Строение клетки прокариот (доядерных) | Биология
Строение клетки прокариот (доядерных)
Строение клетки прокариот (доядерных)
По уровню организации клетки делят на прокариотические и эукариотические.
К прокариотам (от лат. pro – перед, вместо и греч. карион – ядро) относят организмы царства Дробянки: бактерии и сине-зеленые водоросли. Клетки прокариот имеют маленькие размеры и не превышают 30 мкм. Некоторые виды имеют клетки диаметром около 0,2 мкм.
Клетки прокариот не имеют ядра и клеточных органелл (кроме рибосом). Лишь у некоторых бактерий, которые живут в водоемах или капиллярах почвы, заполненных влагой, встречаются специфические газовые вакуоли. Благодаря изменениям объема газов в вакуолях бактерии могут двигаться в водной среде с минимальными затратами энергии.
Бактерии преимущественно одноклеточные организмы. Имеют клеточную стенку, в состав которой входит муреин
Клетки бактерий способны прилипать к разным субстратам и слипаться между собой благодаря липополисахаридам клеточной стенки.
В цитоплазме прокариот содержатся рибосомы, разнообразные включения, один или два ядерных участка – нуклеоиды – с наследственным материалом в виде кольцевой молекулы ДНК. Этот участок прикреплен к внутренней поверхности плазматической мембраны в определенном месте. ДНК не образует комплекса с белками.
Рибосомы прокариот по строению подобны рибосомам эукариотических клеток.
Плазматическая мембрана образует внутри клетки складки разной формы. На внутренних мембранах осуществляются основные процессы жизнедеятельности бактерий: дыхание, хемосинтез, фотосинтез. В клетках некоторых цианобактерий есть шарообразные мембранные структуры, в которых находятся фотосинтезирующие пигменты.
Могут иметь жгутик (один или несколько). Жгутики могут быть значительно длиннее самой клетки. Строение их более простое, чем строение жгутиков эукариот. Включают в свой состав белок флагеллин.
Бактерии преимущественно неподвижны – прикрепляются к поверхности субстрата или способствуют прикреплению клеток (во время полового процесса) с помощью специальных нитевидных наростов или трубчатых образований из белков или полисахаридов – пилей или фимбрий.
Скопления бактерий могут быть окружены общей слизистой капсулой. Скопления клеток могут иметь вид грозди, цепочки и т. п.
xn—-9sbecybtxb6o.xn--p1ai
Биология для студентов — 50. Отличия в строении клеток прокариот и эукариот
Все организмы, которые имеют клеточное строение, относятся к одной из групп (надцарств) – прокариотам (предъядерным) или эукариотам (ядерным).
К эукариотам относятся царства грибов, растений и животных. В переводе с греческого языка слово «эукариот» означает «владеющий ядром», т. е. все эукариоты имеют ядро. Эукариотические клетки в целом по строению сходны. Хотя есть и заметные различия между клетками организмов, которые принадлежат к различным царствам живой природы. Например, растительные клетки имеют различные пластиды и крупную центральную вакуоль, которая иногда отодвигает ядро к периферии. В клетках грибов стенка, как правило, состоит из хитина, а пластиды отсутствуют. В клетках животных нет ни пластид, ни плотной стенки, ни центральной вакуоли.
Кроме достаточно крупных рибосом у эукариот имеется и много других органоидов: ЭПС, митохондрии, клеточный центр, пластиды и т. д.
Клетки прокариот имеют относительно простое строение. В них нет организованного ядра, а единственная хромосома не отделена мембраной от остальной части клетки, а лежит непосредственно в цитоплазме. Тем не менее, в этой хромосоме записана вся наследственная информация клетки. К прокариотам относятся бактерии, цианобактерии и архебактерии.
Цитоплазма прокариот очень бедна по составу структур. В ней находятся многочисленные мелкие рибосомы. Функциональную роль хлоропластов и митохондрий выполняют специальные мембранные складки.
