Akivaizdžiausias Skirtumas tarp prokariotų ir eukariotų yra tas, kad pastarieji turi branduolį, kuris atsispindi šių grupių pavadinimuose: „karyo“ iš senovės graikų kalbos išverstas kaip šerdis, „pro“ - anksčiau, „eu“ - geras. Vadinasi, prokariotai yra ikibranduoliniai organizmai, eukariotai – branduoliniai.
Tačiau tai toli gražu ne vienintelis ir galbūt ne pagrindinis skirtumas tarp prokariotinių organizmų ir eukariotų. Prokariotinės ląstelės iš viso neturi membraninių organelių.(su retomis išimtimis) - mitochondrijos, chloroplastai, Golgi kompleksas, endoplazminis tinklas, lizosomos. Jų funkcijas atlieka ląstelės membranos ataugos (invaginacijos), ant kurių išsidėstę įvairūs pigmentai ir fermentai, užtikrinantys gyvybinius procesus.
Prokariotai neturi eukariotams būdingų chromosomų. Pagrindinė jų genetinė medžiaga yra nukleoidas, dažniausiai žiedo formos. Eukariotinėse ląstelėse chromosomos yra DNR ir histono baltymų kompleksai (vaidina svarbų vaidmenį DNR pakuotėje). Šie cheminiai kompleksai vadinami chromatinas. Prokariotų nukleoidas neturi histonų, o su juo susijusios RNR molekulės suteikia jam formą.
Eukariotų chromosomos randamos branduolyje. Prokariotuose nukleoidas yra citoplazmoje ir dažniausiai vienoje vietoje yra pritvirtintas prie ląstelės membranos.
Be nukleoido, prokariotinės ląstelės turi skirtingus kiekius plazmidės- nukleoidai, žymiai mažesni už pagrindinį.
Genų skaičius prokariotų nukleoide yra eilės tvarka mažesnis nei chromosomose. Eukariotai turi daug genų, kurie atlieka reguliavimo funkciją kitų genų atžvilgiu. Tai leidžia daugialąsčio organizmo eukariotinėms ląstelėms, turinčioms tą pačią genetinę informaciją, specializuotis; keisdami medžiagų apykaitą, lanksčiau reaguokite į išorinės ir vidinės aplinkos pokyčius. Skiriasi ir genų struktūra. Prokariotuose genai DNR yra suskirstyti į grupes, vadinamas operonais. Kiekvienas operonas transkribuojamas kaip vienas vienetas.
Taip pat yra skirtumų tarp prokariotų ir eukariotų transkripcijos ir vertimo procesuose. Svarbiausia, kad prokariotinėse ląstelėse šie procesai gali vykti vienu metu vienoje RNR molekulėje: kol ji dar sintezuojama ant DNR, ribosomos jau „sėdi“ jos baigtame gale ir sintetina baltymą. Eukariotinėse ląstelėse iRNR po transkripcijos vyksta taip vadinamas brendimas. Ir tik po to ant jo gali būti sintetinamas baltymas.
Prokariotų ribosomos yra mažesnės (sedimentacijos koeficientas 70S) nei eukariotų (80S). Baltymų ir RNR molekulių skaičius ribosomų subvienetuose skiriasi. Reikėtų pažymėti, kad mitochondrijų ir chloroplastų ribosomos (taip pat ir genetinė medžiaga) yra panašios į prokariotus, o tai gali rodyti jų kilmę iš senovės prokariotinių organizmų, kurie atsidūrė šeimininko ląstelės viduje.
Prokariotai paprastai išsiskiria sudėtingesne jų apvalkalo struktūra. Be citoplazminės membranos ir ląstelės sienelės, jie taip pat turi kapsulę ir kitas struktūras, priklausomai nuo prokariotinio organizmo tipo. Ląstelės sienelė atlieka atraminę funkciją ir neleidžia prasiskverbti kenksmingų medžiagų. Bakterijų ląstelės sienelėje yra mureino (glikopeptido). Tarp eukariotų augalai turi ląstelės sienelę (pagrindinis jos komponentas yra celiuliozė), o grybai turi chitino.
Prokariotinės ląstelės dalijasi dvejetainiu dalijimusi. Jie turi Nr sudėtingus procesus ląstelių dalijimasis (mitozė ir mejozė), būdingas eukariotams. Nors prieš dalijimąsi nukleoidas padvigubėja, kaip ir chromatinas chromosomose. Eukariotų gyvavimo cikle vyksta diploidinių ir haploidinių fazių kaita. Šiuo atveju dažniausiai vyrauja diploidinė fazė. Skirtingai nei jie, prokariotai to neturi.
Eukariotinės ląstelės skiriasi dydžiu, tačiau bet kuriuo atveju jos yra žymiai didesnės nei prokariotinės ląstelės (dešimtis kartų).
Maisto medžiagos į prokariotines ląsteles patenka tik osmoso būdu. Be to, eukariotinėse ląstelėse taip pat gali būti stebima fago- ir pinocitozė (maisto ir skysčio „užfiksavimas“ naudojant citoplazminę membraną).
