①核質與細胞質之間無核膜因而無成形的細胞核;
②遺傳物質是一條不與組蛋白結合的環狀雙螺旋脫氧核糖核酸(DNA)絲,不構成染色體(有的原核生物在其主基因組外還有更小的能進出細胞的質粒DNA);
④沒有性行為,有的種類有時有透過接合、轉化或轉導,將部分基因組從一個細胞傳遞到另一個細胞的準性行為(見細菌接合);
⑤沒有由肌球、肌動蛋白構成的微纖維繫統,故細胞質不能流動,也沒有形成偽足、吞噬作用等現象;
⑥鞭毛並非由微管構成,更無“9+2”的結構,僅由幾條螺旋或平行的蛋白質絲構成;
⑦細胞質內僅有核糖體而沒有線粒體、高爾基器、內質網、溶酶體、液泡和質體(植物)、中心粒(低等植物和動物)等細胞器;
⑨在蛋白質合成過程中起重要作用的核糖體散在於細胞質內,核糖體的沉降係數為70S;
⑩大部分原核生物有成分和結構獨特的細胞壁等等。總之原核生物的細胞結構要比真核生物的細胞結構簡單得多。
70年代分子生物學的資料表明:產甲烷細菌、極端嗜鹽細菌、極端耐酸耐熱的硫化葉菌和嗜熱菌質體等的16S rRNA核苷酸序列,既不同於一般細菌,也不同於真核生物。此外,這些生物的細胞膜結構、細胞壁結構、輔酶、代謝途徑、tRNA和rRNA的翻譯機制均與一般細菌不同。因而有人主張將上述的生物劃歸原核生物和真核生物之外的“第三生物界”或古細菌界。
與真核生物的種類相比,已發現的原核生物種類雖不甚多,但其生態分佈卻極其廣泛,生理效能也極其龐雜。有的種類能在飽和的鹽溶液中生活;有的卻能在蒸餾水中生存;有的能在0℃下繁殖;有的卻以70℃為最適溫度;有的是完全的無機化能營養菌,以二氧化碳為唯一碳源;有的卻只能在活細胞內生存。在行光合作用的原核生物中,有的放氧,有的不放氧;有的能在pH為10以上的環境中生存,有的只能在pH為1左右的環境中生活;有的只能在充足供應氧氣的環境中生存,而另外一些細菌卻對氧的毒害作用極其敏感。有的可利用無機態氮,有的卻需要有機氮才能生長;還有的能利用分子態氮作為唯一的氮源等。
原核生物乃擁有細菌的基本構造並含有細胞質、細胞壁、細胞膜、以及鞭毛的細胞。
原核生物的呼吸方式:
原核生物細胞能進行有氧呼吸。有的原核生物,如硝化細菌、根瘤菌,雖然沒有線粒體,但卻含有全套的與有氧呼吸有關的酶,這些酶分佈在細胞質基質和細胞膜上,因此,這些細胞是可以進行有氧呼吸的。有的原核生物如乳酸菌、產甲烷桿菌等,沒有與有氧呼吸有關的酶,因此,只能進行無氧呼吸。總之,大多數原核生物能進行有氧呼吸。
原核生物的基因組成:
原核生物基因分為編碼區與非編碼區。
編碼區與非編碼區的定義及位置:
所謂的編碼區就是能轉錄為相應的信使RNA,進而指導蛋白質的合成,也就是說能夠編碼蛋白質。非編碼區則相反,但是非編碼區對遺傳資訊的表達是必不可少的,因為在非編碼區上有調控遺傳資訊表達的核苷酸序列。
非編碼區位於編碼區的上游及下游。在調控遺傳資訊表達的核苷酸序列中最重要的是位於編碼區上游的RNA聚合酶結合位點。RNA聚合酶是催化DNA轉錄為RNA。,能識別調控序列中的結合位點,並與其結合。
原核生物的細胞骨架:
長期以來,人們認為細胞骨架僅為真核生物所特有的結構,但近年來的研究發現它也存在於細菌等原核生物中。
目前為止,人們已經在細菌中發現的FtsZ、MreB 和CreS 依次與真核細胞骨架蛋白中的微管蛋白、肌動蛋白絲及中間絲類似。FtsZ 能在細胞分裂位點裝配形成Z 環結構,並透過該結構參與細胞分裂的調控;MreB能形成螺旋絲狀結構,其主要功能有維持細胞形態、調控染色體分離等;CreS存在於新月柄桿菌中,它在細胞凹面的細胞膜下面形成彎曲絲狀或螺旋絲狀結構,該結構對維持新月柄桿菌細胞的形態具有重要作用。
