Prema nivou organizacije ćelije se dijele na prokariotske i eukariotske.

Prokariotima (od lat. pro- prije, umjesto i grčki. karyon- jezgro) uključuju organizme kraljevstva Drobyanka: bakterije i plavo-zelene alge. Prokariotske ćelije su male i ne prelaze 30 mikrona. Neke vrste imaju ćelije prečnika oko 0,2 mikrona.

Prokariotske ćelije nemaju jezgro i ćelijske organele (osim ribozoma). Samo nekoliko bakterija koje žive u vodenim tijelima ili kapilarama tla ispunjenim vlagom imaju specifične plinske vakuole. Zbog promjena u zapremini plinova u vakuolama, bakterije se mogu kretati u vodenoj sredini uz minimalnu potrošnju energije.

Bakterije pretežno jednoćelijskih organizama. Imati ćelijski zid, koji uključuje murein ... Murein je jedan molekul. Sastav ćelijskih zidova bakterija uključuje i proteine, lipopolisaharide, fosfolipide itd. Ponekad je vanjska strana ćelijskog zida prekrivena mukoznom kapsulom koja se sastoji od polisaharida. Nije jako čvrsto vezan za ćeliju i može se lako uništiti određenim spojevima. Plazma membrana je čvrsto vezana za ćelijski zid. Ćelijski zid bakterija ima antigena svojstva, prema kojima leukociti sintetiziraju antitijela na njih.

Bakterijske ćelije su sposobne da se prianjaju na različite supstrate i lepe zajedno zahvaljujući lipopolisaharidima ćelijskog zida.

Citoplazma prokariota sadrži ribozome, razne inkluzije, jednu ili dvije nuklearne regije - nukleoidi - sa nasljednim materijalom u obliku kružne DNK molekule. Ovo područje je pričvršćeno za unutrašnju površinu plazma membrane na određenoj lokaciji. DNK ne formira kompleks sa proteinima.

Ribozomi prokariota su po strukturi slični ribosomima eukariotskih ćelija.

Plazma membrana unutar ćelije formira nabore različitih oblika. Glavni vitalni procesi bakterija odvijaju se na unutrašnjim membranama: disanje, kemosinteza, fotosinteza. U ćelijama nekih cijanobakterija postoje sferne membranske strukture koje sadrže fotosintetske pigmente.

Može imati flagelum (jedan ili više). Flagela može biti mnogo duža od same ćelije. Njihova struktura je jednostavnija od strukture eukariotskih flagela. Uključite proteine flagellin .

Bakterije su pretežno nepokretne - vežu se za površinu supstrata ili olakšavaju vezivanje ćelija (tokom seksualnog procesa) uz pomoć posebnih filamentoznih izraslina ili tubularnih formacija proteina ili polisaharida - vidio ili fimbrium .

Skupine bakterija mogu biti okružene zajedničkom mukoznom kapsulom. Grozdovi ćelija mogu biti u obliku grozdova, lanaca itd.

Prokariotske ćelije bile su prvi živi organizmi koji su se pojavili na Zemlji; imaju najjednostavniju strukturu. Danas se bakterije i arheje nazivaju prokariotima (prenuklearni); svi su jednoćelijski organizmi (rijetko formiraju kolonije). Cijanobakterije (takođe su plavo-zelene alge) klasifikovane su kao bakterije u rangu tipova.

Prokarioti su netaksonomska grupa organizama koji ujedinjuju bakterije i arheje na osnovu nedostatka jezgra. Bakterije i arheje ističu se u redovima različitih kraljevstava (domena), razlikuju se u mnogim biohemijskim procesima i vjeruje se da imaju različite evolucijske puteve. Pored njih, treće super-kraljevstvo su eukarioti.

Ćelije prokariotskog tipa su manje od eukariotskih ćelija.

Nemaju jezgro, prave membranske organele, ćelijski centar. Određene grupe bakterija imaju invaginacije citoplazmatske membrane, koje obavljaju različite funkcije zbog lokalizacije određenih enzima na njima. Cijanobakterije imaju fotosintetske membrane (vezikule, tilakoide, hromatofore) formirane od ćelijske membrane. Mogu ostati u kontaktu s njom i mogu biti izolovani.