Apskritai, skirtumas tarp prokariotų ir eukariotų yra aiškiai sudėtingesnė pastarųjų struktūra. Manoma, kad prokariotinės ląstelės atsirado abiogenezės būdu (ilgalaikė cheminė evoliucija ankstyvosios Žemės sąlygomis). Eukariotai vėliau atsirado iš prokariotų, per jų susivienijimą (simbiotinės ir chimerinės hipotezės) arba atskirų atstovų evoliuciją (invaginacijos hipotezė). Eukariotinių ląstelių sudėtingumas leido joms organizuoti daugialąstį organizmą ir evoliucijos procese užtikrinti visą pagrindinę gyvybės įvairovę Žemėje.
Prokariotų ir eukariotų skirtumų lentelė
| Pasirašyti | Prokariotai | Eukariotai |
|---|---|---|
| Ląstelės branduolys | Nr | Valgyk |
| Membraninės organelės | Nr. Jų funkcijas atlieka ląstelės membranos invaginacijos, ant kurių yra pigmentai ir fermentai. | Mitochondrijos, plastidai, lizosomos, ER, Golgi kompleksas |
| Ląstelių membranos | Sudėtingesnės, yra įvairių kapsulių. Ląstelės sienelė pagaminta iš mureino. | Pagrindinis ląstelės sienelės komponentas yra celiuliozė (augaluose) arba chitinas (grybuose). Gyvūnų ląstelės neturi ląstelės sienelės. |
| Genetinė medžiaga | Žymiai mažiau. Jį vaizduoja nukleoidas ir plazmidės, kurios turi žiedo formą ir yra citoplazmoje. | Paveldimos informacijos kiekis yra reikšmingas. Chromosomos (sudarytos iš DNR ir baltymų). Būdinga diplomidija. |
| Padalinys | Dvejetainių ląstelių dalijimasis. | Yra mitozė ir mejozė. |
| Daugialąsteliškumas | Nebūdinga prokariotams. | Jie atstovaujami tiek vienaląsčių, tiek daugialąsčių formų. |
| Ribosomos | Mažesnis | Didesnis |
| Metabolizmas | Įvairūs (heterotrofiniai, fotosintetiniai ir chemosintetiniai Skirtingi keliai autotrofai; anaerobinis ir aerobinis kvėpavimas). | Autotrofija atsiranda tik augaluose dėl fotosintezės. Beveik visi eukariotai yra aerobai. |
| Kilmė | Iš negyvoji gamta cheminės ir prebiologinės evoliucijos procese. | Iš prokariotų jų biologinės evoliucijos procese. |
Visi gyvi organizmai gali būti suskirstyti į vieną iš dviejų grupių (prokariotų arba eukariotų), priklausomai nuo pagrindinės jų ląstelių struktūros. Prokariotai yra gyvi organizmai, susidedantys iš ląstelių, neturinčių ląstelės branduolio ir membraninių organelių. Eukariotai yra gyvi organizmai, turintys branduolį ir membraninius organelius.
Ląstelė yra pagrindinė mūsų sudedamoji dalis šiuolaikinis apibrėžimas gyvybė ir gyvos būtybės. Ląstelės laikomos pagrindiniais gyvybės elementais ir yra naudojamos apibrėžiant, ką reiškia būti „gyvu“.
Pažvelkime į vieną gyvybės apibrėžimą: „Gyvieji dalykai yra cheminės organizacijos, sudarytos iš ląstelių ir galinčios daugintis“ (Keaton, 1986). Šis apibrėžimas pagrįstas dviem teorijomis – ląstelių teorija ir biogenezės teorija. 1830-ųjų pabaigoje pirmą kartą pasiūlė vokiečių mokslininkai Matthias Jakob Schleiden ir Theodor Schwann. Jie teigė, kad visi gyvi dalykai yra sudaryti iš ląstelių. Biogenezės teorija, kurią 1858 metais pasiūlė Rudolfas Virchovas, teigia, kad visos gyvos ląstelės atsiranda iš esamų (gyvų) ląstelių ir negali savaime atsirasti iš negyvosios medžiagos.
Ląstelių komponentai yra uždengti membrana, kuri tarnauja kaip barjeras tarp išorinio pasaulio ir vidinių ląstelės komponentų. Ląstelės membrana yra selektyvus barjeras, o tai reiškia, kad ji leidžia tam tikroms cheminėms medžiagoms prasiskverbti, kad išlaikytų ląstelių funkcijai reikalingą pusiausvyrą.
Ląstelių membrana reguliuoja judėjimą cheminių medžiagų iš ląstelės į ląstelę šiais būdais:
- difuzija (medžiagos molekulių polinkis sumažinti koncentraciją, ty molekulių judėjimas iš didesnės koncentracijos srities link mažesnės, kol koncentracija išsilygins);
- osmosas (tirpiklio molekulių judėjimas per iš dalies pralaidžią membraną, siekiant suvienodinti tirpios medžiagos, kuri negali judėti per membraną, koncentraciją);
- selektyvus transportavimas (naudojant membraninius kanalus ir siurblius).
