Czy prokarionty mają enzymy: 9 interesujących faktów?

W tym artykule poznamy ponad 9 ważnych faktów dotyczących „Czy prokarionty mają enzymy?”, wraz z ich pochodzeniem, charakterystyką, funkcjami i przykładami.

Komórka prokariotyczna była pierwotnie uważana za „torbę enzymów” z niewielką lub żadną wewnętrzną kompartmentalizacją. Zgodnie z tym poglądem większość działań wymaganych do życia była konsekwencją nieoczekiwanych zderzeń molekularnych zawierających substraty, kofaktory i enzymy cytozolowe.

Omówmy kilka faktów i spróbujmy zrozumieć”Czy prokarionty mają enzymy?"

• Gdzie znajdują się enzymy u prokariontów?
• Jak prokarionty wykorzystują enzymy?
• Jakie enzymy biorą udział w replikacji prokariontów?
• Dlaczego prokariota? bakterie mają enzymy restrykcyjne?
• Jak prokariota wytwarzają enzymy?
• Jaki enzym występuje tylko u prokariontów?
• Jak wydobyć enzymy z prokariontów?
• Jakiego enzymu nie ma u prokariontów?
• Czy prokariotyczna błona komórkowa ma enzymy?
• Czy prokariota i eukarionty mają te same enzymy?

Prokariota wytwarzają wiele różnych typów enzymów, a nawet pojedynczy szczep może wytwarzać różne enzymy komórkowe lub sekrecyjne.

ex:

• Praktycznie wszystkie reakcje chemiczne zachodzące wewnątrz komórek są znacznie przyspieszane przez enzymy, które są cząsteczkami biologicznymi. Polimerazy DNA I, polimerazy DNA II i polimerazy DNA III to trzy główne typy polimeraz występujących u prokariontów.
• Polimeraza DNA III jest obecnie rozumiana jako enzym niezbędny do syntezy DNA; Polimeraza DNA I, wraz z DNA pol II, jest głównie potrzebna do naprawy i służy jako ważny enzym pomocniczy w replikacji DNA.

Błony komórek prokariotycznych obejmują enzymy oddechowe, pomagają w replikacji DNA i służą jako miejsca przyłączania wici bakteryjnej. cytoplazma komórek- Rybosomy i inne funkcjonalne ziarnistości są znaleziono w cytoplazmie komórek prokariotycznych wchodzących w skład organizmu..

Gdzie znajdują się enzymy u prokariontów?

Prokarionty to mikroskopijne stworzenia (0.5–1.5 po południu). Komórka otoczona jest błoną plazmatyczną. Znaczna liczba enzymów, takich jak te niezbędne do oddychania komórkowego, znajduje się w błonie komórkowej. W przypadku odmiany bocznej mezosomy – wrastanie błony komórkowej – zawierają również enzymy oddechowe i są określane jako chondroidy.

Np. Mezosomy są miejscem akcji oddechowej bakterii. Pofałdowane wgłębienia zwane mezosomami są widoczne w błonach komórkowych bakterii. Zwiększają ilość powierzchni potrzebnej do oddychania. Mają enzymy do oddychania. To tam ma miejsce oddychanie.

• Mezosomy lub pofałdowane wgłębienia błony plazmatycznej to ekspansje błony plazmatycznej w komórce.
• Pęcherzyki, kanaliki i blaszki, które tworzą te rozszerzenia, są możliwe. Wykonują różnorodne zadania, takie jak tworzenie ściany komórkowej, replikowanie DNA i rozprowadzanie go do komórek potomnych.
• Dając enzymom oksydacyjnym błonę generującą gradient, wspomagają oddychanie. Rozszerzając powierzchnię błony komórkowej, pomaga również w sekrecji.

Charakterystyka

• Połączenia błony komórkowe eukariontów i bakterii mają wiele podobieństw strukturalnych; jednakże błony bakteryjne zazwyczaj zawierają tylko nasycone (SFA) lub jednonienasycone kwasy tłuszczowe (MUFA) (rzadko PUFA-wielonienasycone kwasy tłuszczowe) i nie zawierają steroli.
• Błony komórkowe bakterii są kluczowym składnikiem. Są zbudowane z substancji chemicznie unikalnych dla natury. Niektóre z naszych najważniejszych antybiotyków działają na błonę komórkową.
• Związany membraną organelle, takie jak plastydy i mitochondria są nieobecne w komórkach bakteryjnych. Jednak ich błona plazmatyczna jest zwinięta w lizosomy, które są znane jako bakteryjne mitochondria i przenoszą enzymy oddechowe.
• Jednokomórkowe stworzenia zwane prokariotami obejmują bakterie i archeony. Liczne organelle związane z błoną występujące w komórkach eukariotycznych są również nieobecne w tych komórkach. Komórki prokariotyczne zawierają enzym oddechowy, a błona ułatwia replikację DNA.

