MGA UNICELLULAR ORGANISMO: MGA KATANGIAN, PAGPAPARAMI, NUTRISYON - BIOLOGY - 2026

Ang unicellular organism ay mga nilalang na genetic material, enzymatic machine, protein at iba pang mga molekula na kinakailangan para sa buhay ay nakakulong sa isang solong cell. Salamat sa ito, ang mga ito ay lubos na kumplikadong biological entities, madalas na napakaliit na laki.

Sa tatlong mga domain ng buhay, dalawa sa kanila - archaea at bacteria - ay binubuo ng mga organismo na single-celled. Bilang karagdagan sa pagiging single-celled, ang mga prokaryotic na organismo na ito ay kulang sa isang nucleus at lubos na magkakaibang at sagana.

Pinagmulan pixabay.com

Sa natitirang domain, ang mga eukaryotes, matatagpuan namin ang parehong mga unicellular at multicellular organism. Sa loob ng unicellular mayroon kaming protozoa, ilang fungi at ilang algae.

Pangunahing tampok

Mga 200 taon na ang nakalilipas, ang mga biologist sa oras na itinuturing na mga organismo na binubuo ng isang solong cell ay medyo simple. Ang konklusyon na ito ay dahil sa kaunting impormasyon na kanilang natanggap mula sa mga lente na ginamit nila para sa pagtingin.

Ngayon, salamat sa pagsulong ng teknolohikal na nauugnay sa mikroskopyo, maaari nating mailarawan ang masalimuot na network ng mga istruktura na nagtataglay ng mga unicellular na nilalang at ang mahusay na pagkakaiba-iba na ipinapakita ng mga linya na ito. Susunod tatalakayin natin ang mga pinaka-nauugnay na istruktura sa mga unicellular organismo, kapwa sa eukaryotes at prokaryotes.

Mga bahagi ng isang prokaryotic cell

Materyal na genetic

Ang pinaka-pambihirang katangian ng isang prokaryotic cell ay ang kakulangan ng isang lamad na pinapawi ang genetic material. Iyon ay, ang kawalan ng isang tunay na nucleus.

Sa kaibahan, ang DNA ay matatagpuan bilang isang kilalang istraktura: ang kromosom. Sa karamihan ng bakterya at archaea, ang DNA ay isinaayos sa isang malaking pabilog na chromosome na nauugnay sa protina.

Sa isang modelo na bacterium, tulad ng Escherichia coli (higit pa sa biology nito sa mga sumusunod na seksyon), ang kromosom ay umabot sa isang haba na haba ng hanggang sa 1 mm, halos 500 beses ang laki ng cell.

Upang maimbak ang lahat ng materyal na ito, ang DNA ay dapat kumuha sa isang super-coiled conform. Ang halimbawang ito ay maaaring extrapolated sa karamihan ng mga miyembro ng bakterya. Ang pisikal na rehiyon kung saan matatagpuan ang compact na istraktura ng genetic material na ito ay tinatawag na nucleoid.

Bilang karagdagan sa chromosome, ang mga prokaryotic na organismo ay maaaring magkaroon ng daan-daang karagdagang mga maliit na molekula ng DNA, na tinatawag na plasmids.

Ang mga ito, tulad ng chromosome, code para sa mga tiyak na gen, ngunit pisikal na nakahiwalay sa ito. Tulad ng mga ito ay kapaki-pakinabang sa napaka-tiyak na mga pangyayari, bumubuo sila ng isang uri ng katulong na mga elemento ng genetic.

Mga Ribosom

Para sa paggawa ng mga protina, ang mga prokaryotic cell ay may isang kumplikadong makinarya ng enzymatic na tinatawag na ribosom, na ipinamamahagi sa buong cell interior. Ang bawat cell ay maaaring maglaman ng mga 10,000 ribosom.