Prokariotai yra organizmai, susidedantys iš ląstelių, kurios neturi ląstelės branduolio ar jokių su membrana susietų organelių. Tai reiškia, kad prokariotų genetinės medžiagos DNR nėra surišta su branduoliu. Be to, prokariotų DNR yra mažiau struktūrizuota nei eukariotų. Prokariotuose DNR yra vienos grandinės. Eukariotų DNR yra suskirstyta į chromosomas. Dauguma prokariotų susideda tik iš vienos ląstelės (vienaląstės), tačiau yra keletas daugialąsčių. Mokslininkai prokariotus skirsto į dvi grupes: ir.
Tipiška prokariotinė ląstelė apima:
- plazminė (ląstelių) membrana;
- citoplazma;
- ribosomos;
- žvyneliai ir pilis;
- nukleoidas;
- plazmidės;
Eukariotai
Eukariotai yra gyvi organizmai, kurių ląstelėse yra branduolys ir membranos organelės. Eukariotuose genetinė medžiaga yra branduolyje, o DNR yra suskirstyta į chromosomas. Eukariotų organizmai gali būti vienaląsčiai arba daugialąsčiai. yra eukariotai. Eukariotams taip pat priklauso augalai, grybai ir pirmuonys.
Tipiška eukariotinė ląstelė apima:
- branduolys;
Prokariotinių ir eukariotinių ląstelių skirtumai
|
Pagrindiniai parametrai |
Prokariotai |
Eukariotai |
|
|
Vidutiniškai 0,5-5,0 mikronų. |
Vidutiniškai 40-60 mikronų. |
||
|
Apvalios, pailgos, siūliškos. |
Įvairūs, gali turėti ūglių. |
||
|
Genetinė medžiaga |
Nukleoidas. Žiedinė DNR citoplazmoje. Nėra branduolio ar chromosomų. |
Linijinė DNR, susijusi su baltymais ir RNR. Chromatinas ir chromosomos branduolyje. |
|
|
Baltymų sintezė |
70S – ribosomos ir mažesnės. EP tinklelio nėra. Ribosomos yra citoplazmoje. |
80S – ribosomos ir didesnės. Ribosomos citoplazmoje ir ER tinklelyje. |
|
|
Organelės |
Organelių yra nedaug ir jie neturi membranų (ribosomų). |
Yra daug organelių, dalis membraninių (mitochondrijų, plastidžių, lizosomų). |
|
|
Ląstelių sienelės |
Kietas, sudarytas iš polisacharidų. Stiprumo komponentas yra mureinas. |
Standžios augalų ir grybų ląstelių sienelės (stiprumo komponentas – celiuliozė). Gyvūnų ląstelės turi plazmalemą, padengtą glikokaliksu. |
|
|
Fotosintezė |
Chloroplastų nėra. Atsiranda membranose, kurios neturi specifinės pakuotės. |
Chloroplastai randami augalų ląstelėse. Juose vyksta fotosintezės procesai. |
|
|
Azoto fiksacija |
Kai kurios ląstelės yra fiksuotos. |
Ląstelės negali fiksuotis. |
|
|
Paprasta (tiesioginė) |
Mitozė (netiesioginė). |
Ryžiai. 2. Šiuolaikinė ląstelės sandaros schema pagal elektroninės mikroskopijos duomenis:
1 - citoplazminė matrica; 2 - Golgi kompleksas; 3 - ląstelių centras; 4 - endoplazminis tinklas; 5 - mitochondrijos; 6 - šerdis; 7 - branduolys; 8 - karioplazma; 9 - chromatinas; 10 – lizosoma; 11 – egzocitozė per citoplazminę membraną, 12 – mikrovileliai
Pagrindiniai eukariotinių ląstelių struktūriniai komponentai yra ląstelių membranos, branduolys, citoplazma su citoskeletu, organelės ir intarpai (2 pav.).
1. Ląstelių membrana arba plazmolema,reiškia ploną biologinę plėvelę, kuri ribojaląstelė. visos žinomos biologinės membranos sudaro uždaras erdves - skyriai . Taigi pagrindinė ląstelės membranos funkcija yra užtikrinti medžiagų patekimą į ląstelę ir palaikyti jos sudėties pastovumą, tai yra, ląstelių homeostazę.
Plazlemos pagrindas yra lipidų bisluoksnis , esantis statmenai paviršiui (3 pav.). Plazmalemmos lipidų dvigubame sluoksnyje yra baltymų, suskirstytų į dvi klases. Pirma klasė - transmembraniniai baltymai . Tam tikra jų molekulės dalis yra įterpta į lipidų dvisluoksnį ir pro jį prasiskverbia. Antra klasė - periferinių receptorių baltymai esantis už ląstelės membranos ribų. Jie yra padengti angliavandenių sluoksniu, kuris sudaro ploną ląstelės dangą - glikokaliksas .
