Содержание

Особенности строения эукариотических и прокариотических клеток. Сравнительные данные — Строение про- и эукариотной клеток. Взаимосвязь строения и функций частей и органоидов клетки — основа ее целостности

Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работе: аппарат Голъджи, вакуоль, клеточная мембрана, клеточная теория, лейкопласты, митохондрии, органоиды клетки, пластиды, прокариоты, рибосомы, хлоропласты, хромопласты, хромосомы, эукариоты, ядро.

Любая клетка представляет собой систему. Это означает, что все ее компоненты взаимосвязаны, взаимозависимы и взаимодействуют друг с другом. Это также означает, что нарушение деятельности одного из элементов данной системы ведет к изменениям и нарушениям работы всей системы. Совокупность клеток образует ткани, различные ткани образуют органы, а органы, взаимодействуя и выполняя общую функцию, образуют системы органов. Эту цепочку можно продолжить дальше, и вы можете сделать это самостоятельно. Главное, что нужно понять, – любая система обладает определенной структурой, уровнем сложности и основана на взаимодействии элементов, которые ее составляют. Ниже даются справочные таблицы, в которых сравнивается строение и функции прокариотических и эукариотических клеток, а также разбирается их строение и функции. Внимательно проанализируйте эти таблицы, ибо в экзаменационных работах достаточно часто задаются вопросы, требующие знания этого материала.

Сравнительная характеристика эукариотических и прокариотических клеток.

Строение эукариотичеких клеток.

Функции эукариотических клеток. Клетки одноклеточных организмов осуществляют все функции, характерные для живых организмов – обмен веществ, рост, развитие, размножение; способны к адаптации.

Клетки многоклеточных организмов дифференцированы по строению, в зависимости от выполняемых ими функций. Эпителиальные, мышечные, нервные, соединительные ткани формируются из специализированных клеток.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть А

А1. К прокариотическим организмам относится

1) бацилла 2) гидра 3) амеба 4) вольвокс

А2. Клеточная мембрана выполняет функцию

1) синтеза белка

2) передачи наследственной информации

3) фотосинтеза

4) фагоцитоза и пиноцитоза

А3. Укажите пункт, в котором строение названной клетки совпадает с ее функцией

1) нейрон – сокращение

2) лейкоцит – проведение импульса

3) эритроцит – транспорт газов

4) остеоцит – фагоцитоз

А4. Клеточная энергия вырабатывается в

1) рибосомах 3) ядре

2) митохондриях 4) аппарате Гольджи

А5. Исключите из предложенного списка лишнее понятие

1) лямблия 3) инфузория

2) плазмодий 4) хламидомонада

А6. Исключите из предложенного списка лишнее понятие

1) рибосомы 3) хлоропласты

2) митохондрии 4) крахмальные зерна

А7. Хромосомы клетки выполняют функцию

1) биосинтеза белка

2) хранения наследственной информации

3) формирования лизосом

4) регуляции обмена веществ

Часть В

В1. Выберите из предложенного списка функции хлоропластов

1) образование лизосом 4) синтез АТФ

2) синтез глюкозы 5) выделение кислорода

3) синтез РНК 6) клеточное дыхание

В2. Выберите особенности строения митохондрий

1) окружены двойной мембраной

2) содержат хлорофилл

3) есть кристы

4) наружная мембрана складчатая

5) окружены одинарной мембраной

6) внутренняя мембрана богата ферментами

ВЗ. Соотнесите органоид с его функцией

В4. Заполните таблицу, отметив знаками “ + ” или “-” наличие указанных структур в про– и эукариотических клетках

Часть С

С1. Докажите, что клетка является целостной биологической, открытой системой.

2.2. Сравнительная характеристика клеток .

2.2. Клетка – единица строения, жизнедеятельности, роста и развития организмов. Сравнительная характеристика клеток растений, животных, бактерий, грибов

Наука, изучающая строение и функции клеток –  
цитология.

Клетки могут отличаться друг от друга по форме, строению и функциям, хотя основные структурные элементы у большинства клеток сходны. Систематические группы клеток –

прокариотические  и эукариотические (надцарства прокариоты и эукариоты).

Прокариотические клетки не содержат настоящего ядра и ряда органоидов (царство дробянки).
Эукариотические клетки содержат ядро, в котором находится наследственный аппарат организма (надцарства грибы, растения, животные).