Сами клетки эукариот и прокариот сильно отличаются и по размеру. Эукариотическая клетка превышает клетку прокариот по объему в 1000 раз, а по диаметру в 10 раз. Диаметр эукариотической клетки составляет 0,01-0,1 мм, а прокариотической – 0,0005-0,01 мм.
Эукариоты и прокариоты отличаются и по генетическому аппарату. Так, генетический аппарат эукариотической клетки находится в ядре и защищен оболочкой. ДНК эукариот линейная, в соотношении 50/50 соединена с белками. У них образуется хромосома. В отличие от эукариот, ДНК у прокариот кольцевая, голая (с белками почти не соединена), лежит в особой области цитоплазмы – нуклеоиде и отделяется от остальной цитоплазмы при помощи мембраны.
Эукариотическая клетка делится при помощи митоза, мейоза или комбинации данных способов. Жизненный цикл эукариот состоит из двух ядерных фаз. Первая (гаплофаза) отличается одинарным набором хромосом. Во второй фазе (диплофаза) две гаплоидные клетки, сливаясь, образуют диплоидную клетку, в которой содержится двойной набор хромосом. Через несколько делений клетка снова становится гаплоидной.
Подобный жизненный цикл не характерен для прокариот. В основном прокариоты размножаются простым делением.
Эукариоты, в отличие от прокариот, могут переваривать твердые частицы путем их заключения в мембранный пузырек. Считается, что следствием данного процесса (фагоцитоза) у эукариот стало появление первых хищников.
Эукариоты отличаются от прокариот и наличием двигательных приспособлений. Эукариоты имеют жгутики, которые обладают сложным строением. Жгутики представляют собой тонкие клеточные выросты, которые окружены тремя слоями мембраны. Данные выросты содержат девять пар микротрубочек по периферии и две в центре. Жгутики имеют толщину до 0,1 мм и способны изгибаться. Также, помимо жгутиков, эукариоты имеют реснички. Реснички и жгутики идентичны по своей структуре и отличаются только размером. Длина ресничек достигает не более 0,01 мм.
Для некоторых прокариот также характерно наличие жгутиков, толщина которых очень мала и составляет около 20 нанометров в диаметре. Жгутики прокариот представляют собой пассивно вращающиеся полые белковые нити.
Считается, что первыми около 3,5 млрд лет назад появились прокариоты, которые через 2,4 млрд лет положили начало возникновению эукариотических клеток.
Итак:
- К эукариотам относятся грибы, растения и животные, а к прокариотам – бактерии, цианобактерии и архебактерии.
- У эукариот любого царства ядро есть. Именно в ядре находится генетический аппарат эукариотов, защищенный специальной оболочкой. У прокариот ядра нет.
- Клетки прокариот имеют простое строение, а единственная хромосома со всей наследственной информацией лежит просто в цитоплазме, в отличие от клетки эукариот, которая гораздо сложнее и многообразнее.
- Цитоплазма прокариот бедна по составу и имеет много мелких рибосом. У эукариот имеются крупные рибосомы и еще много других органоидов. Сама клетка по объему превышает клетку прокариот в 1000 раз, а по диаметрув 10 раз.
- ДНК эукариот линейная, наполовину соединена с белками и в ней образуется хромосома. У прокариот ДНК кольцевая, голая и лежит в нуклеоиде – особой области цитоплазмы.
- Эукариоты в основном размножаются посредством митоза и мейоза или сочетанием обоих способов, а прокариоты размножаются делением клетки надвое.
vseobiology.ru
2. Прокариотические и эукариотические клетки
Все клетки делятся на две большие группы: прокариотические и эукариотические.
Все прокариотические организмы (около 3000 видов бактерий и сине-зелёных (цианобактерий)) в настоящее время объединены в Царство Дробянки.
Прокариотические клетки не содержат настоящего ядра.
