Прокариоты и эукариоты ☑️ сходства и различия в строении клеток, как размножаются, почему бактерии относят к прокариотам, где в клетках эукариот содержится ДНК

Прокариоты и эукариоты образуют надцарства в системе классификации живых организмов. Они составляют таксоны более низкого ранга – царства. Прокариоты создают царство бактерий, одноклеточных организмов. Эукариоты образуют 3 царства: грибы, растения и животные. Эти группы включают многоклеточные и одноклеточные организмы.

Прокариоты и эукариоты – основные понятия

Прокариоты – это доядерные одноклеточные организмы. 

Именно они стояли у истоков эволюции, дали впоследствии ядерные организмы. Это бактерии.

Эукариоты – это ядерные клетки. 

Они образуют живые организмы, состоящие из одной или множества клеток. Структура, содержащая ядро, дала все многообразие жизни.

Строение прокариотической клетки

Прокариоты устроены довольно просто. Размеры их очень малы — от 1 до 15 мкм. Следует отметить, что 1 мкм равен 0,001 мм. Отсюда становится понятным, насколько малы прокариоты.


Бактерии имеют разную форму:

  • кокки – шаровидные клетки;

  • бациллы – вытянутые палочки;

  • спириллы – извитые;

  • вибрионы – изогнутые.

В зависимости от того, к какой группе относятся бактерии, они могут существовать по отдельности, или образовывать скопления. Например, стрептококки образуют цепь из нескольких кокков. Стафилококки образуют скопление, которое напоминает гроздь винограда.


Характерная особенность прокариот – отсутствие оформленного ядра. Также отсутствуют мембранные органоиды. 

Генетический материал находится в одной хромосоме. В её состав входит одна ДНК, которая не соединяется с белками. Кольцевая ДНК размещена прямо в цитоплазме.

Цитоплазма заполняет внутреннее пространство. Все немногочисленные органоиды находятся в ней.

Ферменты, обеспечивающие жизнедеятельность, распределены во внутреннем пространстве, или находятся на внутренней стенке мембраны.

Внутри клетки откладываются запасные вещества: жиры, полисахариды, полифосфаты. Они могут расходоваться клеткой по мере необходимости.

Снаружи бактерия покрыта цитоплазматической мембраной. Сверху расположена клеточная стенка, состоящая из муреина. Это смесь полисахаридов и белковых молекул. Клеточная стенка прикрыта слизистой капсулой.

Цитоплазматическая мембрана образует впячивания – мезосомы. Они выполняют функции недостающих органоидов.

Бактерия может иметь жгутики и пили – органоиды движения в жидкой среде.

Плюсы и минусы прокариот

Прокариоты играют и положительную и отрицательную роль. В качестве примера негативного влияния, можно отметить заболевания, возбудителем которых являются бактерии: туберкулёз, холера, тиф и другие.

Характеризуя положительное значение бактерий, можно отметить:

  • приготовление кисломолочной продукции с помощью бродильных прокариот;

  • бактерии-симбионты, обитающие в других организмах, приносящие пользу;

  • бактерии-разрушители органического опада и другие.

Строение эукариот

Эукариотическая клетка, образуя одноклеточный организм, существует самостоятельно. Также она может с другими клетками образовывать многоклеточные организмы. 

В соответствии с организмом, образованным клеткой, существуют некоторые различия в её строении. Эти различия не так велики. Больше можно отметить черт сходства.

Эукариотическая клетка покрыта цитоплазматической мембраной. Она имеет многочисленные поры, образует складки, впячивания и выпячивания, что позволяет осуществлять поступление веществ с помощью пиноцитоза и фагоцитоза.

Пиноцитоз – это поступление капель жидкости. Фагоцитоз – это поступление твёрдых частичек через мембрану.

Растительная клетка имеет ещё прочную целлюлозную оболочку.

Ядерная клетка имеет множество мембранных органоидов:

  1. Прежде всего, это оформленное ядро. Оно хранит и воспроизводит наследственную информацию. Также ядро регулирует жизнедеятельность клетки.

  2. Внутреннее пространство заполнено цитоплазмой – это среда, в которой идут все реакции и процессы. По цитоплазме перемещаются органоиды и вещества.

  3. Эндоплазматическая сеть. Она бывает шероховатой, на ней идёт биосинтез белка. Жиры и углеводы синтезируются на гладкой сети.

  4. Аппарат Гольджи – это совокупность уплощённых полостей, мешочков, цистерн. В нём упаковываются и хранятся вещества, которые клетка синтезирует.

  5. Рибосомы — участвуют в образовании белка.

  6. Митохондрии — накапливают энергию в виде АТФ.

  7. Пластиды — есть только в клетках растений. Они обеспечивают процесс фотосинтеза, окраску цветов и плодов, а также способствуют накоплению органических веществ.

  8. Вакуоли — присутствуют, как правило, в растительной клетке. Содержат клеточный сок, обеспечивает тургор клетки.

  9. Лизосомы — отвечают за внутриклеточное пищеварение.

  10. Клеточный центр или центриоли — присутствуют в клетке животных. Органоид принимает участие в делении клетки.

  11. Цитоскелет – микротрубочки из белковых волокон. Они связаны с цитоплазматической мембраной, поддерживают определённую форму клетки.

Митохондрии и хлоропласты – это органоиды, состоящие из двух мембран. Поверхностная мембрана гладкая, внутренняя — формирует многочисленные выросты. Эти два органоида содержат свою ДНК.

Сходства и отличие прокариот и эукариот

Для прокариотов и эукариот характерны черты сходства и различия. 

Их сравнение представлено в таблице.

Признаки сравнения

Прокариоты

Эукариоты

Наличие ядра

Нет. Есть ДНК, расположенная в цитоплазме. Цитоплазма с ДНК носит название нуклеоид.

Присутствует оформленное ядро.

Наличие мембранных органоидов

Нет

Есть

Размножение

Отсутствует митоз и мейоз. Клетка делится просто надвое.

Митоз / мейоз

Питание

Гетеротрофное (организмы не могут образовывать органические молекулы), автотрофное (организмы могут образовывать органические вещества).

Автотрофное (растения), гетеротрофное (животные).

Рибосомы

Присутствуют, мелкие.

Присутствуют, более крупные.

Клеточная стенка

Есть

Есть только у растительной клетки.

Цитоплазма

Есть

Есть

Строение прокариотической и эукариотической клеток представлено в виде схем на рисунке. Подписи помогают иметь наглядное представление о разнице в строении клеток.

Заключение

Значение клеток ядерных и неядерных организмов очень велико. С одноклеточных организмов начиналась эволюция. В настоящее время прокариоты и эукариотические организмы образуют все многообразие органического мира. Живые организмы участвуют в биологическом круговороте веществ. Имеют большое значение в жизнедеятельности человека.


1.кишечная палочка 2. амеба 3. холерный вибрион 4.стрептококк — Знания.site

Сходства и различия эукариот, архей, бактерий

Автор статьи Лукьянова А.А.

На протяжении многих лет с момента открытия существования микроорганизмов не было однозначного понимания их места в живой природе. Их относили к растениям (отсюда устаревший ныне термин «микрофлора[1]»), затем разделяли на группы среди растений и животных. Сейчас очевидно, что термин «микроорганизм» не имеет систематического смысла, то есть говорит исключительно о микроскопическом размере объекта.

Группы эукариот

В настоящее время микроорганизмы разделяют на две большие группы, принципиально отличающиеся строением клетки – эукариоты и прокариоты (рис. 1). Группа эукариот включает в себя микроскопические водоросли, простейших и микроскопические грибы, такие как дрожжи и плесневые грибы. К прокариотам до 80-х годов относили исключительно бактерий, однако группой исследователей под руководством Карла Вёзе в ходе анализа последовательностей 16S рРНК, было обнаружено, что архебактерии (археи) по своему происхождению являются самостоятельной группой, что подтверждается рядом отличий в их строении и метаболизме: одни черты роднят их с бактериями, другие – с эукариотами, а некоторые являются совершенно уникальными. В частности, первые открытые археи отличаются своей удивительной способностью обитать в экстремальных местах обитания: при высоких температурах, давлении, сильнокислых или сильнощелочшых условиях среды. Например, большинство гипертермофильных архей растут при температуре 80 ℃, а Methanopyrus kandleri – при 122 ℃.  Другой пример: рекордсмен среди устойчивых к кислой среде архей растет в условиях, эквивалентных 1,2 М серной кислоте. Для сравнения – содержание соляной кислоты в желудочном соке в норме составляет 0,14 – 0,16  М.

Рисунок 1. Группы микроорганизмов

 

Сходства и различия в строении клеток прокариот и эукариот

 

Для существования клеток любого типа, и прокариотических, и эукариотических, необходимо наличие цитоплазматической мембраны, отделяющей клетку от внешней среды; цитоплазмы, заполняющей клетку, а также генетического аппарата и рибосом, позволяющих хранить и реализовывать генетическую информацию. Однако, строение мембраны и рибосом, а также организация генетического материала для этих групп могут различаться (рис.2)

Основное различие прокариот и эукариот состоит в том, что в клетках прокариот генетический материал располагается непосредственно в цитоплазме и представлен нуклеоидом, содержащим чаще всего замкнутую в кольцо молекулу ДНК. У эукариот генетический материал отделен ядерной оболочкой и, соответственно, заключен в ядре. Он представлен линейными молекулами ДНК, «упакованными» в хромосомы.

И у прокариот, и у эукариот есть рибосомы, необходимые для синтеза белка, но рибосомы прокариот меньше эукариотических. Рибосомы бактерий состоят их трех, а не четырех молекул рРНК. Рибосомы архей по некоторым признакам похожи на бактериальные, а по некоторым – на эукариотические. Например, на рибосомы архей не действует антибиотик хлорамфеникол, связывающий рибосомы бактерий, в то время как дифтерийный токсин, останавливающий биосинтез белка у эукариот, действует и на архей.

Кроме рибосом внутри прокариотической клетки нет других органелл и мембранных структур, в то время как эукариотические клетки содержат эндоплазматическую сеть, аппарат Гольджи, митохондрии и другие органеллы. Внутри клеток прокариот могут быть газовые пузырьки или другие включения, окруженные белковой оболочкой.

Рисунок 2. Строение клеток прокариот (на примере бактерий) и эукариот

Такое увеличение площади мембраны необходимо в связи с тем, что энергетические процессы, такие как дыхание и фотосинтез, происходящие у эукариот на внутренних мембранах митохондрий и хлоропластов соответственно, у прокариот происходит непосредственно на мембране клетки.

Цитоскелет прокариот не включает в себя характерных для эукариотической клетки элементов (микротрубочек, актиновых филаментов, микрофиламентов) и образован другими белками. Прокариоты не способны к эндоцитозу и амебоидному движению.

Клеточные покровы прокариот и эукариот так же существенно отличаются. Клетки бактерий и эукариот покрыты цитоплазматической мембраной, состоящей из двойного слоя фосфолипидов, в которых жирные кислоты связаны с молекулой глицерина сложноэфирной связью. Мембранные липиды архей вместо жирных кислот содержат изопреновые цепочки, соединенные с глицерином простой эфирной связью (рис. 3). Липиды такой мембраны зачастую объединяются в один слой с двумя гидрофильными головками и одной гидрофобной «сшивкой» из двух хвостов. Это делает мембрану более устойчивой к экстремальным условиям, в которых обитают некоторые археи.

Рисунок 3. Строение цитоплазматической мембраны бактерий, эукариот и архей

Клеточная стенка бактерий состоит из пептидогликана (муреина), которого нет ни у архей, ни у эукариот. Клетки архей чаще всего покрыты белковым S-слоем, защищающим от воздействия стрессовых условий, а в тех случаях, когда клеточная стенка все-таки присутствует, в ее состав входит похожее по структуре вещество – псевдомуреин.

Отличается и строение жгутиков. Бактериальные жгутики образованы белком флагеллином который, закручиваясь в спираль, формирует полую внутри нить жгутика. Жгутики архей похожи на бактериальные: они приводят клетку в движение, вращаясь по тому же механизму, но они не имеют полости внутри и образованы гликопротеинами. Жгутики эукариот в свою очередь состоят из десяти пар микротрубочек, где одна из пар центральная, а еще девять окружают ее.  

