LIVET SOM BAKTERIE 9
3.3 Bakterier er prokaryoter. De har ingen cellekerne, og DNA’et ligger frit i cellen. Alligevel kan bakterier, være avancerede organismer, der f.eks. har flageller, der bruges til at svømme.
Cellevæg Ribosom
Cellemembran
Bakteriekromosom (DNA)
Plasmid (DNA) Cytoplasma
Pili
Flagel
3.2
Den prokaryote celle På det punktum, der afslutter denne sætning, kan der ligge omkring 300.000 colibakterier. Ud over deres ringe størrelse er prokaryoter kendetegnet ved at mangle den cellekerne, der i eukaryote celler omslutter og beskytter arvematerialet. Hos prokaryoterne ligger cellens arvemateriale, DNA’et, frit inde i cellen blandt enzymer, proteiner, ribosomer og de stoffer, bakteriecellen lever af. Denne tætte grød af molekyler indeholder også vand og kaldes cellens cytoplasma. Hvis du sammenligner med fig. 4.4 [på s. XXX], ser du, at den prokaryote celle også mangler alle de organeller, der findes i den eukaryote celle. Fraværet af organeller er et vigtigt karaktertræk hos prokaryoterne, og som vi vender tilbage til senere i kapitlet, sætter det grænser for bakteriernes størrelse og mulighed for udvikling.
Mobilt DNA Prokaryoternes arvemateriale er samlet i én stor ringformet DNA-streng. Hvis man klippede E. colis cirkulære DNA-streng op, ville den være omkring 1,4 mm lang. Det vil sige næsten tusind gange så lang som E. colis cellekrop, der måler mellem to og seks mikrometer (2-6 µm). Det er kun muligt, fordi DNA’et er viklet tæt omkring særlige proteiner. På den lange DNA-streng – prokaryotens kromosom – findes det, man kalder ’husholdnings-generne’. Det er gener, der koder for de proteiner, som er livsvigtige for prokaryoten. Men mange prokaryoter har derudover
nogle små ringformede DNA-stykker uden for det store kromosom. Sådanne DNA-ringe kaldes plasmider, og de kan bl.a. indeholde gener, der giver bakterien resistens over for antibiotika. Plasmider er meget mobile DNA-stykker, der kan overføres fra én type bakterie til en anden. Dermed overfører plasmidet samtidig de egenskaber, det koder for. Det sker alle steder blandt bakterier i deres naturlige miljøer, men de mobile plasmider udnyttes også dagligt i laboratoriet, når forskellige organismer genmodificeres. Her bruges plasmider til at sætte nyt DNA ind i alt fra gær- til kornceller. Genteknologi kan du læse mere om i kapitel 7.
Afgrænsning til omgivelserne Prokaryotens cytoplasma er omgivet af en cellemembran, der primært består af fedtmolekyler. Fedtmolekylerne kaldes fosfolipider, og de danner en smidig hinde, der afgrænser cytoplasma fra omgivelserne. Dannelsen af en cellemembran kan sammenlignes med det, der sker, når du drypper olie eller andre fedtstoffer i vand. Oliemolekylerne opløses ikke i vandet, men danner små afgrænsede kugler. Fosfolipidernes kemiske egenskaber gør, at de ikke danner en massiv fedtkugle, men i stedet en hul kugleskal, der udgør celle membranen. Ud over at afgrænse cellen fra omgivelserne er det også cellemembranens egenskaber, der afgør, hvilke stoffer der kommer ind i og ud af cellen. I næste kapitel går vi i detaljer med cellemembranens opbygning og funktioner.