Любой организм развивается из клетки.
Это относится к организмам, появившимся на свет как в результате бесполого, так и в результате полового способов размножения. Именно поэтому клетка считается единицей роста и развития организма.

Особенности строения прокариотической и эукариотической клетки

По способу питания и строению клеток выделяют

 царства:

 

  • Дробянки;
  • Грибы;
  • Растения;
  • Животные.


Бактериальные клетки (царство Дробянки) имеют: плотную клеточную стенку, одну кольцевую молекулу ДНК (нуклеоид), рибосомы. В этих клетках нет многих органоидов, характерных для эукариотических растительных, животных и грибных клеток. По способу питания бактерии делятся на фототрофов, хемотрофов, гетеротрофов.

Клетки грибов покрыты клеточной стенкой, отличающейся по химическому составу от клеточных стенок растений. Она содержит в качестве основных компонентов хитин, полисахариды, белки и жиры. Запасным веществом клеток грибов и животных является гликоген.


Клетки растений содержат: хлоропласты, лейкопласты и хромопласты; они окружены плотной клеточной стенкой из целлюлозы, а также имеют вакуоли с клеточным соком. Все зеленые растения относятся к автотрофным организмам.


У клеток животных нет плотных клеточных стенок. Они окружены клеточной мембраной, через которую происходит обмен веществ с окружающей средой.

 

ТЕМАТИЧЕСКИЕ  ЗАДАНИЯ

Часть А

А1. Какое из перечисленных положений согласуется с клеточной теорией
1) клетка является элементарной единицей наследственности
2) клетка является единицей размножения
3) клетки всех организмов различны по своему строению
4) клетки всех организмов обладают разным химическим составом


А2. К доклеточным формам жизни относятся:
1) дрожжи
2) пеницилл
3) бактерии
4) вирусы


А3. Растительная клетка от клетки гриба отличается строением:
1) ядра
2) митохондрий
3) клеточной стенки
4) рибосом


А4. Из одной клетки состоят:
1) вирус гриппа и амеба            

2) гриб мукор и кукушкин лен
3) планария и вольвокс             
4) эвглена зеленая и инфузория-туфелька


А5. В клетках прокариот есть:
1) ядро
2) митохондрии
3) аппарат Гольджи 
4) рибосомы


А6. На видовую принадлежность клетки указывает:
1) форма ядра                 
2) количество хромосом
3) строение мембраны    
4) первичная структура белка


А7. Роль клеточной теории в науке заключается в
1) открытии клеточного ядра
2) открытии клетки
3) обобщении знаний о строении организмов
4) открытии механизмов обмена веществ

Часть В

В1. Выберите признаки, характерные только для растительных клеток
1) есть митохондрии и рибосомы
2) клеточная стенка из целлюлозы
3) есть хлоропласты
4) запасное вещество – гликоген
5) запасное вещество – крахмал

6) ядро окружено двойной мембраной


В2. Выберите признаки, отличающие царство Бактерии от остальных царств органического мира.
1) гетеротрофный способ питания
2) автотрофный способ питания
3) наличие нуклеоида
4) отсутствие митохондрий
5) отсутствие ядра
6) наличие рибосом


ВЗ. Найдите соответствие между особенностями строения клетки и царствам, к которому эти клетки относятся

Особенности строения
А) клеточные стенки содержат целлюлозу
Б) клеточных стенок нет
В) в цитоплазме есть пластиды
Г) способ питания – гетеротрофный
Д) в молодых клетках есть большие вакуоли с клеточным соком
Е) запасное вещество клетки – гликоген

         Царства

  1. Растения
  2. Животные

 

Часть  С


С1. Приведите примеры эукариотических клеток, в которых нет ядра.
С2. Докажите, что клеточная теория обобщила ряд биологических открытий и предсказала новые открытия.

 

что это такое, бактерии, ядро и ДНК клетки, таблица сходств и различий, сравнительная характеристика, функции и строение

Клетка – это наименьшая структурно-функциональная единица живого организма. Все живые организмы, которые имеют клеточное строение, подразделяются на две большие группы – прокариоты и эукариоты. Самые древние организмы на нашей планете появились около 4 миллионов лет назад. Они не имели клеточного ядра. Это и есть прокариоты. Сейчас они тоже обитают в почве, воде и воздухе. Это бактерии и некоторые виды водорослей. Эукариоты – клетки, в которых присутствует ядро и мембранные органеллы. Из них состоят все живые организмы на Земле – животные, растения, грибы и простейшие.

