Organizasyon düzeyine göre hücreler prokaryotik ve ökaryotik olarak ayrılır.

Prokaryotlara (lat. profesyonel- yerine ve Yunanca. karyon- çekirdek) Drobyanka krallığının organizmalarını içerir: bakteriler ve mavi-yeşil algler. Prokaryotik hücreler küçüktür ve 30 mikronu geçmez. Bazı türler yaklaşık 0,2 mikron çapında hücrelere sahiptir.

Prokaryotik hücrelerde çekirdek ve hücre organelleri yoktur (ribozomlar hariç). Su kütlelerinde veya nemle dolu toprak kılcal damarlarında yaşayan yalnızca birkaç bakterinin belirli gaz vakuolleri vardır. Vakuollerdeki gazların hacmindeki değişiklikler nedeniyle, bakteriler su ortamında minimum enerji tüketimi ile hareket edebilir.

bakteri ağırlıklı olarak tek hücreli organizmalar. içeren bir hücre duvarına sahip olun. mürein ... Murein tek bir moleküldür. Bakterilerin hücre duvarlarının bileşimi ayrıca proteinleri, lipopolisakkaritleri, fosfolipitleri vb. İçerir. Bazen hücre duvarının dışı polisakkaritlerden oluşan bir mukus kapsülü ile kaplanır. Hücreye çok sıkı bağlı değildir ve bazı bileşikler tarafından kolayca yok edilebilir. Plazma zarı hücre duvarına sıkıca bağlıdır. Bakterilerin hücre duvarı, lökositlerin kendilerine antikor sentezlediğine göre antijenik özelliklere sahiptir.

Bakteriyel hücreler, hücre duvarının lipopolisakkaritleri nedeniyle farklı substratlara yapışabilir ve birbirine yapışabilir.

Prokaryotların sitoplazması, ribozomlar, çeşitli kapanımlar, bir veya iki nükleer bölge içerir - nükleoidler - dairesel bir DNA molekülü şeklinde kalıtsal materyal ile. Bu alan, belirli bir yerde plazma zarının iç yüzeyine bağlıdır. DNA, proteinlerle kompleks oluşturmaz.

Prokaryotların ribozomları, yapı olarak ökaryotik hücrelerin ribozomlarına benzer.

Plazma zarı hücre içinde çeşitli şekillerde kıvrımlar oluşturur. Bakterilerin ana hayati süreçleri iç zarlarda gerçekleştirilir: solunum, kemosentez, fotosentez. Bazı siyanobakterilerin hücrelerinde fotosentetik pigmentler içeren küresel zar yapıları vardır.

Bir kamçıya sahip olabilir (bir veya daha fazla). Flagella, hücrenin kendisinden çok daha uzun olabilir. Yapıları ökaryotik flagella yapısından daha basittir. Proteini dahil et kamçılı .

Bakteriler ağırlıklı olarak hareketsizdir - substratın yüzeyine bağlanırlar veya özel filamentli büyümeler veya tübüler protein veya polisakkarit oluşumları yardımıyla hücrelerin (cinsel süreç sırasında) bağlanmasını kolaylaştırırlar - testere veya fimbrium .

Bakteri kümeleri, ortak bir mukus kapsülü ile çevrelenebilir. Hücre kümeleri, demet, zincir vb. şeklinde olabilir.

Prokaryotik hücreler, Dünya'da ortaya çıkan ilk canlı organizmalardı, en basit yapıya sahiplerdi. Bugün, bakteriler ve arkeler prokaryotlar (prenükleer) olarak adlandırılırlar; hepsi tek hücreli organizmalardır (nadiren koloniler oluştururlar). Siyanobakteriler (aynı zamanda mavi-yeşil alglerdir) tip sıralamasında bakteri olarak sınıflandırılır.

Prokaryotlar, çekirdek eksikliği temelinde bakteri ve arkeleri birleştiren, taksonomik olmayan bir organizma grubudur. Bakteriler ve arkeler, farklı krallıkların (alanların) saflarında öne çıkarlar, birçok biyokimyasal süreçte farklılık gösterirler ve farklı evrim yollarına sahip olduklarına inanılır. Bunların yanı sıra üçüncü süper krallık ökaryotlardır.

