Sự tiến hóa ban đầu

Sinh vật nhân sơ hay sinh vật tiền nhân hoặc sinh vật nhân nguyên thủy (Prokaryote) là nhóm những sinh vật mà tế bào không có màng nhân gồm cổ khuẩn và vi khuẩn. Tuy nhiên, trong tế bào của một số loài Planctomycetales, DNA được bao bọc bởi một màng đơn. Đặc điểm chính để phân biệt với các sinh vật nhân chuẩn được các nhà sinh học phân tử thường sử dụng là trình tự gen mã hóa cho rRNA.

Sự tiến hóa ban đầu không có các bào quan và cấu trúc nội bào điển hình của tế bào eukaryote. Hầu hết các chức năng của các bào quan như ty thể, lục lạp, bộ máy Golgi được tiến hành trên màng sinh chất. Sinh vật nhân sơ có 3 vùng cấu trúc chính là:

1. Tiên mao (flagella), tiêm mao (cilia), lông nhung (pili) - là các protein bám trên bề mặt tế bào;
2. Vỏ tế bào bao gồm vỏ nhầy, thành tế bào và màng sinh chất;
3. Vùng tế bào chất có chứa DNA genome, các ribosome và các thể vẩn (inclusion body).

Các đặc trưng

• Tế bào chất của sinh vật nhân sơ chiếm phần lớn thể tích tế bào, phân tán chất vật và chứa ribosome tự do.
• Màng sinh chất là lớp phospholipid kép phân cách tế bào chất với môi trường xung quanh. Màng sinh học này có tính bán thấm, còn được gọi là thấm có lựa chọn.
• Màng sinh chất có một phần gấp nếp gọi là mezosome, là điểm đính của DNA vùng nhân khi xảy ra phân bào. Mezosome mang enzym hô hấp nên có chức năng hô hấp không cần oxy.
• Hầu hết sinh vật nhân sơ có thành tế bào (ngoại trừ Mycoplasma, Thermoplasma (cổ khuẩn), và Planctomycetales). Chúng được cấu tạo từ peptidoglycan và hoạt động như một rào cản phụ để chọn lọc chất vào ra tế bào. Thành tế bào cũng giúp vi khuẩn giữ nguyên hình dạng và chống lại áp suất thẩm thấu trong môi trường nhược trương.
• Vỏ nhầy là rào cản phụ bảo vệ tế bào và lọc chất vào ra tế bào.
• Trừ một số ít loài (như vi khuẩn Borrelia burgdorferi gây bệnh Lyme), nhiễm sắc thể của sinh vật nhân sơ thường là một phân tử DNA vòng nằm ở vùng nhân, được gọi là nhiễm sắc thể nhân sơ. Mặc dù không có màng nhân hoàn chỉnh, nhưng DNA được cô đặc thành nhiễm sắc thể. Tế bào sinh vật nhân sơ cũng chứa các cấu trúc DNA ngoài nhiễm sắc thể được gọi là plasmid, nó cũng có hình dạng vòng nhưng nhỏ hơn DNA nhiễm sắc thể. Trên các plasmid thường chứa các gene có chức năng bổ sung, ví dụ gene kháng thuốc.
• Sinh vật nhân sơ có tiên mao giúp tế bào di chuyển chủ động trong môi trường.
• Kích thước nhỏ, từ 1 đến 5 µm, bằng khoảng 1/10 kích thước của một tế bào nhân thực.
• Tỉ lệ diện tích bề mặt/thể tích lớn → 100% diện tích tế bào tiếp xúc môi trường → trao đổi chất với môi trường nhanh chóng → sinh sản, sinh trưởng nhanh → phân bố rộng trong các loại môi trường.

Phân loại

Theo tiến hóa, vi khuẩn là nhóm sinh vật thuộc giới Prokaryote được chia thành hai nhóm:

• Vi khuẩn
• Cổ khuẩn

Tùy vào cấu trúc và thành phần hóa học của peptidoglycan trong thành tế bào, vi khuẩn được phân loại thành hai loại:

• Vi khuẩn Gram dương
• Vi khuẩn Gram âm

Hình ảnh

• Sinh vật nhân thực

Liên kết ngoài