Jak prokarionty wykorzystują enzymy?

Prokarionty produkują swoje sekrecje białka na rybosomach które są przyczepione do powierzchni cytoplazmatycznej błony plazmatycznej.

ex:

Spośród trzech enzymów prokariotycznych, tj. Pol I, II i III, obecnie wiadomo, że Polimeraza DNA III jest enzymem niezbędny do syntezy DNA; Polimeraza DNA I, wraz z polimerazą DNA II, jest głównie potrzebna do naprawy i służy jako ważny enzym pomocniczy w replikacji DNA.

Replikację DNA można podsumować w następujący sposób:

1. Na początku replikacji DNA rozwija się.
2. Widełki replikacyjne tworzące DNA są otwierane przez helikazę i ekspandowane w obu kierunkach.
3. Aby zatrzymać przewijanie DNA, białka wiążące jednoniciowe (SSB) pokrywają DNA sąsiadujące z widełkami replikacyjnymi.
4. Topoizomeraza przyłącza się do regionu przed rozwidleniem replikacyjnym, aby zatrzymać superzwijanie się.
5. Enzym Primase tworzy startery RNA, które współpracują z nićmi DNA.
6. Polimeraza DNA III zaczyna włączać nukleotydy do końca 3'-OH startera.
7. Zarówno nitka opóźniona, jak i prowadząca nadal się wydłużają.
8. Startery RNA są usuwane przez działanie egzonukleazy.
9. DNA pol I zawiera dNTP, aby wypełnić luki.
10. Ligaza DNA pomaga tworzyć połączenia fosfodiestrowe, wypełniając lukę między dwoma segmentami DNA.

Jakie enzymy biorą udział w replikacji prokariontów?

Ze względu na ograniczoną wielkość genomu prokariotycznego i obfitość mutacji, replikacja DNA w tych organizmach została dokładnie zbadana. Jeden okrągły chromosom E. coli zawiera 4.6 miliona pz, a cały chromosom replikuje się w ciągu około 42 minut, zaczynając w jednym miejscu i poruszając się w obu kierunkach wokół koła.

Replikacja prokariotycznego DNA: enzymy i ich funkcja

W replikacji DNA wykorzystywanych jest wiele białek strukturalnych i enzymów, a każdy z nich jest niezbędny do tego procesu.

Dlaczego bakterie prokariontów mają enzymy restrykcyjne?

U prokariontów enzymy restrykcyjne zapobiegają namnażaniu obcego DNA, takiego jak DNA bakteriofaga w bakteriach. W ten sposób bakteria jest chroniona przed atakiem bakteriofagów przez enzym restrykcyjny. Jest to sposób na obronę komórek bakteryjnych.

• Np.: Enzymy restrykcyjne znajdują się w bakteriach (i innych prokariotach). Lokalizują określone sekwencje DNA znane jako miejsca restrykcyjne i przylegają do nich. Każdy enzym restrykcyjny rozpoznaje tylko jedno lub kilka miejsc restrykcyjnych.
• Dzieje się tak, ponieważ enzym znany jako metylaza znacząco metyluje DNA eukariontów. Metylacja chroni DNA przed skutkami Enzymy restrykcyjne. Enzymy te są obecne w komórkach prokariotycznych, gdzie pomagają zapobiegać inwazji wirusowego DNA.

Jak prokariota wytwarzają enzymy?

Niektóre prokariota mają unikalne enzymy i metabolizm szlaki, które umożliwiają im rozkład substancji zawierających siarkę lub azot. Ważne funkcje dla prokariontów odgrywają w przepływie składników odżywczych w ekosystemach.

komórki prokariotyczne” cytoplazma jest miejscem syntezy białek, który obejmuje dwa procesy transkrypcji i translacji. Podczas transkrypcji polimeraza RNA przekształca operony, rodzaj segmentu DNA, w mRNA w cytoplazmie.

Jaki enzym występuje tylko u prokariontów?