Prokaryotik tipteki hücreler ökaryotik hücrelerden daha küçüktür.

Çekirdekleri, gerçek zar organelleri, hücre merkezi yoktur. Bir dizi bakteri grubu, üzerlerinde belirli enzimlerin lokalizasyonu nedeniyle çeşitli işlevleri yerine getiren sitoplazmik zarın istilasına sahiptir. Siyanobakterilerin hücre zarından oluşan fotosentetik zarları (veziküller, tilakoidler, kromatoforlar) vardır. Onunla iletişim halinde kalabilirler ve izole edilebilirler.

Prokaryotların genetik materyali sitoplazmada bulunur. Ana hacmi, sitoplazmik membrana bağlı tek bir yerde dairesel bir DNA molekülü olan nükleoidde yoğunlaşmıştır. Ökaryotlarda olduğu gibi histon proteinlerine bağlı değildir. Prokaryotik hücrelerde, genetik bilginin uygulanması farklı şekilde düzenlenir. Nükleoidin yanı sıra plazmitler (küçük dairesel DNA molekülleri) de vardır. Hemen hemen tüm DNA kopyalanır (ökaryotlarda genellikle yarısından azı bulunurken).

Prokaryotlar neredeyse her zaman haploiddir. Yeni hücreler, daha önce nükleoidin iki katına çıktığı ikili bölünme ile oluşturulur. Prokaryotlarda mitoz ve mayoz bölünme süreçleri yoktur.

Ribozomları ökaryotlardan daha küçüktür.

Prokaryotların sitoplazması neredeyse hareketsizdir. Amoeboid hareketi karakteristik değildir.

Maddelerin prokaryotik hücreye girişi ozmoz ile gerçekleştirilir.

Ototroflar ve heterotroflar vardır. Ototrofik beslenme yöntemi sadece fotosentez yoluyla değil, aynı zamanda kemosentez yoluyla da gerçekleştirilir (enerji güneş ışığından değil, çeşitli maddelerin oksidasyonunun kimyasal reaksiyonlarından gelir).

Simbiyotik hipoteze göre, mitokondri ve plastidler, başka bir hücreyi işgal eden belirli prokaryotik hücre gruplarından evrimleşmiştir.

Bakteriyel hücreler çeşitli şekillerde (çubuk şeklinde, yuvarlak, kıvrımlı vb.) Karmaşık bir hücre zarına (hücre duvarı, kapsül, mukoza zarından oluşur), flagella ve villuslara sahiptirler.

Prokaryotlar, bakterileri ve mavi-yeşil algleri (cyanea) içerir. Prokaryotların kalıtsal aygıtı, proteinlerle bağ oluşturmayan ve her genin bir kopyasını içeren bir dairesel DNA molekülü ile temsil edilir - haploid organizmalar. Sitoplazma çok sayıda küçük ribozom içerir; iç membranlar yoktur veya yetersiz eksprese edilir. Plastik metabolizma enzimleri yaygın olarak bulunur. Golgi aygıtı, bireysel kabarcıklarla temsil edilir. Enerji metabolizmasının enzim sistemleri, dış sitoplazmik zarın iç yüzeyinde düzenli olarak bulunur. Hücrenin dışı kalın bir hücre duvarı ile çevrilidir. Birçok prokaryot, elverişsiz varoluş koşulları altında sporlanma yeteneğine sahiptir; aynı zamanda, DNA içeren sitoplazmanın küçük bir bölümü serbest bırakılır ve kalın, çok katmanlı bir kapsül ile çevrilidir. Spor içindeki metabolik süreçler pratik olarak durur. Uygun koşullarda spor, aktif bir hücresel forma dönüştürülür. Prokaryotların çoğaltılması, ikiye basit bölünme ile gerçekleşir.