Genetski materijal prokariota nalazi se u citoplazmi. Njegov glavni volumen koncentrisan je u nukleoidu - kružnom DNK molekulu, na jednom mjestu pričvršćenom za citoplazmatsku membranu. Nije vezan za histonske proteine ​​kao kod eukariota. U prokariotskim ćelijama implementacija genetskih informacija je drugačije regulisana. Pored nukleoida, postoje i plazmidi (mali kružni DNK molekuli). Skoro sva DNK je transkribovana (dok eukarioti obično imaju manje od polovine).

Prokarioti su gotovo uvijek haploidni. Nove ćelije nastaju binarnom diobom, prije koje se nukleoid udvostručuje. Prokarioti nemaju procese mitoze i mejoze.

Njihovi ribozomi su manji od eukariota.

Citoplazma prokariota je gotovo nepokretna. Ameboidno kretanje nije karakteristično.

Ulazak tvari u prokariotsku ćeliju vrši se osmozom.

Postoje autotrofi i heterotrofi. Autotrofna metoda ishrane se provodi ne samo fotosintezom, već i kemosintezom (energija ne dolazi iz sunčeve svjetlosti, već iz kemijskih reakcija oksidacije različitih tvari).

Prema simbiotskoj hipotezi, mitohondrije i plastidi su evoluirali iz određenih grupa prokariotskih ćelija koje su napale drugu ćeliju.

Bakterijske ćelije se razlikuju po raznim oblicima (štapčasti, okrugli, naborani, itd.). Imaju složenu ćelijsku membranu (sastoji se od ćelijskog zida, kapsule, sluzokože), bičaka i resica.

Prokarioti uključuju bakterije i plavo-zelene alge (cijanea). Nasljedni aparat prokariota predstavlja jedan kružni DNK molekul koji ne stvara veze s proteinima i sadrži po jednu kopiju svakog gena - haploidnih organizama. Citoplazma sadrži veliki broj malih ribozoma; unutrašnje membrane su odsutne ili su slabo izražene. Enzimi plastičnog metabolizma locirani su difuzno. Golgijev aparat predstavljen je zasebnim mjehurićima. Enzimski sistemi energetskog metabolizma uređeno su locirani na unutrašnjoj površini vanjske citoplazmatske membrane. Izvana je ćelija okružena debelim ćelijskim zidom. Mnogi prokarioti su sposobni za sporulaciju pod nepovoljnim uslovima postojanja; istovremeno se oslobađa mali dio citoplazme koji sadrži DNK i okružen je debelom višeslojnom kapsulom. Metabolički procesi unutar spore praktično prestaju. Jednom u povoljnim uslovima, spora se pretvara u aktivni ćelijski oblik. Reprodukcija prokariota se odvija jednostavnom podjelom na dva dijela.

Prokariotske i eukariotske ćelije (T. A. Kozlova, V. S. Kuchmenko. Biologija u tabelama. M., 2000)

Znakovi	Prokarioti	Eukarioti
1 NUKLEARNA MEMBRANA	Odsutan	Tu je
PLAZMA MEMBRANA	Tu je	Tu je
MITOHONDRIJA	Odsutan	Oni su
EPS	Odsutan	Tu je
Ribosomi	Oni su	Oni su
VACUOLI	Odsutan	Postoje (posebno tipične za biljke)
LIZOSOMI	Odsutan	Oni su
CELL WALL	Da, sastoji se od složene heteropolimerne supstance	Nedostaje u životinjskim ćelijama, u biljnim se sastoji od celuloze
KAPSULA	Ako je prisutan, sastoji se od proteina i jedinjenja šećera	Odsutan
GOLGI COMPLEX	Odsutan	Tu je
DIVISION	Jednostavno	Mitoza, amitoza, mejoza

Ostali unosi

10.06.2016. Hemijska organizacija ćelije. Neorganske supstance

Proučavanje hemijskog sastava ćelija pokazuje da živi organizmi nemaju nikakve posebne hemijske elemente karakteristične samo za njih: u tome je jedinstvo hemijskog sastava živih i ...

10.06.2016. Struktura eukariotske ćelije

Ćelije koje formiraju tkiva životinja i biljaka značajno se razlikuju po obliku, veličini i unutrašnjoj strukturi. Međutim, svi oni pokazuju sličnosti u glavnim karakteristikama procesa vitalne aktivnosti, razmjene ...

