Еукариоти накратко. Еукариотни и прокариотни клетки: характеристики, функции и структура. Устройство на прокариотни клетки

Всички живи организми на Земята са разделени на две групи: прокариоти и еукариоти.

• Еукариотите са растения, животни и гъби.
• Прокариотите са бактерии (включително цианобактерии, известни също като синьо-зелени водорасли).

Основна разлика

Прокариотите нямат ядро, кръговата ДНК (кръгова хромозома) се намира директно в цитоплазмата (този участък от цитоплазмата се нарича нуклеоид).

Еукариотите имат оформено ядро(наследствената информация [ДНК] е отделена от цитоплазмата от ядрената обвивка).

Допълнителни разлики

1) Тъй като прокариотите нямат ядро, тогава няма митоза/мейоза. Бактериите се размножават чрез делене на две („директно“ делене, за разлика от „непряко“ делене – митоза).

2) При прокариотите рибозомите са малки (70S), а при еукариотите са големи (80S).

3) Еукариотите имат много органели: митохондрии, ендоплазмен ретикулум, клетъчен център и др. Вместо мембранни органели, прокариотите имат мезозоми - израстъци на плазмената мембрана, подобни на митохондриалните кристи.

4) Прокариотната клетка е много по-малка от еукариотната клетка: 10 пъти в диаметър, 1000 пъти в обем.

Прилики

Клетките на всички живи организми (всички царства на живата природа) съдържат плазмена мембрана, цитоплазма и рибозоми.

Изберете три верни отговора от шест и запишете числата, под които са посочени. Приликата между животинските клетки и бактериите е, че имат
1) рибозоми
2) цитоплазма
3) гликокаликс
4) митохондрии
5) украсено ядро
6) цитоплазмена мембрана

Отговор

1. Установете съответствие между характеристиката на даден организъм и царството, за което е характерно: 1) гъбички, 2) бактерии
А) ДНК е затворена под формата на пръстен
Б) според начина на хранене - автотрофи или хетеротрофи
Б) клетките имат оформено ядро
Г) ДНК има линейна структура
Г) клетъчната стена съдържа хитин
Д) ядреното вещество се намира в цитоплазмата

Отговор

2. Установете съответствие между характеристиките на организмите и царствата, за които са характерни: 1) Гъби, 2) Бактерии. Напишете числата 1 и 2 в реда, съответстващ на буквите.
А) образуване на микориза с корените на висшите растения
Б) образуване на клетъчна стена от хитин
Б) тяло под формата на мицел
Г) размножаване чрез спори
Г) способност за хемосинтеза
Д) местоположение на кръгова ДНК в нуклеоида

Отговор

Изберете три опции. Как се различават гъбичките от бактериите?
1) представляват група ядрени организми (еукариоти)
2) принадлежат към хетеротрофни организми
3) размножават се чрез спори
4) едноклетъчни и многоклетъчни организми
5) при дишане те използват кислород от въздуха
6) участват в кръговрата на веществата в екосистемата

Отговор

1. Установете съответствие между характеристиките на клетката и вида на организацията на тази клетка: 1) прокариотна, 2) еукариотна
А) клетъчният център участва в образуването на делителното вретено
Б) в цитоплазмата има лизозоми
Б) хромозомата се образува от кръгова ДНК
Г) няма мембранни органели
Г) клетката се дели чрез митоза
Д) мембраната образува мезозоми

Отговор

2. Установете съответствие между характеристиките на клетката и нейния тип: 1) прокариотна, 2) еукариотна
А) няма мембранни органели
Б) има клетъчна стена, изградена от муреин
В) наследственият материал е представен от нуклеоид
Г) съдържа само малки рибозоми
Г) наследственият материал е представен от линейна ДНК
Д) клетъчното дишане се осъществява в митохондриите

Отговор

3. Установете съответствие между признака и групата организми: 1) Прокариоти, 2) Еукариоти. Напишете числата 1 и 2 в реда, съответстващ на буквите.
А) липса на ядро
Б) наличие на митохондрии
Б) липса на EPS
Г) наличие на апарат на Голджи
Г) наличие на лизозоми
Д) линейни хромозоми, състоящи се от ДНК и протеин

Отговор

4. Установете съответствие между органелите и клетките, които ги имат: 1) прокариотни, 2) еукариотни. Напишете числата 1 и 2 в реда, съответстващ на буквите.
А) Апарат на Голджи
Б) лизозоми
Б) мезозоми
Г) митохондрии
Г) нуклеоид
E) EPS

Отговор

5. Установете съответствие между клетките и техните характеристики: 1) прокариотни, 2) еукариотни. Напишете числата 1 и 2 в реда, съответстващ на буквите.
А) ДНК молекулата е кръгла
Б) абсорбция на вещества чрез фаго- и пиноцитоза
Б) образуват гамети
Г) рибозомите са малки
Г) има мембранни органели
Д) характеризиращ се с директно деление

