În funcție de nivelul de organizare, celulele sunt împărțite în procariote și eucariote.

Pentru procariote (din lat. pro- înainte, în loc de și greacă. karyon- nucleu) includ organismele regatului Drobyanka: bacterii și alge albastre-verzi. Celulele procariote sunt mici și nu depășesc 30 de microni. Unele specii au celule cu diametrul de aproximativ 0,2 microni.

Celulele procariote nu au nucleu și organite celulare (cu excepția ribozomilor). Doar câteva bacterii care trăiesc în corpurile de apă sau în capilarele solului umplute cu umiditate au vacuole gazoase specifice. Datorită modificărilor volumului de gaze din vacuole, bacteriile se pot deplasa într-un mediu acvatic cu un consum minim de energie.

Bacterii organisme predominant unicelulare. Au un perete celular, care include murein ... Mureina este o singură moleculă. Compoziția pereților celulari a bacteriilor include și proteine, lipopolizaharide, fosfolipide etc. Uneori exteriorul peretelui celular este acoperit cu o capsulă mucoasă, care constă din polizaharide. Nu este foarte strâns legat de celulă și poate fi ușor distrus de anumiți compuși. Membrana plasmatică este strâns atașată de peretele celular. Peretele celular al bacteriilor are proprietăți antigenice, conform cărora leucocitele sintetizează anticorpi împotriva acestora.

Celulele bacteriene sunt capabile să adere la diferite substraturi și să se lipească împreună datorită lipopolizaharidelor peretelui celular.

Citoplasma procariotelor conține ribozomi, diverse incluziuni, una sau două regiuni nucleare - nucleoizi - cu material ereditar sub forma unei molecule de ADN circular. Această zonă este atașată la suprafața interioară a membranei plasmatice la o anumită locație. ADN-ul nu formează un complex cu proteine.

Ribozomii procariotelor au o structură similară cu ribozomii celulelor eucariote.

Membrana plasmatică formează pliuri de diferite forme în interiorul celulei. Principalele procese vitale ale bacteriilor sunt efectuate pe membranele interioare: respirație, chimiosinteză, fotosinteză. În celulele unor cianobacterii există structuri de membrană sferică care conțin pigmenți fotosintetici.

Poate avea un flagel (unul sau mai multe). Flagelul poate fi mult mai lung decât celula în sine. Structura lor este mai simplă decât cea a flagelelor eucariote. Includeți proteine flagelină .

Bacteriile sunt predominant imobile - se atașează la suprafața substratului sau facilitează atașarea celulară (în timpul procesului sexual) folosind creșteri filamentoase speciale sau formațiuni tubulare de proteine ​​sau polizaharide - a văzut sau fimbru .

Grupurile de bacterii pot fi înconjurate de o capsulă mucoasă obișnuită. Clusterele de celule pot fi sub formă de ciorchini, lanțuri etc.

Celulele procariote au fost primele organisme vii care au apărut pe Pământ, au cea mai simplă structură. Astăzi, bacteriile și archaea sunt denumite procariote (prenucleare); toate sunt organisme unicelulare (rareori formează colonii). Cianobacteriile (sunt și alge albastru-verzui) sunt clasificate ca bacterii în clasa de tip.

Procariotele sunt un grup non-taxonomic de organisme care unesc bacteriile și archaea pe baza lipsei lor de nucleu. Bacteriile și arheile se remarcă în rândurile diferitelor regate (domenii), diferă în multe procese biochimice și se crede că au căi evolutive diferite. Pe lângă ei, al treilea super-regat este eucariotele.

Celulele de tip procariot sunt mai mici decât celulele eucariote.

Nu au un nucleu, organite cu membrană adevărată, un centru celular. O serie de grupuri de bacterii au invaginații ale membranei citoplasmatice, care îndeplinesc diverse funcții datorită localizării anumitor enzime pe ele. Cianobacteriile au membrane fotosintetice (vezicule, tilacoide, cromatofori) formate din membrana celulară. Pot păstra legătura cu ea și pot fi izolați.

