Что общего у эукариотических клеток
Строение клеток прокариот и эукариот: сходства и различия
Общее о строении клеток прокариот и эукариот
Прокариоты и эукариоты — что это?
Организмы одноклеточных и многоклеточных делятся на две категории — эукариоты и прокариоты.
Прокариоты или доядерные — это не такая большая категория организмов, как эукариоты, но более древняя по своему происхождению. К ним относятся бактерии сине-зеленые водоросли (цианобактерии). У них нет настоящего ядра и большинства органоидов, присущих цитоплазме.
Но у эукариот и прокариот есть свои особенности. Обратимся к сравнению клеток прокариот и эукариот, в частности, рассмотрим строение прокариотической и эукариотической клеток, а также обозначим различия прокариот и эукариот.
Сравнительная характеристика прокариот и эукариот
Характеристика клеток прокариот
При сравнении прокариот и эукариот важно подробно остановиться на строении.
Прокариотическая и эукариотическая клетки имеют разное строение. Строение клеток прокариот достаточно простое. Клетка прокариот не имеет ядра, ядрышка и хромосом. Клеточное ядро в этом случае заменяет нуклеоид. Он представляет собой похожее на ядро образование, без оболочки с одной кольцевой молекулой ДНК, которая связана с небольшим количеством белка. Также можно сказать, что это скопление белков и нуклеиновых кислот: они лежат в цитоплазме и не отделены от нее мембранами.
Последний момент является ключевым для деления клеток на прокариот и эукариот (доядерные и ядерные). Далее мы посмотрим сравнение эукариотических и прокариотических клеток в таблице.
В прокариотических клетках нет внутренних мембран — за исключением вмятин плазмолеммы. Исходя из этого получается, что органеллы прокариот немногочисленны: митохондрий, эндоплазматической сети, хлоропластов, лизосом, комплекса Гольджи. Все перечисленное есть в эукариотических клетках — там они окружены мембраной. Вакуоли также отсутствуют.
В прокариотических клетках есть только одна единственная органелла — это рибосома. Но здесь рибосомы мельче, чем у клеток эукариот.
Строение клетки прокариот характеризуется тем, что у клеток есть плотная клеточная стенка, которая их покрывает, и часто слизистая капсула.
Клеточная стенка состоит из муреина. Молекула муреина, в свою очередь, включает параллельно расположенные полисахаридные цепи: они сшиты друг с другом короткими цепями пептидов.
Плазматическая мембрана характеризуется тем, что у нее есть способность прогибаться внутрь цитоплазмы и образовывать, таким образом, мезосомы. На мембранах мезосом находятся окислительно-восстановительные ферменты, а фотосминтезирующие прокариоты имеют также соответствующие пигменты: бактериохлорофилл (бактерии) и фикобилины (цианобактерии). За счет этого мембраны получают возможность осуществлять функции, свойственные митохондриям, хлоропластам и другим органеллам.
Для прокариот характерно бесполое размножение. Оно происходит в результате простого деления клетки пополам.
Сравнительная характеристика клеток, представленных в таблице, поможет различать два типа клеток без каких-либо проблем.
Сравнительная характеристика прокариот и эукариот в таблице:
Если посмотреть на сравнение клеток прокариот и эукариот в таблице, то становится понятно, в чем заключается их похожесть и отличия. В таблице прокариоты и эукариоты — это практически две разные клетки.
Кстати, сравнение клеток прокариот и эукариот в таблице в 9 классе уже необходимо уметь делать.
Сравнительная характеристика эукариот и прокариот будет неполной без анализа первых. Так что помимо сравнительной характеристики клеток в таблице нужно знать, что собой представляют эукариоты.
Характеристика клеток эукариот
Эукариотическая и прокариотическая клетки обладают разным составом.
Несмотря на то, что клетки эукариот включают те же структурные элементы, что и прокариотические клетки, строение клетки эукариот сложнее. К таким элементам относятся цитоплазма, клеточная стенка эукариот, плазмолемма.
