A szervezettség szintje szerint a sejteket prokarióta és eukarióta sejtekre osztják.

Prokariótáknak (a lat. pro- előtt, helyett és görög. karyon- mag) tartalmazza a Drobyanka királyság élőlényeit: baktériumokat és kék-zöld algákat. A prokarióta sejtek kicsik és nem haladják meg a 30 mikront. Egyes fajok sejtjei körülbelül 0,2 mikron átmérőjűek.

A prokarióta sejteknek nincs magjuk és sejtszervecskéik (a riboszómák kivételével). Csupán néhány olyan baktérium, amely a víztestekben vagy nedvességgel telt talajkapillárisokban él, rendelkezik sajátos gázüreggel. A vakuolákban lévő gázok térfogatának változása miatt a baktériumok minimális energiafelhasználással mozoghatnak a vízi környezetben.

Baktériumok túlnyomórészt egysejtű szervezetek. Legyen sejtfala, amely magában foglalja murein ... A Murein egyetlen molekula. A baktériumok sejtfalának összetétele fehérjéket, lipopoliszacharidokat, foszfolipideket stb. is tartalmaz. Néha a sejtfal külsejét nyálkahártya borítja, amely poliszacharidokból áll. Nem túl szorosan kötődik a sejthez, és bizonyos vegyületek hatására könnyen elpusztulhat. A plazmamembrán szorosan kapcsolódik a sejtfalhoz. A baktériumok sejtfala antigén tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek szerint a leukociták antitesteket szintetizálnak ellenük.

A baktériumsejtek a sejtfal lipopoliszacharidjainak köszönhetően képesek különböző szubsztrátumokhoz tapadni és összetapadni.

A prokarióták citoplazmája riboszómákat, különféle zárványokat, egy vagy két nukleáris régiót tartalmaz - nukleoidok - örökítőanyaggal körkörös DNS-molekula formájában. Ez a terület a plazmamembrán belső felületéhez kapcsolódik egy meghatározott helyen. A DNS nem alkot komplexet a fehérjékkel.

A prokarióták riboszómái szerkezetükben hasonlóak az eukarióta sejtek riboszómáihoz.

A plazmamembrán különböző alakú redőket képez a sejt belsejében. A baktériumok fő létfontosságú folyamatai a belső membránokon zajlanak: légzés, kemoszintézis, fotoszintézis. Egyes cianobaktériumok sejtjeiben gömb alakú membránszerkezetek találhatók, amelyek fotoszintetikus pigmenteket tartalmaznak.

Lehet, hogy flagellum van (egy vagy több). A flagella sokkal hosszabb lehet, mint maga a sejt. Szerkezetük egyszerűbb, mint az eukarióta flagelláké. Tartalmazzon fehérjét flagellin .

A baktériumok túlnyomórészt mozdulatlanok - speciális fonalas növedékek vagy fehérjék vagy poliszacharidok tubuláris képződményei segítségével kötődnek a szubsztrát felületéhez, vagy hozzájárulnak a sejtek megkötéséhez (a szexuális folyamat során) látta vagy fimbrium .

A baktériumok klasztereit egy közös nyálkahártya-kapszula veszi körül. A sejtklaszterek lehetnek csomók, láncok stb.

A prokarióta sejtek voltak az első élőlények, amelyek megjelentek a Földön; ezek a legegyszerűbb szerkezetűek. Manapság a baktériumokat és az archaeákat a prokariótáknak (prenukleárisnak) sorolják; ezek mind egysejtűek (ritkán alkotnak kolóniákat). A cianobaktériumokat (ők is kék-zöld algák) a baktériumok közé sorolják a típusok közé.

A prokarióták olyan organizmusok nem taxonómiai csoportja, amelyek a sejtmag hiánya alapján egyesítik a baktériumokat és az archaeákat. A baktériumok és az archaeák kiemelkednek a különböző birodalmak (domének) soraiból, számos biokémiai folyamatban különböznek egymástól, és úgy gondolják, hogy eltérő evolúciós útjuk van. Rajtuk kívül a harmadik szuperbirodalom az eukarióták.

A prokarióta típusú sejtek kisebbek, mint az eukarióta sejtek.

Nincs magjuk, valódi membránszervecskéik, sejtközpontjuk. Számos baktériumcsoportnak van behatolása a citoplazmatikus membránon, amelyek különböző funkciókat látnak el bizonyos enzimek rajtuk lokalizációja miatt. A cianobaktériumok fotoszintetikus membránjaik (vezikulák, tilakoidok, kromatoforok) a sejtmembránból képződnek. Tarthatják vele a kapcsolatot, és elszigetelhetik őket.