Įvairių formų dalelių pernešimas ląstelėje vyksta membraniniu būdu endocitozė ir egzocitozė .
Endocitozės metu ląstelės praryja makromolekules ir daleles, apsupdamos jas nedideliu ląstelės membranos plotu. Pastarasis išsikiša į ląstelę, sudarydamas pūsleles (burbuliukus). Jei pūslelės yra mažos ir jose yra tarpląstelinio skysčio, procesas vadinamaspinocitozė .
Jei juose yra didelių susidariusių dalelių, tada susidaro fagosomos, ir šis reiškinys yra žinomas kaipfagocitozė .
E 
ksocitozė
- yra medžiagų išsiskyrimas iš ląstelės sekrecijos granulių arba vakuolių pavidalu su ląstelių skysčiu.
2. Šerdis -centrinis ląstelės aparatas, susijęs su genetinės informacijos saugojimu ir perdavimu, medžiagų apykaita, judėjimu ir dauginimu.
F
Ryžiai. 3. Cheminis plazmalemos modelis: 1 - dvigubas lipidų sluoksnis; 2 - transmembraniniai baltymai; 3, 4 - periferiniai baltymai; 5 – glikokalikso polisacharidai.
Branduolinės DNR kompleksas su struktūriniais baltymais histonais ir nehistoniniais baltymais, kurių yra dideliais kiekiais, vadinamaschromatinas . Ant citologinių preparatų chromatinas atrodo kaip įvairaus dydžio ir formos gumulėliai. Ląstelių dalijimosi laikotarpiu atskleidžiamos ląstelės branduolyje mitozinės chromosomos. Jie atrodo kaip trumpi, lazdelės formos kūnai, turintys savitą asmenybę ir funkciją.
Esminis branduolio komponentas yra vienas ar daugiau branduoliai. Tai nedideli apvalūs kūnai su didelis kiekis RNR ir baltymai. Branduolinė RNR dalyvauja reguliuojant sintetinius procesus ląstelės citoplazmoje.
3. Citoplazma jungia visą ląstelės gyvąją medžiagą, išskyrus branduolį ir ląstelę ribojančias membranas. Vienalytė bestruktūrė citoplazmos masė vadinamahialoplazma . Jo sudėtyje yra suspensijos organelės ir intarpai . Citoplazmos agregatinė būsena yra skysta – zolinė ir klampi – gelis. Citoplazmos pagrindą sudaro ląstelės citoskeletas.
Citoskeletas - sudėtingas mikrotubulių ir baltymų tinklas gijos (siūlai). Mikrovamzdeliai atlieka gidų vaidmenį. Tai savotiški bėgiai, kuriais juda organelės. Gijos atlieka susitraukimo funkciją.
Citoplazma ir kai kurios joje esančios struktūros gali judėti. Šis reiškinys žinomas kaip citoplazminė srovė . Jis ypač intensyvus augalų ląstelėse dėl jų didelio dydžio ir standžių sienelių.
4. Organelės ir intarpai yra citoplazmoje. Organelės -tai nuolatiniai, labai diferencijuoti tarpląsteliniai dariniai, atliekantys specifines funkcijas. Bet kurios tarpląstelinės organelės vidinę erdvę, jos skyrių, riboja specializuotos membranos. Yra dvi didelės organelių grupės.
1. Organelės bendrą reikšmę – būtini visų ląstelių gyvybei.
2. Specialios organelės - atlikti tikslines funkcijas siauros specializacijos ląstelėse (blakstienose ir žvyneliuose, miofibrilėse ir neurofibrilėse).
Remiantis organizavimo principu, tarpląsteliniai komponentai skirstomi į vienmembranes ir dvimembranes.
Viena membrana komponentai turi kanalų, rezervuarų, burbuliukų pavidalą, apriboti viena membrana ir glaudžiai tarpusavyje sujungti. Tai apima: a) endoplazminį tinklą; b) Golgi kompleksas; c) lizosomos; d) vakuolės augalų ląstelėse ir kai kuriuose pirmuoniuose.
Dvigubos membranos komponentai Tai mitochondrijos ir plastidai. Jų išorinė membrana visada lygi, vidinė formuoja svarbią funkcinę reikšmę turinčias ataugas. Branduolys, centrinis ląstelės aparatas, taip pat turi dvigubų membranų sistemą. Branduolinėse membranose yra porų.
Nemembraninės struktūros ląstelių yra nedaug ir jos daugiau ar mažiau sujungtos su membranine sistema. Tai apima: a) ribosomas, susidedančias iš dviejų subvienetų; b) centrosoma, lokalizuota šalia branduolio; c) ląstelių judėjimo organelės – žvyneliai, blakstienos ir miofibrilės; d) įvairūs ląstelių intarpai.
Paskaitykime informaciją .