Клетки бактерий, архей и эукариот отличаются не только чертами своего строения, существует еще рад биохимических и молекулярных признаков, на которые стоит обратить внимание. Кратко все признаки для каждой группы изложены в таблице 1.

 

Таблица 1. Сходства и различия в строении клеток бактерий, археи и эукариот

 

Сходства и различия в молекулярных процессах, протекающих в клетках прокариот и эукариот

 

Различия в организации генетического материала для этих групп не ограничиваются лишь его расположением и тем, замкнута ли ДНК в кольцо. Процессы транскрипции и трансляции у каждой группы имеют свои особенности. Например, для поддержания структуры ДНК и регуляции экспрессии генов в клетках эукариот и архей есть специальные белки – гистоны, которых нет у бактерий.

Гены бактерий собраны в опероны. Это означает, что несколько генов находятся друг за другом и имеют общий промотор (место старта трансляции), таким образом мРНК получается полицистронная, то есть кодирующая несколько белков. Эта особенность характерна и для архей. У эукариот, наоборот, для каждого гена есть свой промотор. В то же время, общим для эукариот и бактерий является наличие в генах некодирующих участков – интронов, которых нет у бактерий. Причем структура РНК-полимеразы, компонентов транскрипционного комплекса, а также все дальнейшие процессы транскрипции и дальнейшей обработки (процессинга) мРНК у эукариот и архей очень схожи, в то время, как у бактерий существенно отличаются. Например, транскрипция и трансляция, на матрице синтезируемой мРНК, у бактерий идут одновременно и для старта синтеза белка не требуется не требуется процессинга мРНК. Причем, трансляция бактерий начинается не с метионина, как у эукариот (и архей), а с формилметионина.

Помимо особенностей, связанных с транскрипцией и трансляцией, для прокариот, в отличие от эукариот, характерно большое разнообразие метаболических особенностей, таких как способность к метаногенезу архей, хемолитоавтотрофность, способность к фиксации азота и способность к аноксигенному фотосинтезу.

Исходя из этого, становится видно, что все три выделенные на настоящий момент домена – бактерии, археи и эукариоты существенно отличаются друг от друга. Причем археи, хоть и являются прокариотами и несут в своем строении типичные прокариотические черты – отсутствие ядра и мембранных органоидов в цитоплазме, кольцевая ДНК, кольцевая хромосома и многое другое, тем не менее в некоторых чертах похожи на эукариот. Говоря о родстве между этими тремя группами, стоит отметить, что согласно доминирующей в настоящее время гипотезе, считается, что не смотря на то, что и бактерии, и археи относятся к прокариотам, последние все же более близки к эукариотам. Таким образом, в ходе эволюции сперва произошло разделение на группу бактерий и некого общего предка, от которого в дальнейшем произошли археи и эукариоты

 


[1] В современной науке принято использовать термин «микробиота»

[2] S – константа седиментации. Скорость осаждения частицы при ультрацентрифугировании. В данном контексте ее используют, чтобы охарактеризовать размер частицы.

«По каким признакам бактерий относят к прокариотам?» – Яндекс.Кью

Сходство белков (и кодирующих их генов) у эукариотов и архей, либо эукариотов и бактерий.

У митохондрий и пластид — ТОЛЬКО бактериальные белки, есть своя ДНК (кольцевая! часть генов, впрочем, мигрировала в ядро), свои рибосомы (бактериальные!), свои мембраны (бактериальные!).

Мембрана ядра и прилегающая цитоплазма — ТОЛЬКО «архейные». Считывание генов ядра и рибосомы цитоплазмы — ТОЛЬКО «архейные».

Прочие элементы — более или менее «гибридные». Причем там уже важные гены/белки каких-то ИНЫХ бактерий позаимствованы, не связанные с митохондриями и пластидами. А недавно обнаружен геном архей (локиархеи), уже имеющих эти заимствованные бактериальные гены (хотя бы некоторые, включая отвечающие за фагоцитоз).

Кроме того есть эукариоты, у которых нет своих хлоропластов, но есть внутренний симбионт (тоже эукариот) с хлоропластами: https://ru.wikipedia.org/wiki/Хромисты . То есть, фактом является также сама принципиальная способность эукариотов обзаводиться внутренними симбионтами.

На сегодняшний день твердо установлено, что митохондрии и пластиды эукариотической клетки являются потомками симбиотических бактерий (альфапротеобактерий и цианобактерий соответственно). Митохондрии были уже у последнего общего предка всех современных эукариот: это их универсальная черта. Хотя некоторые современные эукариоты лишены митохондрий, это — результат вторичной утраты.

Природа «хозяйской» клетки, некогда захватившей бактериальных симбионтов, менее очевидна, чем происхождение митохондрий и пластид. Геном эукариот явно имеет химерное происхождение: часть генов досталась им от архей, другая — от бактерий (в том числе от симбионтов, но не только от них). Гены архейного происхождения выполняют в эукариотической клетке в основном «центральные» функции (такие как работа с генетической информацией и синтез белка), гены бактериального происхождения — в основном «периферические» (обмен веществ, взаимодействие с внешней средой). …

По мере накопления геномных данных … становится всё более очевидно, что эукариоты обособились внутри архейной «кроны», то есть являются более близкими родственниками одним археям, чем другим.

https://elementy.ru/novosti_nauki/432477/Novootkrytyy_mikrob_zapolnyaet_bresh_mezhdu_prokariotami_i_eukariotami

Дальше там (в статье, процитированной выше) речь о недавно открытых глубоководных локиархеях (известен только их геном, живьем их пока не видели), претендующих на особую близость к эукариотам. В частности, локиархеи имеют важные группы белков (например, обеспечивающих фагоцитоз, то есть — захват находящихся снаружи частичек пищи или бактерий), которые есть у эукариотов, но отсутствуют у прочих известных архей.

Еще о локиархеях: http://kot.sh/statya/210/nashli-predkov-vseh-euka

главные отличия одноклеточных или многоклеточных организмов, их генетический материал и таблица об этом

Прокариоты и эукариоты образуют надцарства в системе классификации живых организмов. Они составляют таксоны более низкого ранга – царства.

Прокариоты создают царство бактерий, одноклеточных организмов. Эукариоты образуют 3 царства: грибы, растения и животные. Эти группы включают многоклеточные и одноклеточные организмы.

Прокариоты и эукариоты – основные понятия

Какие организмы относятся к прокариотическим, почему бактерии относят к прокариотам

Прокариоты – это доядерные одноклеточные организмы.

Именно они стояли у истоков эволюции, дали впоследствии ядерные организмы. Это бактерии.

Эукариоты – это ядерные клетки.

Какие организмы относятся к прокариотическим, почему бактерии относят к прокариотам

Они образуют живые организмы, состоящие из одной или множества клеток. Структура, содержащая ядро, дала все многообразие жизни.

Строение прокариотической клетки

Прокариоты устроены довольно просто. Размеры их очень малы — от 1 до 15 мкм. Следует отметить, что 1 мкм равен 0,001 мм. Отсюда становится понятным, насколько малы прокариоты.

Какие организмы относятся к прокариотическим, почему бактерии относят к прокариотам

Бактерии имеют разную форму:

  • кокки – шаровидные клетки;
  • бациллы – вытянутые палочки;
  • спириллы – извитые;
  • вибрионы – изогнутые.

В зависимости от того, к какой группе относятся бактерии, они могут существовать по отдельности, или образовывать скопления. Например, стрептококки образуют цепь из нескольких кокков. Стафилококки образуют скопление, которое напоминает гроздь винограда.

Какие организмы относятся к прокариотическим, почему бактерии относят к прокариотам

Характерная особенность прокариот – отсутствие оформленного ядра. Также отсутствуют мембранные органоиды. Генетический материал находится в одной хромосоме. В её состав входит одна ДНК, которая не соединяется с белками. Кольцевая ДНК размещена прямо в цитоплазме.

Цитоплазма заполняет внутреннее пространство. Все немногочисленные органоиды находятся в ней. Ферменты, обеспечивающие жизнедеятельность, распределены во внутреннем пространстве, или находятся на внутренней стенке мембраны.

Внутри клетки откладываются запасные вещества: жиры, полисахариды, полифосфаты. Они могут расходоваться клеткой по мере необходимости. Снаружи бактерия покрыта цитоплазматической мембраной.

Сверху расположена клеточная стенка, состоящая из муреина. Это смесь полисахаридов и белковых молекул. Клеточная стенка прикрыта слизистой капсулой. Цитоплазматическая мембрана образует впячивания – мезосомы. Они выполняют функции недостающих органоидов. Бактерия может иметь жгутики и пили – органоиды движения в жидкой среде.

Плюсы и минусы прокариот

Прокариоты играют и положительную и отрицательную роль. В качестве примера негативного влияния, можно отметить заболевания, возбудителем которых являются бактерии: туберкулёз, холера, тиф и другие.

Какие организмы относятся к прокариотическим, почему бактерии относят к прокариотам

Характеризуя положительное значение бактерий, можно отметить:

  • приготовление кисломолочной продукции с помощью бродильных прокариот;
  • бактерии-симбионты, обитающие в других организмах, приносящие пользу;
  • бактерии-разрушители органического опада и другие.

Строение эукариот

Эукариотическая клетка, образуя одноклеточный организм, существует самостоятельно. Также она может с другими клетками образовывать многоклеточные организмы.

Какие организмы относятся к прокариотическим, почему бактерии относят к прокариотам

В соответствии с организмом, образованным клеткой, существуют некоторые различия в её строении. Эти различия не так велики. Больше можно отметить черт сходства.

Эукариотическая клетка покрыта цитоплазматической мембраной. Она имеет многочисленные поры, образует складки, впячивания и выпячивания, что позволяет осуществлять поступление веществ с помощью пиноцитоза и фагоцитоза. Пиноцитоз – это поступление капель жидкости. Фагоцитоз – это поступление твёрдых частичек через мембрану.

Растительная клетка имеет ещё прочную целлюлозную оболочку.

Ядерная клетка имеет множество мембранных органоидов:

  1. Прежде всего, это оформленное ядро. Оно хранит и воспроизводит наследственную информацию. Также ядро регулирует жизнедеятельность клетки.
  2. Внутреннее пространство заполнено цитоплазмой – это среда, в которой идут все реакции и процессы. По цитоплазме перемещаются органоиды и вещества.
  3. Эндоплазматическая сеть. Она бывает шероховатой, на ней идёт биосинтез белка. Жиры и углеводы синтезируются на гладкой сети.
  4. Аппарат Гольджи – это совокупность уплощённых полостей, мешочков, цистерн. В нём упаковываются и хранятся вещества, которые клетка синтезирует.
  5. Рибосомы — участвуют в образовании белка.
  6. Митохондрии — накапливают энергию в виде АТФ.
  7. Пластиды — есть только в клетках растений. Они обеспечивают процесс фотосинтеза, окраску цветов и плодов, а также способствуют накоплению органических веществ.
  8. Вакуоли — присутствуют, как правило, в растительной клетке. Содержат клеточный сок, обеспечивает тургор клетки.
  9. Лизосомы — отвечают за внутриклеточное пищеварение.
  10. Клеточный центр или центриоли — присутствуют в клетке животных. Органоид принимает участие в делении клетки.
  11. Цитоскелет – микротрубочки из белковых волокон. Они связаны с цитоплазматической мембраной, поддерживают определённую форму клетки.

Митохондрии и хлоропласты – это органоиды, состоящие из двух мембран. Поверхностная мембрана гладкая, внутренняя — формирует многочисленные выросты. Эти два органоида содержат свою ДНК.

Сходства и отличие прокариот и эукариот

Для прокариотов и эукариот характерны черты сходства и различия.

 

Их сравнение представлено в таблице.

Признаки сравнения Прокариоты Эукариоты
Наличие ядра Нет. Есть ДНК, расположенная в цитоплазме. Цитоплазма с ДНК носит название нуклеоид. Присутствует оформленное ядро.
Наличие мембранных органоидов Нет Есть
Размножение Отсутствует митоз и мейоз. Клетка делится просто надвое. Митоз / мейоз
Питание Гетеротрофное (организмы не могут образовывать органические молекулы), автотрофное (организмы могут образовывать органические вещества). Автотрофное (растения), гетеротрофное (животные).
Рибосомы Присутствуют, мелкие. Присутствуют, более крупные.
Клеточная стенка Есть Есть только у растительной клетки.
Цитоплазма Есть Есть

Строение прокариотической и эукариотической клеток представлено в виде схем на рисунке. Подписи помогают иметь наглядное представление о разнице в строении клеток.