Makinarya ng photosynthetic

Ang bakterya na nagsasagawa ng fotosintesis ay may karagdagang makinarya na nagbibigay-daan sa kanila upang makuha ang sikat ng araw at kalaunan ay i-convert ito sa enerhiya ng kemikal. Ang mga lamad ng photosynthetic bacteria ay may mga invaginations kung saan ang mga enzyme at mga pigment na kinakailangan para sa mga kumplikadong reaksyon na kanilang isinasagawa ay naka-imbak.

Ang mga photosynthetic vesicle na ito ay maaaring manatiling naka-attach sa lamad ng plasma o maaari silang mai-block at matatagpuan sa loob ng cell.

Cytoskeleton

Tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan, ang cytoskeleton ay ang balangkas ng cell. Ang batayan ng istraktura na ito ay binubuo ng mga hibla ng isang likas na protina, mahalaga para sa proseso ng cell division at para sa pagpapanatili ng hugis ng cell.

Ipinakita ng kamakailang pananaliksik na ang cytoskeleton sa prokaryotes ay binubuo ng isang kumplikadong network ng mga filament, at hindi kasing simple ng naisip noon.

Organelles sa prokaryotes

Sa kasaysayan, ang isa sa mga pinaka kapansin-pansin na katangian ng isang prokaryotic organism ay ang kakulangan ng panloob na compartment o organelles.

Ngayon tinatanggap na ang bakterya ay nagtataglay ng mga tiyak na uri ng mga organelles (compartment na napapalibutan ng mga lamad) na may kaugnayan sa pag-iimbak ng mga ion ng calcium, mineral crystals na nakikilahok sa orientation ng cell, at mga enzymes.

Mga bahagi ng isang solong-celled eukaryotic cell

Sa loob ng linya ng mga eukaryotes mayroon din tayong mga unicellular organismo. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaroon ng genetic material na nakakulong sa isang organelle na napapaligiran ng isang pabago-bago at kumplikadong lamad.

Ang makinarya para sa paggawa ng mga protina ay binubuo rin ng mga ribosom sa mga organismo na ito. Gayunpaman, sa mga eukaryotes ito ay mas malaki. Sa katunayan, ang pagkakaiba ng laki sa ribosom ay isa sa pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng dalawang pangkat.

Ang mga cell ng Eukaryotic ay mas kumplikado kaysa sa mga prokaryote na inilarawan sa nakaraang seksyon, dahil mayroon silang mga subcompartment na napapalibutan ng isa o higit pang mga lamad na tinatawag na mga organelles. Kabilang sa mga ito mayroon kaming mitochondria, endoplasmic reticulum, Golgi apparatus, vacuoles at lysosomes, bukod sa iba pa.

Sa kaso ng mga organismo na may kakayahang potosintesis, mayroon silang mga makinarya ng enzymatic at mga pigment na nakaimbak sa mga istruktura na tinatawag na plast. Ang pinakamahusay na kilala ay mga chloroplas, bagaman mayroon ding mga amyloplas, chromoplas, etioplas, at iba pa.

Ang ilang mga unicellular eukaryotes ay may mga cell pader, tulad ng algae at fungi (kahit na nag-iiba sila sa kanilang likas na kemikal).

Mga pagkakaiba sa pagitan ng bakterya at archaea

Tulad ng nabanggit namin, ang mga domain ng archaea at bacteria ay binubuo ng mga unicellular na indibidwal. Gayunpaman, ang katotohanan ng pagbabahagi ng katangian na ito ay hindi nangangahulugan na ang mga lahi ay pareho.

Kung lubusan nating ihambing ang parehong mga grupo ay malalaman natin na naiiba sila sa parehong paraan na tayo - o anumang iba pang mga mammal - naiiba sa isang isda. Ang mga pangunahing pagkakaiba ay ang mga sumusunod.