Ląstelė- sudėtinga sistema, susidedanti iš trijų paviršiaus aparato struktūrinių ir funkcinių posistemių, citoplazmos su organelėmis ir branduolio.
Prokariotai(priešbranduolinės) – ląstelės, kurios, skirtingai nei eukariotai, neturi susiformavusio ląstelės branduolio ir kitų vidinių membraninių organelių.
Eukariotai(branduolinės) – ląstelės, kurios, skirtingai nei prokariotai, turi susiformavusį ląstelės branduolį, nuo citoplazmos apribotą branduoline membrana.
Lyginamosios charakteristikos prokariotų ir eukariotų ląstelių struktūra
|
Struktūra |
Eukariotinės ląstelės |
Prokariotinės ląstelės |
|
Augalai ir grybai jų turi; gyvūnams gyvūnams nėra. Susideda iš celiuliozės (augaluose) arba chitino (grybuose) |
Valgyk. Susideda iš polimerinių baltymų-angliavandenių molekulių |
|
|
Taip ir apsupta membrana |
Branduolinis regionas; nėra branduolinės membranos |
|
|
Žiedas; praktiškai neturi baltymų. Transkripcija ir vertimas vyksta citoplazmoje |
||
|
Taip, bet jie yra mažesnio dydžio |
||
|
Dauguma ląstelių turi | ||
|
Turi visi organizmai, išskyrus aukštesniuosius augalus |
Kai kurios bakterijos turi |
|
|
Augalų ląstelės turi |
Nr. Žalios ir violetinės spalvos fotosintezė vyksta bakteriochlorofiluose (pigmentuose) |
|
|
Vaizdas |
Eukariotinė ląstelė |
Prokariotinė ląstelė
|
Ląstelių sienelės- standi ląstelės membrana, esanti už citoplazminės membranos ir atliekanti struktūrines, apsaugines ir transportavimo funkcijas. Aptinkama daugumoje bakterijų, archėjų, grybų ir augalų. Gyvūnų ląstelės ir daugelis pirmuonių neturi ląstelės sienelės.
Plazminis(ląstelinis) membrana- paviršinė, periferinė struktūra, supanti augalų ir gyvūnų ląstelių protoplazmą.
Šerdis- privaloma ląstelės dalis daugelyje vienaląsčių ir visų daugialąsčių organizmų.
Terminą „branduolys“ (lot. nucleus) pirmą kartą pavartojo R. Brownas 1833 m., kai apibūdino augalų ląstelėse pastebėtas sferines struktūras.
Citoplazma- ekstrabranduolinė ląstelės dalis, kurioje yra organelių. Ribota nuo aplinką plazmos membrana.
Chromosomos - konstrukciniai elementai ląstelių branduoliai, kuriuose yra DNR, kurioje yra paveldima organizmo informacija.
Endoplazminis Tinklelis(EPS) – ląstelinė organelė; kanalėlių, pūslelių ir „cisternų“ sistema, kurią riboja membranos.
Įsikūręs ląstelės citoplazmoje. Dalyvauja medžiagų apykaitos procesai, užtikrinantis medžiagų transportavimą iš aplinkos į citoplazmą ir tarp atskirų tarpląstelinių struktūrų.
Ribosomos- intraląstelinės dalelės, susidedančios iš ribosominės RNR ir baltymų. Yra visų gyvų organizmų ląstelėse.
Golgi kompleksas(Golgi aparatas) – ląstelės organoidas, dalyvaujantis jos medžiagų apykaitos produktų (įvairių sekretų, kolageno, glikogeno, lipidų ir kt.) susidaryme ir glikoproteinų sintezėje.
Golgi Camillo(1844 - 1926) – italų histologas.
Sukūrė (1873) nervinio audinio preparatų paruošimo metodą. Įdiegti dviejų tipų nervų ląstelės. Aprašė vadinamąjį Golgi aparatas ir kt. Nobelio premija(1906, kartu su S. Ramon y Cajal).
Lizosomos- gyvūnų ir augalų organizmų ląstelėse esančios struktūros, kuriose yra fermentų, galinčių skaidyti (t. y. lizuoti – iš čia kilęs pavadinimas) baltymus, polisacharidus, peptidus, nukleino rūgštis.
Mitochondrijos- gyvūnų ir augalų ląstelių organelės. Redokso reakcijos vyksta mitochondrijose, aprūpindamos ląsteles energija. Mitochondrijų skaičius vienoje ląstelėje svyruoja nuo kelių iki kelių tūkstančių. Prokariotai jų neturi (jų funkciją atlieka ląstelės membrana).
Vakuolės- skysčiu (ląstelių sultimis) užpildytos ertmės augalų ir gyvūnų ląstelių citoplazmoje.
Cilia- plonų siūlų ir šerių pavidalo ląstelių ataugos, galinčios judėti. Būdingas blakstienoms, blakstienų kirminai, stuburiniams gyvūnams ir žmonėms – epitelio ląstelėms kvėpavimo takai, kiaušintakiai, gimda.