Заключение

Значение клеток ядерных и неядерных организмов очень велико. С одноклеточных организмов начиналась эволюция. В настоящее время прокариоты и эукариотические организмы образуют все многообразие органического мира. Живые организмы участвуют в биологическом круговороте веществ. Имеют большое значение в жизнедеятельности человека.

Источник: https://nauka.club/biologiya/prokarioty-i-eukarioty.html

Прокариоты – доядерные организмы

На Земле существует всего два типа организмов: эукариоты и прокариоты. Они сильно различаются по своему строению, происхождению и эволюционному развитию, что будет подробно рассмотрено далее.

Признаки прокариотической клетки

Прокариоты по-другому называют доядерными. У прокариотической клетки нет ядра и других органоидов, имеющих мембранную оболочку (митохондрий, эндоплазматического ретикулума, комплекса Гольджи).

Также характерными чертами для них являются следующее:

  1. ДНК без оболочки и не образует связей с белками. Информация передаётся и считывается непрерывно.
  2. Все прокариоты – гаплоидные организмы.
  3. Ферменты располагаются в свободном состоянии (диффузно).
  4. Обладают способностью к спорообразованию при неблагоприятных условиях.
  5. Наличие плазмид – мелких внехромосомных молекул ДНК. Их функция — передача генетической информации, повышение устойчивости ко многим агрессивным факторам.
  6. Наличие жгутиков и пилей – внешних белковых образований необходимых для передвижения.
  7. Газовые вакуоли – полости. За счёт них организм способен передвигаться в толще воды.
  8. Клеточная стенка у прокариот (именно бактерий) состоит из муреина.
  9. Основными способами получения энергии у прокариот являются хемо- и фотосинтез.

К ним относятся бактерии и археи. Примеры прокариотов: спирохеты, протеобактерии, цианобактерии, кренархеоты.

Внимание! Несмотря на то, что у прокариот отсутствует ядро, они имеют его эквивалент – нуклеоид (кольцевую молекулу ДНК, лишённую оболочек), и свободные ДНК в виде плазмид.Строение прокариотической клетки

Бактерии

Представители этого царства являются одними из самых древних жителей Земли и обладают высокой выживаемостью в экстремальных условия. Различают грамположительные и грамотрицательные бактерии.

Их главное отличие заключается в строении мембраны клеток. Грамположительные имеют более толстую оболочку, до 80% состоит из муреиновой основы, а также полисахаридов и полипептидов.

При окрашивании по Граму они дают фиолетовый цвет. Большинство этих бактерий являются возбудителями заболеваний. Грамотрицательные же имеют более тонкую стенку, которая отделена от мембраны периплазматическим пространством. Однако такая оболочка обладает повышенной прочностью и гораздо сильнее противостоит воздействию антител.

Бактерии в природе играют очень большую роль:

  1. Цианобактерии (сине-зелёные водоросли) помогают поддерживать необходимый уровень кислорода в атмосфере. Они образуют больше половины всего О2 на Земле.
  2. Способствуют разложению органических останков, тем самым принимая участие в круговороте всех веществ, участвуют в образовании почвы.
  3. Фиксаторы азота на корнях бобовых.
  4. Очищают воды от отходов, к примеру, металлургической промышленности.
  5. Являются частью микрофлоры живых организмов, помогая максимально усваивать питательные вещества.
  6. Используются в пищевой промышленности для сбраживания Так получают сыры, творог, алкоголь, тесто.

Внимание! Помимо положительного значения бактерии играют и отрицательную роль. Многие из них вызывают смертельно опасные заболевания, такие как холера, брюшной тиф, сифилис, туберкулёз.

Археи

Ранее их объединяли с бактериями в единое царство Дробянок. Однако со временем выяснилось, что археи имеют свой индивидуальный путь эволюции и сильно отличаются от остальных микроорганизмов своим биохимическим составом и метаболизмом. Выделяют до 5 типов, самыми изученными считаются эвриархеоты и кренархеоты. Особенности архей таковы:

  • большинство из них являются хемоавтотрофами – синтезируют органические вещества из углекислого газа, сахара, аммиака, ионов металлов и водорода;
  • играют ключевую роль в круговороте азота и углерода;
  • участвуют в пищеварении в организмах человека и многих жвачных;
  • обладают более стабильной и прочной мембранной оболочкой за счёт наличия эфирных связей в глицерин-эфирных липидах. Это позволяет археям жить в сильнощелочных или кислых средах, а также при условии высоких температур;
  • клеточная стенка, в отличие от бактерий, не содержит пептидогликана и состоит из псевдомуреина.

Строение эукариотов

Эукариоты представляют собой надцарство организмов, в клетках которых содержится ядро. Кроме архей и бактерий все живые существа на Земле являются эукариотами (к примеру, растения, простейшие, животные).

Клетки могут сильно отличаться по своей форме, строению, размерам и выполняемым функциям. Несмотря на это они сходны по основам жизнедеятельности, метаболизму, росту, развитию, способности к раздражению и изменчивости.

Эукариотические клетки могут превышать в размерах прокариотические в сотни и тысячи раз. Они включают в себя ядро и цитоплазму с многочисленными мембранными и немембранными органоидами.

К мембранным относятся: эндоплазматический ретикулум, лизосомы, комплекс Гольджи, митохондрии, пластиды. Немембранные: рибосомы, клеточный центр, микротрубочки, микрофиламенты. Проведем сравнение клеток эукариотов разных царств. К надцарству эукариот относятся царства:

  • простейшие. Гетеротрофы, некоторые способны к фотосинтезу (водоросли). Размножаются бесполым, половым путём и простым способом на две части. У большинства клеточная стенка отсутствует;
  • растения. Являются продуцентами, основной способ получения энергии – фотосинтез. Большая часть растений неподвижны, размножаются бесполым, половым и вегетативным путём. Клеточная стенка состоит из целлюлозы;
  • грибы. Многоклеточные. Различают низшие и высшие. Являются гетеротрофными организмами, не могут самостоятельно передвигаться. Размножаются бесполым, половым и вегетативным путём. Запасают гликоген и имеют прочную клеточную стенку из хитина;
  • животные. Различают 10 типов: губки, черви, членистоногие, иглокожие, хордовые и другие. Являются гетеротрофными организмами. Способны к самостоятельному передвижению. Основное запасающее вещество – гликоген. Оболочка клеток состоит из хитина, также как у грибов. Главный способ размножения – половой.

Таблица: Сравнительная характеристика растительной и животной клетки

Строение Клетка растения Клетка животного
Клеточная стенка Целлюлоза Состоит из гликокаликса — тонкого слоя белков, углеводов и липидов.
Местоположение ядра Расположено ближе к стенке Расположено в центральной части
Клеточный центр Исключительно у низших водорослей Присутствует
Вакуоли Содержат клеточный сок Сократительные и пищеварительные.
Запасное вещество Крахмал Гликоген
Пластиды Три вида: хлоропласты, хромопласты, лейкопласты Отсутствуют
Питание Автотрофное Гетеротрофное

Сравнение прокариот и эукариот

Особенности строения прокариотической и эукариотической клеток значительны, однако одно из главных различий касается хранения генетического материала и способа получения энергии.

Прокариоты и эукариоты фотосинтезируют по-разному. У прокариот этот процесс проходит на выростах мембраны (хроматофорах), уложенных в отдельные стопки.

Бактерии не имеют фторой фотосистемы, поэтому не выделяют кислород, в отличие от сине-зелёных водорослей, которые образуют его при фотолизе. Источниками водорода у прокариот служат сероводород, Н2, разные органические вещества и вода. Основными пигментами являются бактериохлорофилл (у бактерий), хлорофилл и фикобилины (у цианобактерий).

К фотосинтезу из всех эукариот способны только растения. У них имеются специальные образования – хлоропласты, содержащие мембраны, уложенные в граны или ламеллы.

Наличие фотосистемы II позволяет выделять кислород в атмосферу при процессе фотолиза воды. Источником молекул водорода служит только вода. Главным пигментов является хлорофилл, а фикобилины присутствуют лишь у красных водорослей. Основные различия и характерные признаки прокариотов и эукариотов представлены в таблице ниже.

Таблица: Сходства и различия прокариотов и эукариотов

Сравнение Прокариоты Эукариоты
Время появления Более 3,5 млрд. лет Около 1,2 млрд. лет
Размеры клеток До 10 мкм От 10 до 100 мкм
Капсула Есть. Выполняет защитную функцию. Связана с клеточной стенкой Отсутствует
Плазматическая мембрана Есть Есть
Клеточная стенка Состоит из пектина или муреина Есть, кроме животных
Хромосомы Вместо них кольцевая ДНК. Трансляция и транскрипция проходят в цитоплазме. Линейные молекулы ДНК. Трансляция проходит в цитоплазме, а транскрипция в ядре.
Рибосомы Мелкие 70S-типа. Расположены в цитоплазме. Крупные 80S-типа, могут прикрепляться к эндоплазматической сети, находиться в пластидах и митохондриях.
Органоид с мембранной оболочкой Отсутствуют. Есть выросты мембраны — мезосомы Есть: митохондрии, комплекс Гольджи, клеточный центр, ЭПС
Цитоплазма Есть Есть
Лизосомы Отсутствуют Есть
Вакуоли Газовые (аэросомы) Есть
Хлоропласты Отсутствуют. Фотосинтез проходит в бактериохлорофиллах Присутствуют только у растений
Плазмиды Есть Отсутствуют
Ядро Отсутствует Есть
Микрофиламенты и микротрубочки. Отсутствуют Есть
Способы деления Перетяжка, почкование, коньюгация Митоз, мейоз
Взаимодействие или контакты Отсутствуют Плазмодесмы, десмосомы или септы
Типы питания клеток Фотоавтотрофный, фотогетеротрофный, хемоавтотрофный, хемогетеротрофный Фототрофный (у растений) эндоцитоз и фагоцитоз (у остальных)

Вывод

Сравнение прокариотического и эукариотического организма достаточно трудоёмкий процесс, требующий рассмотрения множества нюансов.

Они имеют между собой много общего в плане строения, протекающих процессов и свойств всего живого. Различия же кроются в выполняемых функциях, способах питания и внутренней организации.

Источник: https://yabiolog.ru/konspekty/prokarioty-doyadernye-organizmy-biologiya.html

Классификация и систематика. 1 страница — Студопедия

К микроорганизмам относятся живые существа, вследствие сво­их малых размеров недоступные зрению человека (Рис. 1). Челове­ческий глаз видит объекты величиной около 0,1 нм, а различает детали в объектах размером более 1 мм. Поэтому мир микроорганиз­мов объединяет живые существа, разные по своей природе, строе­нию, свойствам. Четко различаются три царства: эукариоты, прока­риоты, вирусы.

Эукариоты (греч. eu — хорошо, karyon — ядро) — высшие мик­роорганизмы. Клетка эукариот имеет истинное ядро (лат. — nucle­us), отделенное от цитоплазмы ядерной мембраной, и содержащее двойной набор хромосом. Клетки эукариотов делятся как по типу митоза, так по типу мейоза, в цитоплазме имеется эндоплазмати­ческая сеть, митохондрии или хлоропласты. В цитоплазме эукарио­тов содержатся 80S-рибосомы (S — константа седиментации, харак­теризующая размер частиц). Все эукариоты — аэробы.

Прокариоты не имеют истинного ядра, у них нуклеоид, содер­жащий ДНК, не отделен от цитоплазмы ядерной мембраной и распола­гается свободно в цитоплазме. Деление прокариотических клеток происходит по типу амитоза. Цитоплазма содержит 70S-рибосомы, которые меньше по размеру, чем рибосомы в цитоплазме эукариотов. Строение клеточных мембран и жгутиков у прокариотов иное, а кле­точная стенка содержит полимерное соединение — пептидогликан, которого нет у эукариотов. Среди прокариотов есть аэробы и анаэ­робы.

Эти различия имеют практическое значение. Так, избиратель­ность действия антибиотиков объясняется различиями в структуре прокариотов и эукариотов. Например, пенициллин действует на клетки, содержащие пептидогликан, тетрациклины — на функцию 70S-рибосом, а полиеновые антибиотики, например, нистатин, — на клеточную мембрану эукариотов.