Prokaryotik ve ökaryotik hücreler (T.A. Kozlova, V.S. Kuchmenko. Tablolarda Biyoloji. M., 2000)

işaretler	prokaryotlar	ökaryotlar
1 NÜKLEER MEMBRAN	Mevcut olmayan	Orada
HÜCRE ZARI	Orada	Orada
mitokondri	Mevcut olmayan	Var
EPS	Mevcut olmayan	Orada
ribozomlar	Var	Var
VACUOLI	Mevcut olmayan	Var (özellikle bitkiler için tipik)
lizozomlar	Mevcut olmayan	Var
HÜCRE ÇEPERİ	Evet, karmaşık bir heteropolimer maddeden oluşur	Hayvan hücresinde bulunmaz, bitki hücresinde selülozdan oluşur.
KAPSÜL	Varsa, protein ve şeker bileşiklerinden oluşur.	Mevcut olmayan
GOLGİ KOMPLEKSİ	Mevcut olmayan	Orada
BÖLÜM	Basit	Mitoz, amitoz, mayoz

Diğer girişler

10.06.2016. Hücrenin kimyasal organizasyonu. inorganik maddeler

Hücrelerin kimyasal bileşiminin incelenmesi, canlı organizmaların yalnızca kendilerine özgü herhangi bir özel kimyasal elemente sahip olmadığını göstermektedir: bu, canlıların kimyasal bileşiminin birliği ve ...

10.06.2016. ökaryotik hücre yapısı

Hayvanların ve bitkilerin dokularını oluşturan hücreler şekil, boyut ve iç yapı bakımından önemli farklılıklar gösterir. Bununla birlikte, hepsi hayati aktivite, değişim süreçlerinin ana özelliklerinde benzerlikler göstermektedir ...

MİKROORGANİZMALARIN ÖZELLİKLERİ - BİYOTEKNOLOJİK ÜRETİM AMAÇLARI

Endüstriyel mikrobiyoloji ve biyoteknolojinin amaçları arasında bakteri, maya, mikroskobik (küf) mantarlar, bitki ve hayvan hücre kültürleri ile hücre altı yapıları (virüsler, plazmitler, mitokondriyal ve kloroplast DNA, nükleer DNA) bulunur.

Prokaryotik ve ökaryotik organizmalar dahil olmak üzere hücresel formlar birçok temel yönden farklılık gösterir. Bununla birlikte, mikroorganizmaların genel, teknolojik olarak önemli özellikleri şunlardır:

· metabolik süreçlerin yüksek hızı. Bunun nedeni, değişim yüzeyinin hücre hacmine oranının büyük olmasıdır. Mikroorganizmalar için tüm hücre yüzeyi bir değişim yüzeyidir. Bakteri hücreleri en küçük oldukları için tüm mikroorganizmalardan daha hızlı büyür ve gelişirler, bunu maya ve mantarlar izler. Buna karşılık, mikroorganizmalardaki metabolik süreçlerin hızı, hayvanlardan on binlerce ve yüz binlerce kat daha yüksektir. Örneğin 24 saatte 500 kg ağırlığındaki bir boğanın vücudunda yaklaşık 0,5 kg protein oluşur; aynı zamanda, 500 kg maya, 50.000 kg'dan fazla protein sentezleyebilir;

· değişim plastisitesi - uyum sağlama yeteneği (yeni varoluş koşullarına uyum sağlama). Bitkiler ve hayvanlarla karşılaştırıldığında mikroorganizmalarda metabolik süreçlerin kıyaslanamaz ölçüde daha fazla esnekliği, onların indüklenebilir enzimleri, yani. ancak ortamda uygun maddelerin bulunması durumunda hücrede oluşan enzimler;

· yüksek derecede değişkenlik. Mikroorganizmaların makro organizmalara kıyasla daha yüksek değişkenlik derecesi, çoğu mikroorganizmanın tek hücreli organizmalar olduğu gerçeğiyle ilişkilidir. Tek bir hücre üzerinde hareket etmek, birçok hücreden oluşan bir organizmaya göre daha kolaydır. Yüksek derecede değişkenlik, hızlı büyüme ve gelişme, yüksek oranda metabolik süreç, çok sayıda yavru oluşumu - mikroorganizmaların tüm bu özellikleri onları genetik analiz için son derece uygun nesneler haline getirir, çünkü deneyler kısa sürede yapılabilir. çok sayıda birey.