Materialul genetic al procariotelor se găsește în citoplasmă. Volumul său principal este concentrat în nucleoid - o moleculă circulară de ADN, într-un singur loc atașat la membrana citoplasmatică. Nu este legat de proteinele histonice ca în eucariote. În celulele procariote, implementarea informațiilor genetice este reglementată diferit. Pe lângă nucleoid, există și plasmide (molecule mici de ADN circular). Aproape tot ADN-ul este transcris (în timp ce eucariotele au de obicei mai puțin de jumătate).

Procariotele sunt aproape întotdeauna haploide. Celulele noi se formează prin diviziune binară, înaintea căreia nucleul este dublat. Procariotele nu au procesele de mitoză și meioză.

Ribozomii lor sunt mai mici decât eucariotele.

Citoplasma procariotelor este aproape imobilă. Mișcarea ameboidă nu este caracteristică.

Intrarea substanțelor în celula procariotă se efectuează prin osmoză.

Există autotrofi și heterotrofi. Metoda autotrofă de nutriție se realizează nu numai prin fotosinteză, ci și prin chemosinteză (energia nu provine din lumina soarelui, ci din reacțiile chimice de oxidare a diferitelor substanțe).

Conform ipotezei simbiotice, mitocondriile și plastidele au evoluat din anumite grupuri de celule procariote care au invadat o altă celulă.

Celulele bacteriene diferă într-o varietate de forme (în formă de tijă, rotunjite, sertizate etc.). Au o membrană celulară complexă (formată dintr-un perete celular, capsulă, membrană mucoasă), flageli și vilozități.

Procariotele includ bacterii și alge albastre-verzi (cianea). Aparatul ereditar al procariotelor este reprezentat de o moleculă circulară de ADN care nu formează legături cu proteinele și conține o copie a fiecărei gene - organisme haploide. Citoplasma conține un număr mare de ribozomi mici; membranele interne sunt absente sau slab exprimate. Enzimele din metabolismul plastic sunt localizate difuz. Aparatul Golgi este reprezentat de bule individuale. Sistemele enzimatice ale metabolismului energetic sunt localizate ordonat pe suprafața interioară a membranei citoplasmatice exterioare. Exteriorul celulei este înconjurat de un perete celular gros. Multe procariote sunt capabile de sporulare în condiții nefavorabile de existență; în același timp, o mică zonă a citoplasmei care conține ADN este eliberată și este înconjurată de o capsulă groasă multistrat. Procesele metabolice din spori încetează practic. Odată ajuns în condiții favorabile, sporul este transformat într-o formă celulară activă. Reproducerea procariotelor are loc prin divizarea simplă în două.

Celulele procariote și eucariote (T. A. Kozlova, V. S. Kuchmenko. Biologia în tabele. M., 2000)

Semne	Procariote	Eucariote
1 MEMBRANĂ NUCLEARĂ	Absent	Există
MEMBRANĂ PLASMATICĂ	Există	Există
MITOCHONDRIA	Absent	Sunt
EPS	Absent	Există
Ribozomi	Sunt	Sunt
VACUOLI	Absent	Există (în special tipice pentru plante)
LIZOZOMII	Absent	Sunt
PERETE CELULAR	Da, constă dintr-o substanță heteropolimeră complexă	Absent în celulele animale, în celulele vegetale este format din celuloză
CAPSULĂ	Dacă este prezent, este compus din compuși proteici și zahăr	Absent
COMPLEX GOLGI	Absent	Există
DIVIZIA	Simplu	Mitoză, amitoză, meioză

Alte intrări

10.06.2016. Organizarea chimică a celulei. Substanțe anorganice

Studiul compoziției chimice a celulelor arată că organismele vii nu au elemente chimice speciale caracteristice numai lor: tocmai în aceasta se află unitatea compoziției chimice a celor vii și ...

10.06.2016. Structura celulei eucariote

Celulele care formează țesuturile animalelor și plantelor variază semnificativ ca formă, dimensiune și structură internă. Cu toate acestea, toate prezintă similitudini în principalele caracteristici ale proceselor de activitate vitală, schimb ...

