science >> Wetenschap >  >> Biologie

Wat zijn de kenmerken die alle bacteriën gemeenschappelijk hebben?

Vaak beschouwd als de eenvoudigste levensvormen vormen bacteriën een diverse groep organismen. De diversiteit van bacteriën heeft ertoe geleid dat deze groep is verdeeld in twee domeinen van het leven, de Eubacteria en Archaea. Ondanks deze diversiteit delen bacteriën een aantal karakteristieken, met name met prokaryote cellen. Daarnaast zijn er een aantal kenmerken, zoals de samenstelling van de celwanden die op grote schaal wordt gedeeld door de eubacteriën en archaeanen, hoewel het bestaan ​​van sommige bacteriën zonder deze bijna alomtegenwoordige kenmerken hun diversiteit onderstreept.

Eencellige

Misschien is de meest directe eigenschap van bacteriën hun bestaan ​​als eencellige organismen. Terwijl de meeste bacteriën, archaeanen en eubacteriën hun hele microscopische levenscyclus doorbrengen als onafhankelijke afzonderlijke cellen, zullen sommige zoals de in de bodem levende myxobacteriën meercellige vruchtlichamen vormen als onderdeel van hun levenscyclus.

Afwezige organellen

Eukaryote cellen, zoals die van planten, dieren en schimmels, bezitten een membraan-gebonden kern die het DNA van de cel van de rest van de cel compartimenteert. Andere functies in deze cellen worden ook gesekwestreerd in gespecialiseerde membraangebonden organellen, zoals mitochondria voor cellulaire ademhaling en chloroplasten voor fotosynthese. Bacteriën missen een kern en complexe organellen in hun cellen. Dit wil niet zeggen dat bacteriën geen interne organisatie bezitten, omdat hun DNA vaak wordt afgezonderd in een gebied van de bacteriële cel dat bekend staat als de nucleoïde. Het is echter belangrijk op te merken dat de nucleoïde niet fysiek van de rest van de cel wordt gescheiden door een membraan.

Plasma-membraan

Hoewel plasmamembranen algemeen voorkomen in andere levende cellen, zijn deze membranen zijn geen kenmerk van bacteriën. De afwezigheid van interne organellen degradeert veel functies die voorkomen in eukaryote cellen om op het plasmamembraan van bacteriën te voorkomen. Speciale infoldingen van het plasmamembraan laten bijvoorbeeld fotosynthetische bacteriën toe om de lichtafhankelijke reacties van fotosynthese uit te voeren die fotosynthetische eukaryoten op de thykaloïde membranen in de chloroplast geleiden.

Celwanden

Een peptidoglycan-cel muur is een gemeenschappelijk kenmerk van eubacteria. Deze celwand omhult de bacteriecel, zorgt voor kracht en voorkomt breuk in veranderende omgevingen. Een van de fundamentele tests die worden uitgevoerd bij het identificeren van bacteriën is de Gram-kleuring, die eubacteriën categoriseert als Gram-positief of Gramnegatief op basis van het vermogen van de celwand om kristalviolette kleurstof te behouden. De celwand is het doelwit van het antibioticum penicilline en zijn derivaten. Penicilline remt celwandvorming en kan de wanden vernietigen, vooral in snelgroeiende en zich vermenigvuldigende bacteriën. Opnieuw onderstrepend de diversiteit binnen deze groep, hebben niet alle eubacteriën een peptidoglycan celwand. De celwand van chlamydia mist peptidoglycaan. Mycoplasma heeft geen celwand. Archeanen bezitten ook een celwand, maar gebruiken andere stoffen dan peptidoglycaan.

DNA

De meervoudige, lineaire chromosomen die vaak grafisch worden weergegeven in biologieboeken, zijn specifiek voor eukaryoten. Omgekeerd bezitten zowel archaeanen als eubacteriën een enkelcirkelvormig chromosoom en een DNA-sequentie die veel korter is dan die in eukaryoten. De kortere DNA-sequentie kan gedeeltelijk worden verklaard door de relatief verminderde complexiteit van bacteriële cellen, maar is ook het gevolg van de verminderde aanwezigheid van intronsegmenten van een gen die tijdens de translatie van het DNA in eiwit worden verwijderd. Het bacteriële genoom wordt versterkt door kleinere DNA-fragmenten die bekend staan ​​als plasmiden, hoewel deze niet uniek zijn voor bacteriën en ook voorkomen in eukaryoten. Plasmiden worden binnen de bacteriële cel gerepliceerd onafhankelijk van het bacteriële chromosoom en kunnen worden uitgewisseld tussen verschillende bacteriële organismen. Plasmiden kunnen attributen aan de gastheercel verlenen, zoals antibioticaresistentie.