KARAKTERISTIKE MIKROORGANIZAMA - OBJEKATA BIOTEHNOLOŠKE PROIZVODNJE

Predmet industrijske mikrobiologije i biotehnologije su bakterije, kvasac, mikroskopske (buđene) gljive, kulture biljnih i životinjskih ćelija, kao i supćelijske strukture (virusi, plazmidi, mitohondrijska i hloroplastna DNK, nuklearna DNK).

Ćelijski oblici, uključujući prokariotske i eukariotske organizme, razlikuju se po mnogim osnovnim karakteristikama. Međutim, opća, tehnološki važna, svojstva mikroorganizama su:

· velika brzina metaboličkih procesa. To je zbog velikog omjera površine izmjene i volumena ćelije. Za mikroorganizme, cijela površina ćelije je površina za razmjenu. Budući da su bakterijske stanice najmanje, one rastu i razvijaju se brže od svih mikroorganizama, a slijede kvasac i gljivice. Zauzvrat, stopa metaboličkih procesa u mikroorganizmima je desetine i stotine hiljada puta veća nego kod životinja. Na primjer, u tijelu jednog bika težine 500 kg za 24 sata formira se oko 0,5 kg proteina; u isto vrijeme, 500 kg kvasca može sintetizirati više od 50.000 kg proteina;

· plastičnost razmjene - visoka sposobnost prilagođavanja (prilagođavanja novim uslovima postojanja). Neuporedivo veća fleksibilnost metaboličkih procesa kod mikroorganizama u odnosu na biljke i životinje objašnjava se njihovom sposobnošću da sintetišu inducibilne enzime, tj. enzimi koji se formiraju u ćeliji samo ako su odgovarajuće supstance prisutne u okolini;

· visok stepen varijabilnosti. Veći stepen varijabilnosti mikroorganizama u poređenju sa makroorganizmima povezan je sa činjenicom da su većina mikroorganizama jednoćelijski organizmi. Lakše je djelovati na jednu ćeliju nego na organizam koji se sastoji od više stanica. Visok stepen varijabilnosti, brz rast i razvoj, visoka stopa metaboličkih procesa, formiranje brojnih potomaka - sva ova svojstva mikroorganizama čine ih izuzetno pogodnim objektima za genetsku analizu, budući da se eksperimenti mogu izvesti u kratkom vremenu na ogroman broj pojedinaca.

Struktura prokariotske (bakterijske) ćelije

Karakteristična karakteristika prokariota je odsustvo sistema intracelularnih membrana.

Ćelijski zid daje oblik ćeliji, štiti ćeliju od vanjskih utjecaja (to je mehanička barijera ćelije), štiti ćeliju od prodora viška vlage u nju.

Prema hemijskom sastavu i strukturi ćelijskog zida bakterije se dele na gram-pozitivne (Gram+) i gram-negativne (Gram-).

Stanični zid Gram+ sastoji se od peptidoglikana - mureina(do 90–95%), teihoične kiseline, polisaharidi. Ima jednoslojnu strukturu, čvrsto prianja uz citoplazmatsku membranu.

Kod Gram-bakterija ima malo mureina u ćelijskom zidu (5-10%), teihoične kiseline nema, lipoproteini i lipopolisaharidi se nalaze u velikim količinama.

Stanični zid Gram bakterija je mnogo tanji od Gram +, ali ima dvoslojnu strukturu. Vanjski sloj se sastoji od lipoproteina i lipopolisaharida, koji sprječavaju prodiranje toksičnih tvari. Stoga su Gram bakterije otpornije na antibiotike, toksične hemikalije, a borba protiv ovih mikroorganizama u proizvodnji hrane je manje efikasna nego protiv Gram+ bakterija.

Citoplazmatska membrana(CPM) igra važnu ulogu u ishrani ćelija, ima selektivnu propusnost. Sastoji se od proteinsko-lipidnog kompleksa, ima troslojnu strukturu. Na vanjskoj strani membrane nalaze se proteini nosači koji prenose hranjive tvari u ćeliju, a s unutrašnje strane nalaze se redoks i hidrolitički enzimi. Fosfolipidni sloj se nalazi između dva sloja proteina.

mezozomi - membranske formacije, izbočine CPM-a. Zahvaljujući njima povećava se razmjenjiva površina ćelije. Oni učestvuju u energetskim procesima, a takođe učestvuju u procesima deobe (reprodukcije) ćelija.

citoplazma - intracelularni sadržaj, polutečni koloidni rastvor. Sadrži do 70 - 80% vode iz mase ćelije, enzime, prehrambene supstrate i metaboličke produkte ćelije. Sve komponente prokariotske ćelije nalaze se u citoplazmi.

nukleoid - nosilac nasljedne informacije, jedini hromozom prokariotske ćelije, učestvuje u reprodukciji. To je kompaktna formacija koja zauzima centralno područje u citoplazmi i sastoji se od dvolančane spiralno uvijene DNK lanca zatvorene u prsten.