Cellular membrane

Simula mula sa mga hangganan ng cell, ang mga molekula na bumubuo sa dingding at lamad ng parehong mga linya ay naiiba nang malaki. Sa bakterya, ang mga phospholipid ay binubuo ng mga fatty acid na nakakabit sa isang gliserol. Sa kabaligtaran, ang archaea kasalukuyan mataas na branched phospholipids (isoprenoids) na nakakabit sa gliserol.

Bilang karagdagan, ang mga bono na bumubuo ng mga phospholipid ay nag-iiba din, na nagreresulta sa isang mas matatag na lamad sa archaea. Para sa kadahilanang ito, ang archaea ay maaaring mabuhay sa mga kapaligiran kung saan ang temperatura, pH at iba pang mga kondisyon ay labis.

Cellular na pader

Ang cell wall ay isang istraktura na nagpoprotekta sa organismo ng cell mula sa osmotic stress na nabuo ng pagkakaiba-iba ng mga konsentrasyon sa pagitan ng cell interior at sa kapaligiran, na bumubuo ng isang uri ng exoskeleton.

Karaniwan, ang cell ay nagpapakita ng isang mataas na konsentrasyon ng mga solute. Ayon sa mga alituntunin ng osmosis at pagsasabog, ang tubig ay papasok sa cell, palawakin ang dami nito.

Pinoprotektahan ng pader ang cell mula sa pagkalagot, salamat sa firm at fibrous na istraktura nito. Sa bakterya, ang pangunahing sangkap na istruktura ay peptidoglycan, bagaman ang ilang mga molekula, tulad ng glycolipids, ay maaaring naroroon.

Sa kaso ng archaea, ang likas na katangian ng cell wall ay medyo variable at sa ilang mga kaso na hindi alam. Gayunpaman, ang peptidoglycan ay wala sa mga pag-aaral hanggang sa kasalukuyan.

Samahan ng Genome

Sa mga tuntunin ng istrukturang samahan ng genetic na materyal, ang archaea ay mas katulad sa mga eukaryotic na organismo, dahil ang mga gen ay nakagambala ng mga rehiyon na hindi isasalin, tinawag na mga intron - ang salitang ginamit para sa mga rehiyon na isinalin ay "exon ».

Sa kabilang banda, ang samahan ng bakteryang genome ay isinasagawa pangunahin sa mga operon, kung saan ang mga gene ay nasa mga functional unit na matatagpuan sa isa't isa, nang walang mga pagkagambala.

Mga pagkakaiba sa maraming organismo ng multicellular

Ang mahalagang pagkakaiba sa pagitan ng isang multicellular organismo at isang unicellular one ay ang bilang ng mga cell na bumubuo sa organismo.

Ang mga multicellular na organismo ay binubuo ng higit sa isang cell, at sa pangkalahatan ang bawat isa ay dalubhasa sa isang partikular na gawain, ang paghahati ng mga gawain bilang isa sa mga pinaka-kahanga-hangang katangian nito.

Sa madaling salita, dahil ang cell ay hindi na kailangang isagawa ang lahat ng mga aktibidad na kinakailangan upang mapanatili ang buhay ng isang organismo, ang isang dibisyon ng mga gawain ay lumitaw.

Halimbawa, ang mga selulang neuronal ay nagsasagawa ng ganap na magkakaibang mga gawain kaysa sa mga selula ng bato o kalamnan.

Ang pagkakaiba na ito sa mga gawain na isinagawa ay ipinahayag sa mga pagkakaiba-iba ng morpolohiya. Iyon ay, hindi lahat ng mga cell na bumubuo ng isang multicellular organism ay pareho sa hugis - ang mga neuron ay hugis ng puno, mga selula ng kalamnan ay pinahaba, at iba pa.

Ang dalubhasang mga cell ng multicellular organismo ay naka-grupo sa mga tisyu at ito naman ay sa mga organo. Ang mga organo na nagsasagawa ng magkatulad o pantulong na pag-andar ay pinagsama sa mga system. Kaya, mayroon kaming isang istrukturang hierarchical na organisasyon na hindi lilitaw sa mga unicellular entities.