Prokaryotik (bakteriyel) bir hücrenin yapısı

Prokaryotların karakteristik bir özelliği, hücre içi zar sisteminin olmamasıdır.

Hücre çeperi hücreye şekil verir, hücreyi dış etkilerden korur (hücrenin mekanik bir bariyeridir), hücreyi fazla nemin içine girmesinden korur.

Hücre duvarının kimyasal bileşimine ve yapısına göre bakteriler gram pozitif (Gram +) ve gram negatif (Gram-) olarak ikiye ayrılır.

Gram + 'nın hücre duvarı peptidoglikandan oluşur - mureina(%90-95'e kadar), teikoik asitler, polisakkaritler. Sitoplazmik membrana sıkıca bitişik olan tek katmanlı bir yapıya sahiptir.

Gram bakterilerinde hücre duvarında çok az murein vardır (%5-10), teikoik asitler yoktur, lipoproteinler ve lipopolisakkaritler büyük miktarlarda bulunur.

Gram bakterilerinin hücre duvarı Gram+'dan çok daha incedir ancak iki katmanlı bir yapıya sahiptir. Dış katman, toksik maddelerin penetrasyonunu önleyen lipoproteinler ve lipopolisakkaritlerden oluşur. Bu nedenle Gram bakterileri antibiyotiklere, toksik kimyasallara karşı daha dirençlidir ve gıda üretiminde bu mikroorganizmalarla mücadele Gram + bakterilere göre daha az etkilidir.

Sitoplazmik membran(CPM) hücre beslenmesinde önemli rol oynar, seçici geçirgenliğe sahiptir. Protein-lipit kompleksinden oluşur, üç katmanlı bir yapıya sahiptir. Membranın dış kısmında besinleri hücreye taşıyan taşıyıcı proteinler, iç kısmında ise redoks ve hidrolitik enzimler bulunur. İki protein tabakası arasında bir fosfolipid tabakası bulunur.

Mezozomlar - membran oluşumları, CPM'nin çıkıntıları. Onlar sayesinde hücrenin değişim yüzeyi artar. Enerji süreçlerine katılırlar ve ayrıca hücre bölünmesi (üreme) süreçlerinde yer alırlar.

sitoplazma - hücre içi içerik, yarı sıvı kolloidal çözelti. Hücre kütlesinden, enzimlerden, gıda substratlarından ve hücrenin metabolik ürünlerinden %70 - 80'e kadar su içerir. Prokaryotik bir hücrenin tüm bileşenleri sitoplazmada bulunur.

nükleoid - prokaryotik bir hücrenin tek kromozomu olan kalıtsal bilginin taşıyıcısı üremede yer alır. Sitoplazmada merkezi bir bölgeyi kaplayan ve bir halka içinde kapalı çift sarmallı sarmal olarak bükülmüş bir DNA zincirinden oluşan kompakt bir oluşumdur.

Birçok bakteri, kromozomal DNA ile birlikte, bir halka içinde kapalı çift sarmallarla temsil edilen ekstrakromozomal DNA da içerir. Bu otonom olarak kopyalanan DNA elemanlarına denir. plazmitler.

ribozomlar - RNA (%60) ve protein (%40) içeren küçük granüller. Hücresel proteinlerin sentezi ribozomlarda gerçekleştirilir.

Yedek maddeler. Polisakkarit granülleri (granüloza glikojen), kükürt kapanımları, yağ damlaları (poli-b-butirik asit içerir), volutin (polifosfat granülleri) içerirler.

Bakterilerin mobil formları kamçı (8), flagelin adı verilen yapısal bir proteinden oluşan uzun filamentler. İki çift temel disk kullanılarak CPM'ye bağlanan flagella - bazal gövde (9).

Fotosentetik bakteriler hücrelerinde bulunur tilakoidler (10), hangi fotosentez yardımı ile gerçekleştirilir.