Flagella- į siūlą panašios judrios citoplazminių ląstelių ataugos, būdingos daugeliui bakterijų, visų žvynelių, zoosporų ir gyvūnų bei augalų spermatozoidų. Naudojamas judėjimui skystoje aplinkoje.Chloroplastai- tarpląstelinės augalo ląstelės organelės, kuriose vyksta fotosintezė; nudažytas žalia spalva(jose yra chlorofilo).
Mikrovamzdeliai- baltymų intraląstelinės struktūros, sudarančios citoskeletą.
Jie yra tuščiaviduriai cilindrai, kurių skersmuo yra 25 nm.
Mikrotubulai atlieka svarbų vaidmenį ląstelėse konstrukciniai komponentai ir dalyvauja daugelyje ląstelių procesų, įskaitant mitozę, citokinezę ir vezikulinį transportą.
Mikrofilamentai(MF) – siūlai, susidedantys iš baltymų molekulių ir esantys visų eukariotinių ląstelių citoplazmoje.
Jų skersmuo yra apie 6-8 nm.
Organoidai(organelės) yra nuolatiniai ląstelių komponentai, atliekantys specifines funkcijas ląstelės gyvenime.
Naudotos knygos:
1. Biologija: pilnas vadovas pasirengti vieningam valstybiniam egzaminui. / G.I.Lerneris. - M.: AST: Astrel; Vladimiras; VKT, 2009 m
2.Biologija: vadovėlis. bendrojo lavinimo 11 klasės mokiniams. Institucijos: pagrindinis lygis / Red. prof. I. N. Ponomareva. - 2-asis leidimas, pataisytas. - M.: Ventana-Graf, 2008 m.
3.Biologija stojantiems į universitetus. Intensyvus kursas/ G.L.Bilichas, V.A.Kryzhanovskis. - M.: Leidykla „Oniksas“, 2006 m.
4. Bendroji biologija: vadovėlis. 11 klasei bendrojo išsilavinimo institucijos / V.B.Zacharovas, S.G.Soninas. - 2 leidimas, stereotipas. - M.: Bustard, 2006 m.
5.Biologija. Bendroji biologija. 10-11 klasės: vadovėlis. bendrajam lavinimui institucijos: pagrindinis lygis / D.K. Beliajevas, P.M. Borodinas, N.N. Voroncovas ir kt., red. D.K. Belyaeva, G.M. Dymshitsa; Ross. akad. Mokslai, Ross. akad. švietimas, leidykla „Švietimas“. – 9-asis leidimas. - M.: Švietimas, 2010 m.
6.Biologija: vadovėlis / žinynas / A.G.Lebedevas. M.: AST: Astrel. 2009 m.
7.Biologija. Pilnas bendrojo lavinimo kursas vidurinė mokykla: pamoka moksleiviams ir pretendentams / M.A. Valovaya, N.A. Sokolova, A.A. Kamenskis. - M.: Egzaminas, 2002 m.
Naudojami interneto ištekliai.
Žemėje yra tik dviejų tipų organizmai: eukariotai ir prokariotai. Jie labai skiriasi savo struktūra, kilme ir evoliucine raida, kuri bus išsamiai aptarta toliau.
Susisiekus su
Prokariotinės ląstelės požymiai
Prokariotai taip pat vadinami ikibranduoliniais. Prokariotinėje ląstelėje nėra kitų organelių, turinčių membraninę membraną (endoplazminis tinklas, Golgi kompleksas).
Taip pat būdingi bruožai jiems yra šie:
- be apvalkalo ir nesudaro ryšių su baltymais. Informacija perduodama ir skaitoma nuolat.
- Visi prokariotai yra haploidiniai organizmai.
- Fermentai yra laisvoje būsenoje (difuziškai).
- Jie turi galimybę sudaryti sporas nepalankiomis sąlygomis.
- Plazmidžių buvimas - mažos ekstrachromosominės DNR molekulės. Jų funkcija – genetinės informacijos perdavimas, didinant atsparumą daugeliui agresyvių veiksnių.
- Žvynelių ir pilių buvimas - išoriniai baltymų dariniai, reikalingi judėjimui.
- Dujų vakuolės yra ertmės. Dėl jų kūnas gali judėti vandens stulpelyje.
- Prokariotų (būtent bakterijų) ląstelių sienelę sudaro mureinas.
- Pagrindiniai energijos gavimo būdai prokariotuose yra chemo- ir fotosintezė.
Tai apima bakterijas ir archėjos. Prokariotų pavyzdžiai: spirochetos, proteobakterijos, cianobakterijos, krenarcheotai.
Dėmesio! Nepaisant to, kad prokariotams trūksta branduolio, jie turi jo atitikmenį – nukleoidą (apvalią DNR molekulę be lukštų) ir laisvą DNR plazmidžių pavidalu.
Prokariotinės ląstelės struktūra
Bakterijos
Šios karalystės atstovai yra vieni seniausių Žemės gyventojų ir pasižymi dideliu išgyvenamumu ekstremaliomis sąlygomis.
