Pagal organizacijos lygį ląstelės skirstomos į prokariotines ir eukariotas.

Prokariotams (iš lot. pro- prieš, vietoj ir graikų. karionas- šerdis) apima Drobyanka karalystės organizmus: bakterijas ir mėlynai žalius dumblius. Prokariotinės ląstelės yra mažos ir neviršija 30 mikronų. Kai kurios rūšys turi maždaug 0,2 mikrono skersmens ląsteles.

Prokariotinės ląstelės neturi branduolio ir ląstelių organelių (išskyrus ribosomas). Tik kelios bakterijos, gyvenančios vandens telkiniuose ar dirvožemio kapiliaruose, užpildytuose drėgme, turi specifines dujų vakuoles. Dėl vakuolėse esančių dujų tūrio pokyčių bakterijos gali judėti vandens aplinkoje sunaudodamos minimalias energijos sąnaudas.

bakterijos daugiausia vienaląsčiai organizmai. Jie turi ląstelės sienelę, kurioje yra mureinas . Mureinas yra viena molekulė. Į bakterijų ląstelių sienelių sudėtį taip pat įeina baltymai, lipopolisacharidai, fosfolipidai ir kt. Kartais iš išorės ląstelės sienelę dengia gleivinė kapsulė, kurią sudaro polisacharidai. Jis nėra labai tvirtai surištas su ląstele ir gali būti lengvai sunaikintas veikiant tam tikriems junginiams. Plazminė membrana tvirtai prilimpa prie ląstelės sienelės. Bakterijų ląstelės sienelė pasižymi antigeninėmis savybėmis, pagal kurias leukocitai sintetina prieš juos antikūnus.

Bakterijų ląstelės gali prilipti prie skirtingų substratų ir sulipti dėl ląstelės sienelės lipopolisacharidų.

Prokariotų citoplazmoje yra ribosomų, įvairių inkliuzų, vieno ar dviejų branduolinių sričių - nukleoidai - su paveldima medžiaga žiedinės DNR molekulės pavidalu. Ši vieta yra pritvirtinta prie vidinio plazminės membranos paviršiaus tam tikroje vietoje. DNR nesudaro komplekso su baltymais.

Prokariotinės ribosomos savo struktūra panašios į eukariotų ribosomas.

Plazminė membrana ląstelės viduje sudaro įvairių formų raukšles. Ant vidinių membranų vyksta pagrindiniai bakterijų gyvybinės veiklos procesai: kvėpavimas, chemosintezė, fotosintezė. Kai kurių cianobakterijų ląstelėse yra sferinės membranos struktūros, kuriose yra fotosintezės pigmentai.

Jie gali turėti žvynelinę (vieną ar daugiau). Flagella gali būti daug ilgesnė nei pati ląstelė. Jų sandara paprastesnė nei eukariotinių žvynelių. Apima baltymus flagelinas .

Bakterijos dažniausiai yra nejudrios – prisitvirtina prie substrato paviršiaus arba prisideda prie ląstelių prisitvirtinimo (lytinio proceso metu) specialių siūlinių ataugų ar vamzdinių baltymų ar polisacharidų darinių pagalba – pili arba pili .

Bakterijų sankaupas gali apsupti bendra gleivinė kapsulė. Ląstelių sankaupos gali atrodyti kaip krūva, grandinė ir pan.

Prokariotinės ląstelės buvo pirmieji gyvi organizmai, kurie pasirodė Žemėje, jų struktūra yra paprasčiausia. Iki šiol prokariotai (ikibranduoliniai) apima bakterijas ir archėjus, jie visi yra vienaląsčiai organizmai (retai sudaro kolonijas). Melsvadumbliai (jie taip pat yra melsvadumbliai) yra klasifikuojami kaip bakterijos pagal tipą.

Prokariotai yra netaksonominė organizmų grupė, kuri jungia bakterijas ir archėjus dėl to, kad neturi branduolio. Bakterijos ir archėjos išskiriamos skirtingų superkaralysčių (domenų) gretose, jos skiriasi viena nuo kitos daugeliu biocheminių procesų ir, manoma, turi skirtingus evoliucijos kelius. Be jų, trečioji karalystė yra eukariotai.