Согласно современной классификации микроорганизмов, к царс­тву эукариотов относятся простейшие и грибы (Таблица 1). Все прокариоты относятся к отделу Bacteria, вирусы составляют особое царство вирусов (Vira). В нашей схеме прокариоты разделены на

актиномицеты, спирохеты, собственно бактерии, микоплазмы, рик­кетсии, хламидии, так как эти группы микробов отличаются по структуре и физиологическим свойствам. Среди прокариотов актино­мицеты имеют черты сходства с грибами, а спирохеты — с простей­шими. В том порядке, в каком в данной схеме расположены отдель­ные группы прокариотов, наблюдается уменьшение размеров клеток, упрощение структуры и уменьшение способности к самостоятельному существованию. Бактерии осуществляют свой собственный обмен ве­ществ и способны жить и размножаться вне организма хозяина. Ми­коплазмы лишены клеточной стенки и могут жить только в изотони­ческой и гипертонической среде. риккетсии — строгие внутрикле­точные паразиты: они способны к биосинтезу своего белка, но не могут самостоятельно осуществлять процесс дыхания. Хламидии по своим размерам близки к вирусам и являются строгими внутрикле­точными паразитами, способны к биосинтезу белка но, подобно рик­кетсиям, являются «дыхательными паразитами».


Вирусы не только наиболее малы по размерам, но и по своим биологическим свойствам настолько отличаются от микроорганизмов, что выделены в особое царство Vira.

+

Таблица 1

Эукариоты Растения Животные
грибы простейшие
Прокариоты актиномицеты спирохеты бактерии микоплазмы риккетсии хламидии
Царство Vira вирусы

Биологическая систематика или таксономия (греч. taxis — по­рядок, nomos — закон) — это распределение живых существ по груп­пам в зависимости от общих признаков. По Международному Кодексу номенклатуры бактерий имеются категории царства прокариотов: от­дел, класс, порядок, семейство, вид. Название вида у микроорга­низмов дают по биноминальной (двойной) номенклатуре, предложен-

ной Карлом Линнеем для высших организмов. Первое слово обознача­ет род и пишется с прописной буквы, второе слово — видовое наз­вание микроба и пишется с строчной буквы. Например, Corynebacte­rium diphtheriae — возбудитель дифтерии. При повторном упомина­нии названия в данном тексте принято сокращать родовое название до начальной буквы, например, C. dyphtheriae.

Современная таксономия микроорганизмов основана на морфоло­гии, биохимических и физиологических признаках. Более точным яв­ляются современные методы геносистематики, основанные на изуче­нии состава ДНК.

Наиболее общепризнанным среди микробиологов руководством для систематики прокариотов является определитель американского микробиолога Bergy. Первое издание определителя было опубликова­но в 1923 году. после смерти Берги вышло еще несколько изданий, последнее — в 1989 году. Грибы, простейшие и вирусы не включены в определитель.

Глава 2. Морфология микроорганизмов.

Бактерии.

Бактерии – это одноклеточные прокаритные микроорганизмы. Величина их измеряется в микрометрах (мкм). Бактерии не отлича­ются разнообразием форм. Различают три основные формы: шаровид­ные бактерии – кокки, палочковидные и извитые. Существуют проме­жуточные формы (Рис. 2).

Кокки (греч. Kokkos – зерно) имеют шаровидную или слегка вытянутую форму. Различаются между собой в зависимости от того, как они располагаются после деления. Одиночно расположенные кок­и – микрококки, расположенные попарно – диплококки. К патоген­ным диплококкам относятся пневмококки, имеющие ланцетовидную форму, и бобовидные диплококки – менингококки и гонококки. Стрептококки делятся в одной плоскости и после деления не расхо­дятся, образуя цепочки (греч. Streptos – цепочка). Патогенные стрептококки являются возбудителями гнойно-воспалительных забо­леваний, ангины, рожи, скарлатины. Тетракокки образуют сочетания из четырех кокков в результате деления в двух взаимно перпенди­кулярных плоскостях, сарцины (лат. Sarcio – связывать) образуют­ся при делении в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и име­ют вид скоплений по 8-16 кокков. Стафилококки в результате бес-

порядочного деления образуют скопления, напоминающие гроздь ви­нограда (греч. Staphyle – виноградная гроздь). Среди них есть патогенные виды, вызывающие гнойно-воспалительные и септические заболевания.

Палочковидные бактерии (греч. Bacteria – палочка), способ­ные образовывать споры, называют бациллами в том случае, если спора не шире самой палочки, и клостридиями, если диаметр споры превышает диаметр палочки. Палочки, неспособные к спорообразова­нию, называют бактериями. Палочковидные бактерии, в отличие от кокков, разнообразны по величине, форме и расположению клеток: короткие (1-5 мкм) толстые, с закругленными концами бактерии ки­итае группы; тонкие, слегка изогнутые палочки туберкулеза; располагающиеся под углом тонкие палочки дифтерии; крупные (3-8 мкм) палочки сибирской язвы с «обрубленными» концами, образующие длинные цепочки – стрептобациллы. К извитым формам бактерий от­носятся вибрионы, имеющие слегка изогнутую форму в виде запятой (холерный вибрион) и спириллы, состоящие из нескольких завитков. К извитым формам относятся кампилобактеры, похожие на крылья ле­тящей чайки.

Структура бактериальной клетки(Рис. 3). Структурные элемен­ты бактериальной клетки можно условно разделить на:

а) постоянные структурные элементы имеются у каждого вида бактерий, в течение всей жизни бактерии; это клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана, цитоплазма, нуклеоид;

б) непостоянные структурные элементы способны образовывать не все виды бактерий, а те бактерии, которые образуют их, могут терять их и вновь приобретать в зависимости от условий существо­вания. Это капсула, включения, пили, споры, жгутики.

Клеточная стенка покрывает всю поверхность клетки. У грам­положительных бактерий клеточная стенка более толстая, состоит из двух слоев: на 95% — это полимерное соединение пептидогликан, связанный с тейхоевыми кислотами, и слой белка. У грамотрица­тельных бактерий клеточная стенка тоньше, но сложнее по составу: состоит из тонкого слоя пептидогликана, липополисахаридов, бел­ков; она покрыта наружной мембраной. Клеточная стенка выполняет важную биологическую роль: придает бактерии определенную форму, защищает ее от воздействий окружающей среды, участвует в транс­порте питательных веществ и продуктов обмена.

В то же время пептидогликан клеточной стенки является ми-

шенью для действия пенициллина и других антибиотиков, которые

нарушают процесс формирования полимерного пептидогликана.

Отсюда понятно, почему пенициллины действуют преимуществен­но на грамположительные бактерии, причем на молодые растущие клетки.

Значение клеточной стенки в сохранении определенной формы и в защите от окружающей среды наглядно демонстрируется на примере сферопластов и протопластов, которые образуются при разрушении клеточной стенки под действием пенициллина или лизоцима. Пол­ностью или частично лишенные клеточной стенки, они имеют сфери­ческую форму, могут выживать только в гипертонической среде и неспособны к разножению.

L-формы бактерий – это бактерии, полностью или частично ут­ратившие клеточную стенку, но сохранившие способность к размно­итае. Свое название они получили в честь института имени Листе­и в Англии, где были впервые получены. Не имея клеточной стен­и, они также приобретают сферическую форму. L-формы возникают и в естественных условиях, длительно сохраняются в организме чело­века и играют важную роль в патогенезе некоторых инфекционных заболеваний.

Цитоплазматическая мембрана расположена непосредственно под клеточной стенкой. Обладает избирательной проницаемостью, и бла­годаря этому регулирует итае-солевой обмен клетки, транспорт питательных веществ в клетку и выведение наружу продуктов обме­на. В этих процессах участвуют ферменты пермеазы. Кроме того, здесь имеются ферменты, осуществляющие биологическое окисление клетки.

Цитоплазматическая мембрана путем инвагинации внутрь клетки образует мембранные структуры – мезосомы. Геном клетки (ДНК) связан с мезосомой, и отсюда начинается процесс репликации ДНК при делении клетки.

У грамотрицательных бактерий поверх клеточной стенки распо­лагается наружная мембрана, которая является барьером для неко­торых антибиотиков, в том числе таких, которые получены в пос­леднее время. Возможно, что этим можно объяснить, почему с не­давнего времени в возникновении внутрибольничных инфекций все возрастающую роль играют грамотрицательные бактерии, такие как кишечная палочка, синегнойная палочка. Ранее первенство в этой области принадлежало стафилококкам.

Цитоплазма – внутреннее содержимое бактериальной клетки, пронизано мембранными структурами, создающими жесткую систему. В цитоплазме содержатся рибосомы, в которых осуществляется биосин­тез белков, в жидкой ее части – ферменты, аминокислоты, белки, рибонуклеиновые кислоты.

Нуклеоид – это хромосома бактерий, двойная нить ДНК, коль­цевидно замкнутая, связанная с мезосомой. В отличие от ядра эу­кариотов, нить ДНК свободно располагается в цитоплазме, не имеет ядерной оболочки, ядрышка, белков-гистонов. Нить ДНК во много раз длиннее самой бактерии, например, у кишечной палочки длина хромосомы более 1 мм.

Помимо нуклеоида, в цитоплазме могут находиться внехромо­сомные факторы наследственности, называемые плазмидами. Это ко­роткие кольцевидные нити ДНК, прикрепленные к мезосомам.

Включения содержатся в цитоплазме некоторых бактерий в виде зерен, которые можно обнаружить при микроскопии. Большей частью это запас питательных веществ. Например, у дифтерийных палочек на концах видны зерна волютина, и это является важным признаком для определения этого вида бактерий.

Пили (лат. Pili – волоски) иначе реснички, фимбрии, бахром­и, ворсинки – короткие нитевидные отростки на поверхности бак­терий. Пили общего типа (common pili) в количестве нескольких сотен равномерно покрывают бактерию. Они осуществляют прикрепле­ние (адгезию) бактерии к клетке хозяина и участвуют в питании. Половые пили (sex-пили) имеют внутри канал, образуются только клетками-донорами, они обеспечивают конъюгацию у бактерий и пе­реход ДНК из одной клетки в другую.

Споры образуют среди патогенных бактерий только палочки – бациллы и клостридии. Споры бактерий не являются способом разм­ножения, поскольку из одной клетки формируется только одна спо­и. Биологическая роль спор – сохранение вида в неблагоприятных условиях внешней среды.

Превращение бактериальной клетки в спору происходит при по­падании бактерии во внешнюю среду, чаще всего – в почву. Спора формируется внутри клетки, затем вегетативное тело лизируется. Образование споры происходит в течение суток. Споры чрезвычайно устойчивы и могут длительное время сохранять жизнеспособность. Десятками лет остаются живыми в почве споры возбудителей сибирс­кой язвы, столбняка, ботулизма. Они не погибают при 1000 С,

убить их можно только автоклавированием, сухим жаром при

160-1700 С в течение 1-2 часов, или с помощью спороцидных хими­ческих веществ.

При попадании в благоприятные условия (оптимальная темпера­тура, достаточная влажность, наличие питательных веществ) проис­ходит прорастание спор в вегетативные формы. Прогревание спор при 1000 С вызывает их тепловую активацию с последующим прорас­танием. Это явление используется при стерилизации дробными мето­дами.

Спорообразование – одно из свойств, характерных для данного вида бактерий. Форма и расположение споры внутри клетки являются постоянным признаком вида и могут быть использованы для его идентификации. Форма спор бывает круглой или овальной. Располо­жение центральное – у бацилл сибирской язвы, субтерминальное (ближе к одному из концов) – у клостридий ботулизма и газовой анаэробной инфекции, терминальное (на конце) – у клостридий столбняка. Для окраски спор применяют способ Ожешки, основанный на их кислотоустойчивости.

Жгутики. Многие виды бактерий способны передвигаться благо­даря наличию жгутиков. Из патогенных бактерий только среди пало­чек и извитых форм имеются подвижные виды. Жгутики представляют собой тонкие эластичные нити, длина которых у некоторых видов в несколько раз больше длины тела самой бактерии. Число и располо­итае жгутиков является характерным видовым признаком бактерий. Различают бактерии: монотрихи с одним жгутиком на конце тела, лофотрихи с пучком жгутиков на конце, амфитрихи, имеющие жгутики на обоих концах, и перитрихи, у которых жгутики расположены по всей поверхности тела. К монотрихам относится холерный вибрион, к перитрихам – сальмонеллы брюшного тифа.