Отговор

ОБРАЗУВА 6. Установете съответствие между клетките и техните характеристики: 1) прокариотни, 2) еукариотни. Напишете числата 1 и 2 в реда, съответстващ на буквите.
1) наличието на отделно ядро
2) образуване на спори за издържане на неблагоприятни условия на околната среда

3) местоположението на наследствения материал само в затворена ДНК

4) разделяне чрез мейоза
5) способност за фагоцитоза

Изберете три опции. Бактериите, за разлика от шапковите гъби,
1) едноклетъчни организми
2) многоклетъчни организми
3) имат рибозоми в клетките
4) нямат митохондрии
5) предядрени организми
6) нямат цитоплазма

Отговор

1. Изберете три опции. Прокариотните клетки са различни от еукариотните клетки
1) наличието на нуклеоид в цитоплазмата
2) наличието на рибозоми в цитоплазмата
3) Синтез на АТФ в митохондриите
4) присъствие ендоплазмения ретикулум
5) липса на морфологично обособено ядро
6) наличието на инвагинации на плазмената мембрана, изпълняващи функцията на мембранни органели

Отговор

2. Изберете три опции. Бактериалната клетка се класифицира като прокариотна клетка, защото тя
1) няма ядро, покрито с черупка
2) има цитоплазма
3) има една ДНК молекула, потопена в цитоплазмата
4) има външна плазмена мембрана
5) няма митохондрии
6) има рибозоми, където се извършва биосинтезата на протеини

Отговор

3. Изберете три опции. Защо бактериите са класифицирани като прокариоти?
1) съдържат ядро ​​в клетката, отделено от цитоплазмата
2) се състои от много диференцирани клетки
3) имат една пръстенна хромозома
4) нямат клетъчен център, комплекс Голджи и митохондрии
5) нямат ядро, изолирано от цитоплазмата
6) имат цитоплазма и плазмена мембрана

Отговор

4. Изберете три опции. Прокариотните клетки са различни от еукариотните клетки
1) наличието на рибозоми
2) липса на митохондрии
3) липса на формализирано ядро
4) наличието на плазмена мембрана
5) липса на органели на движение
6) наличието на една пръстенна хромозома

Отговор

5. Изберете три опции. Прокариотната клетка се характеризира с наличието
1) рибозоми
2) митохондрии
3) украсено ядро
4) плазмена мембрана
5) ендоплазмен ретикулум
6) една кръгова ДНК

Отговор

А) липса на мембранни органели

Б) липса на рибозоми в цитоплазмата

В) образуването на две или повече хромозоми с линейна структура

Изберете три опции. Клетките на еукариотните организми, за разлика от прокариотните, имат
1) цитоплазма
2) сърцевина, покрита с черупка
3) ДНК молекули
4) митохондрии
5) плътна черупка
6) ендоплазмен ретикулум

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. ИЗБЕРЕТЕ НЕПРАВИЛНОТО ТВЪРДЕНИЕ. Бактериите нямат
1) полови клетки
2) мейоза и оплождане
3) митохондрии и клетъчен център
4) цитоплазма и ядрено вещество

Отговор

Анализирайте таблицата. Попълнете празните клетки в таблицата, като използвате дадените в списъка понятия и термини.
1) митоза, мейоза
2) издържане на неблагоприятни условия на околната среда
3) прехвърляне на информация за първична структуракатерица
4) двойномембранни органели
5) грапав ендоплазмен ретикулум
6) малки рибозоми

Отговор

Отговор

Изберете три верни отговора от шест и запишете числата, под които са посочени. В процеса на еволюция са се образували организми от различни царства. Какви знаци са характерни за царството, чийто представител е изобразен на фигурата.
1) клетъчната стена се състои главно от муреин
2) хроматинът се съдържа в ядрото
3) добре развит ендоплазмен ретикулум
4) няма митохондрии
5) наследствената информация се съдържа в кръгова ДНК молекула
6) храносмилането се извършва в лизозомите

Отговор

1. Всички знаци, изброени по-долу, с изключение на два, НЕ се използват за описание на клетката, показана на снимката. Определете две характеристики, които „отпадат“ от общия списък и запишете номерата, под които са посочени в таблицата.
1) Наличие на митохондрии
2) Наличие на кръгова ДНК
3) Наличие на рибозоми
4) Наличие на ядро
5) Наличието на лека шпионка

Отговор

2. Всички с изключение на два от термините, изброени по-долу, се използват за описание на клетката, показана на фигурата. Посочете два термина, които „отпадат“ от общия списък и запишете номерата, под които са посочени.
1) затворена ДНК молекула
2) мезозома
3) мембранни органели
4) клетъчен център
5) нуклеоид