Снаружи клетки прокариот, так же, как и эукариотические клетки, покрыты плазматической мембраной (строение мембран у двух этих групп организмов одинаковое). Клеточная мембрана прокариот образует многочисленные впячивания внутрь клетки —
В цитоплазме прокариотических клеток нет мембранных органоидов: митохондрий, пластид, ЭПС, комплекса Гольджи, лизосом. Их функции выполняют складки и впячивания наружной мембраны — мезосомы.
Поверх плазматической мембраны клетки прокариот покрыты оболочкой, напоминающей клеточную стенку растительных клеток (эта стенка образована не клетчаткой, как у растений, а другими полисахаридами — пектином и муреином).
Прокариоты часто имеют органоиды движения — жгутики и реснички.
Обрати внимание!
Бактериальные (прокариотические, прокариотные) клетки имеют следующие, характерные для них структуры — плотную клеточную стенку, одну кольцевую молекулу ДНК (нуклеоид), рибосомы.
Многие прокариоты — анаэробы, т.е. им не нужен кислород воздуха.
Многие прокариоты способны захватывать и использовать азот воздуха (азотфиксирующие клубеньковые бактерии, развивающиеся на корнях бобовых растений), чего не могут эукариотические организмы.
Те виды прокариот, которые получают энергию благодаря фотосинтезу, содержат особую разновидность хлорофилла, который может располагаться на мезосомах.
Многие прокариоты, например, бактерии, в неблагоприятных условиях способны образовывать споры (при этом содержимое бактериальной клетки сжимается, и вокруг него выделяется плотная оболочка).
Прокариоты чаще размножаются бесполым путём (делением клетки надвое).
Половое размножение у прокариот наблюдается гораздо реже, чем бесполое, однако оно очень важно, так как при обмене генетической информацией бактерии передают друг другу устойчивость к неблагоприятным воздействиям (например, к лекарствам). При половом процессе бактерии могут обмениваться как участками бактериальной хромосомы, так и особыми маленькими кольцевыми двуцепочечными молекулами ДНК — плазмидами. Обмен может происходить через цитоплазматический мостик между двумя бактериями или с помощью вирусов, усваивающих участки ДНК одной бактерии и переносящих их в другие бактериальные клетки, которые они заражают.
Эукариотические клетки
Эукариотические (эукариотные) клетки содержат ядро координирующее жизнедеятельность клетки, в котором находится наследственный аппарат организма, и многочисленные органоиды, выполняющие разнообразные функции.
Большинство эукариот являются аэробами, то есть используют в энергетическом обмене кислород воздуха.
www.yaklass.ru
Клетки прокариот — Справочник химика 21
Регуляция синтеза белка у прокариот. В 1961 г французские исследователи Ф. Жакоб и Ж. Моно впервые провели фундаментальные исследования индукции генов, кодирующих (З-галактозидазу и связанные с ней ферменты в клетках кищечной палочки Е. соИ. Эти исследования помогли им сформулировать гипотезу об опероне и регуляции синтеза белка в клетках прокариот. [c.471]Основные различия между клетками прокариот и эукариот по составу и способам компартментации (от англ. ompartment — отсек) приведены в табл. 2.5. [c.40]
В клетках прокариот органеллы, типичные для эукариот, отсутствуют. Ядерная ДНК у них не отделена от цитоплазмы мембраной. В цитоплазме находятся функционально специализированные структуры, но они не изолированы от цитоплазмы с помощью мембран и, следовательно, не образуют замкнутых полостей. Эти структуры могут быть сформированы и мембранами, но последние не замкнуты и, как правило, обнаруживают тесную связь с ЦПМ, являясь результатом ее локального внутриклеточного разрастания. В клетках прокариот есть также образования, окруженные особой мембраной, имеющей иное по сравнению с элементарной строение и химический состав. [c.18]