Строение клеток эукариот характеризуется разделением на компартменты (реакционные пространства) при помощи множества мембран. В каждом из компартментов происходят разнообразные химические реакции — одновременно и независимо друг от друга.
Ниже представлены сведения об эукариотической клетке в таблице (сравнение клеток разных царств эукариот не приводим).
Строение эукариотической клетки в таблице, а точнее, в одной картинке:
Из таблицы строения эукариотической клетки понятно, насколько сложным оно является.
Главные функции в клетке выполняют ядро и различные органеллы, такие как митохондрии, комплекс Гольджи, рибосомы и др. Что касается ядра, пластид и митохондрий, то они отделены от цитоплазмы при помощи двухмембранной оболочки. Генетический материал содержится в ядре клетки.
Функция хлоропластов — улавливание солнечной энергии и преобразование ее в химическую энергию углеводов при помощи фотосинтеза.
Митохондрии получают энергию в процессе расщепления белков, углеводов, жиров и других органических соединений.
Эндоплазматическая сеть и комплекс Гольджи — это мембранные системы цитоплазмы эукариотических клеток. Их наличие обеспечивает нормальное осуществление всех жизненных процессов в клетке.
Лизосомы, вакуоли и пероксисомы отвечают за выполнение специфических функций.
Немембранное происхождение имеют хромосомы, рибосомы, микротрубочки и микрофиламенты.
Основной способ размножения эукариотических клеток — митоз.
Эта основная информация по сравнению прокариотической и эукариотической клетки. Отличия прокариот от эукариот в таблице наглядно видны.
Что общего у эукариотических клеток
1 кольцевая хромосома у бактерий (нуклеоид). Двуцепочечная ДНК не связана с белками
Хромосомы линейные. Двуцепочечная ДНК связана с белками-гистонами
Мелкие, обычно свободные
Крупные. Могут быть свободными и связанными с ЭПС
Митохондрии, хлоропласты, комплекс Гольджи, ЭПС,лизосомы
Имеются, за исключением высших растений
Имеется у бактерий
У бактерий содержит муреин
У растений – целлюлозная, у грибов – хитиновая, у животных- нет
Способы деления клетки
Обычно поперечное деление, митоза и мейоза нет.
Митоз, мейоз, амитоз
2) нет белков гистонов, которые упаковывают ДНК;
3) ДНК не имеет мозаичного строения, то есть, между генами нет неинформативных участков;
4) трансляция быстро следует за транскрипцией, нет созревания (процессинга) иРНК;
5) отсутствуют органоиды, имеющие мембранное строение,
6) отсутствует клеточный центр;
8) есть мезосомы (впячивания плазматической мембраны), выполняющие функции мембранных органоидов;
9) органоиды движения (жгутики) не покрыты цитоплазматической мембраной;
10) характерно прямое бинарное деление.
1) Присутствует ядро, отграниченное от цитоплазмы двумембранной ядерной оболочкой,
4) у эукариот в ядре происходит дозревание иРНК — процессинг (неинформативные участки вырезаются с помощью ферментов, а информативные сшиваются),
5) имеются все органоиды цитоплазмы, имеющие мембранное и немембранное строение,
Эукариотическая клетка – определение, характеристики, структура и примеры
Определение эукариотических клеток
Характеристика эукариотических клеток
Эукариотические клетки содержат множество структур, называемых органеллами, которые выполняют различные функции в пределах клетка, Примерами органелл являются рибосомы, которые делают белки, эндоплазматическая сеть, который сортирует и упаковывает белки, и митохондрии, которые производят энергию молекула аденозинтрифосфат (АТФ). У них также есть настоящее ядро, которое содержит ДНК генетического материала и окружено ядерной оболочкой. Все органеллы стабилизируются и получают физическую поддержку через цитоскелет, который также участвует в отправке сигналов из одной части ячейки в другую. В эукариотических клетках цитоскелет состоит в основном из трех типов филаментов: микротрубочек, микрофиламентов и промежуточных филаментов. Гелеобразное вещество, которое окружает все органеллы в клетке, называется цитозоль.