Признаки прокариотической клетки

Прокариоты по-другому называют доядерными. У прокариотической клетки нет ядра и других органоидов, имеющих мембранную оболочку (митохондрий, эндоплазматического ретикулума, комплекса Гольджи).

Также характерными чертами прокариотов являются следующее:

  1. ДНК без оболочки и не образует связей с белками. Информация передаётся и считывается непрерывно.
  2. Все прокариоты – гаплоидные организмы.
  3. Ферменты располагаются в свободном состоянии (диффузно).
  4. Прокариоты обладают способностью к спорообразованию при неблагоприятных условиях.
  5. Наличие плазмид – мелких внехромосомных молекул ДНК. Их функция — передача генетической информации, повышение устойчивости прокариота ко многим агрессивным факторам.
  6. Наличие жгутиков и пилей – внешних белковых образований необходимых для передвижения.
  7. Газовые вакуоли – полости. За счёт них организм способен передвигаться в толще воды.
  8. Клеточная стенка у прокариот (именно бактерий) состоит из муреина.
  9. Основными способами получения энергии у прокариот являются хемо- и фотосинтез.

К ним относятся бактерии и археи. Примеры прокариотов: спирохеты, протеобактерии, цианобактерии, кренархеоты.

[warning]Несмотря на то, что у прокариот отсутствует ядро, они имеют его эквивалент – нуклеоид (кольцевую молекулу ДНК, лишённую оболочек), и свободные ДНК в виде плазмид.[/warning]

Строение прокариотической клетки

Бактерии

Представители этого царства являются одними из самых древних жителей Земли и обладают высокой выживаемостью в экстремальных условиях.

Различают грамположительные и грамотрицательные бактерии. Их главное отличие заключается в строении мембраны клеток. Грамположительные имеют более толстую оболочку, до 80% состоит из муреиновой основы, а также полисахаридов и полипептидов. При окрашивании по Граму они дают фиолетовый цвет. Большинство этих бактерий являются возбудителями заболеваний. Грамотрицательные же имеют более тонкую стенку, которая отделена от мембраны периплазматическим пространством. Однако такая оболочка обладает повышенной прочностью и гораздо сильнее противостоит воздействию антител.

Бактерии в природе играют очень большую роль:

  1. Цианобактерии (сине-зелёные водоросли) помогают поддерживать необходимый уровень кислорода в атмосфере. Они образуют больше половины всего О2 на Земле.
  2. Способствуют разложению органических останков, тем самым принимая участие в круговороте всех веществ, участвуют в образовании почвы.
  3. Фиксаторы азота на корнях бобовых.
  4. Очищают воды от отходов, к примеру, металлургической промышленности.
  5. Являются частью микрофлоры живых организмов, помогая максимально усваивать питательные вещества.
  6. Используются в пищевой промышленности для сбраживания Так получают сыры, творог, алкоголь, тесто.

[warning]Помимо положительного значения бактерии играют и отрицательную роль. Многие из них вызывают смертельно опасные заболевания, такие как холера, брюшной тиф, сифилис, туберкулёз.[/warning]

Бактерии

Археи

Ранее их объединяли с бактериями в единое царство Дробянок. Однако со временем выяснилось, что археи имеют свой индивидуальный путь эволюции и сильно отличаются от остальных микроорганизмов своим биохимическим составом и метаболизмом. Выделяют до 5 типов, самыми изученными считаются эвриархеоты и кренархеоты. Особенности архей таковы:

  • большинство из них являются хемоавтотрофами – синтезируют органические вещества из углекислого газа, сахара, аммиака, ионов металлов и водорода;
  • играют ключевую роль в круговороте азота и углерода;
  • участвуют в пищеварении в организмах человека и многих жвачных;
  • обладают более стабильной и прочной мембранной оболочкой за счёт наличия эфирных связей в глицерин-эфирных липидах. Это позволяет археям жить в сильнощелочных или кислых средах, а также при условии высоких температур;
  • клеточная стенка, в отличие от бактерий, не содержит пептидогликана и состоит из псевдомуреина.

Археи

Строение эукариотов

Эукариоты представляют собой надцарство организмов, в клетках которых содержится ядро. Кроме архей и бактерий все живые существа на Земле являются эукариотами (к примеру, растения, простейшие, животные). Клетки могут сильно отличаться по своей форме, строению, размерам и выполняемым функциям. Несмотря на это эукариоты сходны по основам жизнедеятельности, метаболизму, росту, развитию, способности к раздражению и изменчивости.