Prokariotinės ląstelės yra mažesnės nei eukariotinės ląstelės.

Jie neturi branduolio, tikrų membraninių organelių, ląstelės centro. Nemažai bakterijų grupių turi citoplazminės membranos invaginacijas, kurios atlieka įvairias funkcijas dėl tam tikrų fermentų lokalizacijos jose. Cianobakterijos turi fotosintetines membranas (pūsleles, tilakoidus, chromatoforus), susidariusias iš ląstelės membranos. Jie gali likti su juo susiję arba gali būti izoliuoti.

Prokariotų genetinė medžiaga yra citoplazmoje. Pagrindinis jo tūris sutelktas nukleoide – apskritoje DNR molekulėje, vienoje vietoje prisitvirtinusioje prie citoplazminės membranos. Jis nėra susijęs su histono baltymais, kaip eukariotuose. Prokariotinėse ląstelėse genetinės informacijos įgyvendinimas reguliuojamas skirtingai. Be nukleoido, yra ir plazmidės (mažos žiedinės DNR molekulės). Beveik visa DNR yra transkribuojama (o eukariotai paprastai turi mažiau nei pusę).

Prokariotai beveik visada yra haploidiniai. Naujos ląstelės susidaro dvejetainio dalijimosi būdu, prieš kurį nukleoidas padvigubėja. Prokariotai neturi mitozės ir mejozės procesų.

Jų ribosomos yra mažesnės nei eukariotų.

Prokariotų citoplazma beveik nejuda. Amebos judėjimas nėra tipiškas.

Medžiagos į prokariotinę ląstelę patenka osmoso būdu.

Yra autotrofų ir heterotrofų. Autotrofinis mitybos būdas vykdomas ne tik fotosintezės, bet ir chemosintezės dėka (energija gaunama ne iš saulės spindulių, o iš įvairių medžiagų oksidacijos cheminių reakcijų).

Pagal simbiotinę hipotezę, evoliucijos procese mitochondrijos ir plastidai atsirado iš tam tikrų prokariotinių ląstelių grupių, kurios įsiveržė į kitą ląstelę.

Bakterijų ląstelės išsiskiria įvairiomis formomis (lazdelės formos, apvalios, vingiuotos ir kt.). Jie turi sudėtingą ląstelės sienelę (sudarytą iš ląstelės sienelės, kapsulės, gleivinės), žvynelių ir gaurelių.

Prokariotai yra bakterijos ir melsvadumbliai (cianėja). Paveldimą prokariotų aparatą vaizduoja viena žiedinė DNR molekulė, kuri nesudaro ryšių su baltymais ir kurioje yra po vieną kiekvieno geno kopiją – haploidinius organizmus. Citoplazmoje yra daug mažų ribosomų; vidinių membranų nėra arba jos yra silpnai išreikštos. Plastinės apykaitos fermentai išsidėstę difuziškai. Golgi aparatą vaizduoja atskiros pūslelės. Energijos apykaitos fermentų sistemos yra išdėstytos išorinės citoplazminės membranos vidiniame paviršiuje. Išorėje ląstelę supa stora ląstelės sienelė. Daugelis prokariotų nepalankiomis egzistavimo sąlygomis gali susidaryti sporas; tuo pačiu metu išsiskiria nedidelis citoplazmos plotas, kuriame yra DNR, ir yra apsuptas stora daugiasluoksne kapsule. Sporų viduje vykstantys medžiagų apykaitos procesai praktiškai sustoja. Kai susidaro palankios sąlygos, sporos virsta aktyvia ląsteline forma. Prokariotų dauginimasis vyksta paprastu dalijimusi į dvi dalis.

