La parete cellulare ottiene la sua struttura dalle catene di carboidrati di zuccheri semplici chiamati polisaccaridi.

La struttura specifica della parete cellulare dipende dal tipo di procariote. Ad esempio, i componenti strutturali delle pareti cellulari degli archaea variano notevolmente. Questi sono generalmente composti da vari polisaccaridi e glicoproteine, ma non contengono peptidoglicani come quelli presenti nelle pareti cellulari dei batteri.

Le pareti cellulari batteriche sono generalmente costituite da peptidoglicani. Anche queste pareti cellulari variano leggermente, a seconda del tipo di batteri che proteggono. Ad esempio, i batteri Gram-positivi (che diventano viola o viola durante la colorazione di Gram in laboratorio) hanno pareti cellulari spesse mentre i batteri Gram-negativi (che diventano rosa o rossi durante la colorazione di Gram) hanno pareti cellulari più sottili.

la natura delle pareti cellulari viene messa a fuoco severamente quando si considera il modo in cui la medicina funziona e come influenza diversi tipi di batteri. Molti antibiotici cercano di perforare la parete cellulare batterica per uccidere i batteri causando un'infezione.

Una parete cellulare rigida che è impermeabile a questo attacco aiuterà i batteri a sopravvivere, il che è una grande notizia per i batteri e non ottimo per la persona o l'animale infetto.
Cell Capsule

Alcuni procarioti fanno un passo avanti nella difesa cellulare formando un ulteriore strato protettivo attorno alla parete cellulare chiamato capsula. Queste strutture:

Per questo motivo, i batteri con capsule possono essere più difficili da sradicare naturalmente dal sistema immunitario o dal punto di vista medico con antibiotici.

Ad esempio, i batteri Streptococcus pneumoniae
, che possono causare polmonite, hanno una capsula che copre la parete cellulare. Le variazioni dei batteri che non hanno più una capsula non causano la polmonite poiché sono facilmente assorbite e distrutte dal sistema immunitario.
Membrana cellulare

Una somiglianza tra cellule eucariotiche e procarioti è che entrambe hanno una membrana plasmatica. Proprio sotto la parete cellulare, le cellule procariotiche hanno una membrana cellulare composta da fosfolipidi grassi.

Questa membrana, che è in realtà un doppio strato lipidico, contiene sia proteine che carboidrati.

Queste molecole proteiche e di carboidrati svolgono un ruolo importante nella membrana del plasma poiché aiutano le cellule a comunicare tra loro e spostano il carico dentro e fuori la cellula.

Alcuni procarioti contengono effettivamente due membrane cellulari anziché una. I batteri Gram negativi hanno una membrana interna tradizionale, che si trova tra la parete cellulare e il citoplasma, e una membrana esterna appena fuori dalla parete cellulare.
Proiezioni Pili

La parola pilus (plurale è pili
) deriva dalla parola latina per capelli.

Queste sporgenze simili a peli sporgono dalla superficie della cellula procariotica e sono importanti per molti tipi di batteri. I pili consentono a un organismo unicellulare di interagire con altri organismi utilizzando i recettori e li aiutano ad aggrapparsi alle cose per evitare di essere rimossi o lavati via.

Ad esempio, i batteri utili che vivono nell'intestino possono usare il pili per aggrapparsi al cellule epiteliali che rivestono le pareti dell'intestino. I batteri meno amichevoli sfruttano anche il pili per farti ammalare. Questi batteri patogeni usano il pili per mantenersi in posizione durante l'infezione.

Pili molto specializzati chiamati pili sessuali consentono a due cellule batteriche di riunirsi e scambiare materiale genetico durante la riproduzione sessuale chiamata coniugazione. Poiché i pili sono molto fragili, il tasso di turnover è elevato e le cellule procariotiche ne producono continuamente di nuove.
Fimbriae e Flagella

I batteri Gram negativi possono anche avere fimbria, che sono simili a fili e aiutano l'ancoraggio la cellula su un substrato. Ad esempio, Neisseria gonorrhoeae
, i batteri gram negativi che causano la gonorrea, usa le fimbriae per attaccarsi alle membrane durante l'infezione con la malattia a trasmissione sessuale.

Alcune cellule procariotiche usano code simili a fruste chiamate flagellum (plurale è flagella
) per consentire il movimento delle cellule. Questa struttura da montare è in realtà un tubo cavo a forma di elica fatto da una proteina chiamata flagellina.

