L3 - Cellstruktur och morfologi

Vad för fysikalisk-kemiska faktorer påverkar cellformen och storleken hos en mikroorganism?

diffusionshastighet

yta-till-volym-förhållande

viskösa krafter (Reynolds tal)

Vad finns det för biologiska och ekologiska faktorer som påverkar storleken och cellformen hos en mikroorganism?

Predation och parasitism.

Vad bestämmer en cells storlek?

Det finns ingen optimal storlek för en cell, men det finns gränser för minsta och största storleken. 

Minsta storleken: Tillräckligt med utrymme för genom och metabolisk maskineri. Ribosomer måste få plats. 

Största storleken: Metaboliter och proteiner måste kunna transporteras inom cellen med tillräckligt hög hastighet genom antingen passiv diffusion eller aktiv transport. Genomet måste vara kapabelt att genomgå RNA-syntes snabbt nog för att protein-produktionen ska vara nöjd. Vissa organismer har flera cellkärnor för att hålla uppe RNA.

Fördelar med en liten cellstorlek? 

Mindre biomassa måste syntetiseras innan celldelning. 

Större yta-till-volym ratio för näringsupptag från den omgivande miljön. 

Passiv diffusion är tillräckligt för intracellulär transport av metaboliter

Nackdelar med liten cellstorlek?

Större risk för predation av protister.

Större svårigheter att röra sig genom vätska då de har ett lågt Reynolds nummer.

Vad påverkar en mikroorganisms cell-morfologi?

Det finns inte någon optimal form på cellen. Men det finns former som gynnar olika miljöer bättre än andra. Exempelvis kan spiral-formade celler röra sig lättare genom visköst material än sfär eller stavformade celler. Mycket beror på den fysikaliska-kemiska och ekologiska miljön cellen befinner sig i.

Vilka former på bakterie-celler finns det? 

coccus (sfär) 

ovococcus (ovoid, äggformad) 

bacillus (rod, stavformad)

Vibrio (böjd stavformad) 

Spirillum (stel spiral) 

spirochete (flexibel spiral) 

Hur delar sig en cell i encelliga mikroorganismer? Det finns två olika sätt.

Symmetrisk celldelning: Binary/binär fission: Cellen skapar en identisk kopia av sig själv.

Asymmetrisk celldelning: budding/knoppande: En modercell börjar utveckla en utväxt som växer sig större tills den separerar från modern och bildar en mindre dottercell.

Vad utmärker filamentösa mikroorganismer?

De ser ut som kedjor av filament (hyfer) av celler som inte fysiskt separerar efter celldelning. Vissa celler växlar mellan att vara encelliga eller filamentös, dessa kallas dimorfa. Andra är bara filamentös.

Vad finns det för fördelar med att växa filamentöst? 

Större möjlighet för näringsupptag. Då cellerna är en lång sträng kan de befinna sig över flera miljöer i cellen som har mer eller mindre näring och därmed spridda ut den näringen till celler som befinner sig i en mindre näringsrik miljö. Hade det varit en encellig organism hade den kanske bara befunnit sig i en näringsfattig miljö.

Det hjälper också att undvika predation då de är för stora. 

Specialisering av celler inom filamentet förekommer. Ett exempel är heterocyst. De fixerar kväve i cyanobakterier. 

Beskriv kategorierna av hyfer i filamentös fungi.

Psuedohyfer: Individuella celler är separerade av en cellvägg utan koppling mellan cellernas cytoplasma.

Riktiga/sanna hyfer, septate: Individuella celler är separerade av septa men kopplade genom septalporer som möjliggör delning mellan cytoplasmer. Kan vara riskabelt för cellen om en cellvägg punkteras.

Riktiga/sanna hyfer, aseptate: Hyfer är bara en enda kontinuerlig del utan septa.

Vad finns det för externa cell-tillbehör?

Locomotion: flagellum, archaellum, undulipodium (flagellum och cilia)

Inter-cellulär kommunikation: archaellum, pillus, nanowire

Predation: penducle

Ytfästning: Archaellum, fimrium, pillus

Predations-undvikning: spines or spikes.

Förklara lite mer ingående gällande lokomotiv-tillbehör 

Hittas i alla tre domäner av liv. 

Archaella finns i domän archaea 

flagella i domän bacteria 

cilia och flagella i domän eukaryota. 

Cilia och flagella brukar kallas undulipodium då de är funktionellt identiska men flagellum brukar vara längre och färre medan cilia är kortare och finns i högre nummer.