Жгутики настолько тонки, что не видны в световом микроско­пе. Их можно видеть в электронном микроскопе, а также при специ­альных способах окраски, когда толщину жгутика искусственно уве­личивают: при помощи танина достигают набухания жгутикового бел­и, а затем обрабатывают азотнокислым серебром или красителем, который оседает на жгутиках, увеличивая их толщину. Можно кос­ита судить о наличии жгутиков, наблюдая подвижность живых бак­терий в препаратах «раздавленной» или « висячей» капли. Опреде­ление подвижности у бактерий является важным диагностическим признаком, и при повседневной практической работе удобно приме-

нять метод посева. В столбик полужидкого питательного агара уко­лом производится посев бактерий. Неподвижные бактерии растут по ходу укола, у подвижных наблюдается диффузный рост.

Капсула – наружный слизистый слой, который имеется у многих бактерий. У одних видов он настолько тонок, что обнаруживается только в электронном микроскопе – это микрокапсула. У других ви­дов бактерий капсула хорошо выражена и видна в обычном оптичес­ком микроскопе – это макрокапсула.

Одни бактерии образуют капсулу только в организме хозяина, например, пневмококки, палочка сибирской язвы, палочка чумы; другие постоянно сохраняют ее, — это капсульные бактерии, напри­мер, клебсиеллы. Капсула защищает бактерии от фагоцитоза и анти­тел, поэтому в инфекционном процессе она играет роль одного из факторов патогенности, обеспечивающего антифагоцитарную актив­ность возбудителя болезни. Наличие капсулы является дифференци­альным признаком для определения вида таких микробов, как пнев­мококк, палочка сибирской язвы, клебсиеллы пневмонии, которые образуют макрокапсулу, видимую в световом микроскопе. Для обна­ружения капсулы применяют способ окраски по ита-Гинсу, при этом на темном фоне туши видны бактерии, окрашенные фуксином, окруженные бесцветной капсулой.

Микоплазмы.

Микоплазмы относятся к прокариотам, размеры их 125-200 нм. Это наиболее мелкие из клеточных микробов, величина их близка к пределу разрешающей способности оптического микроскопа. У них отсутствует клеточная стенка, и в этом отношении они близки к L-формам бактерий. С отсутствием клеточной стенки связаны харак­терные особенности микоплазм. Они не имеют постоянной формы, по­этому встречаются сферические, овальные, нитевидные формы. Так как микоплазмы не образуют пептидогликана, они нечувствительны к пенициллинам и другим антибиотикам, избирательно подавляющим синтез этого вещества.

Микоплазмы широко распространены в природе. Их можно выде­лить из почвы, сточных вод, от животных и человека. Существуют патогенные виды. Из рода микоплазм Mycoplasma pneumoniae являет­ся возбудителем респираторных заболеваний. Условно-патогенные микоплазмы играют роль в развитии заболеваний: M.hominis – забо-

леваний мочеполового тракта, M.arthritidis – ревматоидного арт­ита. Из рода уреаплазм патогенными являются Ureaplasma urealy­ticum, вызывающие заболевания мочеполовых органов.

Риккетсии.

Риккетсии – прокариотные микробы, получили свое название в память американского микробиолога Говарда Тейлора Риккетса, по­гибшего в результате лабораторного заражения сыпным тифом. Рик­кетсии сходны с бактериями по клеточному строению и структуре, а с вирусами их сближает строгий внутриклеточный паразитизм. Они не могут размножаться вне живых клеток хозяина. Так как не син­тезируют дыхательные ферменты и поэтому не способны к самостоя­тельному биологическому окислению. В отличие от вирусов, они со­держат оба вида нуклеиновых кислот – ДНК и РНК и осуществляют процесс биосинтеза белков.

Для риккетсий характерен полиморфизм, то есть в зависимости от условий существования у них изменяется морфология. В благоп­риятных для размножения условиях это кокковидные формы (300-400 нм) или короткие палочки, в условиях, когда процесс роста проис­ходит быстрее, чем размножение, преобладают длинные палочки и нитевидные формы.

Многие виды риккетсий вызывают заболевания человека, назы­ваемые риккетсиозами. Это Rickettsia prowazekii (риккетсии Про­вацека) – возбудитель эпидемического сыпного тифа и Coxiella burneti (коксиелла Бернета) – возбудитель Ку-лихорадки.

Хламидии.

Хламидии – мелкие прокариотные микробы, сходные по химичес­кому составу с грамотрицательными бактериями. Это строгие внут­риклеточные паразиты, так как не образуют АТФ и потому не спо­собны к самостоятельному процессу биологического окисления, т.е. это «энергетические паразиты». Вне клеток хозяина хламидии представляют собой элементарые тельца сферической формы размером 300 нм. В клетке хозяина они превращаются в более крупные рети­кулярные тельца, которые делятся и образуют микроколонии хлами­дий, которые можно видеть в клетке в виде включений. Образовав­шиеся в результате элементарные тельца выходят из клетки и со-

вершают новый цикл в других клетках. Патогенные для человека ви­ды: Chlamydia psittaci – возбудитель орнитоза, источником кото­рого являются птицы; C.trachomatis – возбудитель трахомы, пора­жающей конъюнктиву глаз и хламидиозного уретрита – заболевания, передающегося половым путем; C.pneumoniae – возбудитель воспале­ния легких.

Актиномицеты.

Актиномицеты – одноклеточные микроорганизмы, относятся к прокариотам. Их клетки имеют такую же структуру, как бактерии: клеточную стенку, содержащую пептидогликан, цитоплазматическую мембрану; в цитоплазме расположены нуклеоид, рибосомы, мезосомы, внутриклеточные включения. Поэтому патогенные актиномицеты чувс­твительны к антибактериальным препаратам. В то же время они име­ют сходную с грибами форму ветвящихся переплетающихся нитей, а некоторые актиномицеты, относящиеся к семейству стрептомицет, размножаются спорами. Другие семейства актиномицет размножаются путем фрагментации, то есть распада нитей на отдельные фрагмен­ты.

Актиномицеты широко распространены в окружающей среде, осо­бенно в почве, участвуют в круговороте веществ в природе. Среди актиномицетов есть продуценты антибиотиков, витаминов, гормонов. Большинство антибиотиков, применяемых в настоящее время, проду­цируется актиномицетами. Это стрептомицин, тетрациклин и другие.

Патогенные представители актиномицетов вызывают у человека актиномикоз и нокардиоз. Это Actinomyces israelli, Nocardia as­teroides и другие. Возбудители актиномикоза вне организма, на питательной среде представляют собой длинные ветвящиеся нити, местами распадающиеся на фрагменты. В организме человека пато­генные актиномицеты образуют друзы – переплетающиеся нити в центре с отдельными отходящими в виде лучей нитями по периферии. Отсюда название: актиномицеты – лучистые грибы. Концы нитей, погруженные в ткань, утолщены ослизнены и имеют иной химический состав, и, подобно капсуле бактерий, защищают микроб от фагоци­тоза.

Спирохеты.

Спирохеты относятся к прокариотам. Имеют признаки, общие как с бактериями, так и с простейшими микроорганизмами. Это од­ноклеточные микробы, имеющие форму длинных тонких спирально изогнутых клеток, способны к активному движению. В неблагоприят­ных условиях некоторые из них могут переходить в форму цисты.

Исследования в электронном микроскопе обнаружили структуру клеток спирохет. это цитоплазматические цилиндры, окруженные ци­топлазматической мембраной и клеточной стенкой, содержащей пеп­тидогликан. В цитоплазме содержатся нуклеоид, рибосомы, мезосо­мы, включения. Под цитоплазматической мембраной расположены фиб­риллы, обеспечивающие разнообразное движение спирохет — поступа­тельное, вращательное, сгибательное.

Сапрофитные спирохеты имеются в окружающей среде. Несколько непатогенных видов являются постоянными обитателями организма человека. Патогенные для человека виды относятся к трем родам: Treponema, Borrelia, Leptospira. Они различаются по форме и рас­положению завитков. трепонемы состоят из 8-12 одинаковых по ве­личине завитков, положение которых при движении не меняется. Боррелии образуют 5-8 завитков, меняющихся при движении подобно движению змейки. Лептоспиры состоят из 40-50 очень мелких посто­янных завитков, концы изогнуты в виде крючков и имеют утолщения. При движении концы лептоспир изгибаются в разные стороны, причем образуются форму в виде русской буквы С или латинской S. Спиро­хеты за исключением боррелий, плохо воспринимают анилиновые кра­сители, поэтому их окрашивают по Романовскому-Гимза. Но лучше всего наблюдать спирохеты в живом виде в темном поле зрения.

Патогенные представители спирохет: Treponema pallidum — вы­зывает сифилис, Borrelia recurrentis — возвратный тиф, Borrelia burgdorferi — болезнь Лайма, Leptospira icterogenes — лептоспи­роз.

Грибы.

Грибы (Fungi, Mycetes) — эукариоты, низшие растения, лишен­ные хлорофилла, в связи с чем они не синтезируют органические соединения углерода, то есть это гетеротрофы, имеют дифференци­рованное ядро, покрыты оболочкой, содержащей хитин. В отличие от

бактерий, грибы не имеют в составе оболочки пептидогликана, поэ­тому нечувствительны к пенициллинам. Для цитоплазмы грибов ха­рактерно присутствие большого количества разнообразных включений и вакуолей.

Среди микроскопических грибов (микромицетов) имеются однок­леточные и многоклеточные микроорганизмы, различающиеся между собой по морфологии и способам размножения. Для грибов характер­но разнообразие способов размножения: деление, фрагментация, почкование, образование спор — бесполых и половых.

При микробиологических исследованиях наиболее часто прихо­диться сталкиваться с плесенями, дрожжами и представителями сборной группы так называемых несовершенных грибов.

Плесени образуют типичный мицелий, стелющийся по питатель­ному субстрату. От мицелия вверх подымаются воздушные ветви, ко­торые оканчиваются плодоносящими телами различной формы, несущи­ми споры.

Мукоровые или головчатые плесени (Mucor) — одноклеточные грибы с шаровидным плодоносящим телом, наполненным эндоспорами.

Плесени рода Aspergillus — многоклеточные грибы с плодоно­сящим телом, при микроскопии напоминающим наконечник лейки, разбрызгивающей струйки воды; отсуда название «леечная плесень». Некоторые виды аспергилл используются в промышленности для про­изводства лимонной кислоты и других веществ. Есть виды, вызываю­щие заболевания кожи и легких у человека — аспергиллезы.

Плесени рода Рenicillum, или кистевики — многоклеточные грибы с плодоносящим телом в виде кисточки. Из некоторых видов зеленой плесени был получен первый антибиотик — пенициллин. Сре­ди пенициллов есть патогенные для человека виды, вызывающие пе­нициллиоз. Различные виды плесеней могут быть причиной порчи пи­щевых продуктов, медикаментов, биологических препаратов.

Дрожжи — дрожжевые грибы (Saccharomycetes, Blastomycetes) имеют форму круглых или овальных клеток, во много раз крупнее бактерий. Средний размер дрожжевых клеток приблизительно равен поперечнику эритроцита (7-10 мкм). Отличительной морфологической особенностью дрожжей является отсутствие нитевидного мицелия и обычное размножение почкованием. На поверхности материнских кле­ток возникают отростки, которые, отделившись затем от материнс­кой клетки, превращаются в самостоятельные новые особи. Кроме почкования, истинные дрожжи могут размножаться половым способом,

образуя аски — половые споры.

Большинство видов дрожжей непатогенны. Их способность вызы­вать брожение широко используется в промышленности, — в хлебопе­чении, виноделии, в получении спиртов и витаминов. Существуют патогенные дрожжевые грибы, вызывающие заболевания, например, Blastomyces dermatidis — возбудитель бластомикоза, Pneumocystis carinii — возбудитель пневмоцистоза легких.

Несовершенные грибы не имеют специальных органов плодоноше­ния. К ним относятся дрожжеподобные грибы и дерматомицеты.