Pagpaparami

Asexual na pagpaparami

Ang mga organismo na single-celled ay muling nagbubuong. Tandaan na sa mga organismo na ito ay walang mga espesyal na istruktura na kasangkot sa pagpaparami, tulad ng nangyayari sa iba't ibang mga species ng multicellular nilalang.

Sa ganitong uri ng pag-aanak na walang karanasan, binibigyan ng isang ama ang mga supling nang hindi nangangailangan ng isang sekswal na kasosyo, o para sa pagsasanib ng mga gametes.

Ang pagpaparami ng asexual ay inuri sa iba't ibang paraan, na karaniwang ginagamit bilang isang sanggunian sa eroplano o anyo ng dibisyon na ginagamit ng organismo upang hatiin.

Ang isang karaniwang uri ay binary fission, kung saan ang isang indibidwal ay nagbibigay ng pagtaas sa dalawang mga organismo, na magkapareho sa magulang. Ang ilan ay may kakayahang magsagawa ng fission sa pamamagitan ng pagbuo ng higit sa dalawang mga supling, na kilala bilang maraming fission.

Ang isa pang uri ay namumulaklak, kung saan ang isang organismo ay nagbibigay ng pagtaas sa isang mas maliit. Sa mga pagkakataong ito, ang organismo ng magulang ay sumisibol sa isang pagpapahaba na patuloy na lumalaki sa isang sapat na sukat at kasunod ay natanggal mula sa kanyang magulang. Ang iba pang mga single-celled na organismo ay maaaring magparami sa pamamagitan ng pagbuo ng mga spores.

Bagaman ang tipikal na pagpaparami ay pangkaraniwan ng mga organismo na single-celled, hindi ito natatangi sa angkan na ito. Ang ilang mga multicellular organismo, tulad ng algae, sponges, echinoderms, bukod sa iba pa, ay maaaring magparami sa modyul na ito.

Ang paglipat ng pahalang na gene

Bagaman walang sekswal na pagpaparami sa mga prokaryotic na organismo, maaari silang magpalitan ng genetic material sa iba pang mga indibidwal sa pamamagitan ng isang kaganapan na tinatawag na horizontal gene transfer. Ang palitan na ito ay hindi kasangkot sa pagpasa ng materyal mula sa mga magulang hanggang sa mga bata, ngunit nangyayari sa pagitan ng mga indibidwal ng parehong henerasyon.

Nangyayari ito sa pamamagitan ng tatlong pangunahing mekanismo: conjugation, transformation at transduction. Sa unang uri, ang mga mahabang piraso ng DNA ay maaaring palitan sa pamamagitan ng mga pisikal na koneksyon sa pagitan ng dalawang indibidwal sa pamamagitan ng isang sekswal na pili.

Sa parehong mga mekanismo, ang laki ng ipinagpapalit na DNA ay mas maliit. Ang pagbabagong-anyo ay ang pagkuha ng hubad na DNA sa pamamagitan ng isang bacterium at transduction ay ang pagtanggap ng dayuhang DNA bilang isang resulta ng isang impeksyon sa virus.

Karamihan

Ang buhay ay maaaring nahahati sa tatlong pangunahing domain: archaea, bacteria, at eukaryotes. Ang unang dalawa ay prokaryotic, dahil ang kanilang nucleus ay hindi napapalibutan ng isang lamad at silang lahat ay mga unicellular organismo.

Ayon sa kasalukuyang mga pagtatantya, mayroong higit sa 3.10 ^{30 mga} indibidwal ng bakterya at archaea sa mundo, karamihan sa kanila ay hindi pinangalanan at walang paglalarawan. Sa katunayan, ang aming sariling katawan ay binubuo ng mga dinamikong populasyon ng mga organismo na ito, na nagtatag ng mga kaugnay na simbolo sa amin.

