Skip to main content
Global

4: Utofauti wa Prokaryotic

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    174843

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Wanasayansi wamejifunza prokaryotes kwa karne nyingi, lakini haikuwa hadi 1966 mwanasayansi Thomas Brock (1926—) aligundua kwamba bakteria fulani zinaweza kuishi katika maji ya moto. Hii ilisababisha wengi kujiuliza kama prokaryotes wanaweza pia kuishi katika mazingira mengine uliokithiri, kama vile chini ya bahari, kwenye miinuko ya juu, au ndani ya volkano, au hata kwenye sayari nyingine.

    Prokaryotes wana jukumu muhimu katika kubadilisha, kuunda, na kuendeleza biosphere nzima. Wanaweza kuzalisha protini na vitu vingine vinavyotumiwa na wanabiolojia wa Masi katika utafiti wa msingi na katika dawa na sekta. Kwa mfano, bakteria Shewanella huishi katika bahari ya kina, ambapo oksijeni ni chache. Inakua appendages ndefu, ambayo ina sensorer maalum kutumika kutafuta oksijeni mdogo katika mazingira yake. Inaweza pia kuchimba taka ya sumu na kuzalisha umeme. Aina nyingine za prokaryotes zinaweza kuzalisha oksijeni zaidi kuliko msitu mzima wa mvua wa Amazon, wakati wengine bado hutoa mimea, wanyama, na binadamu wenye aina zinazoweza kutumika za nitrojeni; na kukaa ndani ya mwili wetu, kutulinda kutokana na microorganisms hatari na kuzalisha vitu muhimu sana. Sura hii kuchunguza utofauti, muundo, na kazi ya prokaryotes.

    Micrograph ya kiini kilichoumbwa na fimbo na makadirio ya muda mrefu. Kiini ni takriban 5 μm kwa muda mrefu. Micrograph nyingine inayoonyesha seli nyingi za umbo la fimbo zilizounganishwa na tumbo.
    Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Bakteria Shewanella anaishi katika bahari ya kina, ambapo kuna oksijeni kidogo iliyoenea ndani ya maji. Inaweza kuishi katika mazingira haya magumu kwa kuunganisha sakafu ya bahari na kutumia appendages ndefu, inayoitwa “nanocables,” ili kuhisi oksijeni. (mikopo a: mabadiliko ya kazi na NASA; mikopo b: mabadiliko ya kazi na Liza Pato la Pato)

    • 4.1: Makazi ya Prokaryote, Mahusiano, na Microbiomes
      Prokaryotes ni microorganisms unicellular ambao seli hazina kiini. Prokaryotes inaweza kupatikana kila mahali kwenye sayari yetu, hata katika mazingira makubwa zaidi. Prokaryotes ni rahisi sana metabolically, hivyo wanaweza kurekebisha kulisha yao kwa rasilimali za asili zilizopo. Prokaryotes huishi katika jamii zinazoingiliana kati yao wenyewe na kwa viumbe vikubwa ambavyo wanatumia kama majeshi (ikiwa ni pamoja na binadamu).
    • 4.2: Proteobacteria
      Proteobacteria ni phylum ya bakteria ya gramu-hasi na huainishwa katika madarasa alpha-, beta-, gamma-, delta- na epsilonproteobacteria, kila darasa likiwa na maagizo tofauti, familia, genera, na spishi. Alphaproteobacteria ni oligotrophs. Chlamydias ya taxa na rickettsias ni wajibu wa vimelea vya intracellular, kulisha seli za viumbe vya jeshi; wao ni metabolically inaktiv nje ya kiini jeshi. Baadhi ya Alphaproteobacteria zinaweza kubadilisha nitrojeni ya anga kuwa nitriti.
    • 4.3: Nonproteobacteria Gram-hasi Bakteria na Bakteria Phototrophic
      Nonproteobacteria ya Gram-hasi ni pamoja na spirochetes ya taxa; Cytophaga, Fusobacterium, kundi la Bacteroides; Planctomycetes; na wawakilishi wengi wa bakteria ya phototrophic. Spirochetes ni motile, bakteria ya ond yenye mwili mrefu, mwembamba; ni vigumu au haiwezekani kwa utamaduni. Genera kadhaa za spirochetes zina vimelea vya binadamu vinavyosababisha magonjwa kama kaswende na ugonjwa wa Lyme. Cytophaga, Fusobacterium, na Bacteroides huainishwa pamoja kama phylamu inayoitwa kundi la CFB.
    • 4.4: Bakteria ya Gramu-chanya
      Bakteria ya Gram-chanya ni kundi kubwa sana na tofauti la microorganisms. Kuelewa taksonomia yao na kujua sifa zao za kipekee ni muhimu kwa ajili ya uchunguzi na matibabu ya magonjwa ya kuambukiza. Bakteria ya Gram-chanya huwekwa katika bakteria ya juu ya G+C gram-chanya na chini ya G+C gram-chanya, kulingana na kuenea kwa nucleotides ya guanine na cytosine katika genome yao.
    • 4.5: Bakteria ya matawi ya kina
      Bakteria ya matawi ya kina ni phylogenetically aina ya maisha ya kale, kuwa karibu zaidi na babu wa mwisho wa kawaida. Bakteria yenye matawi ya kina hujumuisha spishi nyingi zinazostawi katika mazingira uliokithiri ambayo hufikiriwa kufanana na hali duniani mabilioni ya miaka iliyopita. Bakteria ya matawi ya kina ni muhimu kwa uelewa wetu wa mageuzi; baadhi yao hutumiwa katika sekta
    • 4.6: Archaea
      Archaea ni microorganisms unicellular, prokaryotic ambayo hutofautiana na bakteria katika jenetiki zao, biokemia, na ikolojia. Baadhi ya archaea ni extremophiles, wanaoishi katika mazingira yenye joto la juu sana au la chini, au salinity kali. Archaea pekee hujulikana kuzalisha methane. Archaea inayozalisha methane huitwa methanogens. Archaea ya Halophilic inapendelea mkusanyiko wa chumvi karibu na kueneza na kufanya usanisinuru kwa kutumia bacteriorhodopsin.
    • 4.E: Utofauti wa Prokaryotic (Mazoezi)

    Thumbnail: cladogram kuunganisha makundi yote makubwa ya viumbe hai kwa LUCA (shina nyeusi chini), kulingana na ribosomal RNA mlolongo data.