Вторая основная категория живых существ — это эукариоты, т. е. организмы, клетки которых содержат истинное ядро. Клетки эукариот крупнее и сложнее по строению, чем клетки прокариот. В ядре, окруженном мембраной, заключена большая часть ДНК, которая таким образом отделена от цитоплазмы. В цитоплазме содержатся различные органеллы, каждая из которых обладает характерной структурой, — митохондрии, лизосомы, центриоли. Клетки эукариот так разнообразны ло размерам и форме и настолько специализированы, что описать типичную клетку практически невозможно. Все же на рис. 1-3 мы попытались изобразить некую усредненную клетку, отчасти животную, отчасти растительную. [c.26]
Разнообразие питательных веществ д средах для культивирования клеток млекопитающих служит предпосылкой к строгому соблюдению мер предосторожности в целях предотвращения загрязнения их вирусами, микоплазмами, бактериями, грибами В сравнительном плане клетки прокариот и эукариот заметно различаются по скорости роста Поэтому, например, животные и большинство растительных клеточных систем уступают в конкуренции микробным системам [c.143]
В клетках прокариот и эукариот имеются ферменты, концентрация которых не требует добавления индуктора это так называемые конститутивные ферменты. Количество фермента в клетке зависит от наличия продукта реакции, катализируемой данным ферментом, причем продукт реакции вызывает торможение синтеза фермента в результате репрессии (см. далее). [c.153]
Клетка прокариот обладает рядом принципиальных особенностей, касающихся как ее ультраструктурной, так и химической организации (рис. 4). Структуры, расположенные снаружи от ЦПМ (клеточная стенка, капсула, слизистый чехол, жгутики, ворсинки), называют обычно поверхностными структурами. Термином клеточная оболочка часто обозначают все слои, располагающиеся с внешней стороны от ЦПМ (клеточная стенка, капсула, слизистый чехол). ЦПМ вместе с цитоплазмой называется протопластом. Рассмотрим сначала строение, химический состав и функции поверхностных клеточных структур. [c.27]
Химический состав клеток в принципе одинаков у всех организмов. Клетки прокариот содержат от 70 до 90 % воды. Основную массу сухих веществ, на долю которых приходятся остальные 10—30 %, составляют белки, нуклеиновые кислоты, липиды и полисахариды. Несколько процентов сухого вещества клеток приходится на низкомолекулярные органические вещества и соли (табл. 9). [c.81]
В процессе эволюции прокариоты выработали способы защиты генетического материала от повреждающего воздействия облучения и различных химических факторов. В клетках прокариот обнаружены эффективные системы репарации мутационных повреждений. [c.148]Все известные способы передачи генетической информации с помощью плазмид создают офомные возможности для интенсивных генетических обменов между клетками различных бактерий. Плазмидам и другим нехромосомным генетическим элементам принадлежит основная роль в передаче генетической информации по горизонтали . Можно предположить, что в природе любая генетическая информация может быть перенесена в любую клетку прокариот, если не прямо, то через посредников. Подтверждением этого могут служить данные по введению с помощью сконструированной плазмиды в бактериальную клетку эукариотной ДНК и ее репродукции там. [c.152]
У прокариот наследственная программа в основном или полностью представлена одной кольцевой молекулой ДНК, состоящей из нескольких миллионов пар нуклеотидов. В некоторых случаях часть информации содержится в сравнительно небольших, в несколько тысяч пар нуклеотидов, кольцевых ДНК, называемых плазмидами. Плазмиды в клетках прокариот могут быть представлены несколькими копиями и даже несколькими десятками копий. [c.163]
Молекулярные события, лежащие
www.chem21.info
Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 города Воронежа
Прокариотическая клетка
Все организмы, имеющие клеточное строение, делятся на две группы: прокариоты (предъядерные) и эукариоты (ядерные).Все организмы, имеющие клеточное строение, делятся на две группы: прокариоты (предъядерные) и эукариоты (ядерные).