Yra gramteigiamų ir gramneigiamų bakterijų. Pagrindinis jų skirtumas slypi ląstelės membranos struktūroje. Gram-teigiamų turi storesnį apvalkalą, iki 80% sudaro mureino bazė, taip pat polisacharidai ir polipeptidai. Kai nudažyti pagal gramą jie duoda violetinė. Dauguma šių bakterijų yra patogenai. Gramneigiamai turi plonesnę sienelę, kurią nuo membranos skiria periplazminė erdvė. Tačiau toks apvalkalas padidino stiprumą ir yra daug atsparesnis antikūnų poveikiui.
Gamtoje bakterijos vaidina labai svarbų vaidmenį:
- Melsvadumbliai (melsvadumbliai) padeda palaikyti reikiamą deguonies lygį atmosferoje. Jie sudaro daugiau nei pusę viso O2 Žemėje.
- Jie skatina organinių liekanų irimą, taip dalyvaudami visų medžiagų cikle, dalyvauja formuojant dirvą.
- Azoto fiksatoriai ant ankštinių augalų šaknų.
- Jie išvalo vandenį iš atliekų, pavyzdžiui, metalurgijos pramonės.
- Jie yra gyvų organizmų mikrofloros dalis, padedantys maksimaliai pasisavinti maistines medžiagas.
- Naudojamas maisto pramonėje fermentacijai.Taip gaminami sūriai, varškė, alkoholis, tešla.
Dėmesio! Be to teigiama vertė bakterijos taip pat vaidina neigiamą vaidmenį. Daugelis jų yra mirtini pavojingų ligų kaip cholera, vidurių šiltinės, sifilis, tuberkuliozė.
Bakterijos
Archėja
Anksčiau jie buvo sujungti su bakterijomis į vieną Drobyanok karalystę. Tačiau laikui bėgant tapo aišku, kad archėjos turi savo individualų evoliucijos kelią ir labai skiriasi nuo kitų mikroorganizmų. biocheminė sudėtis ir medžiagų apykaitą. Yra iki 5 tipų, labiausiai tirti euryarchaeota ir crenarchaeota. Archėjos savybės yra šios:
- dauguma jų yra chemoautotrofai – jie sintetina organines medžiagas iš anglies dioksido, cukraus, amoniako, metalų jonų ir vandenilio;
- vaidina pagrindinį vaidmenį azoto ir anglies cikle;
- dalyvauti virškinant žmones ir daugelį atrajotojų;
- turi stabilesnį ir patvaresnį membraninį apvalkalą dėl eterinių jungčių glicerolio-eterio lipiduose. Tai leidžia archėjoms gyventi labai šarminėje arba rūgštinėje aplinkoje, taip pat aukštoje temperatūroje;
- ląstelės sienelėje, skirtingai nei bakterijose, nėra peptidoglikano ir ją sudaro pseudomureinas.
Eukariotų sandara
Eukariotai yra super karalystė organizmų, kurių ląstelėse yra branduolys. Be archėjų ir bakterijų, visi gyvi daiktai Žemėje yra eukariotai (pavyzdžiui, augalai, pirmuonys, gyvūnai). Ląstelės gali labai skirtis savo forma, struktūra, dydžiu ir funkcijomis. Nepaisant to, jie yra panašūs gyvenimo pagrindais, medžiagų apykaita, augimu, vystymusi, gebėjimu dirginti ir kintamumu.
Eukariotinės ląstelės gali būti šimtus ar tūkstančius kartų didesnės nei prokariotinės ląstelės. Jie apima branduolį ir citoplazmą su daugybe membraninių ir nemembraninių organelių. Membraniniai yra: endoplazminis tinklas, lizosomos, Golgi kompleksas, mitochondrijos,. Ne membranos: ribosomos, ląstelių centras, mikrovamzdeliai, mikrofilamentai.
Eukariotų sandara
Palyginkime eukariotų ląsteles iš skirtingų karalysčių.
Eukariotų superkaralystė apima šias karalystes:
- pirmuonys. Heterotrofai, kai kurie gali fotosintezuoti (dumbliai). Jie dauginasi nelytiškai, lytiškai ir paprastu būduį dvi dalis. Daugumai trūksta ląstelės sienelės;
- augalai. Jie yra gamintojai, pagrindinis energijos gavimo būdas yra fotosintezė. Dauguma augalų yra nejudrūs ir dauginasi nelytiškai, lytiškai ir vegetatyviškai. Ląstelės sienelė pagaminta iš celiuliozės;
- grybai. Daugialąstė. Yra žemesnių ir aukštesnių. Jie yra heterotrofiniai organizmai ir negali judėti savarankiškai. Jie dauginasi nelytiškai, lytiškai ir vegetatyviškai. Jie kaupia glikogeną ir turi stiprią ląstelės sienelę, pagamintą iš chitino;
- gyvūnai. Yra 10 rūšių: kempinės, kirmėlės, nariuotakojai, dygiaodžiai, chordatai ir kt. Jie yra heterotrofiniai organizmai. Geba savarankiškai judėti. Pagrindinė saugojimo medžiaga yra glikogenas. Ląstelių sienelę sudaro chitinas, kaip ir grybų. Pagrindinis dauginimosi būdas yra seksualinis.