Mnoge bakterije, zajedno sa hromozomskom DNK, sadrže i ekstrahromozomsku DNK, takođe predstavljenu dvostrukim spiralama zatvorenim u prsten. Ovi elementi DNK koji se autonomno repliciraju nazivaju se plazmidi.

ribosomi - male granule koje sadrže RNK (60%) i protein (40%). Sinteza ćelijskih proteina se odvija na ribosomima.

Rezervne supstance. Sastoje se od polisaharidnih granula (granulozni glikogen), inkluzija sumpora, masnih kapi (sadrže poli-b-buternu kiselinu), volutina (granule polifosfata).

Pokretni oblici bakterija imaju flagele (8), dugi filamenti sastavljeni od strukturnog proteina zvanog flagelin. Flagele su pričvršćene za CPM pomoću dva para diskova baze - bazalno tijelo (9).

Fotosintetske bakterije imaju u svojim stanicama tilakoidi (10), uz pomoć kojih se vrši fotosinteza.

Sluzne bakterije imaju kapsula (11) ili mukozna membrana, koja se češće sastoji od polisaharida, rjeđe - od polipeptida. To je dodatna zaštitna barijera ćelije, izvor rezervnih nutrijenata.

Ćelija je elementarna jedinica strukture i vitalne aktivnosti svih živ organizmi(osim virusi, o kojima se često govori kao o nećelijskim oblicima života), koji ima svoj metabolizam, sposoban je za samostalno postojanje, samoreprodukciju i razvoj. Svi živi organizmi, kao višećelijski životinje, biljke i pečurke, sastoje se od mnogo ćelija, ili isto toliko protozoa i bakterije su jednoćelijskih organizama... Imenovan je odsek biologije koji se bavi proučavanjem strukture i vitalne aktivnosti ćelija citologija... U novije vrijeme također je uobičajeno govoriti o ćelijskoj biologiji ili ćelijskoj biologiji.

Osobine biljnih i životinjskih ćelija

Znakovi	Biljna ćelija	Kavez za životinje
Plastidi	Hloroplasti, hromoplasti, leukoplasti	Odsutan
Način ishrane	Autotrofni (fototrofni, hemotrofni)
ATP sinteza	U hloroplastima, mitohondrijama	U mitohondrijama
Cepanje ATP-a	U hloroplastima i svim dijelovima ćelije gdje je potrebna energija	U svim dijelovima ćelije gdje je potrebna energija
Ćelijski centar	U nižim biljkama	U svim ćelijama
Celulozni ćelijski zid	Nalazi se izvan ćelijske membrane	Odsutan
Inkluzije	Rezervirajte hranjive tvari u obliku škrobnih zrnaca, proteina, uljanih kapi; vakuole sa ćelijskim sokom; kristali soli	Rezervirajte hranjive tvari u obliku zrna i kapi (proteini, masti, ugljikohidrati, glikogen); krajnji produkti metabolizma, kristali soli, pigmenti
	Velike šupljine ispunjene ćelijskim sokom - vodenim rastvorom različitih supstanci (rezervni ili finalni proizvodi). Osmotski rezervoari ćelije.	Kontraktilne, digestivne, ekskretorne vakuole. Obično mali.

Opšti znaci 1. Jedinstvo strukturnih sistema - citoplazma i jezgro. 2. Sličnost procesa metabolizma i energije. 3. Jedinstvo principa naslednog zakonika. 4. Univerzalna struktura membrane. 5. Jedinstvo hemijskog sastava. 6. Sličnost procesa ćelijske diobe.

Struktura ćelije

Svi ćelijski oblici života na Zemlji mogu se podijeliti u dva kraljevstva na osnovu strukture njihovih sastavnih ćelija:

prokarioti (prenuklearni) su jednostavnije strukture i nastali su ranije u procesu evolucije;

eukarioti (nuklearni) - složeniji, nastali su kasnije. Ćelije koje čine ljudsko tijelo su eukariotske.