Эукариоты могут превышать в размерах прокариотические в сотни и тысячи раз. Они включают в себя ядро и цитоплазму с многочисленными мембранными и немембранными органоидами. К мембранным относятся: эндоплазматический ретикулум, лизосомы, комплекс Гольджи, митохондрии, пластиды. Немембранные: рибосомы, клеточный центр, микротрубочки, микрофиламенты.

 

Строение эукариотов

Проведем сравнение клеток эукариотов разных царств.

К надцарству эукариот относятся царства:

  • простейшие. Гетеротрофы, некоторые способны к фотосинтезу (водоросли). Размножаются бесполым, половым путём и простым способом на две части. У большинства клеточная стенка отсутствует;
  • растения. Являются продуцентами, основной способ получения энергии – фотосинтез. Большая часть растений неподвижны, размножаются бесполым, половым и вегетативным путём. Клеточная стенка эукариота состоит из целлюлозы;
  • грибы. Многоклеточные. Различают низшие и высшие. Являются гетеротрофными организмами, не могут самостоятельно передвигаться. Размножаются бесполым, половым и вегетативным путём. Запасают гликоген и имеют прочную клеточную стенку из хитина;
  • животные. Различают 10 типов: губки, черви, членистоногие, иглокожие, хордовые и другие. Являются гетеротрофными организмами. Способны к самостоятельному передвижению. Основное запасающее вещество – гликоген. Оболочка клеток состоит из хитина, также как у грибов. Главный способ размножения – половой.

Таблица: Сравнительная характеристика растительной и животной клетки

Строение Клетка растения Клетка животного
Клеточная стенка Целлюлоза Состоит из гликокаликса — тонкого слоя белков, углеводов и липидов.
Местоположение ядра Расположено ближе к стенке Расположено в центральной части
Клеточный центр Исключительно у низших водорослей Присутствует
Вакуоли Содержат клеточный сок Сократительные и пищеварительные.
Запасное вещество Крахмал Гликоген
Пластиды Три вида: хлоропласты, хромопласты, лейкопласты Отсутствуют
Питание Автотрофное Гетеротрофное

Сравнение прокариот и эукариот

Особенности строения прокариотов и эукариотов значительны, однако одно из главных различий касается хранения генетического материала и способа получения энергии.

Прокариоты и эукариоты фотосинтезируют по-разному. У прокариот этот процесс проходит на выростах мембраны (хроматофорах), уложенных в отдельные стопки. Бактерии не имеют фторой фотосистемы, поэтому не выделяют кислород, в отличие от сине-зелёных водорослей, которые образуют его при фотолизе. Источниками водорода у прокариот служат сероводород, Н2, разные органические вещества и вода. Основными пигментами являются бактериохлорофилл (у бактерий), хлорофилл и фикобилины (у цианобактерий).

К фотосинтезу из всех эукариот способны только растения. У них имеются специальные образования – хлоропласты, содержащие мембраны, уложенные в граны или ламеллы. Наличие фотосистемы II позволяет выделять кислород в атмосферу при процессе фотолиза воды. Источником молекул водорода служит только вода.

[advice]Главным пигментов является хлорофилл, а фикобилины присутствуют лишь у красных водорослей.[/advice]

Основные различия и характерные признаки прокариотов и эукариотов представлены в таблице ниже.

Таблица: Сходства и различия прокариотов и эукариотов

Сравнение Прокариоты Эукариоты
Время появления Более 3,5 млрд. лет Около 1,2 млрд. лет
Размеры клеток До 10 мкм От 10 до 100 мкм
Капсула Есть. Выполняет защитную функцию. Связана с клеточной стенкой Отсутствует
Плазматическая мембрана Есть Есть
Клеточная стенка Состоит из пектина или муреина Есть, кроме животных
Хромосомы Вместо них кольцевая ДНК. Трансляция и транскрипция проходят в цитоплазме. Линейные молекулы ДНК. Трансляция проходит в цитоплазме, а транскрипция в ядре.
Рибосомы Мелкие 70S-типа. Расположены в цитоплазме. Крупные 80S-типа, могут прикрепляться к эндоплазматической сети, находиться в пластидах и митохондриях.
Органоид с мембранной оболочкой Отсутствуют. Есть выросты мембраны — мезосомы Есть: митохондрии, комплекс Гольджи, клеточный центр, ЭПС
Цитоплазма Есть Есть
Лизосомы Отсутствуют Есть
Вакуоли Газовые (аэросомы) Есть
Хлоропласты Отсутствуют. Фотосинтез проходит в бактериохлорофиллах Присутствуют только у растений
Плазмиды Есть Отсутствуют
Ядро Отсутствует Есть
Микрофиламенты и микротрубочки. Отсутствуют Есть
Способы деления Перетяжка, почкование, коньюгация Митоз, мейоз
Взаимодействие или контакты Отсутствуют Плазмодесмы, десмосомы или септы
Типы питания клеток Фотоавтотрофный, фотогетеротрофный, хемоавтотрофный, хемогетеротрофный Фототрофный (у растений) эндоцитоз и фагоцитоз (у остальных)