Lentelė: Lyginamosios augalų ir gyvūnų ląstelių charakteristikos
| Struktūra | augalo ląstelė | gyvūnų ląstelė |
| Ląstelių sienelės | Celiuliozė | Susideda iš glikokalikso – plono baltymų, angliavandenių ir lipidų sluoksnio. |
| Pagrindinė vieta | Įsikūręs arčiau sienos | Įsikūręs centrinėje dalyje |
| Ląstelės centras | Išskirtinai žemesniuose dumbliuose | Pateikti |
| Vakuolės | Sudėtyje yra ląstelių sulčių | Susitraukiantis ir virškinantis. |
| Atsarginė medžiaga | Krakmolas | Glikogenas |
| Plastidai | Trys tipai: chloroplastai, chromoplastai, leukoplastai | Nė vienas |
| Mityba | Autotrofinis | Heterotrofinis |
Prokariotų ir eukariotų palyginimas
Prokariotinių ir eukariotinių ląstelių struktūros ypatybės yra reikšmingos, tačiau vienas pagrindinių skirtumų yra susijęs su genetinės medžiagos saugojimu ir energijos gavimo būdu.
Prokariotai ir eukariotai fotosintezuoja skirtingai. Prokariotuose šis procesas vyksta ant membraninių ataugų (chromatoforų), išsidėsčiusių į atskirus krūvelius. Bakterijos neturi fluoro fotosistemos, todėl negamina deguonies, kitaip nei melsvadumbliai, kurie jį gamina fotolizės metu. Vandenilio šaltiniai prokariotuose yra sieros vandenilis, H2, įvairios organinės medžiagos ir vanduo. Pagrindiniai pigmentai yra bakteriochlorofilas (bakterijose), chlorofilas ir fikobilinai (cianobakterijose).
Iš visų eukariotų fotosintezę gali atlikti tik augalai. Jie turi specialius darinius - chloroplastus, kuriuose yra membranų, išdėstytų grana arba lamelės. II fotosistemos buvimas leidžia vandens fotolizės metu į atmosferą išleisti deguonį. Vienintelis vandenilio molekulių šaltinis yra vanduo. Pagrindinis pigmentas yra chlorofilas, o fikobilinų yra tik raudonuosiuose dumbliuose.
Pagrindiniai skirtumai ir būdingi bruožai Prokariotai ir eukariotai pateikti žemiau esančioje lentelėje.
Lentelė: Prokariotų ir eukariotų panašumai ir skirtumai
| Palyginimas | Prokariotai | Eukariotai |
| Pasirodymo laikas | Daugiau nei 3,5 milijardo metų | Maždaug 1,2 milijardo metų |
| Ląstelių dydžiai | Iki 10 mikronų | Nuo 10 iki 100 µm |
| Kapsulė | Valgyk. Atlieka apsauginė funkcija. Susijęs su ląstelės sienele | Nėra |
| Plazmos membrana | Valgyk | Valgyk |
| Ląstelių sienelės | Sudarytas iš pektino arba mureino | Taip, išskyrus gyvūnus |
| Chromosomos | Vietoj to yra žiedinė DNR. Vertimas ir transkripcija vyksta citoplazmoje. | Linijinės DNR molekulės. Transkripcija vyksta citoplazmoje, o transkripcija – branduolyje. |
| Ribosomos | Mažas 70S tipo. Įsikūręs citoplazmoje. | Didelis 80S tipo, gali prisitvirtinti prie endoplazminio tinklo ir būti plastidėse bei mitochondrijose. |
| Membrana uždarytas organoidas | Nė vienas. Yra membraninių ataugų – mezosomų | Yra: mitochondrijos, Golgi kompleksas, ląstelių centras, ER |
| Citoplazma | Valgyk | Valgyk |
| Nė vienas | Valgyk | |
| Vakuolės | Dujos (aerosomos) | Valgyk |
| Chloroplastai | Nė vienas. Fotosintezė vyksta bakteriochlorofiluose | Yra tik augaluose |
| Plazmidės | Valgyk | Nė vienas |
| Šerdis | Nėra | Valgyk |
| Mikrofilamentai ir mikrovamzdeliai. | Nė vienas | Valgyk |
| Padalijimo metodai | Susiaurėjimas, pumpuravimas, konjugacija | Mitozė, mejozė |
| Sąveika ar kontaktai | Nė vienas | Plazmodesmos, desmosomos arba pertvaros |
| Ląstelių mitybos tipai | Fotoautotrofinis, fotoheterotrofinis, chemoautotrofinis, chemoheterotrofinis | Fototrofinė (augaluose) endocitozė ir fagocitozė (kituose) |
Panašūs straipsniai