На рисунке ниже показана структура эукариотической клетки; это клетка животного, Ядро и другие органеллы показаны. Цитозоль – это синее вещество, окружающее все органеллы. Вместе цитозоль со всеми органеллами, кроме ядра, сгруппированы как цитоплазма.
Эукариотический клеточный цикл
клеточный цикл это жизненный цикл клетки. В течение этого цикла он растет и делится. Контрольные точки существуют между всеми этапами, так что белки могут определить, готова ли клетка начать следующую фазу цикла.
Покой (G0)
Покой, также известный как старение или покой, – это фаза, в которой клетка активно не делится. Он также известен как Gap 0 или G0. Эта стадия считается началом клеточного цикла, хотя это тот, который клетки могут достичь, а затем прекратить делиться на неопределенный срок, что завершает клеточный цикл. Печень, желудок клетки почек и нейрон – все это примеры клеток, которые могут достигать этой стадии и оставаться в ней в течение длительных периодов времени. Это также может произойти, когда ДНК клетки повреждена. Однако большинство ячеек вообще не переходят в стадию G0 и могут делиться бесконечно на протяжении всей жизни организм.
интерфаза
В интерфаза клетка растет и усваивает питательные вещества при подготовке к делению. Интерфаза занимает около 90 процентов клеточного цикла. Он состоит из трех частей: Gap 1, Synthesis и Gap 2.
Митоз (М)
Митоз или М-фаза, когда клетка начинает организовывать свою дублированную ДНК для разделения на две части. дочерние клетки, Хромосомы разделяются так, что одна из каждой хромосомы попадает в каждую дочернюю клетку. Это приводит к тому, что дочерние клетки имеют идентичные хромосомы с родительской клеткой. Сам Митоз делится на профаза, метафазы, анафаза, а также телофаза, которые отмечают различные точки в процессе разделения ДНК. Затем за митозом следует процесс, называемый цитокинез, в течение которого клетка разделяет свои ядра и другие органеллы при подготовке к делению, а затем физически делится на две клетки.
Примеры эукариотических клеток
Растительные клетки
Растение клетки уникальны среди эукариотических клеток по нескольким причинам. Они имеют усиленные, относительно толстые клеточные стенки, которые сделаны в основном из целлюлозы и помогают поддерживать структурную опору в растении. каждый растительная клетка имеет большой вакуоль в центре, что позволяет ему поддерживать тургор давление Это давление, вызванное наличием большого количества воды в клетке, и помогает поддерживать растения в вертикальном положении. Растительные клетки также содержат органеллы, называемые хлоропластами, которые содержат молекулу хлорофилл, Эта важная молекула используется в процессе фотосинтез, когда растение производит свою собственную энергию из солнечного света, углекислого газа и воды.
Грибковые клетки
Как и растительные клетки, грибковые клетки также имеют клеточная стенка, но их клеточная стенка состоит из хитин (то же вещество, найденное в экзоскелетах насекомых). У некоторых грибов есть перегородки, которые являются отверстиями, которые позволяют органеллам и цитоплазме проходить между ними. Это делает границы между различными ячейками менее четкими.
Клетки животных
Животные клетки не имеют клеточных стенок. Вместо этого они имеют только плазматическую мембрану. Отсутствие клеточной стенки позволяет клеткам животных формировать множество различных форм, а также позволяет процессам фагоцитоз «Клеточная еда» и пиноцитоз «Выпить клетки» произойдет. Животные клетки отличаются от растительных клеток тем, что они не имеют хлоропластов и имеют меньшие вакуоли вместо больших центральная вакуоль.
протозоа
Простейшие – это эукариотические организмы, состоящие из одной клетки. Они могут передвигаться и есть, и они переваривают пищу в вакуолях. У некоторых простейших много ресничек, которые представляют собой маленькие «руки», которые позволяют им передвигаться. У некоторых также есть тонкий слой, названный pellicle, который обеспечивает поддержку клеточная мембрана.
