Според нивото на организация, клетките се делят на прокариотни и еукариотни.

До прокариоти (от лат. професионалист- преди, вместо и гръцки. karyon- ядро) включват организми от царството на Дробянка: бактерии и синьо-зелени водорасли. Прокариотните клетки са малки и не надвишават 30 микрона. Някои видове имат клетки с диаметър около 0,2 микрона.

Прокариотните клетки нямат ядро ​​и клетъчни органели (с изключение на рибозомите). Само няколко бактерии, които живеят във водни тела или почвени капиляри, пълни с влага, имат специфични газови вакуоли. Поради промени в обема на газовете във вакуоли, бактериите могат да се движат във водна среда с минимален разход на енергия.

Бактерии предимно едноклетъчни организми. Имайте клетъчна стена, която включва murein ... Муреинът е единична молекула. Съставът на клетъчните стени на бактериите включва също протеини, липополизахариди, фосфолипиди и др. Понякога външната страна на клетъчната стена е покрита с лигавична капсула, която се състои от полизахариди. Той не е много плътно свързан с клетката и може лесно да бъде унищожен от определени съединения. Плазмената мембрана е плътно прикрепена към клетъчната стена. Клетъчната стена на бактериите има антигенни свойства, според които левкоцитите синтезират антитела към тях.

Бактериалните клетки са в състояние да се придържат към различни субстрати и да се слепват заедно поради липополизахаридите на клетъчната стена.

Цитоплазмата на прокариотите съдържа рибозоми, различни включвания, една или две ядрени области - нуклеоиди - с наследствен материал под формата на кръгова ДНК молекула. Тази област е прикрепена към вътрешната повърхност на плазмената мембрана на определено място. ДНК не образува комплекс с протеини.

Рибозомите на прокариотите са сходни по структура с рибозомите на еукариотни клетки.

Плазмената мембрана образува гънки с различна форма вътре в клетката. Основните жизнени процеси на бактериите се осъществяват върху вътрешните мембрани: дишане, хемосинтез, фотосинтеза. В клетките на някои цианобактерии има сферични мембранни структури, които съдържат фотосинтетични пигменти.

Може да има флагел (един или повече). Жгутиците могат да бъдат много по -дълги от самата клетка. Тяхната структура е по -проста от структурата на еукариотните жгутици. Включете протеин флагелин .

Бактериите са предимно неподвижни - те се прикрепят към повърхността на субстрата или улесняват прикрепването на клетките (по време на сексуалния процес), използвайки специални нишковидни израстъци или тръбни образувания от протеини или полизахариди - трион или фимбриум .

Групи бактерии могат да бъдат заобиколени от обща лигавична капсула. Групи от клетки могат да бъдат под формата на снопчета, вериги и т.н.

Прокариотните клетки са първите живи организми, които се появяват на Земята; те имат най -простата структура. Днес бактериите и археите се наричат ​​прокариоти (предядрени); всички те са едноклетъчни организми (рядко образуват колонии). Цианобактериите (те също са синьо-зелени водорасли) са класифицирани като бактерии в типов ранг.

Прокариотите са не таксономична група организми, които обединяват бактерии и археи въз основа на липсата на ядро. Бактериите и археите се открояват в редиците на различни царства (области), те се различават по много биохимични процеси и се смята, че имат различни еволюционни пътища. Освен тях, третото свръхкралство са еукариотите.

Клетките от прокариотния тип са по -малки от еукариотните клетки.

Те нямат ядро, истински мембранни органели, клетъчен център. Редица групи бактерии имат инвагинации на цитоплазмената мембрана, които изпълняват различни функции поради локализирането на определени ензими върху тях. Цианобактериите имат фотосинтетични мембрани (везикули, тилакоиди, хроматофори), образувани от клетъчната мембрана. Те могат да поддържат връзка с нея и могат да бъдат изолирани.