Отличия прокариот и эукариот:

Сходство и различия прокариотических и эукариотических клеток:

Сравнение прокариотического и эукариотического организма достаточно трудоёмкий процесс, требующий рассмотрения множества нюансов. Они имеют между собой много общего в плане строения, протекающих процессов и свойств всего живого. Различия же кроются в выполняемых функциях, способах питания и внутренней организации. Тот, кто интересуется данной темой, может воспользоваться данной информацией.

Эукариоты и прокариоты: краткая сравнительная характеристика, таблица сходств и различий клеток

На Земле существует всего два типа организмов: эукариоты и прокариоты. Они сильно различаются по своему строению, происхождению и эволюционному развитию, что будет подробно рассмотрено далее….

Признаки прокариотической клетки

Прокариоты по-другому называют доядерными. У прокариотической клетки нет ядра и других органоидов, имеющих мембранную оболочку (митохондрий, эндоплазматического ретикулума, комплекса Гольджи).

Также характерными чертами для них являются следующее:

  1. ДНК без оболочки и не образует связей с белками. Информация передаётся и считывается непрерывно.
  2. Все прокариоты – гаплоидные организмы.
  3. Ферменты располагаются в свободном состоянии (диффузно).
  4. Обладают способностью к спорообразованию при неблагоприятных условиях.
  5. Наличие плазмид – мелких внехромосомных молекул ДНК. Их функция передача генетической информации, повышение устойчивости ко многим агрессивным факторам.
  6. Наличие жгутиков и пилей – внешних белковых образований необходимых для передвижения.
  7. Газовые вакуоли – полости. За счёт них организм способен передвигаться в толще воды.
  8. Клеточная стенка у прокариот (именно бактерий) состоит из муреина.
  9. Основными способами получения энергии у прокариот являются хемо- и фотосинтез.

К ним относятся бактерии и археи. Примеры прокариотов: спирохеты, протеобактерии, цианобактерии, кренархеоты.

Внимание! Несмотря на то, что у прокариот отсутствует ядро, они имеют его эквивалент – нуклеоид (кольцевую молекулу ДНК, лишённую оболочек), и свободные ДНК в виде плазмид. Строение прокариотической клетки

Бактерии

Представители этого царства являются одними из самых древних жителей Земли и обладают высокой выживаемостью в экстремальных условия.

Различают грамположительные и грамотрицательные бактерии. Их главное отличие заключается в строении мембраны клеток. Грамположительные имеют более толстую оболочку, до 80% состоит из муреиновой основы, а также полисахаридов и полипептидов. При окрашивании по Граму они дают фиолетовый цвет. Большинство этих бактерий являются возбудителями заболеваний. Грамотрицательные же имеют более тонкую стенку, которая отделена от мембраны периплазматическим пространством. Однако такая оболочка обладает повышенной прочностью и гораздо сильнее противостоит воздействию антител.

Бактерии в природе играют очень большую роль:

  1. Цианобактерии (сине-зелёные водоросли) помогают поддерживать необходимый уровень кислорода в атмосфере. Они образуют больше половины всего О2 на Земле.
  2. Способствуют разложению органических останков, тем самым принимая участие в круговороте всех веществ, участвуют в образовании почвы.
  3. Фиксаторы азота на корнях бобовых.
  4. Очищают воды от отходов, к примеру, металлургической промышленности.
  5. Являются частью микрофлоры живых организмов, помогая максимально усваивать питательные вещества.
  6. Используются в пищевой промышленности для сбраживания Так получают сыры, творог, алкоголь, тесто.