A prokarióták genetikai anyaga a citoplazmában található. Fő térfogata a nukleoidban koncentrálódik - egy kör alakú DNS-molekulában, egy helyen, amely a citoplazmatikus membránhoz kapcsolódik. Nem kötődik hisztonfehérjékhez, mint az eukariótákban. A prokarióta sejtekben a genetikai információ megvalósítása eltérően szabályozott. A nukleoidon kívül plazmidok (kis cirkuláris DNS-molekulák) is léteznek. A DNS szinte teljes egésze átíródik (míg az eukariótákban általában kevesebb, mint a fele).

A prokarióták szinte mindig haploidok. Az új sejtek bináris osztódással jönnek létre, ami előtt a nukleoid megkétszereződik. A prokarióták nem rendelkeznek a mitózis és a meiózis folyamataival.

Ribszómáik kisebbek, mint az eukariótáké.

A prokarióták citoplazmája szinte mozdulatlan. Az amőboid mozgás nem jellemző.

Az anyagok bejutása a prokarióta sejtbe ozmózissal történik.

Vannak autotrófok és heterotrófok. Az autotróf táplálkozási módszer nemcsak fotoszintézisen, hanem kemoszintézisen keresztül is megvalósul (az energia nem a napfényből származik, hanem a különféle anyagok oxidációjának kémiai reakcióiból).

A szimbiotikus hipotézis szerint a mitokondriumok és a plasztidok bizonyos prokarióta sejtek csoportjaiból fejlődtek ki, amelyek egy másik sejtet támadtak meg.

A baktériumsejteket sokféle forma különbözteti meg (rúd alakú, lekerekített, hullámos stb.). Összetett sejtmembránjuk van (sejtfalból, kapszulából, nyálkahártyából), flagellákból és bolyhokból áll.

A prokarióták közé tartoznak a baktériumok és a kék-zöld algák (cianea). A prokarióták örökletes apparátusát egy körkörös DNS-molekula képviseli, amely nem képez kötéseket a fehérjékkel, és minden gén egy példányát tartalmazza - haploid organizmusokat. A citoplazma nagyszámú kis riboszómát tartalmaz; a belső membránok hiányoznak vagy gyengén expresszálódnak. A plasztikus anyagcsere enzimek diffúzan helyezkednek el. A Golgi-készüléket egyedi buborékok képviselik. Az energia-anyagcsere enzimrendszerei rendezetten helyezkednek el a külső citoplazmatikus membrán belső felületén. Kívül a sejtet vastag sejtfal veszi körül. Sok prokarióta kedvezőtlen létfeltételek között képes spórálni; ugyanakkor felszabadul a DNS-t tartalmazó citoplazma egy kis területe, amelyet vastag többrétegű kapszula veszi körül. A spórán belüli anyagcsere folyamatok gyakorlatilag leállnak. Kedvező körülmények között a spóra aktív sejtes formává alakul. A prokarióták szaporodása egyszerű kettéosztással történik.

Prokarióta és eukarióta sejtek (T. A. Kozlova, V. S. Kuchmenko. Biology in tables. M., 2000)

Jelek	Prokarióták	Eukarióták
1 NUKLEÁRIS MEMBRÁN	Hiányzó	Van
PLAZMA MEMBRÁN	Van	Van
MITOCHONDRIA	Hiányzó	Vannak
EPS	Hiányzó	Van
Riboszómák	Vannak	Vannak
VACUOLI	Hiányzó	Vannak (különösen a növényekre jellemző)
LIZOSÓMÁK	Hiányzó	Vannak
SEJTFAL	Igen, összetett heteropolimer anyagból áll	Állati sejtekben hiányzik, növényi sejtekben cellulózból áll
KAPSZULA	Ha jelen van, fehérje- és cukorvegyületekből áll	Hiányzó
GOLGI KOMPLEX	Hiányzó	Van
OSZTÁLY	Egyszerű	Mitózis, amitózis, meiózis

Egyéb bejegyzések

2016.06.10. A sejt kémiai szerveződése. Szervetlen anyagok

A sejtek kémiai összetételének vizsgálata azt mutatja, hogy az élő szervezeteknek nincsenek csak rájuk jellemző speciális kémiai elemei: ebben van az élő és a ...

2016.06.10. Eukarióta sejtszerkezet

Az állatok és növények szöveteit alkotó sejtek alakja, mérete és belső szerkezete jelentősen eltér egymástól. Mindazonáltal mindegyik hasonlóságot mutat a létfontosságú tevékenység, a csere folyamatainak fő jellemzőiben ...