Отговор

3. Всички характеристики, изброени по-долу, с изключение на две, се използват за описание на клетката, показана на фигурата. Посочете два термина, които „отпадат“ от общия списък и запишете номерата, под които са посочени.
1) разделяне чрез митоза
2) наличието на клетъчна стена, изградена от муреин
3) наличието на нуклеоид
4) липса на мембранни органели
5) абсорбция на вещества чрез фаго- и пиноцитоза

Отговор

4. Всички с изключение на два от изброените по-долу термини се използват за описание на клетката, показана на фигурата. Посочете два термина, които „отпадат“ от общия списък и запишете номерата, под които са посочени.
1) затворена ДНК
2) митоза
3) гамети
4) рибозоми
5) нуклеоид

Отговор

5. Всички знаци, изброени по-долу, с изключение на два, могат да се използват за описание на клетката, показана на фигурата. Идентифицирайте две характеристики, които „отпадат“ от общия списък и запишете номерата, под които са посочени.
1) има клетъчна мембрана
2) има апарат на Голджи
3) има няколко линейни хромозоми
4) има рибозоми
5) има клетъчна стена

Отговор

ФОРМИРАНЕ 6:
1) имат линейни хромозоми
2) характерно е двойното делене

3) има ендоплазмен ретикулум

1. Всички изброени характеристики, с изключение на две, се използват за описание на прокариотна клетка. Идентифицирайте две характеристики, които „изпадат“ от общия списък и запишете номерата, под които са посочени.
1) Липсата на формално ядро ​​в него
2) Наличие на цитоплазма
3) Наличие на клетъчна мембрана
4) Наличие на митохондрии
5) Наличие на ендоплазмен ретикулум

Отговор

2. Всички признаци, изброени по-долу, с изключение на два, характеризират структурата на бактериалната клетка. Идентифицирайте две характеристики, които „отпадат“ от общия списък и запишете номерата, под които са посочени.
1) липса на формализирано ядро
2) наличието на лизозоми
3) наличието на плътна черупка
4) липса на митохондрии
5) липса на рибозоми

Отговор

3. Понятията, изброени по-долу, с изключение на две, се използват за характеризиране на прокариотите. Идентифицирайте две концепции, които „изпадат“ от общия списък и запишете номерата, под които са посочени.
1) митоза
2) спор
3) гамета
4) нуклеоид
5) мезозома

Отговор

4. Всички освен два от термините по-долу се използват за описание на структурата на бактериална клетка. Посочете два термина, които „отпадат“ от общия списък и запишете номерата, под които са посочени.
1) неподвижна цитоплазма
2) кръгова ДНК молекула
3) малки (70S) рибозоми
4) способност за фагоцитоза
5) наличие на EPS

Отговор

Установете съответствие между признака и царството: 1) бактерии, 2) растения. Напишете числата 1 и 2 в правилния ред.
А) всички представители на прокариотите
Б) всички представители на еукариотите
Б) могат да бъдат разделени наполовина
Г) има тъкани и органи
Г) има снимки и хемосинтетици
Д) хемосинтетици не са открити

Отговор

Установете съответствие между характеристиките на организмите и тяхното царство: 1) бактерии, 2) растения. Напишете числата 1 и 2 в правилния ред.
А) различни представители са способни на фотосинтеза и хемосинтеза
Б) в сухоземните екосистеми те превъзхождат всички останали групи по биомаса
Б) клетките се делят чрез митоза и мейоза
Г) имат пластиди
Г) клетъчните стени обикновено не съдържат целулоза
Д) липсват митохондрии

Отговор

Изберете една, най-правилната опция. В прокариотните клетки протичат окислителни реакции при
1) рибозоми в цитоплазмата
2) инвагинации на плазмената мембрана
3) клетъчни мембрани
4) кръгова ДНК молекула

Отговор

Всички освен две от следните характеристики могат да се използват за описание на клетката, показана на фигурата. Идентифицирайте две характеристики, които „отпадат“ от общия списък и запишете номерата, под които са посочени.
1) има ядро, в което се намират ДНК молекули
2) областта, където се намира ДНК в цитоплазмата, се нарича нуклеоид
3) ДНК молекулите са кръгли
4) ДНК молекулите са свързани с протеини
5) в цитоплазмата са разположени различни мембранни органели

Отговор

Изберете три верни отговора от шест и запишете числата, под които са посочени. Приликата между бактериите и растенията е, че те
1) прокариотни организми
2) образуват спори при неблагоприятни условия
3) имат клетъчно тяло
4) сред тях има автотрофи
5) имат раздразнителност
6) способни на вегетативно размножаване

