të bashkohen mbi substrat për të formuar një shtresë të vazhdueshme. Kjo strukturë funksionon si një sistem i thjeshtë qarkullimi duke lëvizur ujin përmes biofilmit, duke ndihmuar në furnizimin e qelizave me oksigjen, i cili shpesh mungon. Rezultati i afrohet një organizimi shumëqelizor. Shprehja diferenciale qelizore, sjellja kolektive, sinjalizimi ( ndjesia e kuorumit ), vdekja e programuar qelizore dhe ngjarjet diskrete të shpërndarjes biologjike duket se të gjitha tregojnë në këtë drejtim. Biofilmet bakteriale mund të jenë 100 herë më rezistente ndaj antibiotikëve sesa njëqelizat me jetë të lirë, duke i bërë ato të vështira për t'u hequr nga sipërfaqet që kanë kolonizuar.

## Mjedisi

 Ngjyrat e ndritshme të Burimit të Madh Prismatik, Parku Kombëtar i Yellowstone prodhohen nga baktere termofilike .
Prokariotë janë diversifikuar shumë gjatë gjithë ekzistencës së tyre të gjatë. Metabolizmi i tyre është shumë më i larmishëm se ai i eukariotëve, duke çuar në shumë lloje shumë të dallueshme. Për shembull, prokariotë mund të marrin energji me anë të kemosintezës . Prokariotë jetojnë pothuajse kudo në Tokë, duke përfshirë mjedise aq të ftohta sa tokat në Antarktidë, ose aq të nxehta sa shfryrjet hidrotermale nënujore dhe burimet e nxehta tokësore. Disa baktere janë patogjene, duke shkaktuar sëmundje në organizma, përfshirë njerëzit. Disa arkea dhe baktere janë ekstremofile, që lulëzojnë në kushte të vështira, siç janë temperaturat e larta ( termofilet ) ose kripësia e lartë ( halofilet ). Disa arkeanë janë metanogjenë, që jetojnë në mjedise anoksike dhe lëshojnë metan . Shumë arkea rriten si plankton në oqeane. Prokariotë simbiotikë jetojnë në ose mbi trupat e organizmave të tjerë, përfshirë njerëzit. Prokariotët kanë popullata të larta në tokë, në det dhe në sedimentet nënujore. Prokariotët e tokës janë ende shumë të pakarakterizuar pavarësisht afërsisë së tyre të lehtë me njerëzit dhe rëndësisë së tyre të jashtëzakonshme ekonomike për bujqësinë .

## Organizmat e parë

 Në teorinë e simbiogjenezës, një bashkim i dy prokariotëve, një arkean dhe një bakteri aerob, krijoi eukariotët, me mitokondri aerobe; një bashkim i dytë shtoi kloroplaste nga një prokariot i tretë, një cianobakter fotosintetik, duke krijuar bimët e gjelbra .
Një model teorik i origjinës së jetës është se organizmat e parë ishin prokariotë. Këto hipotetizohen se kanë evoluar nga protoqelizat, ndërsa eukariotët u shfaqën më vonë në historinë e jetës, me anë të simbiogjenezës : një bashkim i dy prokariotëve, një arkean dhe një bakteri aerob, krijoi eukariotin e parë, me mitokondri aerobe. Një bashkim i dytë shtoi kloroplaste, nga një cianobakter fotosintetik, duke krijuar bimët e gjelbra .

Prokariotët më të vjetër të fosilizuar u vendosën afërsisht 3.5 miliardë vjet më parë, vetëm rreth 1 miliard vjet pas formimit të kores së Tokës. Eukariotët shfaqen në të dhënat fosile vetëm më vonë. Fosilet më të vjetra të eukariotëve janë rreth 1.7 miliardë vjeç.

## Shih edhe

* Eukarioti

## Referime