Генетичният материал на прокариотите се намира в цитоплазмата. Основният му обем е концентриран в нуклеоида - кръгова ДНК молекула, на едно място прикрепена към цитоплазмената мембрана. Той не е свързан с хистонови протеини, както при еукариотите. В прокариотните клетки прилагането на генетична информация се регулира по различен начин. В допълнение към нуклеоида има и плазмиди (малки кръгови молекули на ДНК). Почти цялата ДНК се транскрибира (докато еукариотите обикновено имат по -малко от половината).

Прокариотите почти винаги са хаплоидни. Нови клетки се образуват чрез бинарно делене, преди което нуклеоидът се удвоява. Прокариотите нямат процеси на митоза и мейоза.

Рибозомите им са по -малки от еукариотите.

Цитоплазмата на прокариотите е почти неподвижна. Амебоидното движение не е характерно.

Влизането на вещества в прокариотната клетка се осъществява чрез осмоза.

Има автотрофи и хетеротрофи. Автотрофният метод на хранене се осъществява не само чрез фотосинтеза, но и чрез хемосинтеза (енергията не идва от слънчева светлина, а от химични реакции на окисляване на различни вещества).

Според симбиотичната хипотеза, митохондриите и пластидите са се развили от определени групи прокариотни клетки, които са нахлули в друга клетка.

Бактериалните клетки се отличават с разнообразни форми (пръчковидни, заоблени, нагънати и др.). Те имат сложна клетъчна мембрана (състояща се от клетъчна стена, капсула, лигавица), жгутици и ворсинки.

Прокариотите включват бактерии и синьо-зелени водорасли (цианея). Наследственият апарат на прокариотите е представен от една кръгова ДНК молекула, която не образува връзки с протеини и съдържа едно копие на всеки ген - хаплоидни организми. Цитоплазмата съдържа голям брой малки рибозоми; вътрешните мембрани отсъстват или са слабо изразени. Плазмените метаболитни ензими са разположени дифузно. Апаратът на Голджи е представен от отделни мехурчета. Ензимните системи за енергиен метаболизъм са подредени по вътрешната повърхност на външната цитоплазмена мембрана. Отвън клетката е заобиколена от дебела клетъчна стена. Много прокариоти са способни да спорулират при неблагоприятни условия на съществуване; в същото време се отделя малка част от цитоплазмата, съдържаща ДНК, и е заобиколена от дебела многослойна капсула. Метаболитните процеси в спората практически спират. Веднъж в благоприятни условия, спората се превръща в активна клетъчна форма. Възпроизвеждането на прокариоти става чрез просто разделяне на две.

Прокариотни и еукариотни клетки (Т. А. Козлова, В. С. Кучменко. Биология в таблици. М., 2000)

Знаци	Прокариоти	Еукариоти
1 ЯДРЕНА МЕМБРАНА	Отсъстващ	Има
ПЛАЗМЕНАТА МЕМБРАНА	Има	Има
МИТОХОНДРИЯ	Отсъстващ	Има
EPS	Отсъстващ	Има
Рибозоми	Има	Има
ВАКУОЛИ	Отсъстващ	Има (особено типични за растенията)
ЛИЗОСОМИ	Отсъстващ	Има
КЛЕТЪЧНА СТЕНА	Да, се състои от сложно хетерополимерно вещество	Отсъства в животински клетки, в растителни клетки се състои от целулоза
КАПСУЛ	Ако има, той се състои от протеинови и захарни съединения	Отсъстващ
КОМПЛЕКС GOLGI	Отсъстващ	Има
РАЗДЕЛ	Прост	Митоза, амитоза, мейоза

Други записи

10.06.2016г. Химическа организация на клетката. Неорганични вещества

Изучаването на химичния състав на клетките показва, че живите организми нямат никакви специални химични елементи, характерни само за тях: именно в това е единството на химичния състав на живите и ...

10.06.2016г. Структурата на еукариотната клетка

Клетките, които образуват тъканите на животни и растения, се различават значително по форма, размер и вътрешна структура. Всички те обаче показват сходства в основните характеристики на процесите на жизнена дейност, обмен ...

