原核细胞结构

原核细胞结构描述了细菌和古菌的结构组织，它们的细胞在没有细胞核或膜结合细胞器的情况下实现了复杂的功能。

Definition

原核细胞结构是原核细胞的空间和结构组织，包括其膜、基因组、细胞质内容物和外部附属物。

Scope

本主题涵盖细胞质膜及其功能；类核区和基因组组织；核糖体和细胞质；荚膜、黏液层、鞭毛、菌毛和菌毛等表面结构；气泡和储存内含物；以及古菌细胞的独特特征。它确立了微生物学中使用的结构词汇。

Core questions

• 缺乏细胞核的细胞中遗传物质是如何组织的？
• 鞭毛和菌毛等外部附属物扮演什么角色？
• 古菌细胞在结构上与细菌有何不同？
• 细胞质膜除了作为屏障外还具有哪些功能？

Key concepts

• 类核区和缺乏膜结合细胞核
• 细胞质膜作为渗透性和能量保存屏障
• 鞭毛和运动性
• 菌毛、菌毛和表面附着
• 荚膜、黏液层和储存内含物

Mechanisms

细胞质膜包裹细胞质，是运输、能量保存和许多生物合成反应的场所。基因组通常是压缩在类核区中的单个环状染色体，翻译由70S核糖体进行。鞭毛等表面附属物驱动运动，而菌毛和菌毛则介导附着，在某些情况下还介导基因交换。

Clinical relevance

荚膜和菌毛等表面结构影响微生物如何附着到表面并抵抗宿主防御，而鞭毛运动则决定细菌如何定殖环境，这使得细胞结构成为理解微生物在自然和应用环境中行为的核心。

History

原核细胞的精细结构直到20世纪中期才通过电子显微镜得以观察，电子显微镜揭示了光学显微镜无法分辨的类核区、膜系统和附属物，从而完善了早期基于染色和可见形态的描述。

Key figures

• Antonie van Leeuwenhoek
• Roger Stanier

Seminal works

• madigan2018
• willey2020

Frequently asked questions

原核生物有内部区室吗？

大多数缺乏膜结合细胞器，但许多具有储存内含物、气泡和蛋白质结合微区室等特殊结构，一些细菌具有广泛的内部膜系统。其决定性特征是缺乏膜结合细胞核。