Отговор

Изберете три верни отговора от шест и запишете номерата, под които са посочени в таблицата. Приликата между бактериалните и растителните клетки е, че имат
1) рибозоми
2) плазмена мембрана
3) украсено ядро
4) клетъчна стена
5) вакуоли с клетъчен сок
6) митохондрии

Отговор

Намерете три грешки в дадения текст. Посочете номерата на предложенията, в които са направени.
(1) Класификацията, т.е. групирането по сходство и връзка, се занимава с клона на биологията - таксономията. (2) Клетъчните организми се делят на две суперцарства: прокариоти и еукариоти. (3) Прокариотите са предядрени организми. (4) Прокариотите включват бактерии, цианобактерии и водорасли. (5) Само многоклетъчните организми се класифицират като еукариоти. (6) Прокариотните клетки, подобно на еукариотните клетки, се делят чрез митоза. (7) Група прокариоти - хемобактерии - използват енергията, освободена по време на окисляването на органична материя, за синтез на органични вещества от неорганични.

Отговор

Изберете три верни отговора от шест и запишете числата, под които са посочени. Бактерии, като гъбички,
1) представляват специално царство
2) са само едноклетъчни организми
3) размножават се с помощта на спори
4) са разлагачи в екосистемата
5) може да влезе в симбиоза
6) абсорбират вещества от почвата с помощта на хифи

Отговор

Изберете три верни отговора от шест и запишете числата, под които са посочени. Бактериите, за разлика от низшите растения,
1) според начина на хранене те са хемотрофи
2) при размножаване образуват зооспори
3) нямат мембранни органели
4) имат талус (талус)
5) при неблагоприятни условия образуват спори
6) синтезират полипептиди върху рибозоми

Отговор

Свържете характеристиките и видовете клетки, показани на фигурата. Напишете числата 1 и 2 в реда, съответстващ на буквите.
А) имат мезозоми
Б) осмотрофен метод на хранене
Б) разделяне чрез митоза
Г) имат развит EPS
Г) образуват спори при неблагоприятни условия
Д) имат муреинова черупка

Отговор

Всички освен две от следните характеристики могат да се използват за описание на прокариотна ДНК. Посочете две характеристики, които не попадат в общия списък и запишете номерата, под които са посочени.
1) съдържа аденин, гуанин, урацил и цитозин
2) се състои от две вериги
3) има линейна структура
4) не е свързано с структурни протеини
5) се намира в цитоплазмата

Отговор

Установете съответствие между характеристиките и организмите: 1) дрожди, 2) E. coli. Напишете числата 1 и 2 в реда, съответстващ на буквите.
А) геномът е представен от една кръгова ДНК молекула
Б) клетката е покрита с муреинова мембрана
Б) дели се чрез митоза
D) произвежда етанол при анаеробни условия
Г) има флагели
Д) няма мембранни органели

Отговор

© Д. В. Поздняков, 2009-2019

Всички живи организми се делят на предклетъчни и клетъчни. Предклетъчните включват вируси и фаги. Втората група, клетъчните, се разделя на прокариоти и еукариоти, които са предядрени и ядрени организми.

Прокариоти

Първите клетки, прокариотите, са възникнали на Земята преди повече от 3 милиарда години. Това беше най-големият скок в развитието на живота. Прокариотите са бактерии. Тяхната структура е относително проста. Тяхната наследствена информация, ДНК, се намира в примитивна пръстеновидна хромозома, съдържаща малко протеин. Той се намира в специален участък от цитоплазмата, нуклеоид, който не е отделен от останалата част на клетката с мембрана. Основната разлика между прокариотите и еукариотите е, че в клетките от първия тип няма истинско ядро.

Цитоплазмата на пренуклеарните клетки има много по-малко клетъчни структури. От тях са известни рибозоми, които са по-малки в сравнение с рибозомите на еукариоидните клетки. Ролята на митохондриите в прокариотите принадлежи към простите мембранни структури. Освен това им липсва хлоропласт. Прокариотите имат плазмена мембрана, върху която има клетъчна стена. Те се различават от еукариотите по това, че са много по-малки по размер.В някои случаи прокариотите могат да съдържат така наречените плазмиди - малки, пръстеновидни,

Еукариоти

Всички ядрени клетки се различават по своя общ структурен план и общ произход. Те са възникнали от предядрени клетки преди 1,2 милиарда години. Тяхната структура е много по-сложна. И прокариотите, и еукариотите имат клетъчна мембрана. Но иначе техните структурни и биохимични характеристики се различават по много начини. Най-важната разлика е, че ядрените клетки имат истинско ядро, в което се съхранява тяхната генетична информация.