Прокариотические и эукариотические клетки
| Прокариоты | Эукариоты |
| Генетический аппарат представлен кольцевой молекулой ДНК, расположенной непосредственно в цитоплазме клетки. Возможно наличие дополнительных небольших кольцевых молекул ДНК – плазмид, несущих полезные гены. | Генетический аппарат представлен линейными молекулами ДНК, заключёнными в ядерную оболочку. |
| Отсутствует система внутриклеточных мембран. Процессы дыхания и фотосинтеза (у автотрофных бактерий) осуществляются на выростах цитоплазматической мембраны. | Система внутриклеточных мембран хорошо развита. К ней относятся эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, вакуоли, лизосомы. Имеются двухмембранные органоиды – митохондрии и пластиды (у растений). |
| Клеточная стенка (оболочка) состоит из полисахарида муреина. Поверх клеточной стенки часто имеется дополнительный защитный слой – капсула. | Клеточная стенка (оболочка) состоит из целлюлозы (у растений), хитина (у грибов) или отсутствует (у животных). |
| Рибосомы мельче, чем рибосомы эукариот. | Рибосомы крупнее, чем рибосомы прокариот. |
| Жгутики образованы белком флагелином. Жгутик не окружен плазматической мембраной. | Жгутики состоят из тубулина. Окружены плазматической мембраной. |
| Размер клетки 0,5–10 мкм. | Размер клетки 10–100 мкм. |
| Цитоскелет отсутствует. | Имеется цитоскелет, представленный микро-трубочками и микрофиламентами. |
Прокариоты (лат. pro — перед, греч. karion — ядро) — наиболее просто устроенные организмы, клетки которых не имеют ядра, отграниченного мембраной от остального клеточного содержимого. Группу прокариот составляют бактерии и цианобактерии, часто называемые синезелеными водорослями.
Большинство прокариот являются анаэробами, а некоторые способны усваивать азот воздуха.
Строение прокариот
Клетки прокариотических организмов под клеточной стенкой покрыты плазматической мембраной, которая образует многочисленные впячивания внутрь — мезосомы, содержащие ферменты, необходимые для обмена веществ. Кольцевая молекула ДНК располагается в центре клетки непосредственно в цитоплазме. Мембранных органоидов нет, а мелкие рибосомы располагаются беспорядочно.
В неблагоприятных условиях, т. е. при недостатке пищи или избытке ядовитых продуктов обмена в клетке некоторые бактерии способны образовывать споры (например, бациллы, к которым относятся возбудители сибирской язвы, ботулизма, столбняка). Меньшая часть цитоплазмы вокруг кольцевой ДНК отделяется двойной мембраной, а затем покрывается многослойной оболочкой. Жизнедеятельность бактерии практически прекращается. Споры выдерживают сильные колебания температур, интенсивные химические и радиационные воздействия и сохраняются сотни лет. Попадая в благоприятную среду из споры вновь формируется прокариотическая клетка с нормальным уровнем метаболизма.
Спорообразование у прокариот является этапом жизненного цикла. Распространение спор происходит при помощи ветра и другими способами.
Клеточная стенка прокариот окружает цитоплазматическую мембрану, предохраняя клетку от действия осмотического давления. Прочность клеточной стенке придают пептидогликаны (муреины), соединенные ковалентными связями. У грамположительных бактерий стенка имеет толщину 20-80 нм, у грамотрицательных она намного тоньше — 1 нм.
Нуклеоид (греч. nucleos — ядро, eidos — вид) — скопление ядерного вещества клетки прокариот, не имеющее постоянной формы. ДНК нуклеоида имеет замкнутую кольцевую форму.
Нуклеоид состоит в основном из ДНК (примерно 60%), имеющей замкнутую кольцевую форму с небольшими добавками иРНК и белков-активаторов. Белки помогают поддерживать нуклеоиду кольцевую форму и несут функцию, схожую с гистонами, которые встречаются в эукариотических клетках.
У некоторых прокариот клетки обладают «протонным микродвигателем» гениальной конструкции — жгутиком. В «двигателе» есть ротор, статор, подшипники, молекулярная смазка и карданный вал. Скорость вращения поразительна — до 1 700 об/с. Всего за 10-3 с двигатель способен сменить направление вращения.
