原核细胞结构

原核细胞不像真核细胞那么复杂。它们没有真正的细胞核，因为DNA不包含在膜内或与细胞的其他部分分离，而是盘绕在细胞质中一个称为类核的区域。

原核生物有不同的细胞形状。最常见的细菌形状是球形、杆状和螺旋形。

以细菌为原核生物样本，可在细菌细胞中发现以下结构和细胞器：

• 荚膜：存在于一些细菌细胞中，当细胞被其他生物体吞噬时，这种额外的外层保护细胞，有助于保持水分，并帮助细胞粘附在表面和营养物质上。
• 细胞壁：细胞壁是保护细菌细胞并使其成形的外层覆盖物。
• 细胞质：细胞质是一种凝胶状物质，主要由水组成，也含有酶、盐、细胞成分和各种有机分子。
• 细胞膜或质膜：细胞膜包围细胞的细胞质，并调节物质进出细胞的流动。
• 菌毛：细胞表面附着于其他细菌细胞上的毛发状结构。被称为菌毛的较短菌毛有助于细菌附着在表面。
• 鞭毛：鞭毛是长长的鞭状突起，有助于细胞运动。
• 核糖体：核糖体是负责蛋白质生产的细胞结构。
• 质粒：质粒是携带基因的环状DNA结构，与生殖无关。
• 类核区：细胞质中含有单个细菌DNA分子的区域。

原核细胞缺乏在真核细胞中发现的细胞器，如线粒体、内质网和高尔基复合体。根据内共生理论，真核细胞的细胞器被认为是从原核细胞进化而来的，原核细胞彼此之间存在内共生关系。

与植物细胞一样，细菌也有细胞壁。一些细菌的细胞壁周围也有一层多糖胶囊。这一层是细菌产生生物膜的地方，生物膜是一种黏性物质，有助于细菌菌落粘附在表面和彼此之间，以防止抗生素、化学品和其他有害物质的侵害。

与植物和藻类相似，一些原核生物也有光合色素。这些光吸收色素使光合细菌能够从光中获得营养。

二元裂变

大多数原核生物通过一种叫做二元裂变的过程进行无性繁殖。在二元分裂过程中，单个DNA分子复制，原始细胞分裂成两个完全相同的细胞。

二元裂变步骤

• 二元裂变从单个DNA分子的DNA复制开始。两份DNA都附着在细胞膜上。
• 接下来，细胞膜开始在两个DNA分子之间生长。一旦细菌的大小增加到原来的两倍，细胞膜就开始向内收缩。
• 两个DNA分子之间形成细胞壁，将原始细胞分成两个完全相同的子细胞。

尽管大肠杆菌和其他细菌通常通过二元裂变进行繁殖，但这种繁殖方式不会在生物体内产生遗传变异。

原核重组

原核生物内的遗传变异是通过重组完成的。在重组过程中，一种原核生物的基因被整合到另一种原核生物的基因组中。

重组是通过接合、转化或转导过程在细菌繁殖中完成的。

• 在接合过程中，细菌通过称为菌毛的蛋白管结构连接。基因通过菌毛在细菌之间转移。
• 在转化过程中，细菌从周围环境中吸收DNA。DNA通过细菌细胞膜运输并整合到细菌细胞的DNA中。
• 转导涉及通过病毒感染交换细菌DNA。噬菌体是一种感染细菌的病毒，它将以前感染的细菌的DNA转移到它们感染的任何其他细菌。