Ядрото е отделено от цитоплазмата със специална мембрана, състояща се от външен и вътрешен слой. Тя е подобна на плазмената мембрана, но съдържа пори. Благодарение на тях се осъществява обмен между цитоплазмата и ядрото. Геномът на клетката се състои от цял ​​набор от хромозоми; по това прокариотите и еукариотите също се различават един от друг. ДНК в еукариотните хромозоми е свързана с хистонови протеини.

Има нуклеоли, в които се образуват рибозоми. Безструктурна маса, кариоплазма, обгражда хромозомите и нуклеолите. Всеки животински и растителен вид има свой строго определен набор от хромозоми. Когато клетките се делят, те се удвояват и след това се разпределят към дъщерните клетки

Ако разгледаме прокариотите и еукариотите, техните разлики са видими и в цитоплазмата на клетките.

Растителните клетки се характеризират с наличието на голяма централна вакуола и пластиди. може да премести ядрото към периферията на клетката. Хранителният резервен въглехидрат на растителната клетка е нишестето. Външната част на растителните клетки е покрита с целулоза. В клетъчния център няма центриол, който може да се види само при водораслите.

Животинските клетки нямат централна вакуола, пластиди или плътна клетъчна мембрана. В центъра на клетката има центриол. Резервният въглехидрат в животинските клетки е гликогенът.

Гъбичните клетки не винаги имат центриол. Клетъчната стена се състои от хитин, в цитоплазмата няма пластиди, но в центъра на клетката има централна вакуола. Техният въглехидратен резерв също е гликоген.

Цитоплазмата на еукариотите съдържа митохондрии, лизозоми, ендоплазмен ретикулум и органели на движението. Техните рибозоми са много по-големи от рибозомите на прокариотите. Цитоплазмата на клетката е разделена на отделни отделения, като се използват специални мембрани, състоящи се от липиди. Всеки от тях има свои собствени биохимични процеси. Това почти никога не се среща при прокариотите.

Като цяло прокариотите и еукариотите изразяват законите на еволюцията, която се характеризира с движение от по-прости форми към по-сложни.

Пренуклеарните клетки обаче се характеризират с по-голяма пластичност и разнообразие от метаболитни процеси. Много бактерии могат да получат енергия от светлина или химична реакция, съществуват в среда, лишена от кислород (анаеробни бактерии). Благодарение на това те се вписват в картината на съвременния свят.

В нашата статия ще разгледаме структурата на прокариотите и еукариотите. Тези организми се различават значително по нивото на организация. И причината за това са особеностите на структурата на генетичната информация.

Характеристики на структурата на прокариотните клетки

Прокариоти са всички живи организми, чиито клетки не съдържат ядро. От петте съвременни представителя към тях принадлежи само един – Бактериите. Прокариотите, чиято структура разглеждаме, също включват представители на синьо-зелени водорасли и археи.

Въпреки липсата на формирано ядро ​​в техните клетки, те съдържат генетичен материал. Това позволява съхраняването и предаването на наследствена информация, но ограничава разнообразието от методи за възпроизвеждане. Всички прокариоти се размножават чрез разделяне на клетките си на две. Те не са способни на митоза и мейоза.

Устройството на прокариотите и еукариотите

Структурните характеристики на прокариотите и еукариотите, които ги отличават, са доста значими. В допълнение към структурата на генетичния материал, това се отнася и за много органели. Еукариотите, които включват растения, гъби и животни, съдържат митохондрии, комплекса на Голджи, ендоплазмения ретикулум и много пластиди в тяхната цитоплазма. Прокариотите ги нямат. Клетъчната стена, която имат и двете, е различна химичен състав. При бактериите съдържа сложни въглехидрати пектин или муреин, докато при растенията се основава на целулоза, а при гъбите е хитин.

История на откритието

Структурните особености и функционирането на прокариотите стават известни на учените едва през 17 век. И това въпреки факта, че тези същества съществуват на планетата от самото й създаване. През 1676 г. те са изследвани за първи път през оптичен микроскоп от неговия създател Антони ван Льовенхук. Както всички микроскопични организми, ученият ги нарече „animalcules“. Терминът "бактерия" се появява едва в началото на 19 век. Той е предложен от известния немски натуралист Кристиан Еренберг. Концепцията за „прокариоти“ възниква по-късно, в ерата на създаването на електронния микроскоп. Освен това отначало учените установиха факта на различията в структурата на генетичния апарат на клетките на различни същества. Е. Чатън през 1937 г. предлага да се обединят организмите на тази основа в две групи: про- и еукариоти. Това разделение съществува и днес. През втората половина на 20 век е открита разлика между самите прокариоти: археи и бактерии.