CARACTERISTICILE MICROORGANISMELOR - OBIECTELE PRODUCȚIILOR BIOTEHNOLOGICE

Obiectele microbiologiei și biotehnologiei industriale includ bacterii, drojdie, ciuperci microscopice (mucegai), culturi de celule vegetale și animale, precum și structuri subcelulare (viruși, plasmide, ADN mitocondrial și cloroplast, ADN nuclear).

Formele celulare, inclusiv organismele procariote și eucariote, diferă în multe moduri fundamentale. Cu toate acestea, proprietățile generale, importante din punct de vedere tehnologic, ale microorganismelor sunt:

· viteza mare a proceselor metabolice. Acest lucru se datorează raportului mare dintre suprafața de schimb și volumul celulei. Pentru microorganisme, întreaga suprafață a celulei este o suprafață de schimb. Deoarece celulele bacteriene sunt cele mai mici, ele cresc și se dezvoltă mai repede decât toate microorganismele, urmate de drojdie și ciuperci. La rândul său, rata proceselor metabolice în microorganisme este de zeci și sute de mii de ori mai mare decât la animale. De exemplu, în corpul unui taur care cântărește 500 kg în 24 de ore, se formează aproximativ 0,5 kg de proteine; în același timp, 500 kg de drojdie pot sintetiza mai mult de 50.000 kg de proteine;

· schimb plasticitate - capacitate mare de adaptare (adaptare la noile condiții de existență). Flexibilitatea incomparabil mai mare a proceselor metabolice în microorganisme în comparație cu plantele și animalele se explică prin capacitatea lor de a sintetiza enzime inductibile, adică enzime care se formează în celulă numai dacă substanțele adecvate sunt prezente în mediu;

· grad ridicat de variabilitate. Gradul mai mare de variabilitate a microorganismelor în comparație cu macroorganismele este asociat cu faptul că majoritatea microorganismelor sunt organisme unicelulare. Este mai ușor să acționezi asupra unei singure celule decât asupra unui organism format din mai multe celule. Un grad ridicat de variabilitate, creștere și dezvoltare rapidă, o rată ridicată a proceselor metabolice, formarea a numeroși descendenți - toate aceste proprietăți ale microorganismelor le fac obiecte extrem de convenabile pentru analiza genetică, deoarece experimentele pot fi efectuate într-un timp scurt pe un un număr imens de indivizi.

Structura unei celule procariote (bacteriene)

O trăsătură caracteristică a procariotelor este absența unui sistem de membrane intracelulare.

Perete celular dă formă celulei, protejează celula de influențele externe (este o barieră mecanică a celulei), protejează celula de pătrunderea excesului de umiditate în ea.

Conform compoziției chimice și structurii peretelui celular, bacteriile sunt împărțite în gram-pozitive (Gram +) și gram-negative (Gram-).

Peretele celular al Gram + este format din peptidoglican - mureina(până la 90-95%), acizi teichoici, polizaharide. Are o structură cu un singur strat, care se învecinează strâns cu membrana citoplasmatică.

În bacteriile Gram există puțină mureină în peretele celular (5-10%), acizii teichoici sunt absenți, lipoproteinele și lipopolizaharidele sunt conținute în cantități mari.

Peretele celular al bacteriilor Gram este mult mai subțire decât cel al Gram +, dar are o structură cu două straturi. Stratul exterior este format din lipoproteine ​​și lipopolizaharide, care împiedică pătrunderea substanțelor toxice. Prin urmare, bacteriile Gram sunt mai rezistente la antibiotice, substanțe chimice toxice, iar lupta împotriva acestor microorganisme în producția de alimente este mai puțin eficientă decât împotriva bacteriilor Gram +.

Membrană citoplasmatică(CPM) joacă un rol important în nutriția celulelor, are permeabilitate selectivă. Constă dintr-un complex proteină-lipide, are o structură în trei straturi. În exteriorul membranei există proteine ​​purtătoare care transportă substanțele nutritive în celulă, iar în interior există redox și enzime hidrolitice. Un strat fosfolipidic este situat între cele două straturi proteice.

Mezozomi - formațiuni membranare, proeminențe ale CPM. Datorită lor, suprafața de schimb a celulei crește. Aceștia participă la procesele energetice și participă și la procesele de diviziune celulară (reproducere).