ХАРАКТЕРИСТИКИ НА МИКРОРГАНИЗМИТЕ - ОБЕКТИ НА БИОТЕХНОЛОГИЧНИ ПРОДУКТИ

Обектите на индустриалната микробиология и биотехнологии включват бактерии, дрожди, микроскопични (плесени) гъби, растителни и животински клетъчни култури, както и субклетъчни структури (вируси, плазмиди, митохондриална и хлоропластова ДНК, ядрена ДНК).

Клетъчните форми, включително прокариотни и еукариотни организми, се различават по много основни характеристики. Общите, технологично важни свойства на микроорганизмите обаче са:

· висока скорост на метаболитните процеси.Това се дължи на голямото съотношение на обменната повърхност към обема на клетката. За микроорганизмите цялата клетъчна повърхност е обменна повърхност. Тъй като бактериалните клетки са най -малките, те растат и се развиват по -бързо от всички микроорганизми, последвани от дрожди и гъбички. На свой ред скоростта на метаболитните процеси в микроорганизмите е десетки и стотици хиляди пъти по -висока, отколкото при животните. Например, в тялото на един бик с тегло 500 кг за 24 часа се образува около 0,5 кг протеин; през същото време 500 кг мая може да синтезира повече от 50 000 кг протеин;

· обмен на пластичност -висока способност за адаптиране (адаптиране към новите условия на съществуване). Несравнимо по -голямата гъвкавост на метаболитните процеси в микроорганизмите в сравнение с растенията и животните се обяснява със способността им да синтезират индуцируеми ензими, т.е. ензими, които се образуват в клетката само ако в околната среда присъстват подходящите вещества;

· висока степен на променливост.По -високата степен на променливост на микроорганизмите в сравнение с макроорганизмите се свързва с факта, че повечето микроорганизми са едноклетъчни организми. По -лесно е да се действа върху една клетка, отколкото върху организъм, състоящ се от много клетки. Висока степен на променливост, бърз растеж и развитие, висока скорост на метаболитни процеси, образуване на многобройни потомци - всички тези свойства на микроорганизмите ги правят изключително удобни обекти за генетичен анализ, тъй като експериментите могат да се проведат за кратко време на огромен брой индивиди.

Структурата на прокариотна (бактериална) клетка

Характерна особеност на прокариотите е липсата на система от вътреклетъчни мембрани.

Клетъчна стенапридава форма на клетката, предпазва клетката от външни влияния (тя е механична бариера на клетката), предпазва клетката от проникването на излишната влага в нея.

Според химичния състав и структурата на клетъчната стена бактериите се делят на грам-положителни (Gram +) и грам-отрицателни (Gram-).

Клетъчната стена на Gram + се състои от пептидогликан - mureina(до 90-95%), тейхоеви киселини,полизахариди. Той има еднослойна структура, плътно прилежаща към цитоплазмената мембрана.

Грам-бактериите в клетъчната стена на муреин са малки (5-10%), тейхоевите киселини отсъстват, липопротеините и липополизахаридите се съдържат в големи количества.

Клетъчната стена на грам бактериите е много по-тънка от тази на грам +, но има двуслойна структура. Външният слой се състои от липопротеини и липополизахариди, които предотвратяват проникването на токсични вещества. Следователно грам бактериите са по -устойчиви на антибиотици, токсични химикали и борбата с тези микроорганизми в производството на храни е по -малко ефективна, отколкото срещу бактериите грам +.

Цитоплазмена мембрана(CPM) играе важна роля в храненето на клетките, има селективна пропускливост. Състои се от протеин-липиден комплекс, има трислойна структура. От външната страна на мембраната има протеини -носители, които транспортират хранителни вещества в клетката, а от вътрешната страна има редокс и хидролитични ензими. Фосфолипиден слой е разположен между двата протеинови слоя.

Мезозоми -мембранни образувания, издатини на CPM. Благодарение на тях обменната повърхност на клетката се увеличава. Те участват в енергийните процеси, а също и в процесите на клетъчно делене (размножаване).