Queste appendici sono importanti sia per i batteri gram negativi che per i batteri gram positivi. Tuttavia, la presenza o l'assenza di flagelli può dipendere dalla forma della cellula poiché i batteri sferici, chiamati cocchi, di solito non hanno flagelli.

Alcuni batteri a forma di bastoncino, come Vibrio cholerae
, il microbo che causa il colera, ha un singolo flagello da frusta ad un'estremità.

Altri batteri a forma di bastoncino, come Escherichia coli
, hanno molti flagelli che coprono l'intera superficie cellulare. Flagella può avere una struttura motoria rotante situata alla base, che consente il movimento della frusta e quindi il movimento batterico o la locomozione. Circa la metà di tutti i batteri conosciuti ha flagelli.
••• Conservazione dei nutrienti per scienze

Le cellule procariotiche vivono spesso in condizioni difficili. L'accesso continuo ai nutrienti di cui la cellula ha bisogno per sopravvivere può essere inaffidabile, causando tempi in eccesso di nutrienti e tempi di fame. Per far fronte a questo flusso e riflusso di nutrimento, le cellule procariotiche hanno sviluppato strutture per la conservazione dei nutrienti.

Ciò consente agli organismi unicellulari di sfruttare i tempi ricchi di nutrienti immagazzinando queste cose in previsione di future carenze di nutrienti. Altre strutture di stoccaggio si sono evolute per aiutare le cellule procariotiche a produrre meglio energia, specialmente in circostanze difficili come gli ambienti acquatici.

Un esempio di adattamento che consente la produzione di energia è il vacuolo del gas o la vescicola gassosa.

Questi i vani portaoggetti sono a forma di fuso, o più larghi attraverso la sezione centrale e affusolati alle estremità, e formati da un guscio di proteine. Queste proteine mantengono l'acqua fuori dal vacuolo consentendo ai gas di entrare e uscire. I vacuoli gassosi agiscono come dispositivi di galleggiamento interni, diminuendo la densità cellulare quando riempiti di gas al fine di rendere l'organismo unicellulare più galleggiante.
Gas Vacuole e fotosintesi

Questo è particolarmente importante per i procarioti che vivono in acqua e necessità di eseguire la fotosintesi per l'energia, come i batteri planctonici.

Grazie alla galleggiabilità fornita dai vacuoli gassosi, questi organismi unicellulari non affondano troppo in profondità nell'acqua dove sarebbe più difficile (o addirittura impossibile) catturare la luce solare di cui hanno bisogno per produrre energia.
Conservazione per proteine mal ripiegate

Un altro tipo di compartimento contiene proteine. Queste inclusioni o corpi di inclusione di solito contengono proteine ripiegate male o materiali estranei. Ad esempio, se un virus infetta un procariota e si replica al suo interno, le proteine risultanti potrebbero non essere pieghevoli utilizzando i componenti cellulari del procariota.

La cellula memorizza semplicemente queste cose in corpi di inclusione.

Questo a volte succede anche quando gli scienziati usano cellule procariotiche per la clonazione. Ad esempio, gli scienziati producono l'insulina su cui le persone diabetiche si affidano per sopravvivere usando una cellula batterica con un gene insulinico clonato.

Imparare a farlo correttamente ha richiesto un sacco di prove ed errori per i ricercatori dal momento che i batteri le cellule hanno lottato per elaborare le informazioni clonate, formando invece corpi di inclusione pieni di proteine estranee.
Microcomparti specializzati

I procarioti contengono anche microcompartimenti proteici per altri tipi di stoccaggio specializzato. Ad esempio, gli organismi unicellulari procariotici che usano la fotosintesi per produrre energia, come i batteri autotrofi, usano i carbossomi.

Questi scomparti di stoccaggio contengono gli enzimi necessari ai procarioti per la fissazione del carbonio. Ciò si verifica durante la seconda metà della fotosintesi quando gli autotrofi convertono l'anidride carbonica in carbonio organico (sotto forma di zucchero) usando enzimi immagazzinati nei carbossomi.

Uno dei tipi più interessanti di microcompartimento proteico procariotico è il magnetosoma.

Queste unità di stoccaggio specializzate contengono da 15 a 20 cristalli di magnetite, ciascuno coperto da un doppio strato lipidico. Insieme, questi cristalli agiscono come l'ago di una bussola, dando ai batteri procariotici che hanno la capacità di percepire il campo magnetico della Terra.

Questi organismi procariotici a cellula singola usano queste informazioni per orientarsi.

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