A MIKROORGANIZMUSOK JELLEMZŐI - A BIOTECHNOLÓGIAI TERMELÉSEK TÁRGYAI

Az ipari mikrobiológia és biotechnológia tárgyai közé tartoznak a baktériumok, élesztőgombák, mikroszkopikus (penész)gombák, növényi és állati sejtkultúrák, valamint szubcelluláris struktúrák (vírusok, plazmidok, mitokondriális és kloroplasztisz DNS, nukleáris DNS).

A sejtformák, beleértve a prokarióta és eukarióta szervezeteket is, számos alapvető jellemzőben különböznek egymástól. A mikroorganizmusok általános, technológiailag fontos tulajdonságai azonban a következők:

· az anyagcsere folyamatok nagy sebessége. Ennek oka a cserefelület és a sejttérfogat nagy aránya. A mikroorganizmusok számára a teljes sejtfelület cserefelület. Mivel a baktériumsejtek a legkisebbek, gyorsabban nőnek és fejlődnek, mint minden mikroorganizmus, ezt követik az élesztőgombák és a gombák. Az anyagcsere-folyamatok sebessége viszont a mikroorganizmusokban tíz- és százezerszer nagyobb, mint az állatokban. Például egy 24 óra alatt 500 kg súlyú bika testében körülbelül 0,5 kg fehérje képződik; ugyanakkor 500 kg élesztő több mint 50 000 kg fehérjét képes szintetizálni;

· csere plaszticitás - magas alkalmazkodási képesség (alkalmazkodni az új létfeltételekhez). A mikroorganizmusok anyagcsere-folyamatainak összehasonlíthatatlanul nagyobb rugalmassága a növényekhez és állatokhoz képest azzal magyarázható, hogy képesek indukálható enzimeket szintetizálni, pl. olyan enzimek, amelyek csak akkor képződnek a sejtben, ha a megfelelő anyagok jelen vannak a környezetben;

· nagyfokú változékonyság. A mikroorganizmusok nagyobb variabilitása a makroorganizmusokhoz képest azzal a ténnyel függ össze, hogy a mikroorganizmusok többsége egysejtű. Könnyebb egyetlen sejtre hatni, mint egy sok sejtből álló szervezetre. A nagyfokú változékonyság, a gyors növekedés és fejlődés, az anyagcsere-folyamatok gyors üteme, számos utód képződése - a mikroorganizmusok mindezen tulajdonságai rendkívül kényelmessé teszik őket a genetikai elemzéshez, mivel a kísérletek rövid időn belül elvégezhetők hatalmas számú egyed.

A prokarióta (bakteriális) sejt szerkezete

A prokarióták jellemző tulajdonsága az intracelluláris membránrendszer hiánya.

Sejtfal formát ad a sejtnek, megvédi a sejtet a külső hatásoktól (a sejt mechanikai gátja), megvédi a sejtet a felesleges nedvesség behatolásától.

A sejtfal kémiai összetétele és szerkezete szerint a baktériumokat Gram-pozitív (Gram +) és Gram-negatív (Gram-) csoportokra osztják.

A Gram+ sejtfala peptidoglikánból áll mureina(90-95%-ig), teichoinsavak, poliszacharidok. Egyrétegű szerkezete van, szorosan kapcsolódik a citoplazmatikus membránhoz.

A murein sejtfalának összetételében a Gram-baktériumok kicsik (5-10%), a teichoinsavak hiányoznak, a lipoproteinek és a lipopoliszacharidok nagy mennyiségben találhatók.

A Gram baktériumok sejtfala sokkal vékonyabb, mint a Gram+-é, de kétrétegű szerkezetű. A külső réteg lipoproteinekből és lipopoliszacharidokból áll, amelyek megakadályozzák a mérgező anyagok bejutását. Ezért a Gram baktériumok jobban ellenállnak az antibiotikumoknak, mérgező vegyszereknek, és az élelmiszergyártásban ezekkel a mikroorganizmusokkal szembeni küzdelem kevésbé hatékony, mint a Gram + baktériumokkal szemben.

Citoplazma membrán(CPM) fontos szerepet játszik a sejtek táplálkozásában, szelektív permeabilitással rendelkezik. Fehérje-lipid komplexből áll, háromrétegű szerkezetű. A membrán külső oldalán hordozófehérjék találhatók, amelyek tápanyagokat szállítanak a sejtbe, belsejében pedig redox és hidrolitikus enzimek. A két fehérjeréteg között egy foszfolipid réteg található.

Mezoszómák - membránképződmények, a CPM nyúlványai. Ezeknek köszönhetően megnő a sejt cserefelülete. Részt vesznek az energiafolyamatokban, és részt vesznek a sejtosztódási (reprodukciós) folyamatokban is.