Цианобактерии, или синезелёные водоросли (лат. сyanobacteria — сине-зелёный), — значительная группа крупных грамотрицательных бактерий, способных к фотосинтезу. Они возникли около 3 миллиардов лет назад и широко распространились по всему миру. Всего известно около 2 тысяч видов цианобактерий. Большинство из них способны синтезировать все необходимые вещества, используя энергию света.
Клетки прокариот устроены примитивно: не имеют оформленного ядра и ряда других составных частей. Отличие от эукариот заключается не только в строении, но и в процессах жизнедеятельности.
Сравнительная характеристика прокариот и эукариот
| Признаки | Прокариоты | Эукариоты |
|---|---|---|
| Ядерная оболочка | Нет | Есть |
| ДНК | Замкнута в кольцо (бактериальная хромосома) | Ядерная ДНК, линейная структура, расположена в хромосомах |
| Хромосомы | Нет | Есть |
| Митоз | Нет | Есть |
| Мейоз | Нет | Есть |
| Гаметы | Нет | Есть |
| Митохондрии | Нет | Есть |
| Пластиды у автотрофов | Нет | Есть |
| Способ питания | Адсорбция через клеточную мембрану | Фагоцитоз и пиноцитоз |
| Пищеварительная вакуоль | Нет | Есть |
| Жгутики | Есть | Есть |
< Предыдущая страница «Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ)»
Следующая страница «Бактерии» >
biolicey2vrn.ru
Строение клеток прокариот и эукариот
О.Д. Лопина
По строению клетки живые организмы делят на прокариот и эукариот. Клетки и тех и других окружены плазматической мембраной, снаружи от которой во многих случаях имеется клеточная стенка. Внутри клетки находится полужидкая цитоплазма. Однако клетки прокариот устроены значительно проще, чем клетки эукариот.
Рис. 1. Строение клетки прокариот
Основной генетический материал прокариот (от греч. про – до и карион – ядро) находится в цитоплазме в виде кольцевой молекулы ДНК. Эта молекула (нуклеоид) не окружена ядерной оболочкой, характерной для эукариот, и прикрепляется к плазматической мембране (рис.1). Таким образом, прокариоты не имеют оформленного ядра. Кроме нуклеоида в прокариотической клетке часто встречается небольшая кольцевая молекула ДНК, называемая плазмидой. Плазмиды могут перемещаться из одной клетки в другую и встраиваться в основную молекулу ДНК.
Некоторые прокариоты имеют выросты плазматической мембраны: мезосомы, ламеллярные тилакоиды, хроматофоры. В них сосредоточены ферменты, участвующие в фотосинтезе и в процессах дыхания. Кроме того, мезосомы ассоциированы с синтезом ДНК и секрецией белка.
Клетки прокариот имеют небольшие размеры, их диаметр составляет 0, 3–5 мкм. С наружной стороны плазматической мембраны всех прокариот (за исключением микоплазм) находится клеточная стенка. Она состоит из комплексов белков и олигосахаридов, уложенных слоями, защищает клетку и поддерживает ее форму. От плазматической мембраны она отделена небольшим межмембранным пространством.
В цитоплазме прокариот обнаруживаются только немембранные органоиды рибосомы. По структуре рибосомы прокариот и эукариот сходны, однако рибосомы прокариот имеют меньшие размеры и не прикрепляются к мембране, а располагаются прямо в цитоплазме.
Рис. 2. Строение клеток эукариот
Многие прокариоты подвижны и могут плавать или скользить с помощью жгутиков.
Размножаются прокариоты обычно путем деления надвое (бинарным). Делению предшествует очень короткая стадия удвоения, или репликации, хромосом. Так что прокариоты – гаплоидные организмы.
К прокариотам относятся бактерии и синезеленые водоросли, или цианобактерии. Прокариоты появились на Земле около 3, 5 млрд лет назад и были, вероятно, первой клеточной формой жизни, дав начало современным прокариотам и эукариотам.