Цитоплазма -вътреклетъчно съдържание, полутечен колоиден разтвор. Той съдържа до 70 - 80% вода от масата на клетката, ензими, хранителни субстрати и метаболитни продукти на клетката. Всички компоненти на прокариотна клетка се намират в цитоплазмата.

Нуклеоид -носителят на наследствена информация, единствената хромозома на прокариотната клетка, участва в размножаването. Това е компактна формация, която заема централен регион в цитоплазмата и се състои от двуверижна спирално усукана ДНК верига, затворена в пръстен.

Много бактерии, заедно с хромозомната ДНК, съдържат и екстрахромозомна ДНК, също представена от двойни спирали, затворени в пръстен. Тези автономно възпроизвеждащи се ДНК елементи се наричат плазмиди.

Рибозоми -малки гранули, съдържащи РНК (60%) и протеин (40%). Синтезът на клетъчни протеини се извършва върху рибозоми.

Резервни вещества.Те се състоят от полизахаридни гранули (гранулозен гликоген), сярни включвания, мастни капки (съдържат поли-b-маслена киселина), волутин (полифосфатни гранули).

Подвижните форми на бактерии имат флагела (8),дълги нишки, съставени от структурен протеин, наречен флагелин. Flagella, прикрепени към CPM, използвайки две двойки основни дискове - базалното тяло (9).

Фотосинтетичните бактерии имат в клетките си тилакоиди (10),с помощта на които се извършва фотосинтеза.

Има лигавични бактерии капсула (11)или лигавица, по -често състояща се от полизахариди, по -рядко - от полипептиди. Това е допълнителна защитна бариера на клетката, източник на резервни хранителни вещества.

Клетката е елементарна единица от структурата и жизнената активност на всички жив организми(с изключение вируси, за които често се говори като за неклетъчни форми на живот), който има собствен метаболизъм, е способен на независимо съществуване, самовъзпроизвеждане и развитие. Всички живи организми също като многоклетъчни животни, растенияи гъби, се състоят от много клетки или, колкото повече протозоии бактерииса едноклетъчни организми... Разделът на биологията, който се занимава с изучаването на структурата и жизнената активност на клетките, е кръстен цитология... Напоследък също е обичайно да се говори за клетъчна биология или клетъчна биология.

Отличителни черти на растителни и животински клетки

Знаци	Растителна клетка	Клетка за животни
Пластиди	Хлоропласти, хромопласти, левкопласти	Отсъстващ
Хранителен метод	Автотрофни (фототрофни, хемотрофни)
Синтез на АТФ	В хлоропластите, митохондриите	В митохондриите
Разцепване на АТФ	В хлоропластите и всички части на клетката, където е необходима енергия	Във всички части на клетката, където е необходима енергия
Клетъчен център	В долните растения	Във всички клетки
Целулозна клетъчна стена	Намира се извън клетъчната мембрана	Отсъстващ
Включения	Резервни хранителни вещества под формата на нишестени зърна, протеини, маслени капки; вакуоли с клетъчен сок; солни кристали	Резервни хранителни вещества под формата на зърна и капки (протеини, мазнини, въглехидрати, гликоген); крайни метаболитни продукти, кристали на сол, пигменти
	Големи кухини, пълни с клетъчен сок - воден разтвор на различни вещества (резервни или крайни продукти). Осмотични резервоари на клетката.	Свиваеми, храносмилателни, отделителни вакуоли. Обикновено малки.

Общи признаци 1. Единството на структурните системи - цитоплазма и ядро. 2. Сходството на процесите на метаболизъм и енергия. 3. Единство на принципа на наследствения кодекс. 4. Универсална мембранна структура. 5. Единството на химичния състав. 6. Приликата на процеса на клетъчно делене.

Клетъчна структура

Всички клетъчни форми на живот на Земята могат да бъдат разделени на две царства въз основа на структурата на съставните им клетки:

прокариотите (предядрени) са по -прости по структура и са възникнали по -рано в процеса на еволюция;

еукариоти (ядрени) - по -сложни, възникнали по -късно. Клетките, които изграждат човешкото тяло, са еукариотни.

