Prokarioti

{{Taksokvir
| boja = lightblue
| naziv = Prokarioti
| slika = Deinococcus radiodurans.jpg
| slika_širina = 200px
| slika_opis = Deinococcus radiodurans
| regnum = Procaryota
| regnum_autorstvo = Haeckel, 1866.
| razdioba_stepen = Domene
| razdioba = 
 Archaea
 Bacteria}}Prokarioti'  (od starogrčkog pro = prije, ranije i karyon = orah, jezgra) su jednoćelijski organizmi kojima nedostaje ćelijsko jedro (nemaju oblikovanu jezgrinu ovojnicu) ni organele, osim ribosoma i nisu odvojeni u različite ćelijske odjeljke, već je sve zajedno ograđeno ćelijskim zidom. Prokarioti posjeduju proteinske mikrokomponente, koje imaju ulogu primitivnih organela.NC State University. "Prokaryotes: Single-celled Organisms"Campbell, N. "Biology:Concepts & Connections". Pearson Education. San Francisco: 2003.

Prokariotske ćelije se dijele u dvije domene: 
 Archaea 
 Bakterije

 Struktura 
Prokarioti imaju citoskelet (mikroskopska mrežu proteinskih vlakana i tubula u citoplazmi mnogih ćelija, dajući im oblik i koherentnost) doduše primitivniji od onih eukariota. Neke prokariotske ćelije također sadrže unutarćelijske strukture koje se moge vidjeti kao primitivne organele. Membranozne organele (unutarćelijska membrana) su poznate kod nekih grupa prokariota, kao što su vakuole ili membrane sistema posvećene posebnim metaboličkim funkcijama, npr. fotosintezi. Osim toga, neke vrste također sadrže proteinski zatvorene mikrokomponente, koje imaju različite fiziološke uloge. Većina prokariota su između 1 µm i 10 µm, ali mogu isto i varirati izmedu 0,2 µm do 750 µm (Thiomargarita namibiensis).

Struktura prokariotske ćelije
Flaggellum (Bič)Ćelijska membranaĆelijski zidCitoplazmaRibosomiNukleoidGlikokaliks

 Morfologija prokariotske ćelije 
Prokariotske ćelije imaju različite oblike, a mogu se podijeliti u 4 oblika:Bauman, Robert W.; Tizard, Ian R.; Machunis-Masouka, Elizabeth (2006). Microbiology. San Francisco: Pearson Benjamin Cummings. .
 Cocci - sferičan
 Bacilli – u obliku štapa
 Spirochaete – spiralnog oblika
 Vibrio – u obliku zareza

 Razmnožavanje 
Bakterije i Archaea se razmnožavaju aseksualnim putem. Razmjena genetičkog materijala i rekombinacija se ipak desi, ali to nije  proces njihovog kopiranja, već čisto obuhvata prijenos DNK između dvije ćelije.

Binarna fisija je način na koji se bakterije razmnožavaju. Taj proces je mnogo proučavan jer pomaže da se razumije kako bakterije rastu i kako se mogu razviti lijekovi koji sprječavaju njihovo dijeljenje i širenje infekcija. Cijeli period od nastanka jedne ćelije do njene sljedeće diobe naziva se stanični ciklus bakterija.

Tokom diobe bakterijske stanice odvija se nekoliko faza:

umnožavanje (replikacija) DNK,

razdvajanje nastalih molekula DNK,

određivanje mjesta gdje će se stanica podijeliti,

formiranje pregrade (septuma),

završna dioba citoplazme – citokineza.

Nakon što se bakterijski hromosom udvostruči, u stanici postoje dvije iste DNK molekule. One su vezane za plazma-membranu na mjestu početka replikacije, koje se zove replikon. Stanica tada raste, povećava masu, ali se ne širi u širinu nego samo u dužinu. Kako se stanica izdužuje, dva hromosoma se sve više razmiču i pomjeraju ka suprotnim krajevima stanice – taj proces se naziva particija hromosoma.

