Prokaryotní organismy

Prokaryotní organismy jsou na Zemi ca 3 miliardy let, jsou starší než eukaryotní organismy.
Mezi prokaryotní organismy patří bakterie (např. Escherischia coli – symbiotická bakterie v našem těle, borrelia burgdorferi – způsobuje boreliózu) a sinice.

Tvar prokaryotické buňky je nejčastěji oválný nebo kulovitý
plasmidy – malé kruhové prstýnky DNA, které tvoří doplňkovou genetickou informaci buněk (v cytoplasmě)

Cytoplasma

neutrální vodní roztok obsahující:

Cytoplasmatická membrána

ca 7nm tlustá
základní složkou cytoplasmatické membrány jsou tukové látky – ty obsahují zbytek kyseliny fosforečné; tyto látky se nazývají fosfolipidy.
lipid (tuk): H2C–O–MK | HC–O–MK | H2C–O–MK (MK je mastná kyselina)
fosfolipid H2C–O–MK | HC–O–MK | H2C–O–P

Fosfor způsobí, že fosfolipid má smáčivou a nesmáčivou část – samotný lipid by měl jen smáčivou část
Tato fosfolipidová dvojvrstva je poměrně stabilní a je zcela nepropustná pro polární sloučeniny jako jsou proteiny, meziprodukty metabolismu, ATP a základní živiny
Tato membrána tedy zodpovídá za to, že užitečné látky nebudou unikat z buňky ven
Na druhou stranu ale musí buňka získávat látky z prostředí – např. živiny
K tomu slouží bílkovinné přenašeče, které jsou zabudované ve fosfolipidové dvojvrstvě a vytvářejí proteinové kanály
proteinový kanál – otvor s vazebními místy
Buňka získává živiny i ze zředěných roztoků (=čerpání) – a to díky aktivnímu transportu. K aktivnímu transportu je potřeba energie.
K přečerpávání iontů mezi vnějším a vnitřním prostředím slouží iontové pumpy – nejčastější je sodíkodraslíková pumpa. Tyto pumpy jsou jak u prokaryotických, tak u eukaryotických buněk.
Činností iontových pump se udržují rozdíly v koncentracích iontů mezi cytoplasmou a prostředím.
V cytoplasmě se například udržuje vyšší koncentrace draselných iontů oproti sodným a velmi nízká koncentrace vápenatých iontů.
Většina buněk přečerpává Na+ (oprava: ne vodík, ale sodík :) do prostředí → na membráně vzniká rozdíl elektrického potenciálu – cytoplasma je o ca 0,1V záporněji nabitá než prostředí.
U bakterií je v membráně umístěn i dýchací řetězec – ten je důležitý pro uvolňování energie
U bakterií tedy dýchání probíhá v cytoplasmatické membráně

Bakteriální bičík


má ho řada bakterií, umožňuje pohyb ve vodě
tenké, spirálově stočené vlákno
může být mnohem delší než vlastní buňka
ukotven je v bílkoviném prstenci v jakýchsi ložiskách
buňka může mít více bičíků
Bakteriání bičíky jsou vždy levotočivé (ale bakterie se může pohybovat všemi směry)

Buněčná stěna

Jakási pevná slupka, chemickým základem jsou dlouhé molekuly cukrů, které jsou napříč pospojovány řetízky peptidů.
Tyto látky se nazývají peptidoglykany.
peptidoglykany tvoří buněčnou stěnu pouze u prokaryotických organismů
plasmoptýza – buňka je v prostředí s nízkou koncentrací iontů a nasává vodu (třešně po dešti praskají)
plasmolýza – buňka je v prostředí s vyšší koncentrací iontů a vodu uvolňuje (posolená kedlubna se orosí)

Rozmnožování PB


rozmnožují se dělením
Začne se kopírovat bakteriální chromozom → dělení je spojeno s replikací DNA
generační doba – doba, která uplyne od jednoho dělení k druhému – u normálních buněk to je ca 20 minut.
Zvláštním způsobem rozmnožování je tvorba spor, což je hluboká diferenciace bakteriální buňky – zahušťuje se protoplasma, vytváří se řada obalů. Tvoření spor probíhá zezačátku jako rozmnožování – buňka se zdvojí, ale místo aby se od sebe buňky odpojily, jedna z nich se vysuší a druhá se přes ní přetáhne. První buňka je přitom "normální", druhá jsou pouze obaly. Výsledná spora je pak vlastně hodně obalená buňka
pasterizace – metoda ničení bakterií, při které se výrobek zahřeje na 80°C po jednu generační dobu (ca 20 min)
metoda UHT – velmi vysoká teplota – potřebný čas je menší, ale zahřívá se na vyšší teplotu