Prokariotinės ir eukariotinės ląstelės (T.A. Kozlova, V.S. Kuchmenko. Biologija lentelėse. M., 2000)

ženklai	prokariotai	eukariotų
1 BRANDUOLINĖ MEMBRANA	Dingęs	Yra
PLAZMATINĖ MEMBRANA	Yra	Yra
MITOCHONDRIJA	Dingęs	Yra
EPS	Dingęs	Yra
RIBOSOMA	Yra	Yra
VAKUOLIAI	Dingęs	Galima (ypač būdinga augalams)
LIZOSOMA	Dingęs	Yra
LĄSTELIŲ SIENELĖS	Yra, susideda iš sudėtingos heteropolimerinės medžiagos	Gyvūnų ląstelėse nėra, augalų ląstelėse jis susideda iš celiuliozės
KAPSULE	Jei yra, jis susideda iš baltymų ir cukraus junginių	Dingęs
GOLGI KOMPLEKSAS	Dingęs	Yra
SKYRIUS	Paprasta	Mitozė, amitozė, mejozė

Kiti įrašai

2016-10-06. Cheminė ląstelės organizacija. neorganinių medžiagų

Ląstelių cheminės sudėties tyrimas rodo, kad gyvuose organizmuose nėra specialių cheminių elementų, būdingų tik jiems: būtent čia yra gyvų ir ...

2016-10-06. Eukariotinės ląstelės sandara

Ląstelės, sudarančios gyvūnų ir augalų audinius, labai skiriasi savo forma, dydžiu ir vidine struktūra. Tačiau visi jie atskleidžia pagrindinių gyvenimo, mainų procesų bruožų panašumus ...

MIKROORGANIZMŲ CHARAKTERISTIKOS – BIOTECHNOLOGIJOS GAMYBOS OBJEKTAI

Pramoninės mikrobiologijos ir biotechnologijos objektai – bakterijos, mielės, mikroskopiniai (pelėsiniai) grybai, augalų ir gyvūnų ląstelių kultūros, taip pat tarpląstelinės struktūros (virusai, plazmidės, mitochondrijų ir chloroplastų DNR, branduolio DNR).

Ląstelių formos, įskaitant prokariotinius ir eukariotus organizmus, skiriasi daugeliu esminių atžvilgių. Tačiau technologiniu aspektu svarbios bendrosios mikroorganizmų savybės:

· didelis medžiagų apykaitos procesų greitis. Taip yra dėl didelio mainų paviršiaus ir ląstelės tūrio santykio. Mikroorganizmams visas ląstelės paviršius yra mainų paviršius. Kadangi bakterijų ląstelės yra mažiausios, jos auga ir vystosi greičiau nei visi mikroorganizmai, o paskui – mielės ir grybai. Savo ruožtu medžiagų apykaitos procesų greitis mikroorganizmuose yra dešimtis ir šimtus tūkstančių kartų didesnis nei gyvūnų. Pavyzdžiui, vieno jaučio, sveriančio 500 kg, organizme per 24 valandas susidaro maždaug 0,5 kg baltymų; per tą patį laiką 500 kg mielių gali susintetinti daugiau nei 50 000 kg baltymų;

· mainų plastiškumas - didelis gebėjimas prisitaikyti (prisitaikymas prie naujų egzistavimo sąlygų). Nepalyginamai didesnis medžiagų apykaitos procesų lankstumas mikroorganizmuose, lyginant su augalais ir gyvūnais, paaiškinamas jų gebėjimu sintetinti indukuojamus fermentus, t.y. fermentai, kurie susidaro ląstelėje tik esant atitinkamoms aplinkos medžiagoms;

· didelis kintamumo laipsnis. Didesnis mikroorganizmų kintamumo laipsnis, palyginti su makroorganizmais, yra dėl to, kad dauguma mikroorganizmų yra vienaląsčiai organizmai. Lengviau paveikti vieną ląstelę nei organizmą, susidedantį iš daugelio ląstelių. Didelis kintamumo laipsnis, greitas augimas ir vystymasis, greitas medžiagų apykaitos procesų greitis, daugybės palikuonių formavimasis – dėl visų šių mikroorganizmų savybių jie yra itin patogūs genetinės analizės objektai, nes eksperimentai gali būti atlikti per trumpą laiką. didžiulis skaičius asmenų.