 Prijenos DNK 
Prijenos DNK između prokariotskih ćelija dešava se kod bakterija i arheja, iako se više pažnje pridaje bakterijama. Prijenos gena kod bakterija se dešava u tri dijela:

 Bakterijski virusi (bakteriofag)
 Plazmatsko posredovanje (plazmid)
 Prirodna transformacija

Bakteriofag ili kraće fag je posebni bakterijski virus koji se umnožava na račun bakterija. Fag pliva u kulturnom mediju dok ne nađe bakteriju koju inficira da bi zaustavio njen proces razmnožavanja, a umjesto toga započinje proces izgradnje mnogih novih faga (phaga). Na kraju se bakterija rasprsne, a fagi se oslobađaju u kulturnom mediju gdje se sve prethodno opisano ponavlja, ali na mnogo više bakterija. Fage je 1917. godine prvi opisao Kanađanin Félix Hubert d'Hérelle.

Njihov hromosom može različito izgledati kao npr. gama bakteriofag koji ima samo jednu linearnu dvostruku zavojnicu. Fag M13 ima oblik prstena i sastoji se samo od jedne linearne zavojnice. Drugi fagi imaju genom koji je kodiran na jednoj RNK molekuli. Veličina jednog genoma je relativno mala. Često fagi ne trebaju svoj čitav genom da bi preživjeli. Tako se npr. u gama fag mogu ubaciti djelići strane DNK veličine do 13 kb. Na taj način će se ti fragmenti umnožavati zajedno sa fragima.

Plazmidi su kružne dvolančane molekule DNA. Po veličini se razlikuju od najmanjih s oko 1.000, pa sve do najvećih s oko 300.000 parova baza. Oni mogu pod određenim uslovima proći kroz ćelijsku membranu. U gotovo svim ispitanim bakterijskim vrstama pronađene su jedinke koje sadrže plazmide. Umnožavaju se nezavisno od bakterijskog hromosoma, pa pojedine bakterijske ćelije sadrže i po stotinu njihovih identičnih primjeraka. Osim toga u jednoj bakterijskoj ćeliji može biti istovremeno plazmida različite vrste.

Plazmidi nisu prijeko potrebni za život bakterijske ćelije, ali joj mogu dati neke nove osobine i pomoći joj da preživi u nepovoljnim uslovima. Tako naprimjer, bakterije u koje se "naselila" određena vrsta plazmida, mogu postati donori prilikom konjugacije. Konjugacija je prijenos DNK iz donorske ili muške u recipijentnu ili žensku bakteriju.Sinkovics, J; Harvath J; Horak A. (1998). The Origin and evolution of viruses (a review), University of South Florida College of Medicine, Tampa, FL, SAD

U molekularnoj biologiji transformacija je genetička promjena ćelije koja proističe iz direktnog unosa, prihvatanja i ekspresije stranog genetičkog materijala iz njenog okruženja unesenog kroz ćelijsku membranu. Promjena se javlja prirodno kod nekih vrsta bakterija, ali se isto tako može proizvesti vještačkim sredstvima u drugim ćelijama. Bakterije koje imaju sposobnost promjene, bilo prirodno ili vještački, se nazivaju kompetentnim.

Promjena je jedan od tri procesa kojim se vanjski genetički materijal može uvesti u bakterijsku ćeliju, druga dva su konjugacija (transfer genetičkog materijala između dvije bakterijske ćelije u direktnom kontaktu) i transdukcija (injekcija strane DNK bakteriofagnim virusom u bakterijskog domaćina). Promjena se isto tako može koristiti za opisivanje unosa novog genetičkog materijala u nebakterijske ćelije, uključujući životinjske i biljne ćelije. Međutim, pošto promjena ima posebno značenje u kontekstu životinjskih ćelija, kod kojih najavljuje razvoj stanja raka, naziv se rjeđe koristi u smislu uvođenja stranog genetičkog materijala. Uvođenje strane DNK u eukariotske ćelije se obično naziva transfekcija''.Solomon JM, Grossman AD (1996). Who's competent and when: regulation of natural genetic competence in bacteria. Trends Genet.Süel GM, Garcia-Ojalvo J, Liberman LM, and Elowitz MB (2006). An excitable gene regulatory circuit induces transient cellular differentiation. Nature

 Također pogledajte 
 Archaea
 Eukarioti
 Virus (biologija)

 Reference 

 Vanjski linkovi 
http://wiki.biomine.skelleftea.se/wiki/index.php/Prokaryote_versus_eukaryote  

Kategorija:Prokarioti
Kategorija:Bakteriologija