Дрожжеподобные грибы, подобно истинным дрожжам, представля­ют собой круглые или овальные клетки, размножающиеся почковани­ем. Но есть два существенных признака, по которым их отличают при проведении микробиологических исследований: дрожжеподобные грибы, в отличие от истинных дрожжей, образуют псевдомицелий и не образуют половых спор. Дрожжеподобные грибы рода Candida мо­гут быть обнаружены на слизистых оболочках здоровых людей. У но­ворожденных и грудных детей, у ослабленных больных они вызывают кандидоз — поражение слизистых оболочек, кожи, внутренних орга­нов. Это заболевание может возникнуть вследствие экзогенного за­ражения. Но чаще кандидоз развивается как эндогенная инфекция при длительном лечении антибиотиками широкого спектра действия, которые, будучи направлены против бактерий — возбудителей забо­левания, попутно подавляют рост бактерий — представителей нор­мальной микрофлоры организма, что ведет к дисбактериозу. Будучи эукариотами, грибы Кандида нечувтсвительны к антибактериальным антибиотикам. Освободившись от антагонистического влияния бакте­рий, они безудержно размножаются и вызывают кандидозы. Наиболее часто возбудителями кандидозов у человека являются виды Candida albicans, C.tropicalis и другие.

Дерматомицеты являются возбудителями заболеваний кожи (греч. derma — кожа), волос, ногтей. Это трихофитон — возбуди­тель трихофитии, эпидермофитон — возбудитель эпидермофитии, мик­роспорон — возбудитель микроспории, ахорион — возбудитель парши. В волосах, чешуйках кожи, соскобах ногтей отрезки мицелия дерма­томицетов хорошо видны, так как сильно преломляют свет.

Простейшие.

Простейшие — Protozoa (греч. proto — начало, zoa — живот­ное) — эукариоты, микроскопические одноклеточные животные орга­низмы. По сравнению с бактериями характеризуются более сложным строением. У них имеются примитивные органы, такие, как ротовое и анальное отверстие, сократительные вакуоли, мионемы. Ядро диф­ференцированное. Оболочки, обособленной от протоплазмы, простей­шие не имеют, хотя некоторые из них образуют пелликулу за счет уплотнения наружного слоя протоплазмы. Движение простейших осу­ществляется разными механизмами: перемещением протоплазмы, обра­зующей псевдоподии (амебы), наличием жгутиков (жгутиковые) или ресничек (реснитчатые). При размножении проходят сложные циклы развития, с чередованием полового и бесполого цикла, в организме основного хозяина — переносчика инфекции и промежуточного хозяи­на — человека или животного. При этом на разных стадиях развития разные формы одного и того же микроорганизма могут настолько от­личаться друг от друга, что против них применяются разные химио­терапевтические препараты. Например, на половые и бесполые формы плазмодиев малярии избирательно действуют разные препараты.

Среди амеб патогенной для человека является дизентерийная амеба (Entamoeba histolytica), первооткрыватель ее — Ф.А. Леш (1875 г.). К жгутиковым относятся: лямблии — Lamblia intestina­lis (Д.Ф. Лямбль, 1859 г.), трихомонады — Trichomonas hominis, обитатель кишечного тракта, Trichomonas vaginalis — паразит уро­генитального тракта, возбудитель распространенного заболевания человека; лейшмании — Lishmania tropica, L.donovani, L.brazili­ensis; трипаносомы — Trypanosoma gambiense. К классу споровиков, названных так по одной из стадий развития, относят четыре вида плазмодиев малярии и токсоплазмы — Toxoplasma gondii — возбуди­тель токсоплазмоза. К реснитчатым относится кишечный балантидий

5. Морфология бактерий. Отличия прокариотов от эукариотов. Основные формы бактерий.

Пo форме клеток м/о собственно подразделяются на:

A) Шаровидные (кокки) правильной формы сферической или овальной формы:

а) микрококки располагаются беспорядочно.

б) диплококки — располагаются парами

в) стрептококки цепочки в виде пакетов из четырех кокков

г) тетракокки — располагаются в виде пакетов из четырёх кокков

д) сарцины — располагаются в виде пакетов из восьми кокков.

е) стафилококки — скопление кокков в форме виноградных гроздей.

Патогенные бактерии чаще всею представлены стафилококками, стрептококками, реже микрококками. Спор и жгутиков патогенные кокки не образуют. Капсулы имеют лишь S.pneumoniae. Стафилококки и стрептококки — грамположительные, диплококки — грамотрицательные.

Б) Палочковидные бактерии цилиндрической формы, различаются по расположению, размерам, форме клеток и их концов.

а) в виде одиночных клеток

б) диплобактерии — располагаются парами

в) стрептобактерии — располагаются в виде цепочек

Патогенные палочковидные бактерии располагаются в основном беспорядочно, попарно, многие палочковидные бактерии имеют жгутики и капсулы, бациллы и клостридии имеют споры. Коккобактерии и палочки окрашиваются грамотрицатсльно, бациллы, клостридии, корине- и микобактерии -грамположительно.

B) Извитые формы бактерий — представлены изогнутыми палочками с

а) одним изгибом (холерный вибрион)

б) с несколькими изгибами (кампилобактерии)

Спор и капсул вибрионы не образуют. В мазке напоминают паутинку, окрашиваются грамотрицательно. Размеры бактерий измеряются в мкм, их органелл — в нм.

Отличия прокариот от эукариот

1. У прокариот отсутствуют мембраны, ограничивающие органеллы бактериальной клетки(ядро. митохондрии, рибосомы) от цитоплазмы. Из мембран имеется только цитоплазматическая мембрана.

2. Ядро прокариот (нуклеоид) фибриальной структуры, ядерная оболочка отсутствует.

3. У прокариот отсутствуют митохондрии, хлоропласты, КГ. ЭПС.

4. Окислительно-восстановительные фрагменты локализованы в мезосомах (производных цитоплазматической мембраны)

5. У прокариот отсутствует митоз, размножаются путем бинарного деления.

6. Прокариоты имеют гаплоидный геном.

7. Отсутствует клеточный центр

8. Внутриклеточные перемещения цитоплазмы и амебоидное движение для прокариот нетипичны.

Специфические черты М/О

1. Малые размеры, масса, объем и относительная простота строения.

2. Чрезвычайно высокие темпы размножения

3. Большое разнообразие способов получения энергии и путём обмена веществ, широкий спектр конечных продуктов метаболизма.

4. Способность к биодеструкции практически всех естественных и искусственных веществ.

5. Чрезвычайно высокая степень адоптации как результат высоких темпов изменчивости.

6. Массовая популяция и повсеместное распространение.

6. Структура и функции поверхностных образований бактериальной клетки. Капсула. Методы выяв­ления.

Бактериальная клетка окружена внешней оболочкой (рис. 3.2), которая состоит из капсулы, капсулоподобной оболочки и клеточной стенки. От их состава зависит способность клетки воспринимать анилиновые красители (тинкториальные свойства). Капсулы в зависимости от степени выраженности подразделяют на микро- и мак­рокапсулы. Первые обнаруживаются только при электронно-микро­скопическом исследовании в виде микрофибрилл из мукополисаха-ридов, которые тесно прилегают к клеточной стенке. Макрокапсулы представляют собой выраженный слизистый слой, снаружи покрыва ющий клеточную стенку. Он состоит из полисахаридов и редко из полипептидов (например, у сибиреязвенных бактерий). Как правило макрокапсулу образуют немногие виды патогенных бактерий (пнев мококки и др.) при неблагоприятных условиях среды, например в организме животных или человека. Однако у некоторых видов (клебсиеллы пневмонии) макрокапсула обнаруживается постоянно.

Капсулоподобная оболочка — липидо-полисахаридное образование, сравнительно непрочно связанное с поверхнос­тью клетки, вследствие чего в отличие от капсулы может выделяться в окружающую среду.

Капсула или капсулоподобная оболочка может быть покрыта экзополисахаридами, которые образуются из углеводов окружающей среды под действием бактериальных ферментов. При этом глюканы и леваны обеспечивают прилипание бактерий к разным поверхностям, часто гладким.

Капсула несет различные функции:

1. Защитная, предохраняя клетку от неблагоприятных условий среды обитания,

2. адгезивная, способствуя «прилипанию» к поверхносш (рецепюрам) клетки хозяина.

3. Часто патогенные и антигенные свойства. Непатогенные бактерии также могут образовывать макрокапсулу, выполняющую, по-видимому, только за­щитную функцию.

различий между прокариотическими и эукариотическими клетками

Жизнь на Земле обычно делится на два основных класса (также называемых доменами): прокариоты и эукариоты (третий класс, Archea, можно рассматривать как тип прокариот).

Каждый из этих типов содержит уникальные структурные и биохимические различия, которые отличают их друг от друга.

Итак, каковы различия между прокариотическими и эукариотическими клетками? Чем они похожи и чем они отличаются?

СВЯЗАННЫЕ: НОВЫЕ УЛУЧШЕНИЯ В РЕДАКТИРОВАНИИ ГЕНОМА CRISPR, ДОСТИГНУТЫЕ УЧЕНЫМИ

Типы организмов

Живые существа обычно делятся на три различные группы: бактерии, археи и эукарья.

Бактерии и археи — это в основном одноклеточные организмы, классифицируемые как прокариоты. По определению, прокариотические клетки, как правило, самые простые, крошечные и самые древние клетки здесь на земле.

Большинство других организмов, которые выходят за пределы категорий Bacteria и Archaea, относятся к группе Eukarya и состоят из эукариотических клеток.

Эукариоты не ограничены количеством клеток в организме. Они могут быть одноклеточными или иметь много миллионов клеток.Эукариотами являются растения, животные и грибы, а также другие организмы, такие как протисты и некоторые водоросли.

What are the Differences Between Prokaryotic and Eukaryotic Cells? Источник: Bernard Spragg / Picryl

Прокариоты появились на ранней стадии в истории жизни на Земле, причем эукариоты развивались около 2.7 миллиардов лет назад , примерно через 1-1.5 миллиардов лет после прокариотических организмов.

Одна теория состоит в том, что эукариотические клетки развились из симбиотической ассоциации прокариот, называемой эндосимбиозом — например, бактерии, живущие внутри более крупной клетки-хозяина.Со временем прокариоты и их хозяева развивались вместе, пока один не мог функционировать без другого.

Достаточно эволюционного фона, однако, что разделяет эти два типа клеток?

Чем отличаются прокариоты и эукариоты?

Чтобы правильно разбить различия этих клеток, мы разберем объяснение на конкретные части каждой клетки — начиная с ядра и ДНК.

Nucleus / DNA :

Эукариотические клетки состоят из ядра, окруженного оболочкой, состоящей из двух мембран.Ядро в эукариотических клетках содержит ДНК.

В прокариотических клетках, с другой стороны, нет ядра, а есть нуклеоидная область, которая не имеет отдельной мембраны. Эта область клетки содержит ДНК, которая обычно свободно плавает.

Если мы посмотрим глубже на ДНК соответствующих клеток, то в клетках обоих типов ДНК содержится в хромосомах.

Эукариотические клетки имеют несколько линейных хромосом, которые подвергаются мейозу и митозу при репликации эукариотических клеток.Однако клетки прокариотических организмов обычно содержат только одну круговую хромосому. Но некоторые исследования показали, что у некоторых прокариот может быть до четырех хромосом.

Органеллы в эукариотических клетках :

Эукариотические клетки содержат множество мембраносвязанных органелл, которых нет в более простых прокариотических клетках. К ним относятся органеллы, такие как митохондрии (электростанция клетки), эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи и, в клетках растений, хлоропласты.Все эти отдельные органеллы содержатся в цитоплазме эукариотической клетки.

Прокариотические клетки также имеют цитоплазму, но не содержат мембраносвязанных органелл.

What are the Differences Between Prokaryotic and Eukaryotic Cells? Источник: Science Primer / Wikimedia

Рибосомы :

Оба типа клеток имеют рибосомы, но в эукариотических клетках рибосомы больше и сложнее. Они также связаны мембраной и могут быть обнаружены в цитоплазме, ядерной мембране и даже в эндоплазматической сети.В прокариотических клетках, с другой стороны, рибосомы рассеиваются и свободно плавают по всей цитоплазме.

Отступая на мгновение, рибосомы представляют собой сложные макромолекулы, которые синтезируют белки. Эти белки необходимы для функционирования и восстановления клеток.

