单细胞生物(单细胞生物描述人)

“地球生命全系列——从单细胞到人类”的原核生物(一)

2021-07-14 09: 20林建人类史上的原核生物(一)

原核生物通常由一个原核细胞形成。与真核细胞相比，原核细胞一般没有内膜，没有被核膜包裹的异形核，细胞内没有染色体，没有DNA链的螺旋，在细胞质中自由形成，细胞质中没有膜状细胞器(如线粒体或叶绿体)。有分类学家将原核生物归类为原核生物，但目前的三域体系并不采取这种观点，而是将古细菌和细菌视为原核生物，原核生物本身并不作为生物分类的层级。

大多数原核生物是单细胞生物。根据伯杰的《细菌鉴定手册》，原核生物可分为四类:有细胞壁的革兰氏阴性真细菌、有细胞壁的革兰氏阳性真细菌、无细胞壁的真细菌和古细菌。环境中常见的原核生物包括细菌、放线菌、古细菌、螺旋体、衣原体、支原体、立克次体、蓝细菌等光合细菌。

核型也拼写为“原核生物s-”，这是一个来自细胞核的单词，意思是细胞核。Pro的意思是，在演化成完整的原子核之前，没有完整的原子核。原核细胞细胞质中的遗传区域称为类核。原核细胞中DNA复制和分裂的过程称为细胞分裂。

1.特征

(1)鞭毛

鞭毛是许多单细胞生物和一些多细胞生物细胞表面的鞭状细胞器，用于运动和其他功能。在这三个域中，鞭毛的结构是不同的。细菌的鞭毛是螺旋纤维，像螺丝钉一样旋转，属于生命系统中的旋转运动。古细菌的鞭毛表面与细菌相似，但很多细节不同，可能与细菌的鞭毛并不同源。动物、植物、原生动物等真核细胞的鞭毛是细胞表面结构复杂的突起，像鞭子一样来回抽打。

①类型

鞭毛有三种类型:细菌、古细菌和真核生物。

这三种类型之间的主要区别总结如下:

细菌鞭毛是螺旋状的细丝，每个细丝的底部都有一个旋转马达，可以顺时针或逆时针旋转。它们提供几种细菌运动中的两种。

古细菌表面上与细菌鞭毛相似，但在许多细节上有所不同，被认为是非同源的。

真核鞭毛:植物、动物和原生动物细胞的复杂细胞突起像鞭子一样来回抽打。

②细菌鞭毛

不同种类的细菌有不同数量的鞭毛。单胞菌只有一个鞭毛(如霍乱弧菌)。淡竹叶细菌在细菌的同一表面上有多种鞭毛，以协调的方式作用，使细菌向单一方向前进。

有些细菌，如硒单胞菌，在鞭毛上有组织的外泌体。

③古细菌鞭毛

古细菌的鞭毛看起来和细菌表面的鞭毛相似。然而，在20世纪90年代，研究人员发现了古细菌和细菌鞭毛之间的具体差异，包括:

细菌鞭毛是由流动的质子驱动的，而古代鞭毛几乎肯定是由三磷酸腺苷驱动的。

细菌通常有许多鞭毛丝，而古细菌鞭毛由许多成束的丝组成。

(2)细胞膜

细胞膜又称质膜或质膜(英文:Cell membrane或plasma membrane或细胞质膜)，是细胞结构内外不同介质和成分之间的界面。原生质一般认为是以磷脂双层分子为基本单位重复形成的，即磷脂双层，其中包埋有各种膜蛋白、糖和糖脂结合膜蛋白。

原生质膜是细胞与周围环境、细胞与细胞之间物质交换和信息传递的重要通道。它可以通过孔和跨膜蛋白的一些性质实现选择性和可控的物质运输。

①理论

1935年，丹尼尔和戴维森提出了双分子层状模型。20世纪50年代，罗伯逊提出了单位膜模型。1972年，美国加州大学的西摩·乔纳森·辛格(英文:Seymour Jonathan Singer)和加斯·尼克尔森(英文:加斯·梁君诺)提出了流体镶嵌模型。

流体镶嵌模型是目前被最广泛接受和认可的观点。这种观点认为，构成膜的蛋白质和脂质分子具有镶嵌关系，膜的结构处于流动变化中。许多实验结果支持流体镶嵌模型的模型。

②结构

在流体镶嵌模型理论中，膜中的磷脂分子呈双层排列，构成了膜的网状框架，是膜的基质。磷脂分子是两亲性分子，分为亲水头和疏水尾。双层磷脂分子的头端均面向水相，疏水末端成对嵌入膜中。脂双层分子亲水头端的内层(面向细胞质的一侧)和外层(面向外界的一侧)结构不对称的原因主要在于脂双层分子两个亲水头端的化学组成不同。