Эукариоты (от греч. эу – истинный, карион – ядро) в отличие от прокариот, имеют оформленное ядро, окруженное ядерной оболочкой – двуслойной мембраной. Молекулы ДНК, обнаруживаемые в ядре, незамкнуты (линейные молекулы). Кроме ядра часть генетической информации содержится в ДНК митохондрий и хлоропластов. Эукариоты появились на Земле примерно 1, 5 млрд лет назад.
В отличие от прокариот, представленных одиночными организмами и колониальными формами, эукариоты могут быть одноклеточными (например, амеба), колониальными (вольвокс) и многоклеточными организмами. Их делят на три больших царства: Животные, Растения и Грибы.
Диаметр клеток эукариот составляет 5–80 мкм. Как и прокариотические клетки, клетки эукариот окружены плазматической мембраной, состоящей из белков и липидов. Эта мембрана работает как селективный барьер, проницаемый для одних соединений и непроницаемый для других. Снаружи от плазматической мембраны расположена прочная клеточная стенка, которая у растений состоит главным образом из волокон целлюлозы, а у грибов – из хитина. Основная функция клеточной стенки – обеспечение постоянной формы клеток. Поскольку плазматическая мембрана проницаема для воды, а клетки растений и грибов обычно соприкасаются с растворами меньшей ионной силы, чем ионная сила раствора внутри клетки, вода будет поступать внутрь клеток. За счет этого объем клеток будет увеличиваться, плазматическая мембрана начнет растягиваться и может разорваться. Клеточная стенка препятствует увеличению объема и разрушению клетки.
У животных клеточная стенка отсутствует, но наружный слой плазматической мембраны обогащен углеводными компонентами. Этот наружный слой плазматической мембраны клеток животных называют гликокаликсом. Клетки многоклеточных животных не нуждаются в прочной клеточной стенке, поскольку есть другие механизмы, обеспечивающие регуляцию клеточного объема. Так как клетки многоклеточных животных и одноклеточные организмы, живущие в море, находятся в среде, в которой суммарная концентрация ионов близка к внутриклеточной концентрации ионов, клетки не набухают и не лопаются. Одноклеточные животные, живущие в пресной воде (амеба, инфузория туфелька), имеют сократительные вакуоли, которые постоянно выводят наружу поступающую внутрь клетки воду.
Структурные компоненты эукариотической клетки
Внутри клетки под плазматической мембраной находятся цитоплазма. Основное вещество цитоплазмы (гиалоплазма) представляет собой концентрированный раствор неорганических и органических соединений, главными компонентами которого являются белки. Это коллоидная система, которая может переходить из жидкого в гелеобразное состояние и обратно. Значительная часть белков цитоплазмы является ферментами, осуществляющими различные химические реакции. В гиалоплазме располагаются органоиды, выполняющие в клетке различные функции. Органоиды могут быть мембранными (ядро, аппарат Гольджи, эндоплазматический ретикулум, лизосомы, митохондрии, хлоропласты) и немембранными (клеточный центр, рибосомы, цитоскелет).
Мембранные органоиды
Основным компонентом мембранных органоидов является мембрана. Биологические мембраны построены по общему принципу, но химический состав мембран разных органоидов различен. Все клеточные мембраны – это тонкие пленки (толщиной 7–10 нм), основу которых составляет двойной слой липидов (бислой), расположенных так, что заряженные гидрофильные части молекул соприкасаются со средой, а гидрофобные остатки жирных кислот каждого монослоя направлены внутрь мембраны и соприкасаются друг с другом (рис. 3). В бислой липидов встроены молекулы белков (интегральные белки мембраны) таким образом, что гидрофобные части молекулы белка соприкасаются с жирнокислотными остатками молекул липидов, а гидрофильные части экспонированы в окружающую среду. Кроме этого часть растворимых (немембранных белков) соединяется с мембраной в основном за счет ионных взаимодействий (периферические белки мембраны). Ко многим белкам и липидам в составе мембран присоединены также углеводные фрагменты. Таким образом, биологические мембраны – это липидные пленки, в которые встроены интегральные белки.