Внимание! Помимо положительного значения бактерии играют и отрицательную роль. Многие из них вызывают смертельно опасные заболевания, такие как холера, брюшной тиф, сифилис, туберкулёз. Бактерии

Археи

Ранее их объединяли с бактериями в единое царство Дробянок. Однако со временем выяснилось, что археи имеют свой индивидуальный путь эволюции и сильно отличаются от остальных микроорганизмов своим биохимическим составом и метаболизмом. Выделяют до 5 типов, самыми изученными считаются эвриархеоты и кренархеоты. Особенности архей таковы:

  • большинство из них являются хемоавтотрофами – синтезируют органические вещества из углекислого газа, сахара, аммиака, ионов металлов и водорода,
  • играют ключевую роль в круговороте азота и углерода,
  • участвуют в пищеварении в организмах человека и многих жвачных,
  • обладают более стабильной и прочной мембранной оболочкой за счёт наличия эфирных связей в глицерин-эфирных липидах. Это позволяет археям жить в сильнощелочных или кислых средах, а также при условии высоких температур,
  • клеточная стенка, в отличие от бактерий, не содержит пептидогликана и состоит из псевдомуреина.

Археи

Строение эукариотов

Эукариоты представляют собой надцарство организмов, в клетках которых содержится ядро. Кроме архей и бактерий все живые существа на Земле являются эукариотами (к примеру, растения, простейшие, животные). Клетки могут сильно отличаться по своей форме, строению, размерам и выполняемым функциям. Несмотря на это они сходны по основам жизнедеятельности, метаболизму, росту, развитию, способности к раздражению и изменчивости.

Эукариотические клетки могут превышать в размерах прокариотические в сотни и тысячи раз. Они включают в себя ядро и цитоплазму с многочисленными мембранными и немембранными органоидами. К мембранным относятся: эндоплазматический ретикулум, лизосомы, комплекс Гольджи, митохондрии, пластиды. Немембранные: рибосомы, клеточный центр, микротрубочки, микрофиламенты.

Строение эукариотов

Проведем сравнение клеток эукариотов разных царств.

К надцарству эукариот относятся царства:

  • простейшие. Гетеротрофы, некоторые способны к фотосинтезу (водоросли). Размножаются бесполым, половым путём и простым способом на две части. У большинства клеточная стенка отсутствует,
  • растения. Являются продуцентами, основной способ получения энергии – фотосинтез. Большая часть растений неподвижны, размножаются бесполым, половым и вегетативным путём. Клеточная стенка состоит из целлюлозы,
  • грибы. Многоклеточные. Различают низшие и высшие. Являются гетеротрофными организмами, не могут самостоятельно передвигаться. Размножаются бесполым, половым и вегетативным путём. Запасают гликоген и имеют прочную клеточную стенку из хитина,
  • животные. Различают 10 типов: губки, черви, членистоногие, иглокожие, хордовые и другие. Являются гетеротрофными организмами. Способны к самостоятельному передвижению. Основное запасающее вещество – гликоген. Оболочка клеток состоит из хитина, также как у грибов. Главный способ размножения – половой.

Таблица: Сравнительная характеристика растительной и животной клетки

Строение Клетка растения Клетка животного
Клеточная стенка Целлюлоза Состоит из гликокаликса тонкого слоя белков, углеводов и липидов.
Местоположение ядра Расположено ближе к стенке Расположено в центральной части
Клеточный центр Исключительно у низших водорослей Присутствует
Вакуоли Содержат клеточный сок Сократительные и пищеварительные.
Запасное вещество Крахмал Гликоген
Пластиды Три вида: хлоропласты, хромопласты, лейкопласты Отсутствуют
Питание Автотрофное Гетеротрофное

Сравнение прокариот и эукариот

Особенности строения прокариотической и эукариотической клеток значительны, однако одно из главных различий касается хранения генетического материала и способа получения энергии.

Прокариоты и эукариоты фотосинтезируют по-разному. У прокариот этот процесс проходит на выростах мембраны (хроматофорах), уложенных в отдельные стопки. Бактерии не имеют фторой фотосистемы, поэтому не выделяют кислород, в отличие от сине-зелёных водорослей, которые образуют его при фотолизе. Источниками водорода у прокариот служат сероводород, Н2, разные органические вещества и вода. Основными пигментами являются бактериохлорофилл (у бактерий), хлорофилл и фикобилины (у цианобактерий).