Citoplasma - conținut intracelular, soluție coloidală semilichidă. Conține până la 70 - 80% apă din masa celulei, enzime, substraturi alimentare și produse metabolice ale celulei. Toate componentele unei celule procariote se află în citoplasmă.

Nucleoid - purtătorul informațiilor ereditare, singurul cromozom al unei celule procariote, participă la reproducere. Este o formațiune compactă care ocupă o regiune centrală în citoplasmă și constă dintr-o catenă de ADN torsadată elicoidal dublu catenară închisă într-un inel.

Multe bacterii, împreună cu ADN-ul cromozomial, conțin, de asemenea, ADN extracromozomal, reprezentat și prin spirale duble închise într-un inel. Aceste elemente ADN care se reproduc în mod autonom sunt numite plasmide.

Ribozomi - granule mici care conțin ARN (60%) și proteine ​​(40%). Sinteza proteinelor celulare se efectuează pe ribozomi.

Substanțe de rezervă. Acestea constau din granule de polizaharide (glicogen de granuloză), incluziuni de sulf, picături grase (conțin acid poli-b-butiric), volutină (granule de polifosfat).

Formele mobile ale bacteriilor au flagel (8), filamente lungi compuse dintr-o proteină structurală numită flagelină. Flagella atașată la CPM folosind două perechi de discuri de bază - corpul bazal (9).

Bacteriile fotosintetice au în celulele lor tilacoizi (10), cu ajutorul căruia se realizează fotosinteza.

Bacteriile mucoase au capsulă (11) sau o membrană mucoasă, constând mai des din polizaharide, mai rar - din polipeptide. Este o barieră de protecție suplimentară a celulei, o sursă de nutrienți de rezervă.

O celulă este o unitate elementară a structurii și activității vitale a tuturor în viaţă organisme(cu exceptia viruși, despre care se vorbește adesea ca forme necelulare ale vieții), care are propriul său metabolism, este capabil de existență independentă, auto-reproducere și dezvoltare. Toate organismele vii, fie multicelulare animale, planteși ciuperci, constă din mai multe celule sau, la fel de multe protozoareși bacterii sunt organisme unicelulare... A fost numită secțiunea de biologie care se ocupă cu studiul structurii și activității vitale a celulelor citologie... Recent, este de asemenea obișnuit să vorbim despre biologia celulară sau despre biologia celulară.

Trăsături distinctive ale celulelor vegetale și animale

Semne	Celula plantei	Cușcă pentru animale
Plastidele	Cloroplaste, cromoplaste, leucoplaste	Absent
Metoda alimentară	Autotrofă (fototrofă, chemotrofă)
Sinteza ATP	În cloroplaste, mitocondriile	În mitocondrii
Scindarea ATP	În cloroplaste și în toate părțile celulei unde este nevoie de energie	În toate părțile celulei unde este nevoie de energie
Centrul celulei	La plantele inferioare	În toate celulele
Peretele celular de celuloză	Situat în afara membranei celulare	Absent
Incluziuni	Rezervați nutrienți sub formă de boabe de amidon, proteine, picături de ulei; vacuole cu seva celulară; cristale de sare	Rezervați nutrienți sub formă de cereale și picături (proteine, grăsimi, carbohidrați, glicogen); produse finale metabolice, cristale de sare, pigmenți
	Cavități mari umplute cu seva celulară - o soluție apoasă de diverse substanțe (produse de rezervă sau finale). Rezervoare osmotice ale celulei.	Vacuole contractile, digestive, excretoare. De obicei mic.

Caracteristici generale 1. Unitatea sistemelor structurale - citoplasmă și nucleu. 2. Similitudinea proceselor de metabolism și energie. 3. Unitatea principiului codului ereditar. 4. Structura universală a membranei. 5. Unitatea compoziției chimice. 6. Similitudinea procesului de diviziune celulară.

Structura celulei

Toate formele de viață celulare de pe Pământ pot fi împărțite în două regate pe baza structurii celulelor lor constitutive:

procariotele (prenucleare) sunt mai simple ca structură și au apărut mai devreme în procesul de evoluție;

eucariote (nucleare) - mai complexe, au apărut mai târziu. Celulele care alcătuiesc corpul uman sunt eucariote.