Рис. 3. Структура биологических мембран
Одна из основных функций мембран – создание границы между клеткой и окружающей средой и различными отсеками клетки. Липидный бислой проницаем в основном для жирорастворимых соединений и газов, гидрофильные вещества переносятся через мембраны с помощью специальных механизмов: низкомолекулярные – с помощью разнообразных переносчиков (каналов, насосов и др.), а высокомолекулярные – с помощью процессов экзо- и эндоцитоза (рис. 4).
Рис. 4. Схема переноса веществ через мембрану
При эндоцитозе определенные вещества сорбируются на поверхности мембраны (за счет взаимодействия с белками мембраны). В этом месте образуется впячивание мембраны внутрь цитоплазмы. Затем от мембраны отделяется пузырек, внутри которого содержится переносимое соединение. Таким образом, эндоцитоз – это перенос в клетку высокомолекулярных соединений внешней среды, окруженных участком мембраны. Обратный процесс, то есть экзоцитоз – это перенос веществ из клетки наружу. Он происходит путем слияния с плазматической мембраной пузырька, заполненного транспортируемыми высокомолекулярными соединениями. Мембрана пузырька сливается с плазматической мембраной, а его содержимое изливается наружу.
Каналы, насосы и другие переносчики – это молекулы интегральных белков мембраны, обычно образующие в мембране пору.
Кроме функций разделения пространства и обеспечения избирательно
mirznanii.com
Строение клеток прокариот и эукариот
Основным отличием прокариот от эукариот является отсутствие оформленного клеточного ядра и большинства клеточных органоидов. К прокариотам, как отмечалось ранее, относятся бактерии и сине-зеленые водоросли (цианобактерии). Снаружи клетки прокариот покрывает прочная клеточная стенка, состоящая из полисахаридов, также у них может быть слизистая капсула. Прокариоты имеют одну кольцевую молекулу ДНК (нуклеоид), расположенную непосредственно в цитоплазме, а также могут иметь несколько мелких кольцевых молекул ДНК — плазмид. Функцию клеточных органоидов (комплекса Гольджи, эндоплазматической сети, митохондрий, хлоропластов) выполняют впячивания плазматической мембраны — мезосомы. Прокариоты имеют рибосомы, по размерам соответствующие рибосомам митохондрий и пластид. Клетки прокариот могут содержать также различные включения: жировые капли, зерна белка, кристаллы солей и т.д. Размножаются прокаритоты путем простого деления (после удвоения молекулы ДНК). Для них также характерен половой процесс — конъюгация, которая приводит к обмену генетическим материалом.
Три царства живых организмов, а именно: животных, растений и грибов, относятся к надцарству эукариот. Главное отличие клеток эукариот от прокариот — наличие ярковыраженного оформленного ядра, которое отделено от цитоплазмы с помощью двойной мембраны и содержащее генетический материал (ДНК). Кроме этого, они имеют различные органоиды, отсутствующие у прокариот, — митохондрии, пластиды (клетки растений), клеточный центр, эндоплазматическую сеть, комплекс Гольджи, лизосомы, вакуоли и т.д. Между собой клетки представителей разных царств также различаются. Так клетки растений имеют клеточную стенку, построенную из целлюлозы (клетчатки), содержат пластиды, основным запасным полисахаридом у них является крахмал, клеточный центр покрытосеменных не содержит центриолей. В клетках большинства грибов есть клеточная стенка из хитина, в клетках животных нет подобной клеточной стенки. Представители этих царств не имеют пластид, основным запасным полисахаридом у них является гликоген, а клеточный центр содержит центриоли.
Перейти к оглавлению.
You can leave a response, or trackback from your own site.
www.studentguru.ru