Citoplazma - intracelluláris tartalom, félig folyékony kolloid oldat. Akár 70-80%-ban tartalmaz vizet a sejt tömegéből, enzimeket, táplálékszubsztrátumokat és a sejt anyagcseretermékeit. A prokarióta sejt minden komponense a citoplazmában található.

Nukleoid - az örökletes információ hordozója, a prokarióta sejt egyetlen kromoszómája, részt vesz a szaporodásban. Ez egy kompakt képződmény, amely a citoplazmában egy központi régiót foglal el, és egy gyűrűbe zárt, kétszálú, spirálisan csavart DNS-szálból áll.

Sok baktérium a kromoszómális DNS-sel együtt extrakromoszómális DNS-t is tartalmaz, amelyet szintén gyűrűbe zárt kettős hélixek képviselnek. Ezeket az autonóm módon replikálódó DNS-elemeket ún plazmidok.

Riboszómák - RNS-t (60%) és fehérjét (40%) tartalmazó kis szemcsék. A sejtfehérjék szintézise riboszómákon történik.

Tartalék anyagok. Poliszacharid granulátumokból (granulózis glikogén), kénzárványokból, zsírcseppekből (poli-b-vajsavat tartalmaz), volutinból (polifoszfát granulátum) állnak.

A baktériumok mozgékony formái rendelkeznek flagella (8), hosszú filamentumok, amelyek egy flagelin nevű szerkezeti fehérjéből állnak. Flagella rögzítve a CPM-hez két pár alaplemez segítségével - az alaptest (9).

Sejtjeikben fotoszintetikus baktériumok vannak tilakoidok (10), amelyek segítségével a fotoszintézis végbemegy.

A nyálkahártya baktériumoknak van kapszula (11) vagy nyálkahártya, amely gyakran poliszacharidokból, ritkábban polipeptidekből áll. A sejt további védőgátja, tartalék tápanyagok forrása.

A sejt minden ember felépítésének és életének elemi egysége élő organizmusok(Kívül vírusok, amelyekről gyakran nem sejtes életformákként beszélnek), amely saját anyagcserével rendelkezik, önálló létezésre, önszaporodásra és fejlődésre képes. Minden élő szervezet akár többsejtű állatokat, növényekés gombát, sok sejtből áll, vagy annyi protozoákés baktériumok vannak egysejtű szervezetek... A sejtek szerkezetének és élettevékenységének vizsgálatával foglalkozó biológia szekciót nevezték el citológia... Mostanában sejtbiológiáról, vagy sejtbiológiáról is szokás beszélni.

A növényi és állati sejtek megkülönböztető jellemzői

Jelek	Növényi sejt	Állati ketrec
Plasztidok	Kloroplasztok, kromoplasztok, leukoplasztok	Hiányzó
Az étkezés módja	Autotróf (fototróf, kemotróf)
ATP szintézis	A kloroplasztiszokban, mitokondriumokban	A mitokondriumokban
ATP lebomlás	A kloroplasztiszokban és a sejt minden olyan részében, ahol energiára van szükség	A sejt minden részében, ahol energiára van szükség
Sejtközpont	Alacsonyabb növényekben	Minden sejtben
Cellulóz sejtfal	A sejtmembránon kívül található	Hiányzó
Zárványok	Tartalék tápanyagok keményítő szemek, fehérje, olajcseppek formájában; vakuolák sejtnedvvel; sókristályok	Tartalék tápanyagok szemek és cseppek formájában (fehérjék, zsírok, szénhidrátok, glikogén); anyagcsere végtermékek, sókristályok, pigmentek
	Sejtnedvvel töltött nagy üregek - különféle anyagok (tartalék vagy végtermékek) vizes oldata. A sejt ozmotikus tartályai.	Összehúzódó, emésztő, kiválasztó vakuolák. Általában kicsi.

Általános jelek 1. A szerkezeti rendszerek egysége - citoplazma és sejtmag. 2. Az anyagcsere és az energia folyamatainak hasonlósága. 3. Az örökletes kód elvének egysége. 4. Univerzális membránszerkezet. 5. A kémiai összetétel egysége. 6. A sejtosztódás folyamatának hasonlósága.

Sejtszerkezet

A Földön található összes sejtes életforma két birodalomra osztható az alkotó sejtjeik szerkezete alapján:

a prokarióták (prenukleárisak) egyszerűbb szerkezetűek, és korábban az evolúció során keletkeztek;

eukarióták (nukleáris) - összetettebbek, később keletkeztek. Az emberi testet alkotó sejtek eukarióta sejtek.