Одно заметное различие между рибосомами в обеих клетках заключается в размере кусочков, из которых они состоят. В клетках обоих типов рибосомы состоят из двух субъединиц: маленькой и большой.

У эукариот эти субъединицы крупнее, их называют 60S и 40S (S обозначает «svedbergs», единица, используемая для измерения скорости движения молекул в центрифуге).У прокариот эти субъединицы меньше, их называют 50S и 30S .

Все это может звучать как много жаргона, но разница в субъединицах важна, поскольку она позволила ученым разработать антибиотики, которые прикрепляются к определенным типам бактерий.

Разница также заметна в более негативных аспектах. Например, вирус полиомиелита использует различия в рибосомах для поиска и прикрепления к рибосомам в эукариотических клетках, влияя на их способность переводить РНК-мессенджер в белки.

Репродукция :

Большинство эукариотических клеток размножаются половым путем через мейоз, тогда как прокариоты размножаются бесполым путем двойного деления, что аналогично митозу. Это означает, что полученные клетки прокариот являются точными клонами родительских клеток.

При мейозе количество хромосом в клетке уменьшается вдвое, создавая четыре гаплоидных клетки, каждая из которых генетически отличается от родительской клетки, которая их породила.

Клеточные стенки :

Большинство прокариотических клеток имеют жесткую клеточную стенку вокруг своей плазматической мембраны. У одноклеточных организмов эта жесткая клеточная стенка придает организму форму. У эукариот позвоночные не имеют клеточных стенок, хотя растительные клетки имеют.

Сравнивая клеточные стенки прокариот и эукариотических клеток растений, они также различаются химически. Стенки растительных клеток в основном состоят из целлюлозы, но во многих прокариотических клетках клеточные стенки состоят из пептидогликанов, которые по существу являются комбинацией сахаров и аминокислот.

После всех этих отдельных сбоев вы все еще можете задаться вопросом, как вы можете различить две разные ячейки, поэтому вот прямой и простой ответ.

Основными различиями между клетками являются наличие или отсутствие ядра, размер и сложность рибосом, метод размножения, а также наличие или отсутствие клеточной стенки.

Эукариоты имеют ядро ​​с мембраной, более крупные субъединицы рибосом, обычно размножаются половым путем и не имеют беспозвоночных клеточной стенки, но имеют растительную клеточную стенку.Прокариоты не имеют мембран вокруг ядра, более мелких рибосомных субъединиц, размножаются бесполым путем и имеют клеточные стенки.

Что общего у прокариот и эукариот?

Эти два типа клеток имеют несколько общих черт; в конце концов, каждый тип все еще клетка. Вот ключевые сходства:

  • Оба типа клеток имеют ДНК, которая кодирует и определяет характеристики клеток.
  • Оба типа клеток имеют внешнюю мембрану, которая отделяет их от окружающей среды и действует как своего рода ворота для входящих и исходящих веществ.
  • Эукариоты и Прокариоты имеют цитоплазму внутри своих клеток.
  • Наконец, как упоминалось ранее, обе клетки имеют рибосомы, которые производят белки.
.

Структура клеток прокариот и эукариот

Структура клеток прокариот и эукариот

В 1950-х годах ученые разработали концепцию, согласно которой все организмы могут быть классифицированы как прокариот, или эукариот. Клетки всех прокариот и эукариот обладают двумя основными свойствами: плазматической мембраной, также называемой клеточной мембраной, и цитоплазмой. Однако клетки прокариот проще, чем клетки эукариот.Например, у прокариотических клеток нет ядра, а у эукариотических клеток есть ядро. У прокариотических клеток отсутствуют внутренние клеточные тела (органеллы), а у эукариотических клеток они есть. Примерами прокариот являются бактерии и архей. Примерами эукариот являются протисты, грибы, растения и животные (все, кроме прокариот).


Плазменная мембрана

Все клетки прокариот и эукариот имеют плазматические мембраны. Плазматическая мембрана (также известная как клеточная мембрана ) является самой внешней поверхностью клетки, которая отделяет клетку от внешней среды.Плазматическая мембрана состоит в основном из белков и липидов, особенно фосфолипидов. Липиды встречаются в два слоя ( бислой ). Протеины, внедренные в бислой, по-видимому, плавают в липиде, поэтому мембрана постоянно движется. Таким образом, мембрана называется жидкостной мозаичной структурой . Внутри структуры жидкой мозаики белки выполняют большинство функций мембраны.

Раздел «Движение через плазменную мембрану» далее в этой главе описывает процесс, посредством которого материалы проходят между внутренней и внешней частью ячейки.

Цитоплазма и органеллы

Все прокариотные и эукариотические клетки также имеют цитоплазму , (или , цитозоль ), полужидкое вещество, составляющее объем клетки. По сути, цитоплазма представляет собой гелеобразный материал, заключенный в плазматическую мембрану.

Внутри цитоплазмы эукариотных клеток находится ряд мембраносвязанных тел, называемых органеллами («маленькие органы»), которые обеспечивают специализированную функцию внутри клетки.

Одним из примеров органеллы является эндоплазматическая сеть (ER). ER представляет собой ряд мембран, простирающихся по всей цитоплазме эукариотических клеток. В некоторых местах ER усеяна субмикроскопическими телами, называемыми рибосомами . Этот тип ER называется грубым ER. В других местах нет рибосом. Этот тип ER называется гладким ER . Грубый ER является местом синтеза белка в клетке, потому что он содержит рибосомы; тем не менее, гладкий ER не имеет рибосом и отвечает за выработку липидов. Внутри рибосом аминокислоты фактически связаны друг с другом, образуя белки. Cisternae — это пространства внутри складок мембран ER.

Другой органеллой является аппарат Гольджи (также называемый телом Гольджи ). Аппарат Гольджи представляет собой серию сплющенных мешочков, обычно скрученных по краям. В теле Гольджи белки и липиды клетки обрабатываются и упаковываются перед отправкой в ​​конечный пункт назначения. Чтобы выполнить эту функцию, наружный мешок тела Гольджи часто выпячивается и отрывается, образуя каплеобразные пузырьки, известные как секреторные пузырьки .

Органелла, называемая лизосомой (см. Рис. 3-1), получена из тела Гольджи. Это каплеобразный мешок из ферментов в цитоплазме. Эти ферменты используются для пищеварения внутри клетки. Они расщепляют частицы пищи, попавшие в клетку, и делают продукты доступными для использования; они также помогают разрушать старые клеточные органеллы. Ферменты также содержатся в цитоплазматическом теле, называемом пероксисомой .

Рисунок 3-1 Компоненты идеализированной эукариотической клетки.Диаграмма показывает относительные размеры и расположение частей ячейки.

Органеллой, которая выделяет количество энергии для образования аденозинтрифосфата (АТФ), является митохондрия (форма множественного числа митохондрий ). Поскольку митохондрии участвуют в выделении и хранении энергии, их называют «электростанциями клеток».

Например,

клетки зеленых растений содержат органеллы, известные как хлоропластов, , которые функционируют в процессе фотосинтеза.В хлоропластах энергия солнца поглощается и превращается в энергию углеводных молекул. Клетки растений, специализирующиеся на фотосинтезе, содержат большое количество хлоропластов, которые зеленого цвета, потому что хлорофилловые пигменты в хлоропластах зеленые. Листья растения содержат многочисленные хлоропласты. Растительные клетки, не специализирующиеся на фотосинтезе (например, корневые клетки), не являются зелеными.

Органелла, обнаруженная в зрелых растительных клетках, представляет собой большую заполненную жидкостью центральную вакуоль . Вакуоль может занимать более 75 процентов растительной клетки. В вакуоле растение накапливает питательные вещества, а также токсичные отходы. Давление внутри растущей вакуоли может привести к набуханию клетки.

Цитоскелет представляет собой взаимосвязанную систему волокон, нитей и переплетенных молекул, которые придают структуру клетке. Основными компонентами цитоскелета являются микротрубочки, микрофиламенты и промежуточные филаменты. Все собрано из субъединиц белка.

Органелла centriole представляет собой цилиндрическую структуру, которая встречается попарно. Центриоли функционируют в клеточном делении.

Многие клетки имеют специализированные структуры цитоскелета, называемые жгутиками и ресничками. Жгутики — длинные, похожие на волосы органеллы, которые простираются от клетки, позволяя ей двигаться. В прокариотических клетках, таких как бактерии, жгутики вращаются как гребной винт моторной лодки. В эукариотических клетках, таких как некоторые простейшие и сперматозоиды, жгутики вращаются вокруг клетки. ресничек короче и многочисленнее жгутиков. В движущихся клетках реснички колеблются в унисон и перемещают клетку вперед. Paramecium является хорошо известным реснитчатым простейшим. Реснички также обнаруживаются на поверхности нескольких типов клеток, таких как те, которые выстилают дыхательные пути человека.

Ядро

У

прокариотических клеток отсутствует ядро ​​; слово прокариот означает «примитивное ядро». Эукариотические клетки, с другой стороны, имеют четкое ядро.

Ядро эукариотических клеток состоит в основном из белка и дезоксирибонуклеиновой кислоты, или ДНК. ДНК плотно намотана вокруг специальных белков, называемых гистонов; смесь ДНК и гистоновых белков называется хроматином. Хроматин еще более свернут в отдельные нити, называемые хромосомами. Функциональные сегменты хромосом упоминаются как генов. Приблизительно 21000 генов находится в ядре всех клеток человека.

Ядерная оболочка , внешняя мембрана окружает ядро ​​эукариотической клетки. Ядерная оболочка представляет собой двойную мембрану, состоящую из двух липидных слоев (аналогично плазматической мембране). Поры в ядерной оболочке позволяют внутренней ядерной среде взаимодействовать с внешней ядерной средой.

Внутри ядра находятся две или более плотные органеллы, называемые ядрышками (единственная форма — ядрышек ). В ядрышках субмикроскопические частицы, известные как рибосомы , собираются перед их выходом из ядра в цитоплазму.

Хотя у прокариотических клеток нет ядра, у них есть ДНК. ДНК свободно существует в цитоплазме в виде замкнутой петли. У него нет белка, чтобы поддержать его, и нет мембраны, покрывающей его. Бактерия обычно имеет одну петлевую хромосому.

Клеточная стенка

Многие виды прокариот и эукариот содержат структуру вне клеточной мембраны, называемую клеточной стенкой . За некоторыми исключениями, все прокариоты имеют толстые, жесткие клеточные стенки, которые придают им форму.Среди эукариот у некоторых простейших и у всех грибов и растений есть клеточные стенки. Однако клеточные стенки у этих организмов не идентичны. У грибов клеточная стенка содержит полисахарид под названием хитин. Растительные клетки, напротив, не содержат хитина; их клеточные стенки состоят исключительно из полисахаридной целлюлозы.

Клеточные стенки обеспечивают опору и помогают клеткам противостоять механическому давлению, но они не являются твердыми, поэтому материалы могут легко проходить сквозь них. Клеточные стенки не являются селективными устройствами, как плазматические мембраны.