Mukus bakterileri var kapsül (11) veya daha sık polisakkaritlerden oluşan, daha az sıklıkla polipeptitlerden oluşan bir mukoza zarı. Yedek besin kaynağı olan hücrenin ek bir koruyucu bariyeridir.

Bir hücre, tüm canlıların yapısının ve hayati aktivitesinin temel bir birimidir. canlı organizmalar(hariç virüsler Genellikle hücresel olmayan yaşam formları olarak konuşulan), kendi metabolizmasına sahip olan, bağımsız varoluş, kendini üreme ve gelişme yeteneğine sahiptir. Tüm canlı organizmalar ya çok hücreli hayvanlar, bitkiler ve mantarlar, birçok hücreden oluşur veya protozoa ve bakteri NS Tek hücreli organizmalar... Biyolojinin hücrelerin yapısını ve yaşamsal aktivitelerini inceleyen bilim dalına isim verilmiştir. sitoloji... Son zamanlarda, hücre biyolojisi veya hücre biyolojisi hakkında konuşmak da gelenekseldir.

Bitki ve hayvan hücrelerinin ayırt edici özellikleri

işaretler	Bitki hücresi	Hayvan kafesi
plastitler	Kloroplastlar, kromoplastlar, lökoplastlar	Mevcut olmayan
Gıda yöntemi	Ototrofik (fototrofik, kemotrofik)
ATP sentezi	Kloroplastlarda, mitokondri	mitokondride
ATP'nin bölünmesi	Kloroplastlarda ve hücrenin enerjiye ihtiyaç duyulan tüm kısımlarında	Hücrenin enerjiye ihtiyaç duyulan tüm kısımlarında
Çağrı Merkezi	Alt bitkilerde	tüm hücrelerde
Selüloz hücre duvarı	Hücre zarının dışında bulunur	Mevcut olmayan
Kapanımlar	Nişasta taneleri, protein, yağ damlaları şeklinde yedek besin maddeleri; hücre özsuyu ile vakuoller; tuz kristalleri	Tahıllar ve damlalar şeklinde yedek besin maddeleri (proteinler, yağlar, karbonhidratlar, glikojen); metabolik son ürünler, tuz kristalleri, pigmentler
	Hücre özü ile doldurulmuş büyük boşluklar - çeşitli maddelerin sulu bir çözeltisi (yedek veya nihai ürünler). Hücrenin ozmotik rezervuarları.	Kasılma, sindirim, boşaltım vakuolleri. Genellikle küçük.

Genel işaretler 1. Yapısal sistemlerin birliği - sitoplazma ve çekirdek. 2. Metabolizma ve enerji süreçlerinin benzerliği. 3. Kalıtsal kod ilkesinin birliği. 4. Evrensel membran yapısı. 5. Kimyasal bileşimin birliği. 6. Hücre bölünmesi sürecinin benzerliği.

hücre yapısı

Dünyadaki tüm hücresel yaşam formları, kurucu hücrelerinin yapısına göre iki krallığa ayrılabilir:

prokaryotlar (prenükleer) yapı olarak daha basittir ve evrim sürecinde daha erken ortaya çıkmıştır;

ökaryotlar (nükleer) - daha karmaşık, daha sonra ortaya çıktı. İnsan vücudunu oluşturan hücreler ökaryottur.

Çeşitli formlara rağmen, tüm canlı organizmaların hücrelerinin organizasyonu, tek tip yapısal ilkelere tabidir.

Hücrenin içeriği, ortamdan plazma zarı veya plazma zarı ile ayrılır. Hücrenin içinde, çeşitli organoidlerin ve hücresel inklüzyonların bulunduğu sitoplazma ve ayrıca bir DNA molekülü şeklindeki genetik materyal ile doldurulur. Hücrenin organoidlerinin her biri kendi özel işlevini yerine getirir ve toplamda hepsi bir bütün olarak hücrenin hayati aktivitesini belirler.