К фотосинтезу из всех эукариот способны только растения. У них имеются специальные образования – хлоропласты, содержащие мембраны, уложенные в граны или ламеллы. Наличие фотосистемы II позволяет выделять кислород в атмосферу при процессе фотолиза воды. Источником молекул водорода служит только вода. Главным пигментов является хлорофилл, а фикобилины присутствуют лишь у красных водорослей.

Основные различия и характерные признаки прокариотов и эукариотов представлены в таблице ниже.

Таблица: Сходства и различия прокариотов и эукариотов

Сравнение Прокариоты Эукариоты
Время появления Более 3,5 млрд. лет Около 1,2 млрд. лет
Размеры клеток До 10 мкм От 10 до 100 мкм
Капсула Есть. Выполняет защитную функцию. Связана с клеточной стенкой Отсутствует
Плазматическая мембрана Есть Есть
Клеточная стенка Состоит из пектина или муреина Есть, кроме животных
Хромосомы Вместо них кольцевая ДНК. Трансляция и транскрипция проходят в цитоплазме. Линейные молекулы ДНК. Трансляция проходит в цитоплазме, а транскрипция в ядре.
Рибосомы Мелкие 70S-типа. Расположены в цитоплазме. Крупные 80S-типа, могут прикрепляться к эндоплазматической сети, находиться в пластидах и митохондриях.
Органоид с мембранной оболочкой Отсутствуют. Есть выросты мембраны мезосомы Есть: митохондрии, комплекс Гольджи, клеточный центр, ЭПС
Цитоплазма Есть Есть
Лизосомы Отсутствуют Есть
Вакуоли Газовые (аэросомы) Есть
Хлоропласты Отсутствуют. Фотосинтез проходит в бактериохлорофиллах Присутствуют только у растений
Плазмиды Есть Отсутствуют
Ядро Отсутствует Есть
Микрофиламенты и микротрубочки. Отсутствуют Есть
Способы деления Перетяжка, почкование, коньюгация Митоз, мейоз
Взаимодействие или контакты Отсутствуют Плазмодесмы, десмосомы или септы
Типы питания клеток Фотоавтотрофный, фотогетеротрофный, хемоавтотрофный, хемогетеротрофный Фототрофный (у растений) эндоцитоз и фагоцитоз (у остальных)

Отличия прокариот и эукариот

Сходство и различия прокариотических и эукариотических клеток

Вывод

Сравнение прокариотического и эукариотического организма достаточно трудоёмкий процесс, требующий рассмотрения множества нюансов. Для самых ценных любителей анального секса мы как раз и открыли наш портал, который доступен для вас уже сейчас. Здесь каждый может смотреть анал порно в каком угодно качестве. Для этого и существует анальный порно туб , чтобы радовать посетителей крутым контентом. А еще симпатичными телками, некоторые из которых и вовсе пробуют анальный секс первый раз в жизни. Что особенно хорошо видно по их лицам. Они имеют между собой много общего в плане строения, протекающих процессов и свойств всего живого. Различия же кроются в выполняемых функциях, способах питания и внутренней организации. Тот, кто интересуется данной темой, может воспользоваться данной информацией.

Сходства и различия в строении прокариотической и эукариотической клеток

Тип урока: изучение нового материала

Цели: Обеспечить усвоение знаний о строении прокариотических клеток в сравнении с эукариотическими.

Задачи:

  1. Образовательная: расширить представление учащихся о бактериях, о роли различных бактерий в природе, практической значимости в жизни человека;
  2. Развивающая: продолжить развитие у учащихся умения проводить исследования и самостоятельно делать выводы, развивать умение учащихся проводить сравнения разных групп организмов, развивать интерес к многообразию бактерий, привлекать информацию из дополнительных источников.
  3. Воспитательная: продолжить формирование навыков работы в группах, способствовать формированию бережного отношения к природе.

Оборудование:

  1. Компьютер с мультимедийным проектором.
  2. Электронное учебное издание.
  3. Презентация учащихся.
  4. Учебник биологии для 10 класса.
  5. Таблицы: «Бактерии», «Клетка».

Ход урока

I. Организационный момент.

II. Демонстрация перед учащимися пакетов кефира и молока.

Вопрос учащимся: Какая между ними связь? Определение темы урока, задач.

Мы сегодня изучим надцарство Прокариот, к которым относятся и эти кисломолочные бактерии. Мы уже изучили с вами эукариотическую клетку на прошлых уроках. Наши задачи на сегодняшний урок выяснить строение прокариотической клетки и сравнить между собой эти клетки. Давайте сейчас с вами вспомним какие организмы относятся к эукариотам? Какие органоиды присутствуют в эукариотических клетках? Покажите их на таблице «Клетка».