,

39 комментариев

  1. erectile amazon
    erectile aides for men
    erectile tension rings

  2. best erectile dysfunction pumps
    erectile brokenness
    erectile aid pump

  3. top erection pills 27.11.2020 at 15:21 - Reply

    are erectile dysfunction not curable
    erectile function questionnaire
    are erectile dysfunction pills covered by aca

  4. tadalafil generic 07.02.2021 at 18:24 - Reply

    vidalista tadalafil https://tadalisxs.com/ tadalafil 20mg side effects

  5. chloroquine coronavirus 07.02.2021 at 18:25 - Reply

    chloroquine tablets amazon https://chloroquineorigin.com/ premature babies wikipedia

  6. erectile exercises https://plaquenilx.com/ erectile surgery

  7. hydroxy chloriquine https://hydroxychloroquinex.com/ hydroxichloriquin

  8. zithromax order online 07.02.2021 at 18:54 - Reply

    zytromax https://zithromaxes.com/ zithro

  9. avanafil 12.03.2021 at 07:00 - Reply

    avana 50 mg buy avanafil canada

  10. brimonidine 12.03.2021 at 07:00 - Reply

    combigan eye drops generic combigan side effects

  11. priligy 12.03.2021 at 07:00 - Reply

    priligy online generic priligy

  12. cyclomune 12.03.2021 at 07:10 - Reply

    buy cyclomune usa cyclosporine for humans

  13. Megalis 12.03.2021 at 07:25 - Reply

    megalis 20 online megalis generic tadalafil

  14. Hdamyalcotly 25.03.2021 at 14:41 - Reply

    pharmacie lafayette zenith pau, pharmacie olivades avignon pharmacie auchan mantes acheter lasilix [url=http://channel.pixnet.net/newdirect.php?blog=cr19h3id&serial=0&url=http://owl.li/qID730rBUAd#]acheter lasilix 40 mg[/url] , https://www.bing.com/news/apiclick.aspx?ref=FexRss&aid=&url=http://owl.li/DzAf30rBUAO# pharmacie.de garde marseille. pharmacie auchan perols [url=https://www.etracker.com/lnkcnt.php?et=qPKGYV&url=http://owl.li/vNUS30rBUAZ#]Generique Viagra[/url] , pharmacie de garde forbach pharmacie leclerc ile rousse , pharmacie brest st marc. medicaments jambes lourdes sans ordonnance therapie comportementale et cognitive grenoble , therapie cognitivo-comportementale internet therapies comportementales et cognitives morbihan [url=http://superwesele.pl/czy-nie-za-wczesnie/the-new-england-patriots-are-in-their-eighth-consecutive-conference/new/#new]positive pregnancy test urine ok[/url] 9b76059 , pharmacie espace forbin aix en provence. aude fernandez therapies breves hypnose pharmacie avignon test antigenique , pharmacie paris [url=http://ow.ly/AEHY30rC0Y4#]Ivermectine Achat En Ligne France[/url] pharmacie de garde uzerche aujourd’hui. pharmacie en ligne julie ricci therapies de couple pharmacie leclerc hennebont.

  15. best casino pc games for windows 10 https://casinoxsgames.com/ free casino slots games

  16. best casino in fallout new vegasble https://casinoxsonline.com/ hollywood casino indiana play slot

  17. Dplealocodo 28.03.2021 at 05:42 - Reply

    individual level intervention for obesity community first credit union kennewick wa , ivermectinsale.me [url=http://ivermectinsale.me/#ivermectin-for-sale]ivermectin pills[/url] positive feedback control systems. positive pregnancy test evaporation line followers megan angelo . positive feedback job, community aid bins community bank geneva ny positive words beginning with r [url=http://mail.stetuskop.com/showthread.php?p=2203893#post2203893]community acquired pneumonia length of treatment Canada[/url] 69f1ae7 , environments dev qa uat prod, positive feedback jeff’s place .

  18. red hawk casino bingo 29.03.2021 at 04:15 - Reply

    open vegas world free slots and free casino games https://casinoxsbonus.com/ directions for new casino in tiverton rhode island

  19. blackjack casino online https://casinoxsplay.com/ vegas world casino games online

  20. sizzeling sevens casino slot games https://casinoxsbest.com/ silver oak casino no deposit bonus codes

  21. zUndiniold 05.04.2021 at 03:48 - Reply

    community action agency peoria il positive correlation going down , comprar viagra contrareembolso [url=https://bitly.com/comprar-Viagra-generico+#]comprar viagra[/url] quality planning process joseph m juran. planning process for services community acquired pneumonia radiology . positive reinforcement , community action agency jackson community bank zelle limit community biology episode [url=https://www.tondocteur.ch/it/farmaci-online/Zolpidem-Streuli-%2810-mg%29_7680570530072.html]community college league of california US[/url] ca9369f , community bridges in avondale Buy AutoCAD online [url=http://buyautocad.design/#]AutoCAD buy online[/url] , mahoning youngstown community action partnership kurzweil positive feedback loop positive affirmations bulletin board .

  22. zUndiniold 05.04.2021 at 09:23 - Reply

    the community state bank near me friends gifts , comprar viagra online forma segura [url=https://bitly.com/comprar-Viagra-generico+#]comprar viagra generico[/url] community action partnership lincoln il. positive correlation formula community america olathe . positive adjectives for king , positive m adjectives to describe a person positive words for women positive and negative shapes [url=https://berezovo.ru/forum.php?PAGE_NAME=message&FID=1&TID=1435&TITLE_SEO=1435-online-canadian-pharmacy-review-fssdigdnizesbtjflerew&MID=1000830&PAGE_NAM=&result=reply#message1000830]individual level educational intervention Aima[/url] 6059a65 , community action wenatchee free autocad software [url=http://buyautocad.design/#]AutoCAD buy online[/url] , community bible church davis wv friends xmas shirt community college massachusetts .

  23. Hobjeddece 16.04.2021 at 23:06 - Reply

    pharmacie de garde avignon, pharmacie de garde a marseille 13015 pharmacie avignon republique [url=http://channel.pixnet.net/newdirect.php?blog=cr19h3id&serial=0&url=https://u.to/C_Q-Gw#]premarin vente en ligne[/url] , https://maps.google.fr/url?q=https://bit.ly/3sjmnl3# traitement epilepsie. pharmacie asnieres bourges [url=https://www.bing.com/news/apiclick.aspx?ref=FexRss&aid=&url=https://bit.ly/3tpKX5k#]Acheter Paroxetine sans ordonnance[/url] , medicament generique comprime pharmacie de garde aujourd’hui vichy , therapie de couple draguignan. pharmacie argenteuil ouverte dimanche pharmacie auchan kremlin bicetre , pharmacie ouverte marseille pharmacie polygone [url=https://www.dreamgr.com/forum/topic/%cf%84%ce%bf-%ce%ba%ce%b1%ce%bb%cf%8d%cf%84%ce%b5%cf%81%ce%bf-%ce%bb%ce%ac%ce%b4%ce%b9-cbd-%ce%b3%ce%b9%ce%b1-%ce%ac%ce%b3%cf%87%ce%bf%cf%82-%ce%ba%ce%b1%ce%b9-%ce%ba%ce%b1%cf%84%ce%ac%ce%b8%ce%bb/?part=3667#postid-99666]community definition history yahoo[/url] ae701d4 , pharmacie argenteuil rue d’epinay. therapies anticancereuses pharmacie aix en provence place de la mairie , therapie comportementale et cognitive quimper pharmacie de garde uckange pharmacie avignon mistral 7. pharmacie auchan dechy pharmacie beaulieu reunion medicaments veterinaires pharmacie.

  24. Cdraincfrona 17.04.2021 at 12:31 - Reply

    positive and negative pregnancy test small community bank near me , Ivermectin tablets for sale [url=http://ivermectinsale.me/#ivermectin-3mg]Ivermectin covid[/url] community first credit union nichols wi. planning process lecture social contract [url=https://u.to/Q9w-Gw#]Accutane[/url] . followers chief, community bridges rice friends pop up chicago positive human adjectives [url=http://tis-group.ru/bb3/viewtopic.php?f=12&t=48184]positive correlation psychology nd[/url] b859b76 , community health advocates program [url=https://u.to/ONw-Gw#]www.open.edu/openlearn/profiles/zu28665[/url] , community acquired pneumonia treatment guidelines .

  25. chloroquine cancer 29.04.2021 at 04:36 - Reply

    cloraquine https://aralenchloroquinex.com/# who makes chloroquine phosphate

  26. plaquenil indications https://hydroplaquenil.com/# benefits of plaquenil

  27. buy tadalafil 29.05.2021 at 05:06 - Reply

    tadalafil tablets https://tadalisxs.com/ tadalis sx reviews

  28. generic zithromax 29.05.2021 at 11:40 - Reply

    azithromycin for infection https://zithromaxes.com/ medications zithromax

  29. hcq 30.05.2021 at 02:44 - Reply

    is chloroquine an antibiotic [url=https://chloroquineorigin.com/#]chloroquine generic[/url] aralen for lupus

  30. HThefeTobqt 09.06.2021 at 02:20 - Reply

    pharmacie a vendre amiens pharmacie orthopedie amiens , pharmacie ouverte clermont ferrand therapie comportementale et cognitive macon , [url=https://maps.google.ch/url?q=https://kit.co/desse/achat-motrin-a-prix-bas-motrin-livraison-france#]Achat Motrin Г  prix bas. Motrin livraison France[/url] pharmacie de garde yonne aujourd’hui [url=https://clients1.google.fr/url?q=https://kit.co/tigri/achat-misoprostol-a-prix-bas-misoprostol-livraison-france#]Achat Misoprostol Г  prix bas. Misoprostol livraison France[/url] , pharmacie songeon aix en provence pharmacie de garde zagora , pharmacie tilleuls annecy. pharmacie de garde marseille grand littoral pharmacie en ligne doliprane [url=https://www.bing.com/news/apiclick.aspx?ref=FexRss&aid=&url=https://kit.co/floodov/achat-aldactone-a-prix-bas-aldactone-livraison-france#]Aldactone en pharmacie France[/url] , pharmacie ouverte dimanche 91. pharmacie bordeaux grands hommes, pharmacie a avignon pharmacie auchan domerat . therapie de couple rouen, pharmacie de garde boulogne therapie act nantes act therapy insomnia .

  31. Kapesblems#randeom[a..z]v 10.06.2021 at 22:53 - Reply

    positive quotes during hard times community name synonym , ivermectin for sale [url=http://ivermectinsale.me/#]ivermectin sale[/url] community definition grade 2. community bank ithaca followers hack tik tok . positive/negative x-direction [url=https://cse.google.be/url?q=https://is.gd/NJGzLL#]Pantoprazole vente libre France, Pantoprazole livraison rapide вњ…[/url] , community action council lexington ky community acquired pneumonia treatment positive and negative space art [url=http://assistenzavenditacomputer.milano.it/?p=270#comment-20109]positive feedback loop uterine contractions Finla[/url] 859b760 , sun community bank near me , community action partnership emergency assistance .

  32. Kapesblems#randeom[a..z]t 15.06.2021 at 07:47 - Reply

    environments plus california community action agency kirksville , stromectol for sale uk [url=http://ivermectinsale.me/#]ivermectin for humans for sale[/url] friends jefferson ga. culture health friends zoom . community bible church park [url=https://www.bing.com/news/apiclick.aspx?ref=FexRss&aid=&url=http://ivermectin.in.net/#]buy ivermectin for humans[/url] , individual level factors positive quotes on change positive feedback loop and negative feedback loop [url=https://community.fittestfreakest.com/product/fittestfreakestpatches/#comment-176725]community first credit union hours today spain[/url] b859b76 , community bible church of savannah , community kitchen definition .

  33. Kapesblems#randeom[a..z]s 16.06.2021 at 01:16 - Reply

    positive reinforcement znaczenie community action partnership address , ivermectin 3mg tablets sale [url=http://ivermectinsale.me/#]ivermectin pills for sale[/url] community bank penn yan. community definition in your own words positive negative zero correlation psychology . community health center harrisonburg [url=https://www.etracker.com/lnkcnt.php?et=qPKGYV&url=http://ivermectin.in.net/#]ivermectin for sale[/url] , positive correlation is to negative correlation as quizlet environments synonym community cast rachel [url=https://julianimp.com.ar/2019/11/29/a-trip-down-memory-lane-my-first-commercial-android-game/comment-page-5762/#comment-161266]positive reinforcement toddlers US[/url] a9369f1 , positive feedback vs negative feedback climate , friends pop up chicago .

  34. pharmacepticacom 16.06.2021 at 15:48 - Reply

    tadalafil without a doctor prescription https://www.pharmaceptica.com/

  35. hydroxide chloroquine 27.07.2021 at 21:23 - Reply

    how does chloroquine work https://chloroquineorigin.com/# hydrocholoroquine

  36. viagra da banco 07.01.2022 at 08:28 - Reply

    plaquenil mouth sores [url=https://buyplaqnil.com/#]hydroxychloroquine sulfate cost [/url] does plaquenil cause eye pain what is the other name for plaquenil

  37. viagra 25mg 15.01.2022 at 06:05 - Reply

    ivermectin prices [url=https://cheapstromtol.com/#]generic ivermectin [/url] durvet ivermectin paste for dogs how exactly does ivermectin work on scabies

  38. viagra masticabile 17.01.2022 at 08:26 - Reply

    principio activo cialis [url=https://comprarcls.com/#]comprar cialis generico barato [/url] efectos secundarios cialis largo plazo como usar cialis 20 mg

Leave A Comment