Prokariotinės (bakterinės) ląstelės sandara

Būdingas prokariotų bruožas yra tarpląstelinių membranų sistemos nebuvimas.

ląstelių sienelės suteikia ląstelei formą, saugo ląstelę nuo išorinių poveikių (tai mechaninis ląstelės barjeras), apsaugo ląstelę nuo drėgmės pertekliaus prasiskverbimo į ją.

Pagal ląstelės sienelės cheminę sudėtį ir struktūrą bakterijos skirstomos į gramteigiamas (Gram +) ir gramneigiamas (Gram-).

Gram+ ląstelės sienelę sudaro peptidoglikanas. mureina(iki 90-95%), techo rūgštys, polisacharidai. Jis turi vieno sluoksnio struktūrą, tvirtai prigludęs prie citoplazminės membranos.

Grambakterijų ląstelės sienelėje yra mažai (5–10 %) mureino, teiko rūgščių nėra, lipoproteinų ir lipopolisacharidų yra daug.

Gram-bakterijų ląstelių sienelė yra daug plonesnė nei Gram+, tačiau turi dviejų sluoksnių struktūrą. Išorinis sluoksnis susideda iš lipoproteinų ir lipopolisacharidų, kurie neleidžia prasiskverbti toksiškoms medžiagoms. Todėl Gram-bakterijos yra atsparesnės antibiotikų, toksinių cheminių medžiagų veikimui, o kova su šiais mikroorganizmais maisto gamyboje yra mažiau efektyvi nei prieš Gram+ bakterijas.

citoplazminė membrana(CPM) vaidina svarbų vaidmenį ląstelių mityboje, turi selektyvų pralaidumą. Susideda iš baltymų-lipidų komplekso, turi trijų sluoksnių struktūrą. Išorinėje membranos pusėje išsidėstę baltymai nešikliai, pernešantys maistines medžiagas į ląstelę, o vidinėje pusėje – redokso ir hidrolizės fermentai. Tarp dviejų baltymų sluoksnių yra fosfolipidų sluoksnis.

mezosomos - membranos dariniai, CPM išsikišimai. Jų dėka padidėja ląstelės mainų paviršius. Jie dalyvauja energijos procesuose, taip pat dalyvauja ląstelių dalijimosi (dauginimosi) procesuose.

Citoplazma - intraląstelinis turinys, pusiau skystas koloidinis tirpalas. Jame yra iki 70-80% vandens pagal ląstelių masę, fermentų, maisto substratų ir ląstelės medžiagų apykaitos produktų. Visi prokariotinės ląstelės komponentai yra citoplazmoje.

Nukleoidas - reprodukcijoje dalyvauja paveldimos informacijos nešėjas – vienintelė prokariotinės ląstelės chromosoma. Tai kompaktiškas darinys, užimantis centrinę citoplazmos sritį ir susidedantis iš dvigrandės spirališkai susuktos DNR grandinės, uždarytos žiedu.

Daugelyje bakterijų kartu su chromosomų DNR taip pat yra ekstrachromosominės DNR, kurią taip pat vaizduoja dvigubos spiralės, uždarytos žiede. Šie autonomiškai besidauginantys DNR elementai vadinami plazmidės.

Ribosomos - mažos granulės, turinčios RNR (60%) ir baltymų (40%). Ribosomos vykdo ląstelių baltymų sintezę.

atsarginės medžiagos. Jie susideda iš polisacharido granulių (granulosa glikogeno), sieros intarpų, riebalų lašų (yra poli-b-sviesto rūgšties), volutino (polifosfato granulių).

Judrios bakterijų formos turi žvyneliai (8), ilgos gijos, susidedančios iš struktūrinio baltymo – flagelino. Flagella yra pritvirtintas prie CPM naudojant dvi poras pagrindinių diskų – bazinis kūnas (9).

Fotosintetinėse bakterijose yra ląstelės tilakoidai (10), per kurią vyksta fotosintezė.