①核質與細胞質之間無核膜因而無成形的細胞核;
②遺傳物質是一條不與組蛋白結合的環狀雙螺旋脫氧核糖核酸(DNA)絲,不構成染色體(有的原核生物在其主基因組外還有更小的能進出細胞的質粒DNA);
④沒有性行為,有的種類有時有透過接合、轉化或轉導,將部分基因組從一個細胞傳遞到另一個細胞的準性行為(見細菌接合);
⑤沒有由肌球、肌動蛋白構成的微纖維繫統,故細胞質不能流動,也沒有形成偽足、吞噬作用等現象;
⑥鞭毛並非由微管構成,更無“9+2”的結構,僅由幾條螺旋或平行的蛋白質絲構成;
⑦細胞質內僅有核糖體而沒有線粒體、高爾基器、內質網、溶酶體、液泡和質體(植物)、中心粒(低等植物和動物)等細胞器;
⑨在蛋白質合成過程中起重要作用的核糖體散在於細胞質內,核糖體的沉降係數為70S;
⑩大部分原核生物有成分和結構獨特的細胞壁等等。總之原核生物的細胞結構要比真核生物的細胞結構簡單得多。
70年代分子生物學的資料表明:產甲烷細菌、極端嗜鹽細菌、極端耐酸耐熱的硫化葉菌和嗜熱菌質體等的16S rRNA核苷酸序列,既不同於一般細菌,也不同於真核生物。此外,這些生物的細胞膜結構、細胞壁結構、輔酶、代謝途徑、tRNA和rRNA的翻譯機制均與一般細菌不同。因而有人主張將上述的生物劃歸原核生物和真核生物之外的“第三生物界”或古細菌界。
與真核生物的種類相比,已發現的原核生物種類雖不甚多,但其生態分佈卻極其廣泛,生理效能也極其龐雜。有的種類能在飽和的鹽溶液中生活;有的卻能在蒸餾水中生存;有的能在0℃下繁殖;有的卻以70℃為最適溫度;有的是完全的無機化能營養菌,以二氧化碳為唯一碳源;有的卻只能在活細胞內生存。在行光合作用的原核生物中,有的放氧,有的不放氧;有的能在pH為10以上的環境中生存,有的只能在pH為1左右的環境中生活;有的只能在充足供應氧氣的環境中生存,而另外一些細菌卻對氧的毒害作用極其敏感。有的可利用無機態氮,有的卻需要有機氮才能生長;還有的能利用分子態氮作為唯一的氮源等。
原核生物乃擁有細菌的基本構造並含有細胞質、細胞壁、細胞膜、以及鞭毛的細胞。
原核生物的呼吸方式:
原核生物細胞能進行有氧呼吸。有的原核生物,如硝化細菌、根瘤菌,雖然沒有線粒體,但卻含有全套的與有氧呼吸有關的酶,這些酶分佈在細胞質基質和細胞膜上,因此,這些細胞是可以進行有氧呼吸的。有的原核生物如乳酸菌、產甲烷桿菌等,沒有與有氧呼吸有關的酶,因此,只能進行無氧呼吸。總之,大多數原核生物能進行有氧呼吸。
原核生物的基因組成:
原核生物基因分為編碼區與非編碼區。
編碼區與非編碼區的定義及位置:
所謂的編碼區就是能轉錄為相應的信使RNA,進而指導蛋白質的合成,也就是說能夠編碼蛋白質。非編碼區則相反,但是非編碼區對遺傳資訊的表達是必不可少的,因為在非編碼區上有調控遺傳資訊表達的核苷酸序列。
非編碼區位於編碼區的上游及下游。在調控遺傳資訊表達的核苷酸序列中最重要的是位於編碼區上游的RNA聚合酶結合位點。RNA聚合酶是催化DNA轉錄為RNA。,能識別調控序列中的結合位點,並與其結合。
原核生物的細胞骨架:
長期以來,人們認為細胞骨架僅為真核生物所特有的結構,但近年來的研究發現它也存在於細菌等原核生物中。
目前為止,人們已經在細菌中發現的FtsZ、MreB 和CreS 依次與真核細胞骨架蛋白中的微管蛋白、肌動蛋白絲及中間絲類似。FtsZ 能在細胞分裂位點裝配形成Z 環結構,並透過該結構參與細胞分裂的調控;MreB能形成螺旋絲狀結構,其主要功能有維持細胞形態、調控染色體分離等;CreS存在於新月柄桿菌中,它在細胞凹面的細胞膜下面形成彎曲絲狀或螺旋絲狀結構,該結構對維持新月柄桿菌細胞的形態具有重要作用。