викторина
1. Каковы три части интерфазы в клеточном цикле?A. Разрыв 1, Синтез, Разрыв 2B. Покой, Синтез, МитозC. Разрыв 1, Митоз, Разрыв 2D. Покой, разрыв 1, разрыв 2
Ответ на вопрос № 1
верно. Три части интерфазы – это Gap 1 (G1), фаза роста, Synthesis (S), во время которой реплицируется ДНК, и Gap 2 (G2), вторая фаза роста в процессе подготовки к деление клеток, Молчание (G0) наступает до интерфазы, в то время как митоз (M) наступает после интерфазы.
2. Какая возможная характеристика эукариотической клетки?A. Наличие клеточной стенки из целлюлозыB. Наличие клеточной стенки из хитинаC. Не имеет клеточной стенкиD. Все вышеперечисленное наблюдается в эукариотических клетках.
Ответ на вопрос № 2
3. Какие этапы клеточного цикла в порядке?A. G1, M, G2, S, G0B. G0, G1, G2, S, MC. G0, G1, S, G2, MD. M, S, G2, G1, G0
Ответ на вопрос № 3
С верно. Клеточный цикл начинается в G0, или в покое. Затем он проходит через три части интерфазы: разрыв 1, синтез и разрыв 2. Последней стадией клеточного цикла является митоз.
Прокариоты и эукариоты – кто это такие, в чем между ними разница, кто лучше приспособлен к жизни
У эукариотов в клетках есть ядро, у прокариотов нет ядра.
Прокариоты – это такие живые организмы, в клетках которых нет ядра. У эукариотов, наоборот, все клетки с ядрами внутри. Это самое главное отличие, но есть и ряд других, более мелких. Давайте разбираться.
Какие организмы относятся к прокариотам, а какие – к эукариотам
Смотрите, есть организмы одноклеточные и многоклеточные. У одноклеточных весь организм – это всего лишь одна клетка. У многоклеточных (например, у дождевого червя, свиньи, человека) клеток много.
Если организм одноклеточный и он прокариотический (то есть у него нет ядра в этой одной клетке) – это бактерия.
Если он одноклеточный, но с ядром – это простейшее. К простейшим относятся, например, амебы, инфузории, эвглены и другие.
Если он многоклеточный, то он однозначно эукариот, потому что многоклеточных прокариот не бывает. Какой именно эукариот – надо уже смотреть, это может быть и растение, и гриб, и животное.
Получается вот такая схема:
Все организмы были поделены на прокариотов и эукариотов французским биологом Эдуардом Шаттоном в первой половине 20 века. А точнее в 1925 году.
В школе достаточно описывать всех существующих организмов по моей схеме. Но вы можете еще добавить, что кроме бактерий к прокариотам относятся так называемые археи. Это почти те же бактерии, но у них есть некоторые различия в генетическом аппарате, в процессе синтеза белков и пр.
Да и по образу жизни они не очень совпадают – археи могут жить в среде, кислотность которой в 8 раз превышает кислотность желудочного сока. Некоторые из них способны размножаться только при температуре больше 100 градусов по Цельсию.
Что общего у клеток эукариот и прокариот
У них у всех есть цитоплазматическая мембрана. Это как бы оболочка, которая отделяет клетку от окружающей среды, защищает ее.
Внутри клетки у прокариот и эукариот есть цитоплазма – жидкость, которая связывает между собой все компоненты клетки, обеспечивает питание каждого органоида.
Чтобы любые клетки могли делиться (то есть размножаться), нужны ДНК (или РНК) и рибосомы. Рибосомы – это органоид в клетке, который, как фабрика, выпускает разные белковые соединения.
Итак, общее: цитоплазматическая мембрана, цитоплазма, рибосомы, ДНК (или РНК).
Как они питаются
Большинство прокариот – гетеротрофы. Они не умеют из неорганических веществ делать органические, поэтому потребляют их в готовом виде. Так поступает, например, кишечная палочка, которая «кормится» в нашем организме и в благодарность создает для нас витамин К.
Так питаются и возбудители многих заболеваний, которые могут полностью уничтожить организм человека и животного, если вовремя их не вылечить.