Nutrisyon

Ang nutrisyon sa mga organismo na single-celled ay sobrang iba-iba. Mayroong parehong mga heterotrophic at autotrophic organism.

Ang dating ay kinakailangang kumonsumo ng kanilang pagkain mula sa kapaligiran, sa pangkalahatan ay naglalagay ng mga particle ng nutrisyon. Ang mga variant ng Autotrophic ay mayroong lahat ng makinarya na kinakailangan para sa pag-convert ng light energy sa kimika, na nakaimbak sa mga sugars.

Tulad ng anumang nabubuhay na organismo, ang mga unicellular na halaman ay nangangailangan ng ilang mga nutrisyon tulad ng tubig, isang mapagkukunan ng carbon, mineral ion, bukod sa iba pa, para sa kanilang pinakamainam na paglaki at pag-aanak. Gayunpaman, ang ilan ay nangangailangan din ng mga tiyak na nutrisyon.

Mga halimbawa ng mga organismo na single-celled

Dahil sa mahusay na pagkakaiba-iba ng mga unicellular organismo, mahirap ilista ang mga halimbawa. Gayunpaman, babanggitin namin ang mga modelo ng mga organismo ng biyolohiya at mga organismo na may kaugnayan sa medikal at pang-industriya:

Escherichia coli

Ang pinakamahusay na pinag-aralan na organismo ay, nang walang pag-aalinlangan, ang bakterya ng Escherichia coli. Bagaman ang ilang mga galaw ay maaaring magkaroon ng negatibong kahihinatnan sa kalusugan, ang E. coli ay isang normal at masaganang sangkap ng microbiota ng tao.

Ito ay kapaki-pakinabang mula sa iba't ibang mga pananaw. Sa aming digestive tract, tinutulungan ng bakterya ang paggawa ng ilang mga bitamina at mapagkumpitensya na ibukod ang mga pathogen microorganism na maaaring makapasok sa ating katawan.

Bilang karagdagan, sa mga laboratoryo ng biology ito ay isa sa mga pinaka ginagamit na mga organismo ng modelo, na lubhang kapaki-pakinabang para sa mga pagtuklas sa agham.

Trypanosoma cruzi

Ito ay isang protozoan parasite na nakatira sa loob ng mga cell at nagiging sanhi ng sakit na Chagas. Ito ay itinuturing na isang mahalagang problema sa kalusugan ng publiko sa higit sa 17 mga bansa na matatagpuan sa mga tropiko.

Ang isa sa mga pinaka-kahanga-hangang katangian ng parasito na ito ay ang pagkakaroon ng isang flagellum para sa lokomosyon at isang solong mitochondrion. Ipinapadala sila sa kanilang mammalian host ng mga insekto na kabilang sa pamilyang Hemiptera, na tinatawag na triatomines.

Ang iba pang mga halimbawa ng mga microorganism ay Giardia, Euglena, Plasmodium, Paramecium, Saccharomyces cerevisiae, at iba pa.

Mga Sanggunian

1. Alexander, M. (1961). Panimula sa microbiology ng lupa. John Wiley and Sons, Inc ..
2. Baker, GC, Smith, JJ, & Cowan, DA (2003). Suriin at muling suriin ang mga panimulang primer ng 16S na mga domain. Journal ng mga pamamaraan ng microbiological, 55 (3), 541-555.
3. Forbes, BA, Sahm, DF, & Weissfeld, AS (2007). Diagnostic microbiology. Mosby.
4. Freeman, S. (2017). Siyensiya ng biyolohikal. Edukasyon sa Pearson.
5. Murray, PR, Rosenthal, KS, & Pfaller, MA (2015). Medikal na microbiology. Elsevier Mga Agham sa Kalusugan.
6. Reece, JB, Urry, LA, Cain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV, & Jackson, RB (2014). Biology ng Campbell. Edukasyon sa Pearson.