Prokaryoten

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Naar navigatie springen Naar zoeken springen
Schematische voorstelling van een prokaryotische cel.

Een prokaryoot organisme is een eencellig organisme zonder de compartimentering van de cel, zoals deze voorkomt bij Eukaryoten - de celkern en andere organellen ontbreken. De prokaryoten vormen een parafyletische groep en omvatten de bacteriën en de Archaea.[1]

De organismen die tot het domein van de Eukaryota worden gerekend, hebben wel een celkern en andere organellen. Tegenwoordig wordt er geen domein met de naam Prokaryota meer erkend, omdat deze parafyletisch is: de Archaea zijn meer verwant aan de Eukaryota dan aan de Bacteria.

Kenmerken[bewerken]

Fylogenetische stamboom van het leven, domeinen

De groep van de prokaryoten is groot en uiterst soortenrijk. Veel soorten, vooral de Archaea, kunnen overleven onder extreme omstandigheden.

Prokaryoten zijn eencellig en klein: ongeveer 0,002 mm lang en 0,0004 tot 0,001 mm in diameter. De massa is met 10−12 g ongeveer 1000 maal kleiner dan een dierlijke cel.

Bij prokaryoten bevindt het cirkelvormige DNA zich los in de cel vaak in een nucleoïde, bij eukaryoten bevindt het lineaire DNA zich in de celkern, een door een kernmembraan van de rest van de cel afgescheiden compartiment. Histonen (specifieke eiwitten die samen met het DNA het chromatine vormen), zoals bij Eukaryoten, ontbreken.

Ook andere organellen ontbreken in de prokaryote cel, met de Planctomycetes als uitzondering.

Mitose en meiose ontbreken (dus geen geslachtelijke voortplanting), de cellen vermenigvuldigen zich door binaire deling

Naast het chromosomaal DNA bevat de prokaryoot vaak verschillende plasmiden. Recombinatie van de genen vindt plaats door paraseksuele processen (horizontale genoverdracht): met plasmide-DNA kan genetische informatie tussen bacteriën, ook tussen fylogenetisch weinig verwante soorten, worden uitgewisseld.

De flagellen van prokaryoten zijn dunner dan die bij Eukaryoten. Hun diameter is 10-20 nm. Ook de ribosomen zijn kleiner dan bij Eukaryoten: diameter 15 nm.

De versteviging van de celwand bestaat uit peptidoglycaan of mureïne, dat een driedimensionaal netwerk vormt van één zeer groot molecuul. Dit molecuul is gevoelig voor lysozymen (muramidasen), het minder gevoelige pseudomureïne komt vooral voor bij Archaea.

Voorbeelden[bewerken]

Prokaryote organismen vallen óf onder het domein van de bacteriën, óf onder het domein van de Archaea. Deze twee domeinen vormden eerder samen één domein: de Prokaryota of Monera. Dit voormalige domein is inmiddels gedegradeerd tot een parafyletische, informele (niet-wetenschappelijke) 'groep'. De Archaea bleken meer verwant met de Eukaryota (het domein dat het plantenrijk en het dierenrijk omvat) dan met de Bacteria.

Veel soorten bacteriën leven in symbiose met eukaryote organismen, bijvoorbeeld de verschillende soorten bacteriën die op de menselijke huid leven, of de bacteriën in de menselijke darmflora.

Blauwalgen (cyanobacteriën) zijn fotosynthetische prokaryote organismen die eveneens tot de bacteriën behoren. Volgens de zogenaamde endosymbiontentheorie zijn bladgroenkorrels of chloroplasten, organellen die in eukaryote cellen voor de fotosynthese zorgen, ontstaan uit oorspronkelijk vrijlevende cyanobacteriën die gedurende de evolutie een endosymbiotische relatie zijn aangegaan met eukaryote cellen. Voor deze theorie pleit dat bladgroenkorrels (en mitochondriën) ringvormig DNA bezitten van een type dat voorkomt bij prokaryoten, terwijl DNA in de celkern van een eukaryote cel een lineaire structuur heeft.

Verschillen met Eukaryota[bewerken]

Verschil tussen prokaryoten en eukaryoten
Kenmerken Prokaryoten Eukaryoten
celdiameter omstreeks 0,2 - 2,0 μm omstreeks 10 - 100 μm
celkern en nucleolus afwezig echte kern met kernmembraan en nucleolus (kernlichaampje)
interne membranen afwezig wel interne membranen
organellen enkel ribosomen, (thylakoïden) lysosoom, golgicomplex, endoplasmatisch reticulum, vacuolen, mitochondriën, plastiden, ribosomen
flagellen en cilia twee eiwit-bouwstenen complex, meerdere microtubuli
glycocalyx als kapsel of slijmlaag bij sommige als celwand ontbreekt
celwand gewoonlijk aanwezig, chemisch complex (vaak peptidoglycaan) indien aanwezig: chemisch eenvoudig
celmembraan geen sterolen en koolhydraten sterolen en koolhydraten(receptoren)
cytoplasma geen cytoskelet, geen plasmastroming cytoskelet, plasmastroming
ribosomen kleiner (70S) groter (80S), in plastiden en mitochondriën kleiner (70S)
genoom;
chromosomen
één cirkelvormig chromosoom
en plasmiden
meerdere lineaire chromosomen met histonen
één cirkelvormig in mitochondrion
één cirkelvormig in plastide
celdeling binaire deling mitose
geslachtelijke voortplanting geen meiose, soms overdracht DNA-fragmenten levenscyclus met meiose

Indeling[bewerken]

Bacteria en Archaea[bewerken]

Fylogenetische stamboom van Bacteria en Archaea
Domeinen, supergroepen en rijken
  • Vergelijking met oudere indelingen[bewerken]

    Stamboom van het leven
    Domeinen en rijken (R.H. Whittaker, 1969)
    Protista vormen een polyfyletische groep

    Domeinen en supergroepen[bewerken]

    Haeckel (1894)
    3 rijken
    Whittaker (1969)
    5 rijken
    Woese (1977)
    6 rijken
    Woese (1990)
    3 domeinen
    Cavalier-Smith (1998)
    2 domeinen en
    6 rijken
    Keeling (2004)
    3 domeinen en
    5 supergroepen
    Animalia Animalia Animalia Eukarya Eukaryota Animalia Eukaryota Unikonta
    Plantae Fungi Fungi Fungi Excavata
    Plantae Plantae Plantae Archaeplastida
    Protista Protista Chromista Chromalveolata
    Protista
    (niet behandeld
    door Linnaeus)
    Protozoa Rhizaria
    Monera Archaebacteria Archaea Prokaryota Bacteria Archaea
    Eubacteria Bacteria Bacteria