Есть среди прокариотических организмов и небольшое количество автотрофов. Например, есть цианобактерии, которые могут на свету создавать органические вещества. Еще есть бактерии, которые умеют разлагать сероводород и использовать эту энергию для синтеза органики. Они тоже автотрофы.
Какую роль они играют в круговороте органики
Большая часть прокариотов являются редуцентами – то есть они разлагают мертвую органику. Причем разлагают ее так, что от органики вообще ничего не остается. Органическое вещество полностью превращается в неорганическое.
Чем различаются клетки эукариот и прокариот
У эукариот ДНК находится в ядре. У прокариот ядра нет, поэтому ДНК (или РНК) находится прямо в цитоплазме. Ее принято называть «нуклеоидом».
ДНК прокариот имеет кольцевую форму, а у эукариот ДНК линейные и собраны в хромосомы.
Рибосомы прокариот меньше по размерам, чем таковые у эукариот.
Эукариотическая клетка содержит еще кучу всяких органоидов, которых нет у доядерных организмов. Например, в клетке есть аппарат Гольджи, эндоплазматическая сеть (сокращенно – ЭПС), митохондрии, у растений еще есть хлоропласты, вакуоли с клеточным соком и так далее.
Как видите, строение клеток ядерных организмов намного более сложное.
Бывают ли у эукариот клетки без ядра
Да. Например, у человека есть три типа клеток крови: лейкоциты (которые обеспечивают иммунитет), эритроциты (переносят кислород) и тромбоциты (обеспечивают свертывание крови). Так вот, ядро есть только у лейкоцитов, остальные клетки его не содержат.
Но. Обратите внимание, клетки крови – это ведь не самостоятельный организм, это часть нашего организма, все остальные клетки которого – ядерные.
То есть эритроциты и тромбоциты – это не как бактерии, которые живут сами по себе, поодиночке.
К кому относятся вирусы
Ни к кому. Это вообще особая форма жизни. Вирусы в отличие от прокариот и эукариот – неклеточные существа, у них есть белковая оболочка, но клетки как таковой нет.
Как появились вирусы – никто не знает. Первыми организмами в эволюционной цепочке они быть не могли, прокариоты упроститься до вирусов тоже вряд ли могли.
Вопросы есть, ответов нет.
Кто лучше приспособлен к жизни
Считается, что прокариоты – самые низкоорганизованные живые существа. Они появились на земле первыми и были самыми простыми. От них впоследствии произошли эукариоты – более приспособленные, более развитые.
Но возникает вопрос. Если эволюция действительно есть, то эукариоты должны были вытеснить прокариотов. Бактерии в принципе должны были перестать существовать. Однако сегодня суммарная масса всех бактерий превышает массу растений и животных взятых вместе.
Вам это не кажется странным?
Споры бактерий ученые обнаруживают в воздухе на высоте 15 километров. Их достают из вечной мерзлоты, которой больше 3 миллионов лет, помещают в питательную среду и бактбакерии (которые 3 миллиона лет пролежали подо льдом!) оживают.
Такие выводы заставляют меня задумываться еще кое о чем. Была ли вообще эволюция? Правдивы ли гипотезы о том, что из одноклеточных прокариотов появились эукариоты, которые потом стали многоклеточными и развивались, развивались, развивались так, что доразвились в итоге до человека?
Прокариоты и эукариоты – основные понятия
Прокариоты – это доядерные одноклеточные организмы.
Именно они стояли у истоков эволюции, дали впоследствии ядерные организмы. Это бактерии.
Эукариоты – это ядерные клетки.
Они образуют живые организмы, состоящие из одной или множества клеток. Структура, содержащая ядро, дала все многообразие жизни.
Строение прокариотической клетки
Бактерии имеют разную форму:
кокки – шаровидные клетки;
бациллы – вытянутые палочки;
В зависимости от того, к какой группе относятся бактерии, они могут существовать по отдельности, или образовывать скопления. Например, стрептококки образуют цепь из нескольких кокков. Стафилококки образуют скопление, которое напоминает гроздь винограда.
Характерная особенность прокариот – отсутствие оформленного ядра. Также отсутствуют мембранные органоиды.