Uprkos raznovrsnosti oblika, organizacija ćelija svih živih organizama podređena je jedinstvenim strukturnim principima.

Sadržaj ćelije je odvojen od okoline plazma membranom, odnosno plazma membranom. Unutar ćelije ispunjena je citoplazma, u kojoj se nalaze različiti organoidi i stanične inkluzije, kao i genetski materijal u obliku molekule DNK. Svaki od organoida ćelije obavlja svoju posebnu funkciju, a u zbiru svi određuju vitalnu aktivnost ćelije kao cjeline.

Prokariotska ćelija

Struktura tipične prokariotske ćelije: kapsula, ćelijski zid, plazmolema, citoplazma,ribozomi, plazmid, pio, flagellum,nukleoid.

Prokarioti (od lat. pro- prije, prije i grčki κάρῠον - jezgro, orah) - organizmi koji, za razliku od eukariota, nemaju formirano ćelijsko jezgro i druge organele unutrašnje membrane (s izuzetkom ravnih cisterni kod fotosintetskih vrsta, npr. cijanobakterija). Jedina velika kružna (kod nekih vrsta - linearna) dvolančana molekula DNK, koji sadrži najveći dio genetskog materijala ćelije (tzv nukleoid) ne formira kompleks sa proteinima histons(takozvani hromatin). Prokarioti uključuju bakterije, uključujući cijanobakterija(plavo-zelene alge), i archaea... Potomci prokariotskih ćelija su organele eukariotske ćelije - mitohondrije i plastidi... Glavni sadržaj ćelije, koji ispunjava čitav njen volumen, je viskozna granularna citoplazma.

Eukariotska ćelija

Eukarioti su organizmi koji, za razliku od prokariota, imaju formaliziranu ćeliju jezgro odvojen od citoplazme nuklearnom ovojnicom. Genetski materijal je zatvoren u nekoliko linearnih dvolančanih molekula DNK (ovisno o vrsti organizama, njihov broj po jezgru može varirati od dvije do nekoliko stotina), pričvršćenih iznutra na membranu ćelijskog jezgra i formirajući se u ogromnoj većina (osim dinoflagelati) kompleks sa proteinima histons pozvao hromatin... U eukariotskim ćelijama postoji sistem unutrašnjih membrana, koje pored jezgra, formiraju niz drugih organoidi (endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat i sl.). Osim toga, velika većina ima trajne intracelularne simbionti- prokarioti - mitohondrije, a u algama i biljkama - također plastidi.

Struktura eukariotske ćelije

Šematski prikaz životinjske ćelije. (Kada kliknete na bilo koji naziv sastavnih dijelova ćelije, ići ćete na odgovarajući članak.)

Površinski kompleks životinjske ćelije

Sastoji se od glikokaliksa, plazmaleme i kortikalnog sloja koji se nalazi ispod njega citoplazma... Plazma membrana se naziva i plazmalema, vanjska ćelijska membrana. To je biološka membrana, debljine oko 10 nanometara. Prije svega, pruža funkciju razgraničenja u odnosu na okruženje izvan ćelije. Osim toga, ona nastupa transportna funkcija... Ćelija ne troši energiju na održavanje integriteta svoje membrane: molekuli se zadržavaju prema istom principu po kojem se molekuli masti drže zajedno - hidrofobna termodinamički je povoljnije da se dijelovi molekula nalaze u neposrednoj blizini jedan drugom. Glikokaliks je molekul oligosaharida, polisaharida, glikoproteina i glikolipida "usidren" u plazma membrani. Glikokaliks obavlja funkciju receptora i markera. Plazma membrana životinjećelije se uglavnom sastoje od fosfolipida i lipoproteina sa ugrađenim molekulima proteina, posebno površinskih antigena i receptora. U kortikalnom (uz plazma membranu) sloju citoplazme nalaze se specifični elementi citoskeleta - aktinski mikrofilamenti uređeni na određeni način. Glavna i najvažnija funkcija kortikalnog sloja (korteksa) su pseudopodijalne reakcije: izbacivanje, pričvršćivanje i kontrakcija pseudopodija. U tom slučaju se mikrofilamenti preuređuju, produžavaju ili skraćuju. Oblik ćelije također ovisi o strukturi citoskeleta kortikalnog sloja (na primjer, prisutnost mikrovila).