Характеристики на повърхностния апарат

Повърхностният апарат на прокариотите се състои от мембрана и клетъчна стена. Всяка от тези части има свои собствени характеристики. Тяхната мембрана е изградена от двоен слой липиди и протеини. Прокариотите, чиято структура е доста примитивна, имат два вида структура на клетъчната стена. Така при грам-положителните бактерии се състои главно от пептидогликан, има дебелина до 80 nm и плътно приляга към мембраната. Характерна особеностТази структура се дължи и на наличието на пори в него, през които проникват редица молекули. Клетъчната стена на грам-отрицателните бактерии е много тънка – максимум до 3 nm. Не прилепва плътно към мембраната. Някои представители на прокариотите също имат лигавична капсула отвън. Предпазва организмите от изсушаване, механични повреди и създава допълнителна осмотична бариера.

Органели на прокариоти

Клетъчната структура на прокариотите и еукариотите има свои собствени значителни разлики, които се състоят предимно в наличието на определени органели. Тези постоянни структури определят нивото на развитие на организмите като цяло. Повечето от тях липсват на прокариотите. Протеиновият синтез в тези клетки се осъществява в рибозомите. Водните прокариоти съдържат аерозоми. Това са газови кухини, които осигуряват плаваемост и регулират степента на потапяне на организмите. Само прокариотните клетки съдържат мезозоми. Тези гънки на цитоплазмената мембрана се появяват само по време на употреба химични методификсация по време на подготовка за микроскопия. Органелите на движението на бактериите и археите са реснички или флагели. И закрепването към субстрата се извършва от пили. Тези структури, образувани от протеинови цилиндри, се наричат ​​също вили и фимбрии.

Какво е нуклеоид

Но най-съществената разлика е в структурата на гена на прокариотите и еукариотите. всички тези организми имат. При еукариотите се намира вътре в образуваното ядро. Тази органела с двойна мембрана има собствена матрица, наречена нуклеоплазма, обвивка и хроматин. Тук се извършва не само съхранението на генетична информация, но и синтезът на РНК молекули. В нуклеолите впоследствие от тях се образуват субединици на рибозоми - органели, отговорни за синтеза на протеини.

Структурата на прокариотните гени е по-проста. Техният наследствен материал е представен от нуклеоидната или ядрената област. ДНК в прокариотите не е пакетирана в хромозоми, а има затворена кръгова структура. Нуклеоидът включва също РНК и протеинови молекули. Последните функции наподобяват еукариотните хистони. Те участват в дублирането на ДНК, синтеза на РНК, възстановяването химическа структураи разпадане на нуклеинова киселина.

Характеристики на живота

Прокариотите, чиято структура не е много сложна, извършват доста сложни жизнени процеси. Това са хранене, дишане, размножаване на себеподобните, движение, метаболизъм... И само една микроскопична клетка, чийто размер варира от до 250 микрона, е способна на всичко това! Така че за примитивност можем да говорим само относително.

Структурните особености на прокариотите определят и механизмите на тяхната физиология. Например, те могат да получат енергия по три начина. Първият е ферментацията. Осъществява се от някои бактерии. Този процес се основава на окислително-редукционни реакции, по време на които се синтезират АТФ молекули. Това химическо съединение, при чието разделяне се отделя енергия на няколко етапа. Следователно не напразно се нарича „клетъчна батерия“. Следващият метод е дишането. Същността на този процес е окисляването на органичните вещества. Някои прокариоти са способни на фотосинтеза. Примери за тях са синьо-зелените водорасли и водораслите, които съдържат пластиди в клетките си. Но археите са способни на фотосинтеза без хлорофил. По време на този процес въглеродният диоксид не се фиксира, а директно се образуват ATP молекули. Така че по същество това е истинско фотофосфорилиране.

Тип мощност

Форми на размножаване

Прокариотите, чиято структура е представена от една клетка, се размножават чрез разделянето й на две части или чрез пъпкуване. Тази особеност се дължи и на тяхната структура.Процесът на бинарно делене се предшества от удвояване или репликация на ДНК. В този случай молекулата нуклеинова киселинапърво се развива, след което всяка нишка се дублира.Получените хромозоми се разминават към полюсите. Клетките се увеличават, между тях се образува стеснение и след това настъпва окончателното им разделяне. Някои бактерии също са способни да образуват клетки за безполово размножаване - спори.

Бактерии и археи: отличителни черти

Дълго време археите, заедно с бактериите, бяха представители на царството на Дробянка. Всъщност те имат много подобни структурни характеристики. Това е преди всичко размерът и формата на техните клетки. Биохимичните изследвания обаче показват, че те имат редица прилики с еукариотите. Това е природата на ензимите, под влиянието на които протичат процесите на синтез на РНК и протеинови молекули.