Генетический материал находится в одной хромосоме. В её состав входит одна ДНК, которая не соединяется с белками. Кольцевая ДНК размещена прямо в цитоплазме.
Цитоплазма заполняет внутреннее пространство. Все немногочисленные органоиды находятся в ней.
Ферменты, обеспечивающие жизнедеятельность, распределены во внутреннем пространстве, или находятся на внутренней стенке мембраны.
Внутри клетки откладываются запасные вещества: жиры, полисахариды, полифосфаты. Они могут расходоваться клеткой по мере необходимости.
Снаружи бактерия покрыта цитоплазматической мембраной. Сверху расположена клеточная стенка, состоящая из муреина. Это смесь полисахаридов и белковых молекул. Клеточная стенка прикрыта слизистой капсулой.
Цитоплазматическая мембрана образует впячивания – мезосомы. Они выполняют функции недостающих органоидов.
Бактерия может иметь жгутики и пили – органоиды движения в жидкой среде.
Плюсы и минусы прокариот
Прокариоты играют и положительную и отрицательную роль. В качестве примера негативного влияния, можно отметить заболевания, возбудителем которых являются бактерии: туберкулёз, холера, тиф и другие.
Характеризуя положительное значение бактерий, можно отметить:
приготовление кисломолочной продукции с помощью бродильных прокариот;
бактерии-симбионты, обитающие в других организмах, приносящие пользу;
бактерии-разрушители органического опада и другие.
Строение эукариот
Эукариотическая клетка, образуя одноклеточный организм, существует самостоятельно. Также она может с другими клетками образовывать многоклеточные организмы.
В соответствии с организмом, образованным клеткой, существуют некоторые различия в её строении. Эти различия не так велики. Больше можно отметить черт сходства.
Эукариотическая клетка покрыта цитоплазматической мембраной. Она имеет многочисленные поры, образует складки, впячивания и выпячивания, что позволяет осуществлять поступление веществ с помощью пиноцитоза и фагоцитоза.
Пиноцитоз – это поступление капель жидкости. Фагоцитоз – это поступление твёрдых частичек через мембрану.
Растительная клетка имеет ещё прочную целлюлозную оболочку.
Ядерная клетка имеет множество мембранных органоидов:
Прежде всего, это оформленное ядро. Оно хранит и воспроизводит наследственную информацию. Также ядро регулирует жизнедеятельность клетки.
Внутреннее пространство заполнено цитоплазмой – это среда, в которой идут все реакции и процессы. По цитоплазме перемещаются органоиды и вещества.
Эндоплазматическая сеть. Она бывает шероховатой, на ней идёт биосинтез белка. Жиры и углеводы синтезируются на гладкой сети.
Аппарат Гольджи – это совокупность уплощённых полостей, мешочков, цистерн. В нём упаковываются и хранятся вещества, которые клетка синтезирует.
Цитоскелет – микротрубочки из белковых волокон. Они связаны с цитоплазматической мембраной, поддерживают определённую форму клетки.
Сходства и отличие прокариот и эукариот
Для прокариотов и эукариот характерны черты сходства и различия.
Их сравнение представлено в таблице.
Нет. Есть ДНК, расположенная в цитоплазме. Цитоплазма с ДНК носит название нуклеоид.
Присутствует оформленное ядро.
Наличие мембранных органоидов
Отсутствует митоз и мейоз. Клетка делится просто надвое.
Гетеротрофное (организмы не могут образовывать органические молекулы), автотрофное (организмы могут образовывать органические вещества).
Автотрофное (растения), гетеротрофное (животные).
Присутствуют, более крупные.
Есть только у растительной клетки.
Строение прокариотической и эукариотической клеток представлено в виде схем на рисунке. Подписи помогают иметь наглядное представление о разнице в строении клеток.
Заключение
Значение клеток ядерных и неядерных организмов очень велико. С одноклеточных организмов начиналась эволюция. В настоящее время прокариоты и эукариотические организмы образуют все многообразие органического мира. Живые организмы участвуют в биологическом круговороте веществ. Имеют большое значение в жизнедеятельности человека.