薄膜的另一个主要成分是蛋白质。一些蛋白质分子嵌入脂质双层网络框架中，而另一些则附着在脂质双层的表面。根据在膜上的不同位置，膜蛋白可以分为两类。一种是整合蛋白或膜固有蛋白，很难通过强疏水或亲水作用从膜脂中分离出来。二是附着在膜的表层，与膜结合松散，容易分离，称为外周蛋白或外周蛋白。

③功能

质膜的功能主要包括以下几个方面:

维持细胞的结构完整性，保护细胞内成分。

细胞内外选择性物质运输的通道和桥梁

细胞抗原抗体特异性识别的物质基础和定位

细胞表面绒毛、纤毛和鞭毛的着陆点。

对于原核细胞来说，质膜是许多催化生化反应的酶的附着点。

(3)细胞壁

细胞壁(英文:cell wall)是细胞的外层。在细胞膜之外，细胞壁的厚度经常随着不同的组织和功能而变化。它可以是坚韧的，有弹性的，有时也是坚硬的。它为细胞提供结构支持和保护，同时也是一种过滤机制。植物、真菌(菌类)、藻类和原核生物都有细胞壁，而支原体细胞没有。

细胞壁的组成因物种而异，可能取决于细胞类型和发育阶段。陆生植物的初生细胞壁由多糖纤维素、半纤维素和果胶组成。在细菌中，细胞壁由肽聚糖组成。古细菌的细胞壁由多种成分组成，可能由糖蛋白的S层、假肽聚糖(英文:pseudoptidoglycan)或多糖组成。由几丁质构成的细胞壁，真菌中与N-乙酰氨基葡萄糖的聚合物，藻类中由糖蛋白和多糖构成的细胞壁。与其他硅藻不同，硅藻有一个由生物硅组成的细胞壁。其他辅助分子通常锚定在细胞壁中，如木质素和几丁质。

①组成和功能

细胞壁是在细胞分裂、生长和分化过程中形成的，其主要成分是纤维素和果胶，可用于支撑和维持植物细胞的形状。细胞壁分为三层，初级细胞壁和次级细胞壁。细胞之间有一个细胞间层。所有植物细胞都有初生壁，初生壁外是细胞间层。在初生壁中，细胞停止生长后分泌次生壁，可增加细胞壁的厚度和强度，不易直接受到病原菌多糖降解酶的攻击，但并非所有细胞都有次生壁。

次生壁分为内层(S3)、中层(S2)和外层(S1)(内层内部，有时可出现一层)。外层和内层都很薄，只有中间层最厚，占次生壁厚度的70-90%。主要成分是半纤维素、纤维素和木质素，果胶很少，随着时间的推移，木质化会产生不同程度的木栓。次生壁越厚，壁中的细胞腔越小。当细胞完全成熟时，细胞腔呈椭圆形。

②细菌细胞壁

细胞膜外是细菌细胞壁。细菌细胞壁是由肽聚糖组成的，肽聚糖是由含有D-氨基酸的特殊肽交联的多糖链组成的。细菌的细胞壁不同于植物和真菌的细胞壁，它们分别由纤维素和几丁质构成。细菌的细胞壁也不同于没有肽聚糖的古细菌。虽然L型细菌可以在没有细胞壁的实验室中生产，但细胞壁对许多细菌的生存至关重要。抗生素青霉素可以通过阻止肽聚糖的交联来杀死细菌，肽聚糖的交联会导致细胞壁变弱和溶解。溶菌酶也能破坏细菌细胞壁。

广义地说，细菌有两种不同类型的细胞壁，革兰氏阴性和革兰氏阳性。这些名称来源于细胞对革兰氏染色的反应，革兰氏染色是对细菌种类分类的长期测试。

革兰氏阴性菌的细胞壁结构和组成复杂，两层细胞膜之间的膜间腔内只有一层薄薄的肽聚糖，而革兰氏阳性菌的细胞壁要厚得多，只含有多层肽聚糖。

③古细菌细胞壁

虽然不是真正独特的，但古细菌的细胞壁是不寻常的。尽管肽聚糖是所有细菌细胞壁的标准成分，但除了一组产甲烷菌外，所有古细菌细胞壁都缺乏肽聚糖。在这一组中，肽聚糖是一种与细菌中发现的非常不同的修饰形式。古细菌的细胞壁有四种类型。

有些古细菌的细胞壁由类似于肽聚糖的假肽聚糖(英文:pseudoptidoglycan)组成，而另一些古细菌既没有肽聚糖也没有假肽聚糖，其细胞壁由多糖、糖蛋白或蛋白质组成。

【更多精彩文章，

下一篇：珊瑚海歌词（珊瑚海歌词男女）
上一篇：手擀面的做法（家常手擀面的做法大全窍门）