Ponieważ eukarionty nie są w stanie syntetyzować nitrazy, nie są w stanie wiązać azotu atmosferycznego. Azotogenaza znajduje się tylko w plazmidach prokariontów.

• Enzym nitraza jest odpowiedzialny za przekształcanie dwuazotu w amoniak. Jest to enzym katalityczny, który jest niezbędny w procesie wiązania azotu.
• Enzym ten składa się z białka molibdenu i żelaza i jest wrażliwy na tlen.
• „Aby ten enzym mógł funkcjonować, konieczne jest bardzo wysokie spożycie energii i warunki beztlenowe” (bez obecności tlenu).

 Aktywacja azotu:

• Za biologiczne wiązanie azotu odpowiedzialne są bakterie, sinice i bakterie symbiotyczne.
• W relacjach symbiotycznych bakterie wymieniają węglowodany na związany azot od swoich gospodarzy.
• Podczas tego procesu azot atmosferyczny jest redukowany do amoniaku w obecności azotu.
• Azot jest aktywowany przez molibden..

Jak wydobyć enzymy z prokariontów?

Powszechnym ćwiczeniem jest umożliwienie wytwarzania enzymów przez autolizę błon komórkowych lub ścian komórkowych w bulionie hodowlanym lub przyspieszenie lizy komórek przez zastosowanie substancji chemicznej, która promuje lizę, takiej jak dodecylosiarczan sodu (SDS ).

Proces:

1. Zaproponowano alternatywne metody, polegające na mechanicznym niszczeniu ścian komórkowych poprzez zastosowanie ultradźwięków, rozcierania, metody prasy francuskiej wraz z zamrażaniem i rozmrażaniem, a także metodę polegającą na enzymatycznym niszczeniu ścian komórkowych. poprzez zastosowanie lizozymu.
2. Strategie te są trudne do wdrożenia w praktyce przemysłowej, a żadna z wyżej wymienionych technik nie może osiągnąć wysokiej wydajności. W laboratoriach stosuje się tylko kilka skomplikowanych technik, takich jak filtracja żelowa i dializa.
3. Roztwory zawierające mocznik można wykorzystać do ekstrakcji enzymów z bakterii i grzybów. Komórki hodowane w płynie zbiera się przez odwirowanie lub filtrację, czyści wodą i wykorzystuje w kolejnych procedurach. Naturalnie innowacja może wykorzystywać zarówno świeże komórki, jak i suche komórki.
4. Kilka procesów przemysłowych wykorzystuje pewne enzymy jako katalizatory organiczne, a te enzymy są szczególnie interesujące. Enzymy drobnoustrojowe, które są wytwarzane z różnych mikroorganizmów, są powszechnie uznawane za enzymy o najwyższej jakości, zwłaszcza do zastosowań komercyjnych w przemyśle.

Jakiego enzymu nie ma u prokariontów?

Nie, lizosomy nie występują w komórkach bakteryjnych. Dzieje się tak, ponieważ ciała Golgiego, które są organellami związanymi z błoną, unikalnymi dla eukariontów, oraz retikulum endoplazmatyczne łączą się, aby generować lizosomy.

Czy prokariotyczna błona komórkowa ma enzymy?

Kompleks dehydrogenazy NADH, różne cytochromy, kompleks enzymatyczny oksydazy cytochromowej i koenzym Q to enzymy zaangażowany w prokariotyczne oddychanie komórkowe.

Czy prokarionty i eukarionty mają te same enzymy?

Zarówno eukarionty, jak i prokarionty mają te istotne, wielopodjednostkowe enzymy RNAP. Ponieważ transkrypcja eukariontów jest ściślej kontrolowana niż transkrypcji prokariontów, były one w stanie rozwinąć się w stworzenia wielokomórkowe o unikalnych tkankach komórkowych i funkcjach.

Wnioski

W powyższym artykule badaliśmy enzymy prokariotyczne: pochodzenie, funkcje, typy i struktury. Ich rola w replikacji i oddychaniu prokariotycznego DNA. Badana jest również ekstrakcja enzymów prokariotycznych.

Przeczytaj także:

• Przykład fałszywego owocu
• Jądro i siateczka śródplazmatyczna
• Czy komórki zwierzęce mają rzęski
• Enzymy w hydrolizie
• Chemiosmoza w mitochondriach
• Przykład sztucznego ekosystemu
• Przykłady tłuszczów nienasyconych
• Czy eukarionty mają siateczkę śródplazmatyczną?
• Czy prokarioty mają eksony
• Myriapoda przykłady