Прокариоты и эукариоты
- прокариотические (лишены ядерной оболочки);
- эукариотические (имеют оформленное ядро).
Оформленное оболочкой ядерное вещество погружено в цитоплазму, включающую в себя постоянные клеточные компоненты (органоиды) и основное содержимое (гиалоплазму). Помимо них, внутри клеточных структур имеются включения, представляющие собой исчезающие и вновь появляющиеся составляющие, играющие выделительную и запасающую функции.
У прокариот нет оформленного ядра, поэтому их генетическую информацию называют нуклеоидом. Цитоплазма таких клеточных структур содержит рибосомы. Все бактерии являются прокариотами.
Эукариотам свойственно наличие оформленного ядра – специальной структуры, содержащей молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). В цитоплазме таких организмов много органоидов, имеющих немембранное и мембранное строение. Эукариотические клетки свойственны животным, человеку, грибам и растениям. Клетки эукариот крупнее соответствующих структур у прокариот.
Многообразие клеток
Одно из положений клеточной теории определяет клетку, как наименьшую структурно-функциональную единицу живого организма. В зависимости от количества таких структур все живые организмы делятся на «одноклеточных» и «многоклеточных».
Одноклеточным организмам свойственно выполнение функций целого организма. В данную категорию относят:
- бактерий;
- грибы;
- водоросли;
- простейших животных.
В многоклеточных структурах клеткам свойственна специализация выполняемых функций, за счет чего последние могут формировать ткани и органы.
Клеточные структуры обладают различными формами:
- звезда (нейрон);
- сфера (яйцеклетка);
- цилиндр (эпителий);
- куб (эпителий);
- веретено (мышечное волокно);
- диск (эритроцит);
- призма (коньюктива глаза).
А лейкоциты крови вообще лишены постоянной формы! Параметры размера клеток разняться в диапазоне 0,2-100 мкм.
Основными структурными единицами строения клеток являются:
- Цитоплазма – полужидкое содержимое клетки, в которой расположены внутриклеточные структуры.
- Органоиды – обязательные клеточные компоненты, имеющие постоянную форму и выполняющие жизненно важные функции.
- Мембрана – оболочка клетки, образованная двойным слоем фосфолипидов, пронизанным белковыми комплексами.
История
Различие между прокариотами и эукариотами было твердо установлено микробиологами Роджером Станье и CB van Niel в их статье 1962 года «Концепция бактерии» (хотя там пишется прокариот и эукариот). В этой статье цитируется книга Эдуарда Чаттона « Titres et Travaux Scientifiques » (1937 г.) за использование этих терминов и признание различия. Одна из причин такой классификации заключалась в том, что то, что тогда часто называли сине-зелеными водорослями (теперь называемыми цианобактериями ), не могло быть классифицировано как растения, а было сгруппировано с бактериями.
Состав
Прокариоты имеют прокариотический цитоскелет , более примитивный, чем у эукариот. Помимо гомологов актина и тубулина ( MreB и FtsZ ), спирально расположенный строительный блок жгутика , флагеллин , является одним из наиболее важных белков цитоскелета бактерий, поскольку он обеспечивает структурную основу хемотаксиса , основного физиологического ответа клетки бактерий. . По крайней мере, некоторые прокариоты также содержат внутриклеточные структуры, которые можно рассматривать как примитивные органеллы. Мембранные органеллы (или внутриклеточные мембраны) известны у некоторых групп прокариот, таких как вакуоли или мембранные системы, обладающие особыми метаболическими свойствами, такими как фотосинтез или хемолитотрофия . Кроме того, некоторые виды также содержат микрокомпартменты, заключенные в углеводы, которые выполняют различные физиологические роли (например, карбоксисомы или газовые вакуоли).
Большинство прокариот имеют размер от 1 мкм до 10 мкм, но они могут иметь размер от 0,2 мкм ( Mycoplasma genitalium ) до 750 мкм ( Thiomargarita namibiensis ).
Прокариотическая клеточная структура | Описание |
---|---|
Жгутик (присутствует не всегда) | Длинный хлыстоподобный выступ, помогающий перемещению клеток, используется как грамположительными, так и грамотрицательными организмами. |
Клеточная мембрана | Окружает цитоплазму клетки и регулирует поток веществ в клетку и из нее. |
Клеточная стенка (кроме родов Mycoplasma и Thermoplasma ) | Наружное покрытие большинства клеток, которое защищает бактериальную клетку и придает ей форму. |
Цитоплазма | Гелеобразное вещество, состоящее в основном из воды, которое также содержит ферменты, соли, клеточные компоненты и различные органические молекулы. |
Рибосома | Структуры клеток, ответственные за производство белка. |
Нуклеоид | Область цитоплазмы, содержащая единственную молекулу ДНК прокариота. |
Гликокаликс (только у некоторых видов прокариот) | Гликопротеин – полисахарид покрытие , которое окружает клеточные мембраны. |
Цитоплазматические включения | Он содержит тельца включения, такие как рибосомы, и более крупные массы, разбросанные в цитоплазматическом матриксе. |