Археите са усвоили почти всички местообитания. Те са особено разнообразни в състава на планктона. Първоначално всички археи бяха класифицирани като екстремофили, тъй като те могат да живеят в горещи извори, в резервоари с висока соленост и на дълбочини със значително налягане.

Значението на прокариотите в природата и живота на човека

Ролята на прокариотите в природата е значителна. На първо място, те са първите живи организми, възникнали на планетата. Учените са установили, че бактериите и археите са възникнали преди около 3,5 милиарда години. Теорията за симбиогенезата предполага, че някои органели на еукариотните клетки също произлизат от тях. По-специално, ние говорим за пластиди и митохондрии.

Много прокариоти намират своето приложение в биотехнологиите за получаване лекарства, антибиотици, ензими, хормони, торове, хербициди. Човекът отдавна използва полезните свойства на млечнокисели бактерии за производство на сирене, кефир, кисело мляко и ферментирали продукти. С помощта на тези организми водните тела и почвите се почистват, рудите се обогатяват различни метали. Бактериите образуват чревната микрофлора на човека и много животни. Заедно с археите те извършват цикъла на много вещества: азот, желязо, сяра, водород.

От друга страна, много бактерии са причинителят опасни заболявания, регулираща числеността на много видове растения и животни. Те включват чума, сифилис, холера, антракс и дифтерия.

И така, прокариотите са организми, чиито клетки нямат оформено ядро. Техният генетичен материал е представен от нуклеоид, състоящ се от кръгова ДНК молекула. Сред съвременните организми прокариотите включват бактерии и археи.

Най-очевидният Разликата между прокариотите и еукариотите е, че последните имат ядро, което се отразява в имената на тези групи: „karyo“ се превежда от старогръцки като ядро, „pro“ - преди, „eu“ - добро. Следователно прокариотите са предядрени организми, еукариотите са ядрени.

Това обаче далеч не е единствената и може би не основната разлика между прокариотните организми и еукариотите. Прокариотните клетки изобщо нямат мембранни органели.(с редки изключения) - митохондрии, хлоропласти, комплекс Голджи, ендоплазмен ретикулум, лизозоми. Техните функции се изпълняват от израстъци (инвагинации) на клетъчната мембрана, върху които са разположени различни пигменти и ензими, които осигуряват жизнените процеси.

Прокариотите нямат характерните за еукариотите хромозоми. Основният им генетичен материал е нуклеоид, обикновено с формата на пръстен. В еукариотните клетки хромозомите са комплекси от ДНК и хистонови протеини (играят важна роля в опаковането на ДНК). Тези химични комплекси се наричат хроматин. Нуклеоидът на прокариотите не съдържа хистони, а свързаните с него РНК молекули му придават формата.

Еукариотните хромозоми се намират в ядрото. При прокариотите нуклеоидът се намира в цитоплазмата и обикновено е прикрепен на едно място към клетъчната мембрана.

В допълнение към нуклеоида, прокариотните клетки имат различни количества плазмиди- нуклеоиди значително по-малки по размер от основния.

Броят на гените в нуклеоида на прокариотите е с порядък по-малък, отколкото в хромозомите. Еукариотите имат много гени, които изпълняват регулаторна функция по отношение на други гени. Това прави възможно еукариотните клетки на многоклетъчен организъм, съдържащи същото генетична информация, специализирам; като променяте метаболизма си, реагирайте по-гъвкаво на промените във външната и вътрешната среда. Структурата на гените също е различна. При прокариотите гените в ДНК са подредени в групи, наречени оперони. Всеки оперон се транскрибира като единична единица.

Съществуват и разлики между прокариотите и еукариотите в процесите на транскрипция и транслация. Най-важното е, че в прокариотните клетки тези процеси могат да се появят едновременно върху една молекула информационна (информационна) РНК: докато тя все още се синтезира върху ДНК, рибозомите вече „седят“ в крайния й край и синтезират протеин. В еукариотните клетки иРНК претърпява така нареченото съзряване след транскрипция. И едва след това върху него може да се синтезира протеин.

Рибозомите на прокариотите са по-малки (коефициент на утаяване 70S) от тези на еукариотите (80S). Броят на протеините и РНК молекулите в рибозомните субединици е различен. Трябва да се отбележи, че рибозомите (както и генетичният материал) на митохондриите и хлоропластите са подобни на прокариотите, което може да показва техния произход от древни прокариотни организми, които са попаднали в клетката гостоприемник.

Прокариотите обикновено се отличават с по-сложна структура на техните черупки. В допълнение към цитоплазмената мембрана и клетъчната стена, те също имат капсула и други структури, в зависимост от вида на прокариотния организъм. Клетъчната стена изпълнява поддържаща функция и предотвратява проникването на вредни вещества. Бактериалната клетъчна стена съдържа муреин (гликопептид). Сред еукариотите растенията имат клетъчна стена (основният й компонент е целулоза), а гъбите имат хитин.