A formák sokfélesége ellenére minden élő szervezet sejtjeinek szerveződése egységes szerkezeti elveknek van alárendelve.

A sejt tartalmát a plazmamembrán vagy plazmamembrán választja el a környezettől. A sejt belsejében citoplazma található, amelyben különféle organoidok és sejtzárványok találhatók, valamint genetikai anyag DNS-molekula formájában. A sejt organoidjainak mindegyike ellátja a saját speciális funkcióját, és ezek együttesen határozzák meg a sejt egészének élettevékenységét.

Prokarióta sejt

Egy tipikus prokarióta sejt szerkezete: kapszula, sejtfal, plazmolemma, citoplazma,riboszómák, plazmid, ivott, flagellum,nukleoid.

Prokarióták (tól től lat. pro- előtte, előtte és görög κάρῠον - mag, dió) - olyan élőlények, amelyek az eukariótáktól eltérően nem rendelkeznek kialakult sejtmaggal és más belső membránszervszervekkel (kivéve a fotoszintetikus fajok lapos ciszternáit, pl. cianobaktériumok). Az egyetlen nagy körkörös (egyes fajoknál - lineáris) kétszálú molekula DNS, amely a sejt genetikai anyagának nagy részét tartalmazza (ún nukleoid) nem képez komplexet a fehérjékkel hisztonok(úgy hívják kromatin). A prokarióták közé tartozik baktériumok, beleértve cianobaktériumok(kék-zöld alga), és archaea... A prokarióta sejtek leszármazottai az sejtszervecskék eukarióta sejtek - mitokondriumokés plasztidok... A sejt fő tartalma, amely teljes térfogatát kitölti, egy viszkózus szemcsés citoplazma.

Eukarióta sejt

Az eukarióták olyan organizmusok, amelyek a prokariótáktól eltérően formalizált sejttel rendelkeznek mag a sejtmag burok választja el a citoplazmától. A genetikai anyag több lineáris, kétszálú DNS-molekulába van zárva (az élőlények típusától függően ezek száma magonként kettőtől több százig is változhat), belülről a sejtmag membránjához kötődik, és a nagy kiterjedésű részeken alakul ki. többség (kivéve dinoflagellák) komplex fehérjékkel hisztonok hívott kromatin... Az eukarióta sejtekben belső membránrendszer működik, amely a sejtmagon kívül számos egyéb sejtszervecskék (endoplazmatikus retikulum, Golgi készülék satöbbi.). Ezenkívül a túlnyomó többségnek állandó intracelluláris szimbionták- prokarióták - mitokondriumok, valamint algákban és növényekben - szintén plasztidok.

Eukarióta sejtszerkezet

Egy állati sejt sematikus ábrázolása. (Ha a cella alkotórészeinek bármelyik nevére kattint, a megfelelő cikkre lép.)

Állati sejt felszíni komplexuma

Glikokalyxból, plazmalemmából és az alatta elhelyezkedő kérgi rétegből áll citoplazma... A plazmamembránt plazmalemmának, külső sejtmembránnak is nevezik. Ez egy biológiai membrán, körülbelül 10 nanométer vastag. Mindenekelőtt határoló funkciót lát el a sejten kívüli környezethez képest. Ezen kívül fellép szállítási funkció... A sejt nem fordít energiát a membrán integritásának megőrzésére: a molekulák ugyanazon elv szerint maradnak vissza, mint amilyen a zsírmolekulák összetartása - hidrofób termodinamikailag kedvezőbb, ha a molekulák részei egymás közelében helyezkednek el. A glikokalix oligoszacharidokból, poliszacharidokból, glikoproteinekből és glikolipidekből álló molekula, amely a plazmamembránban „rögzül”. A Glycocalyx receptor és marker funkciókat lát el. Plazma membrán állatokat A sejtek főként foszfolipidekből és lipoproteinekből állnak, beágyazott fehérjemolekulákkal, különösen felszíni antigénekkel és receptorokkal. A citoplazma kortikális (a plazmamembránnal szomszédos) rétegében a citoszkeleton specifikus elemei - meghatározott módon rendezett aktin mikrofilamentumok találhatók. A kérgi réteg (cortex) fő és legfontosabb funkciója a pszeudopodiális reakciók: a pszeudopodiák kilökődése, rögzítése és összehúzódása. Ebben az esetben a mikrofilamentumok átrendeződnek, meghosszabbodnak vagy lerövidülnek. A sejt alakja a kérgi réteg citoszkeletonjának szerkezetétől is függ (például mikrobolyhok jelenlététől).