Campbell & Reece Biology – Hoofdstuk 27-34 – Evolutiebiologie tentamen 2
Hoofdstuk 27
- Prokaryoten zijn zeer divers, hierdoor zijn ze zo succesvol op aarde
• De meeste prokaryoten zijn unicellulair, sommigen blijven aan
elkaar na celdeling
• Sferisch, staafvormig of spiraalvormig
• 0,5-5 µm (tegen 10-100 µm van eukaryotische cellen)
• Alle levensfuncties zijn gevangen in één cel
- Prokaryoten hebben een celwand
• Bacteriën hebben een celwand van peptidoglycaan
• Archaea hebben een celwand van diverse polysacchariden en
proteïnen, hebben geen peptidoglycaan
• Eukaryoten hebben eventueel celwanden van cellulose of chitine
• Gram-positieve bacteriën hebben veel peptidoglycaan in hun
celwand waardoor ze donkerrood kleuren. Gram-negatieve bacteriën
zijn structureel complexer. Ze hebben weinig peptidoglycaan in hun
celwand en een buitenlaag van lipopolysacchariden waardoor ze
lichter kleuren.
• Om prokaryote cellen kan zich een capsule (dicht, goed
gedefinieerd) of een slijmlaag (ongeorganiseerd) bevinden. Functie:
aanhechting, bescherming tegen uitdroging en immuunsysteem van
gastheer.
• Fimbriae (meestal talrijker en kleiner dan pili) dienen voor
aanhechting aan muceuze oppervlakken
- De helft van de prokaryoten vertonen taxis; beweging van of naar
bepaalde stimuli
• Flagella: kunnen verspreid zijn of geconcentreerd aan celuiteinden.
Bestaan uit motor, haak en filament. Zijn dunner dan eukaryote
flagellen en zijn niet bedekt door het plasmamembraan. Ook is de
chemische samenstelling verschillend tussen bacteriën, archaea en
eukaryoten = analoge structuur.
• Flagella zijn ontstaan door exaptatie: een proces waarbij bestaande
structuren nieuwe functies krijgen door descent with modification.
- Prokaryoten hebben een simpelere interne structuur dan eukaryoten
• Geen compartimentalisatie, soms gespecialiseerde membranen
• Circulaire chromosomen met aanzienlijk minder proteïnen
, • Geen nucleus; chromosoom gelokaliseerd in nucleoïde (lichter
cytoplasmagebied)
• Naast het enkele chromosoom een aantal plasmiden die individueel
DNA repliceren
• Ribosomen zijn kleiner en variëren in proteïne- en RNA-
bestanddelen
- Reproductie en adaptatie
• Binary fission: cel deelt in 2-4-8-16 enz.
• Zeer korte generatietijd hierdoor talrijk!
• Zeer klein
• Endosporen: resistente cellen met een kopie van het bacteriële
chromosoom omgeven door meerlagige structuur waaruit het water
wordt geresorbeerd. Lysis van de bacterie zorgt voor het vrijkomen
van de endospore, die jaren kan overleven zonder zijn metabolisme.
• Niet ‘primitief’ of ‘ondergeschikt’ in evolutionaire zin: langst levende
organismen, hebben zich al die tijd weten aan te passen aan hun
wisselende omgeving!
- Snelle reproductie en mutatie leidt tot een grote gendiversiteit in
prokaryoten
• Prokaryoten reproduceren aseksueel, maar door inserties, deleties
en substituties kunnen mutaties ontstaan. De mutatiekans is niet
groot, maar door de snelle reproductie ontstaan er in korte tijd veel
individuen en dus veel mutaties. Als deze mutaties een voordeel
opleveren, kan evolutie optreden in een zeer kort tijdsbestek.
- Genetische recombinatie zorgt voor nog meer gendiversiteit. Bij
verschillende soorten: horizontale genoverdracht.
• Transformatie: genotype wordt veranderd door opname van vreemd
DNA uit de omgeving en dit te integreren op plaatsen van homologe
DNA segmenten
• Transductie: wanneer fagen van hun eerste gastheercel (donor)
DNA-strengen meenemen naar een nieuwe gastheercel (ontvanger),
kunnen deze DNA-strengen geïnjecteerd worden in die nieuwe
gastheercel en daar worden ingebouwd in het chromosoom
• Conjugatie: DNA-overdracht tussen twee prokaryoten die tijdelijk
aan elkaar vast zitten. Dmv een pilus ontstaat een soort brug
waardoor DNA overgedragen kan worden. Dit kan in de vorm van
DNA-segmenten of in de vorm van plasmiden. De mogelijkheid
hiertoe bestaat als de F-factor aanwezig is in het bacteriële DNA.