Prokaryotik hücre

Tipik bir prokaryotik hücrenin yapısı: kapsül, hücre çeperi, plazmolemma, sitoplazma,ribozomlar, plazmit, içti, kamçı,nükleoid.

prokaryotlar (itibaren en. profesyonel- önce, önce ve Yunan κάρῠον - çekirdek, fındık) - ökaryotlardan farklı olarak, oluşturulmuş bir hücre çekirdeğine ve diğer iç zar organellerine sahip olmayan organizmalar (örneğin, fotosentetik türlerdeki düz sarnıçlar hariç, siyanobakteriler). Tek büyük dairesel (bazı türlerde - doğrusal) çift sarmallı molekül DNA hücrenin genetik materyalinin büyük kısmını içeren (sözde nükleoid) proteinlerle kompleks oluşturmaz histonlar(Lafta kromatin). Prokaryotlar şunları içerir: bakteri, dahil olmak üzere siyanobakteriler(mavi-yeşil algler) ve arke... Prokaryotik hücrelerin torunları organellerökaryotik hücreler - mitokondri ve plastidler... Tüm hacmini dolduran hücrenin ana içeriği, viskoz bir granüler sitoplazmadır.

ökaryotik hücre

Ökaryotlar, prokaryotların aksine resmi bir hücresel yapıya sahip organizmalardır. çekirdek nükleer zarf ile sitoplazmadan ayrılır. Genetik materyal, birkaç lineer çift sarmallı DNA molekülü (organizmaların tipine bağlı olarak, çekirdek başına sayıları iki ila birkaç yüz arasında değişebilir), içeriden hücre çekirdeğinin zarına tutturulur ve çok geniş bir alanda oluşur. çoğunluk (hariç dinoflagellatlar) proteinlerle kompleks histonlar aranan kromatin... Ökaryotik hücrelerde, çekirdeğe ek olarak bir dizi başka hücre oluşturan bir iç zar sistemi vardır. organoidler (endoplazmik retikulum, golgi aygıtı ve benzeri.). Ek olarak, büyük çoğunluğu kalıcı hücre içi ortakyaşarlar- prokaryotlar - mitokondri, ve yosunlarda ve bitkilerde - ayrıca plastidler.

ökaryotik hücre yapısı

Bir hayvan hücresinin şematik bir gösterimi. (Hücrenin bileşen bölümlerinin adlarından herhangi birine tıkladığınızda ilgili makaleye gidersiniz.)

Bir hayvan hücresinin yüzey kompleksi

Glikokaliks, plazmalemma ve altında bulunan kortikal tabakadan oluşur. sitoplazma... Plazma zarına, dış hücre zarı olan plazmalemma da denir. Yaklaşık 10 nanometre kalınlığında biyolojik bir zardır. Her şeyden önce, hücrenin dışındaki ortamla ilgili olarak sınırlayıcı bir işlev sağlar. Ayrıca, o gerçekleştirir taşıma işlevi... Hücre, zarının bütünlüğünü korumak için enerji harcamaz: moleküller, yağ moleküllerinin bir arada tutulduğu aynı prensibe göre tutulur - hidrofobik Molekül parçalarının birbirine yakın konumlandırılması termodinamik olarak daha uygundur. Glikokaliks, plazma zarında "bağlanmış" bir oligosakaritler, polisakaritler, glikoproteinler ve glikolipidlerden oluşan bir moleküldür. Glikokaliks, reseptör ve işaretleyici işlevlerini yerine getirir. Hücre zarı hayvanlar hücreler esas olarak, gömülü protein molekülleri, özellikle yüzey antijenleri ve reseptörleri ile fosfolipitler ve lipoproteinlerden oluşur. Sitoplazmanın kortikal (plazma zarına bitişik) tabakasında, belirli bir şekilde sıralanmış hücre iskeleti - aktin mikrofilamentlerinin spesifik elemanları vardır. Kortikal tabakanın (korteks) ana ve en önemli işlevi, psödopodiyal reaksiyonlardır: psödopodia'nın çıkarılması, bağlanması ve kasılması. Bu durumda mikrofilamentler yeniden düzenlenir, uzatılır veya kısaltılır. Hücrenin şekli ayrıca kortikal tabakanın hücre iskeletinin yapısına da bağlıdır (örneğin, mikrovillilerin varlığı).