Прокариотните клетки се делят чрез бинарно делене. Те имат няма сложни процеси на клетъчно делене (митоза и мейоза), характерни за еукариотите. Въпреки че преди разделянето нуклеоидът се удвоява, точно както хроматина в хромозомите. IN жизнен цикълПри еукариотите има редуване на диплоидни и хаплоидни фази. В този случай обикновено преобладава диплоидната фаза. За разлика от тях прокариотите нямат това.

Еукариотните клетки се различават по размер, но във всеки случай те са значително по-големи от прокариотните клетки (десетки пъти).

Хранителните вещества влизат в прокариотните клетки само чрез осмоза. Освен това в еукариотните клетки може да се наблюдава фаго- и пиноцитоза („улавянето“ на храна и течност с помощта на цитоплазмената мембрана).

Като цяло разликата между прокариотите и еукариотите е очевидно по-голяма сложна структурапоследното. Смята се, че прокариотните клетки са възникнали чрез абиогенеза (дългосрочна химическа еволюция в условията на ранната Земя). Еукариотите се появяват по-късно от прокариоти, чрез тяхното обединяване (симбиотични, а също и химерни хипотези) или еволюцията на отделни представители (хипотеза за инвагинация). Сложността на еукариотните клетки им позволи да организират многоклетъчен организъм и в процеса на еволюция да осигурят цялото основно разнообразие на живота на Земята.

Таблица на разликите между прокариоти и еукариоти

Както вече споменахме, всички органичен святразделен на две части; прокариоти и еукариоти. Нека ги разгледаме по-подробно.

Прокариотинямат ядро ​​с мембрана, а генетичният материал е концентриран в нуклеотида. Дезоксирибонуклеиновата киселина (ДНК) образува единична верига, затворена в пръстен (генофор). Няма сексуален процес и обменът на генетичен материал се извършва по време на други процеси, наречени парасексуални.
Няма центриоли и митотично вретено, пластиди и митохондрии. Клетъчното делене е амитотично. Рамково образуващият елемент на черупката е глюкопептид. Неговият слой не е еднакъв при различните микроорганизми, което се свързва с полиморфизъм, филтрируемост и различно отношение към оцветяването по Грам. Липсва при микоплазмите и галобактериите. Няма флагели или са много прости. Много представители фиксират молекулярния азот и хранителните вещества се абсорбират през клетъчната стена. Няма хранителни вакуоли, но газовите вакуоли са често срещани. Прокариотите включват синьо-зелени водорасли, рикетсии, бактерии, актиномицети и микоплазми.

Еукариоти- организми с истинско ядро, заобиколено от ядрена мембрана. Генетичният материал се съдържа в хромозомите, състоящи се от нишки на ДНК и протеини. Еукариотите се характеризират с типичен полов процес с редуващо се ядрено сливане и редукционно делене; понякога се размножават без оплождане, но с наличие на репродуктивни органи (партеногенеза). Клетката има центриоли, митотично вретено, пластиди, митохондрии и добре развита ендоплазмена мембранна система. Клетъчното делене е митотично. Ако има флагели или реснички, те са много сложни. Те не фиксират атмосферния азот, като правило са аероби, по-рядко вторични анаероби. Храненето е абсорбиращо или автотрофно, когато храната се поглъща и усвоява в тялото. Има хранителни вакуоли.

В лабораторията за определяне на вида на микроорганизма се определят неговите основни свойства: морфология, растеж, върху хранителни среди, биохимични свойства, патогенност и др. Въз основа на получените данни се извършва идентификация чрез определяне на мястото на микроба в класификационната таблица.
Името на вида е двоично и се състои от две думи; първото означава род и се пише с Главна буква, второто е тип и се пише с малка буква. Например, причинителят на американския гнилец – Бацилни ларви, причинител на септицемия –Pseudomonas apisepticum.

Бактериофаги. Това са вируси, които се развиват в микроорганизми. Вируси от този вид са често срещани в природата навсякъде, където се намират бактерии.

Микоплазми (спироплазми). Размерите на микоплазмите варират от 100 до 700 nm, те не образуват спори. Те растат върху сложни хранителни среди с високо осмотично налягане. Колониите прерастват в плътна среда. Липсата на истинска клетъчна мембрана (тя се заменя с 3-слойна мембрана от стеролни лепидати) при микоплазмите води до изразен полиморфизъм - сферични, гранулирани, пръстеновидни и нишковидни форми. Способността да проникват през бактериалните филтри показва тяхната морфологична пластичност. Микоплазмите са широко разпространени в природата и са важни в патологията на животни, птици и насекоми, включително пчелите.