Prokaryota

Řez prokaryotní buňkou

Prokaryota z řeckého pro (před) a karyon (jádro), též prvojaderní nebo předjaderní, je označení pro evolučně velmi staré organismy, které se vyvinuly před 3–3,5 miliardami let. Pravděpodobně jsou vůbec nejstaršími buněčnými organismy. Prokaryotická buňka je podstatně jednodušší než buňka eukaryot.

V některých dřívějších klasifikačních systémech, ve kterých byli prvojaderní považováni za říši, se tato říše nazývala Monera.[1][2][3]

Na základě moderních fylogenetických analýz netvoří prokaryota přirozenou monofyletickou skupinu. Proto jsou v moderním systému navrženém v roce 1977 Carlem Woesem rozdělena na dvě hlavní domény – Bakterie a Archea. Eukaryota pak představují třetí doménu.

Vlastnosti prokaryot

Související informace naleznete také v článku prokaryotická buňka.

Prokaryota jsou jednobuněčné organismy. Netvoří tedy funkčně a morfologicky diferencované tkáně, ale mohou tvořit kolonie nebo mnohobuněčná vlákna. Velikost prokaryotické buňky se obvykle pohybuje mezi 0,2 až 3 mikrometrů. Větší prokaryotní buňky jsou spíše výjimkou. Předpokládá se, že jedním z důvodů je nízká účinnost difúze živin a organických látek u velkých buněk. Tuto teorii ovšem značně zpochybňuje existence obrovských bakterií Epulopiscium fishelsoni a Thiomargarita namibiensis, které dorůstají délky kolem 0,5 mm, nemluvě o rekordní Thiomargarita magnifica, velké až 2 cm.[4][5].

Znaky společné s eukaryotickou buňkou

Podrobnější informace naleznete v článku poslední univerzální společný předek.

Znaky vlastní pouze prokaryotické buňce

  • V buňkách prokaryotických organismů je přítomen tzv. nukleoid obsahující její DNA. Na rozdíl od buněčných jader u prokaryot není nukleoid ohraničen membránou, ale je umístěn přímo v cytoplazmě. Řetězec DNA je asi 1000× delší než délka celé buňky (cca 1,4 mm), je proto složitě zatočen a na několika místech připevněn k cytoplazmatické membráně. Chromozóm neobsahuje histony a nevytváří nukleosomy, ale je organizován proteiny asociovanými s nukleosomy.[6]
  • Je chráněna buněčnou stěnou, která obsahuje peptidoglykany.
  • Buňka může obsahovat plazmidy, úseky DNA, které se mohou v případě potřeby včlenit do chromozomu. Nejsou pro buňku nepostradatelné, občas ale mohou nést enormně důležitou genetickou informaci (např. gen pro odolnost vůči antibiotikům)
  • Cytoplazma není rozčleněna na kompartmenty, chybí organely vlastní eukaryotickým buňkám.
  • Fotosyntetická prokaryota, jako například sinice, mají fotosyntetické pigmenty uloženy přímo v buněčných membránách, kdežto u Eukaryot je fotosyntetický aparát uložen ve specializovaných organelách zvaných chloroplasty.
  • Většina prokaryotických organismů se množí příčným dělením, nemají mitotický aparát (dělicí vřeténko)
  • Prokaryota mohou nést bakteriální bičík(y), který je však utvářen zcela odlišně než bičík u eukaryot.

Způsob života

Prokaryota využívají nejrůznější způsoby výživy. Autotrofní organismy jsou schopny asimilovat oxid uhličitý, kdežto heterotrofové využívají organické látky. Fototrofní organismy jsou schopny zachycovat energii světla. Chemotrofní organizmy získávají metabolickou energii pomocí různých chemických reakcí.

Prokaryota osidlují všechny typy prostředí, žijí a prospívají v širokém rozmezí teplot, přežívají vysoké hodnoty radiace. Bakteriální spory mohou zůstat životaschopné mnoho let, přežívají i na povrchu družic na oběžné dráze Země. Některé žijí volně, jiné jsou symbionty eukaryotických organismů nebo i patogeny.

Systém

Odkazy

Reference

  1. ↑ H. F. Copeland. The Classification of Lower Organisms. Palo Alto: Pacific Books, 1956. Dostupné online. 
  2. ↑ R. H. Whittaker. New concepts of kingdoms of organisms. Science. 1969, roč. 163, s. 150–160. 
  3. ↑ LHOTSKÝ, Josef. Úvod do studia symbiotických interakcí. Nový pohled na viry a bakterie. Praha: Academia, 2015. 208 s. ISBN 978-80-200-2480-0. S. 88–91. 
  4. ↑ PENNISI, Elizabeth. Largest bacterium ever discovered has an unexpectedly complex cell. Science [online]. American Association for the Advancement of Science, 2022-02-23 [cit. 2022-02-28]. Dostupné online. ISSN 1095-9203. DOI 10.1126/science.ada1620. (anglicky) 
  5. ↑ VOLLAND, Jean-Marie, et al. A centimeter-long bacterium with DNA compartmentalized in membrane-bound organelles. BioRχiv [online]. Cold Spring Harbor Laboratory, 2022-02-18 [cit. 2022-02-28]. Preprint. Dostupné online. DOI 10.1101/2022.02.16.480423. (anglicky) 
  6. ↑ DAME, Remus T., Kalmykowa, Olga J.; Grainger, David C.; Burkholder, William F. Chromosomal Macrodomains and Associated Proteins: Implications for DNA Organization and Replication in Gram Negative Bacteria. PLoS Genetics. 2011, roč. 7, čís. 6, s. e1002123. DOI 10.1371/journal.pgen.1002123. 

Literatura

  • LHOTSKÝ, Josef. Sen noci darwinovské aneb O čem se vám v souvislosti s evolucí ani nezdá. Praha, Knižní klub (ed. Universum), 2016, 264 s.
  • LHOTSKÝ, Josef. Úvod do studia symbiotických interakcí mikroorganismů. Nový pohled na viry a bakterie. Praha, Academia, 2015, 208 s.

Související články

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Average prokaryote cell- en.svg
A diagram of a typical prokaryotic cell. This diagram, made in Adobe Illustrator, is an improved version of a similar diagram, Prokaryote cell diagram.svg, which was also made by LadyofHats. Besides general appearance changes, this version adds plasmids and pili, and notes that DNA is circular.