Gleivinės bakterijos turi kapsulė (11) arba gleivinė, dažnai susidedanti iš polisacharidų, rečiau iš polipeptidų. Tai papildomas apsauginis ląstelės barjeras, atsarginių maistinių medžiagų šaltinis.

Ląstelė yra elementarus visų struktūros ir gyvenimo vienetas gyvas organizmai(Be to virusai, kurios dažnai vadinamos neląstelinėmis gyvybės formomis), kuri turi savo medžiagų apykaitą, gali savarankiškai egzistuoti, savaime daugintis ir vystytis. Visi gyvi organizmai yra daugialąsčiai gyvūnai, augalai ir grybai, susideda iš daugelio ląstelių arba tiek pat pirmuonys ir bakterijos, yra vienaląsčiai organizmai. Biologijos šaka, susijusi su ląstelių sandaros ir veiklos tyrimais, vadinama citologija. Pastaruoju metu taip pat tapo įprasta kalbėti apie ląstelių biologiją, arba ląstelių biologiją.

Skirtumai tarp augalų ir gyvūnų ląstelių

ženklai	augalo ląstelė	gyvūno ląstelė
plastidai	Chloroplastai, chromoplastai, leukoplastai	Dingęs
Maitinimo būdas	Autotrofinis (fototrofinis, chemotrofinis)
ATP sintezė	Chloroplastuose, mitochondrijose	mitochondrijose
ATP gedimas	Chloroplastuose ir visose ląstelės dalyse, kur reikia energijos	Visose ląstelės dalyse, kur reikia energijos
Ląstelių centras	Žemesniuose augaluose	Visose ląstelėse
Celiuliozės ląstelės sienelė	Įsikūręs už ląstelės membranos ribų	Dingęs
Inkliuzai	Rezervinės maistinės medžiagos krakmolo grūdelių, baltymų, aliejaus lašų pavidalu; vakuolės su ląstelių sultimis; druskos kristalai	Rezervinės maistinės medžiagos grūdų ir lašų pavidalu (baltymai, riebalai, angliavandeniai, glikogenas); galutiniai medžiagų apykaitos produktai, druskos kristalai, pigmentai
	Didelės ertmės, užpildytos ląstelių sultimis – įvairių medžiagų (atsargų arba galutinių produktų) vandeniniu tirpalu. Osmosiniai ląstelės rezervuarai.	Susitraukiančios, virškinimo, šalinimo vakuolės. Paprastai mažas.

Bendrieji požymiai 1. Struktūrinių sistemų – citoplazmos ir branduolio – vienovė. 2. Metabolizmo ir energijos procesų panašumas. 3. Paveldėjimo kodekso principo vienovė. 4. Universali membranos struktūra. 5. Cheminės sudėties vienovė. 6. Ląstelių dalijimosi proceso panašumas.

ląstelės struktūra

Visos ląstelinės gyvybės formos Žemėje gali būti suskirstytos į dvi karalystes pagal jas sudarančių ląstelių struktūrą:

prokariotai (ikibranduoliniai) - paprastesnės struktūros ir atsirado anksčiau evoliucijos procese;

eukariotai (branduoliniai) – sudėtingesni, atsirado vėliau. Ląstelės, sudarančios žmogaus kūną, yra eukariotinės.

Nepaisant formų įvairovės, visų gyvų organizmų ląstelių organizavimui taikomi vienodi struktūriniai principai.

Ląstelės turinys nuo aplinkos yra atskirtas plazmine membrana arba plazmelema. Ląstelės viduje yra citoplazma, kurioje yra įvairių organelių ir ląstelių inkliuzų, taip pat genetinės medžiagos DNR molekulės pavidalu. Kiekviena ląstelės organelė atlieka savo ypatingą funkciją ir visos kartu lemia visos ląstelės gyvybinę veiklą.

prokariotinė ląstelė

Tipiškos prokariotinės ląstelės struktūra: kapsulė, ląstelių sienelės, plazmolema, citoplazma,ribosomos, plazmidė, išgėrė, žvyneliai,nukleoidas.