• R-plasmiden zorgen voor resistentie tegen antibiotica
Hoofdstuk 27
- Prokaryoten zijn zeer divers, hierdoor zijn ze zo succesvol op aarde
• De meeste prokaryoten zijn unicellulair, sommigen blijven aan
elkaar na celdeling
• Sferisch, staafvormig of spiraalvormig
• 0,5-5 µm (tegen 10-100 µm van eukaryotische cellen)
• Alle levensfuncties zijn gevangen in één cel
- Prokaryoten hebben een celwand
• Bacteriën hebben een celwand van peptidoglycaan
• Archaea hebben een celwand van diverse polysacchariden en
proteïnen, hebben geen peptidoglycaan
• Eukaryoten hebben eventueel celwanden van cellulose of chitine
• Gram-positieve bacteriën hebben veel peptidoglycaan in hun
celwand waardoor ze donkerrood kleuren. Gram-negatieve bacteriën
zijn structureel complexer. Ze hebben weinig peptidoglycaan in hun
celwand en een buitenlaag van lipopolysacchariden waardoor ze
lichter kleuren.
• Om prokaryote cellen kan zich een capsule (dicht, goed
gedefinieerd) of een slijmlaag (ongeorganiseerd) bevinden. Functie:
aanhechting, bescherming tegen uitdroging en immuunsysteem van
gastheer.
• Fimbriae (meestal talrijker en kleiner dan pili) dienen voor
aanhechting aan muceuze oppervlakken
- De helft van de prokaryoten vertonen taxis; beweging van of naar
bepaalde stimuli
• Flagella: kunnen verspreid zijn of geconcentreerd aan celuiteinden.
Bestaan uit motor, haak en filament. Zijn dunner dan eukaryote
flagellen en zijn niet bedekt door het plasmamembraan. Ook is de
chemische samenstelling verschillend tussen bacteriën, archaea en
eukaryoten = analoge structuur.
• Flagella zijn ontstaan door exaptatie: een proces waarbij bestaande
structuren nieuwe functies krijgen door descent with modification.
- Prokaryoten hebben een simpelere interne structuur dan eukaryoten
• Geen compartimentalisatie, soms gespecialiseerde membranen
• Circulaire chromosomen met aanzienlijk minder proteïnen
, • Geen nucleus; chromosoom gelokaliseerd in nucleoïde (lichter
cytoplasmagebied)
• Naast het enkele chromosoom een aantal plasmiden die individueel
DNA repliceren
• Ribosomen zijn kleiner en variëren in proteïne- en RNA-
bestanddelen
- Reproductie en adaptatie
• Binary fission: cel deelt in 2-4-8-16 enz.
• Zeer korte generatietijd hierdoor talrijk!
• Zeer klein
• Endosporen: resistente cellen met een kopie van het bacteriële
chromosoom omgeven door meerlagige structuur waaruit het water
wordt geresorbeerd. Lysis van de bacterie zorgt voor het vrijkomen
van de endospore, die jaren kan overleven zonder zijn metabolisme.
• Niet ‘primitief’ of ‘ondergeschikt’ in evolutionaire zin: langst levende
organismen, hebben zich al die tijd weten aan te passen aan hun
wisselende omgeving!
- Snelle reproductie en mutatie leidt tot een grote gendiversiteit in
prokaryoten
• Prokaryoten reproduceren aseksueel, maar door inserties, deleties
en substituties kunnen mutaties ontstaan. De mutatiekans is niet
groot, maar door de snelle reproductie ontstaan er in korte tijd veel
individuen en dus veel mutaties. Als deze mutaties een voordeel
opleveren, kan evolutie optreden in een zeer kort tijdsbestek.
- Genetische recombinatie zorgt voor nog meer gendiversiteit. Bij
verschillende soorten: horizontale genoverdracht.
• Transformatie: genotype wordt veranderd door opname van vreemd
DNA uit de omgeving en dit te integreren op plaatsen van homologe
DNA segmenten
• Transductie: wanneer fagen van hun eerste gastheercel (donor)
DNA-strengen meenemen naar een nieuwe gastheercel (ontvanger),
kunnen deze DNA-strengen geïnjecteerd worden in die nieuwe
gastheercel en daar worden ingebouwd in het chromosoom
• Conjugatie: DNA-overdracht tussen twee prokaryoten die tijdelijk
aan elkaar vast zitten. Dmv een pilus ontstaat een soort brug
waardoor DNA overgedragen kan worden. Dit kan in de vorm van
DNA-segmenten of in de vorm van plasmiden. De mogelijkheid
hiertoe bestaat als de F-factor aanwezig is in het bacteriële DNA.
• R-plasmiden zorgen voor resistentie tegen antibiotica