Въпреки разнообразието от форми, организацията на клетките на всички живи организми е подчинена на единни структурни принципи.

Съдържанието на клетката се отделя от околната среда чрез плазмената мембрана или плазмената мембрана. Вътре клетката е изпълнена с цитоплазма, в която са разположени различни органоиди и клетъчни включвания, както и генетичен материал под формата на ДНК молекула. Всеки от органоидите на клетката изпълнява своя собствена специална функция и като цяло всички те определят жизнената активност на клетката като цяло.

Прокариотна клетка

Структурата на типична прокариотна клетка: капсула, клетъчна стена, плазмолема, цитоплазма,рибозоми, плазмид, пил, флагел,нуклеоид.

Прокариоти (от лат. професионалист- преди, преди и Гръцки κάρῠον - ядро, орех) - организми, които не притежават, за разлика от еукариотите, образувано клетъчно ядро ​​и други вътрешни мембранни органели (с изключение на плоски цистерни при фотосинтетични видове, например в цианобактерии). Единствената голяма кръгла (при някои видове - линейна) двуверижна молекула ДНК, който съдържа по-голямата част от генетичния материал на клетката (т.нар нуклеоид) не образува комплекс с протеини хистони(т.нар хроматин). Прокариотите включват бактерии, включително цианобактерии(синьо-зелени водорасли) и архея... Потомците на прокариотните клетки са органелиеукариотни клетки - митохондриии пластиди... Основното съдържание на клетката, която запълва целия й обем, е вискозна гранулирана цитоплазма.

Еукариотна клетка

Еукариотите са организми, които за разлика от прокариотите имат формализирана клетка ядроотделени от цитоплазмата от ядрената обвивка. Генетичният материал се съдържа в няколко линейни двуверижни молекули на ДНК (в зависимост от вида на организмите, броят им на ядро ​​може да варира от две до няколкостотин), прикрепен отвътре към мембраната на клетъчното ядро ​​и се образува в огромното мнозинство (с изключение на динофлагелати) комплекс с протеини хистониНаречен хроматин... В еукариотните клетки има система от вътрешни мембрани, които освен ядрото образуват редица други органоиди (ендоплазмения ретикулум, апарат на Голджии т.н.). В допълнение, по -голямата част имат постоянни вътреклетъчни симбионти- прокариоти - митохондрии, а във водораслите и растенията - също пластиди.

Структурата на еукариотната клетка

Схематично изображение на животинска клетка. (Когато щракнете върху някое от имената на съставните части на клетката, ще преминете към съответната статия.)

Повърхностен комплекс от животинска клетка

Състои се от гликокаликс, плазмалема и кортикалния слой, разположен под него цитоплазма... Плазмената мембрана се нарича още плазмалема, външната клетъчна мембрана. Това е биологична мембрана, с дебелина около 10 нанометра. На първо място, той осигурява функция за разграничаване по отношение на външната среда за клетката. Освен това тя изпълнява транспортна функция... Клетката не изразходва енергия, за да поддържа целостта на своята мембрана: молекулите се задържат по същия принцип, по който мастните молекули се държат заедно - хидрофобнитермодинамично е по -благоприятно части от молекули да бъдат разположени в непосредствена близост една до друга. Гликокаликсът е молекула олигозахариди, полизахариди, гликопротеини и гликолипиди, "закотвени" в плазмената мембрана. Гликокаликсът изпълнява рецепторни и маркерови функции. Плазмената мембрана животниклетките се състоят главно от фосфолипиди и липопротеини с вградени молекули протеини, по -специално повърхностни антигени и рецептори. В кортикалния (в съседство с плазмената мембрана) слой на цитоплазмата има специфични елементи от цитоскелета - актинови микрофиламенти, подредени по определен начин. Основната и най -важна функция на кортикалния слой (кората) са псевдоподиалните реакции: изтласкване, прикрепване и свиване на псевдоподии. В този случай микрофиламентите се пренареждат, удължават или съкращават. Формата на клетката също зависи от структурата на цитоскелета на кортикалния слой (например наличието на микровили).