prokariotai (nuo lat. pro- prieš, prieš ir graikų κάρῠον - šerdis, graikinis riešutas) – organizmai, kurie, skirtingai nei eukariotai, neturi susiformavusio ląstelės branduolio ir kitų vidinių membranų organelių (išskyrus plokščias talpyklas fotosintetinėse rūšyse, pvz. cianobakterijos). Vienintelė didelė apskrita (kai kuriose rūšyse – linijinė) dvigrandė molekulė DNR, kuriame yra didžioji dalis ląstelės genetinės medžiagos (vadinamoji nukleoidas) nesudaro komplekso su baltymais, histonai(taip vadinamas chromatinas). Prokariotai yra bakterijos, įskaitant cianobakterijos(mėlynadumbliai) ir archaea. Prokariotinių ląstelių palikuonys yra organelės eukariotinės ląstelės - mitochondrijos ir plastidai. Pagrindinis ląstelės turinys, užpildantis visą jos tūrį, yra klampi granuliuota citoplazma.

eukariotinė ląstelė

Eukariotai yra organizmai, kurie, skirtingai nei prokariotai, turi ląstelinę struktūrą. šerdis nuo citoplazmos atskirtas branduolio apvalkalu. Genetinė medžiaga yra įtraukta į kelias linijines dvigrandės DNR molekules (priklausomai nuo organizmų tipo, jų skaičius branduolyje gali svyruoti nuo dviejų iki kelių šimtų), prisitvirtinusių iš vidaus prie ląstelės branduolio membranos ir susidarančios didžiulėje dauguma (išskyrus dinoflagellates) kompleksas su baltymais histonai, paskambino chromatinas. Eukariotinės ląstelės turi vidinių membranų sistemą, kuri, be branduolio, sudaro daugybę kitų organelės (endoplazminis Tinklelis, Goldžio kompleksas ir pan.). Be to, didžioji dauguma turi nuolatinį tarpląstelinį simbiontai- prokariotai - mitochondrijos, o dumbliuose ir augaluose – taip pat plastidai.

Eukariotinės ląstelės sandara

Scheminis gyvūno ląstelės vaizdas. (Kai spustelėsite bet kurį langelio komponentų pavadinimą, būsite nukreipti į atitinkamą straipsnį.)

Gyvūnų ląstelių paviršiaus kompleksas

Susideda iš glikokalikso, plazmalemos ir apatinio žievės sluoksnio citoplazma. Plazminė membrana taip pat vadinama plazmolema, išorine ląstelės membrana. Tai maždaug 10 nanometrų storio biologinė membrana. Visų pirma atlieka ribinę funkciją, susijusią su išorine ląstelės aplinka. Be to, ji koncertuoja transportavimo funkcija. Ląstelė nešvaisto energijos savo membranos vientisumui palaikyti: molekulės laikomos pagal tą patį principą, kuriuo laikosi kartu riebalų molekulės – hidrofobiškas Termodinamikai naudingiau, kai molekulių dalys yra arti viena kitos. Glikokaliksas yra plazmalema pritvirtintas oligosacharidas, polisacharidas, glikoproteinas ir glikolipido molekulė. Glikokaliksas atlieka receptorių ir žymenų funkcijas. plazmos membrana gyvūnai ląstelės daugiausia susideda iš fosfolipidų ir lipoproteinų, susimaišiusių su baltymų molekulėmis, ypač paviršiaus antigenais ir receptoriais. Žieviniame (greta plazminės membranos) citoplazmos sluoksnyje yra specifiniai citoskeleto elementai – tam tikru būdu sutvarkyti aktino mikrofilamentai. Pagrindinė ir svarbiausia žievės sluoksnio (žievės) funkcija yra pseudopodinės reakcijos: pseudopodijų išstūmimas, prisitvirtinimas ir susitraukimas. Tokiu atveju mikrofilamentai pertvarkomi, pailginami arba trumpinami. Ląstelės forma taip pat priklauso nuo žievės sluoksnio citoskeleto struktūros (pavyzdžiui, nuo mikrovillių buvimo).