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4.4:

Cellule procariote

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Biology
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Prokaryotic Cells

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– [Narratore] Archea e batteri sono dei procarioti. Piccoli organismi unicellulari. Tutte le cellule procariote sono circondate da una membrana plasmatica selettivamente permeabile, che può essere ricoperta da un muro di peptidoglicano, polimeri di amminoacidi e zuccheri, per un ulteriore livello di protezione per mantenere sia la pressione osmatica che la forma generale. Fuori questo involucro c’è un altro livello di difesa. La capsula idrofila. Un bordo di polisaccaride che promuove l’adesione. All’interno, diversi componenti sono semplicemente sospesi nel citoplasma dei visceri, incluso il materiale genetico. Invece di un nucleo, il DNA è organizzato come un singolo, doppio filamento raggruppato nella parte centrale chiamato il nucleoide, dove può interagire con proteine liberamente fluttuanti. Piccoli pezzi circolari, i plasmidi, sono fisicamente separati da questo DNA cromosomico e possono replicarsi in modo indipendente con il vantaggio della sopravvivenza, come la resistenza agli antibiotici. Oltre a queste somiglianze strutturali universali, diverse specie contengono proteine uniche e organelli legati ai lipidi. I cianobatteri possiedono micro-compartimenti come carbossisomi fissanti il carbonio e tilacoidi fotosintetici per la raccolta della luce a intensità molto basse mentre i batteri magnetotattici hanno i magnetosomi che dirigono il loro movimento lungo linee di campo magnetico. Altre modalità includono la formazione di spore e inclusioni per conservare i nutrienti in eccesso. Nonostante la loro reputazione di essere semplici, con un basso grado di compartimentazione cellulare, le cellule procariote si sono evolute per sopravvivere in ambienti complessi.

4.4:

Cellule procariote

I procarioti sono piccoli organismi unicellulari nei domini Archaea e Batteri. I batteri includono molti organismi comuni come la Salmonella e l’Escherichia coli, mentre il dominio Archea include organismi estremi che vivono in ambienti difficili, come le sorgenti vulcaniche.

Come le cellule eucariotiche, tutte le cellule procariotiche sono circondate da una membrana plasmatica e hanno il DNA che contiene le istruzioni genetiche, il citoplasma che riempie l’interno della cellula e i ribosomi che sintetizzano le proteine. Tuttavia, a differenza delle cellule eucariotiche, i procarioti non hanno un nucleo o altri organelli intracellulari legati alla membrana. I loro componenti cellulari generalmente fluttuano liberamente all’interno del citoplasma, anche se il loro DNA, di solito costituito da un singolo cromosoma circolare, è raggruppato all’interno di una regione chiamata nucleoide.

All’interno del citoplasma, molti procarioti hanno piccoli pezzi circolari di DNA chiamati plasmidi. Questi sono distinti dal DNA cromosomico nel nucleoide e tendono ad avere solo pochi geni, come i geni per la resistenza agli antibiotici. I plasmidi si auto-replicano e possono essere trasmessi tra i procarioti.

La maggior parte dei procarioti hanno una parete cellulare fatta di peptidoglicani che si trova al di fuori della loro membrana plasmatica, che protegge fisicamente la cellula e aiuta a mantenere la pressione osmotica in diversi ambienti. Molti procarioti hanno anche uno strato di capsula appiccicoso che copre la loro parete cellulare, permettendo agli organismi di attaccarsi a un substrato o l’un l’altro, fornendo una protezione aggiuntiva.

Mentre i procati non hanno organelli legati alla membrana, alcuni hanno pieghe della membrana plasmatica che svolgono funzioni specializzate, come la fotosintesi nei cianobatteri. Pertanto, anche se i procarioti sono semplici rispetto agli eucarioti, hanno alcune strutture uniche che li aiutano a svolgere funzioni complesse e permettono loro di vivere in una vasta gamma di ambienti.

Suggested Reading

Oikonomou, Catherine M., and Grant J. Jensen. “A New View into Prokaryotic Cell Biology from Electron Cryotomography.” Nature Reviews. Microbiology 14, no. 4 (April 2016): 205–20. [Source]

Murat, Dorothee, Meghan Byrne, and Arash Komeili. “Cell Biology of Prokaryotic Organelles.” Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 2, no. 10 (October 2010). [Source]