În ciuda varietății formelor, organizarea celulelor tuturor organismelor vii este subordonată principiilor structurale uniforme.

Conținutul celulei este separat de mediu prin membrana plasmatică sau membrana plasmatică. În interiorul celulei este umplut cu citoplasmă, în care sunt localizați diferiți organoizi și incluziuni celulare, precum și material genetic sub forma unei molecule de ADN. Fiecare dintre organoidii celulei își îndeplinește propria funcție specială și, în ansamblu, toți determină activitatea vitală a celulei în ansamblu.

Celula procariota

Structura unei celule procariote tipice: capsulă, perete celular, plasmolemă, citoplasma,ribozomi, plasmidă, a băut, flagel,nucleoid.

Procariote (din lat. pro- înainte, înainte și Greacă κάρῠον - nucleu, nuci) - organisme care nu posedă, spre deosebire de eucariote, un nucleu celular format și alte organite de membrană internă (cu excepția cisternelor plate din speciile fotosintetice, de exemplu, în cianobacterii). Singura moleculă circulară mare (la unele specii - liniară) cu dublă catenă ADN, care conține cea mai mare parte a materialului genetic al celulei (așa-numitul nucleoid) nu formează un complex cu proteine histone(așa-zisul cromatină). Procariotele includ bacterii, inclusiv cianobacterii(alge albastru-verzi) și archaea... Descendenții celulelor procariote sunt organite Celulele eucariote - mitocondriiși plastide... Conținutul principal al celulei, care își umple întregul volum, este o citoplasmă granulară vâscoasă.

Celulă eucariotă

Eucariotele sunt organisme care, spre deosebire de procariote, au o celulă formalizată nucleu separate de citoplasmă de învelișul nuclear. Materialul genetic este închis în mai multe molecule de ADN liniar dublu catenar (în funcție de tipul de organisme, numărul lor pe nucleu poate varia de la două la câteva sute), atașat din interior la membrana nucleului celular și formându-se în vasta majoritate (cu excepția dinoflagelate) un complex cu proteine histone numit cromatină... În celulele eucariote există un sistem de membrane interne, care, pe lângă nucleu, formează o serie de alte organoizi (reticul endoplasmatic, aparate Golgi si etc.). În plus, marea majoritate au intracelulare permanente simbionți- procariote - mitocondriiși în alge și plante - de asemenea plastide.

Structura celulei eucariote

O reprezentare schematică a unei celule animale. (Când faceți clic pe oricare dintre numele părților componente ale celulei, veți merge la articolul corespunzător.)

Complex de suprafață al unei celule animale

Se compune din glicocalix, plasmalemă și stratul cortical situat sub acesta citoplasma... Membrana plasmatică mai este numită plasmalemă, membrana celulară exterioară. Este o membrană biologică, cu o grosime de aproximativ 10 nanometri. În primul rând, oferă o funcție de delimitare în raport cu mediul extern celulei. În plus, ea interpretează funcția de transport... Celula nu cheltuiește energie pentru a menține integritatea membranei sale: moleculele sunt reținute în conformitate cu același principiu prin care moleculele de grăsime sunt ținute împreună - hidrofob este termodinamic mai favorabil ca părți ale moleculelor să fie situate în imediata apropiere una de cealaltă. Glicocalixul este o moleculă de oligozaharide, polizaharide, glicoproteine ​​și glicolipide „ancorate” în membrana plasmatică. Glicocalixul îndeplinește funcții de receptor și marker. Membrană plasmatică animale celulele constau în principal din fosfolipide și lipoproteine ​​cu molecule încorporate de proteine, în special antigeni de suprafață și receptori. În stratul cortical (adiacent membranei plasmatice) al citoplasmei, există elemente specifice ale citoscheletului - microfilamente de actină ordonate într-un anumit mod. Funcția principală și cea mai importantă a stratului cortical (cortex) sunt reacțiile pseudopodiale: ejecția, atașarea și contracția pseudopodelor. În acest caz, microfilamentele sunt rearanjate, prelungite sau scurtate. Forma celulei depinde și de structura citoscheletului stratului cortical (de exemplu, prezența microviliștilor).