III. Работа учащихся по группам.

Перед учащимися демонстрируются схемы двух клеток (эукариотическая и прокариотическая). Сравнивая их между собой учащиеся выясняют, что прокариоты имеют отличительные особенности строения, заполняют таблицу, делают выводы.

Обсуждение между группами.

Схема прокариотической и эукариотической клеток

признаки прокариоты эукариоты
Ядро    
Рибосомы    
Митохондрии    
Комплекс Гольджи    
ЭПС    
Центриоль    
Лизосомы    
Клеточная оболочка    
Вакуоли    
Мезосомы    
Органоиды движения    

IV. Демонстрация учащимся с помощью мультимедийного проектора электронного учебного урока.

Во время показа учащиеся делают следующие записи в тетради.

Прокариоты

Настоящие бактерии Архебактерии Оксифотобактерии

Строение.

Не имеют ядра, мембранных органоидов, их функции выполняют мезосомы. В состав клеточной стенки входит муреин.

Размножение. Путем деления. Половое размножение встечается редко. При этом бактерии обмениваются как участками хромосом, так и особыми маленькими кольцевыми двуцепочными молекулами ДНК – плазмидами.

При неблагоприятных условиях бактерии образуют споры.

Формы бактерий: кокки, вибрионы, спириллы, стрептококки, сарцины.

По отношению к кислороду: аэробы и анаэробы

По способу питания: гетеротрофы и автотрофы

V. Вопросы к классу:
  • Как называется наука изучающая бактерии?
  • Как бактерии размножаются?
  • Что происходит с бактериями при наступлении неблагоприятных условий?
  • На какие группы делятся бактерии по отношению к кислороду?
  • На какие группы делятся по способу питания?
  • Где встречаются бактерии?
  • Какую роль они играют?
  • Могла ли существовать жизнь на Земле без бактерий?

(Выслушиваются и обсуждаются ответы учащихся).

VI. Проблемный вопрос:

Эукариотические клетки или прокариотические клетки появились первыми в процессе эволюции?

Обсуждаются ответы учащихся.

VII. Выслушиваются группы учащихся с готовыми презентациями.

До проведения данного урока учащимися были выбраны темы проектов, которые они должны были оформить в виде презентаций.

VIII. Разноуровневые задания по новой теме.

Приложение.

IX. Вывод.

Таблица по биологии «Сравнительная характеристика прокариот и эукариот»

Тема урока: «Сравнительная характеристика прокариот и эукариот» (запишите тему в тетради)

Ход работы:

1.     На основании изученных органоидов клетки, необходимо составить полное представление о строение прокариотических и эукариотических клетках.

2.     На основании сравнения строения этих клеток, сделайте вывод:

Имеются ли принципиальные отличия между прокариотами и эукариотами? Ответ обоснуйте (задание устно)!

3.     Заполните таблицу в тетради:

Признак для сравнения

Прокариоты

Эукариоты

1.Форма ДНК

Кольцевая ДНК  находится в цитоплазме

Линейные молекулы ДНК,связанные с белками, образуют хромосомы внутри ядра

2.Мембранность органоидов

Органелл мало, ни одна не имеет двойной мембраны

Двумембранные органоиды: митохондрии, пластиды,ядро

3.Наличие вакуоли

нет

есть

4.Наличие цитоскелета

нет

Сложное строение цитоскелета

5. Многоклеточность

нет

есть

6.Фотосинтез (виды)

Анаэробный: фотосинтезирующий пигмент-бактериохлорофилл.

Кислород в этом виде фотосинтеза не выделяется.

Характерен для фотосинтезирующих бактерий (Подцарство Настоящие бактерии)

Аэробный:

Характерен для всех оксифотобактерий, протекает с выделение кислорода

Аэробный:

У растений ,содержащих хлорофилл

По типу хлорофилла:

 а и b – (высшие растения и зелёные водоросли)

 а и d- (красные водоросли)

а и c- (золотистые, диатомовые, жёлто-зелёные, бурые водоросли)

7.Наличие оболочки (вещества)

Прочная, состоит из углеводов

Жесткая:

·        У растений из целлюлозы

·        У грибов из хитина

8.Наличие митохондрий

нет

есть

9. Наличие комплекса Гольджи

нет

есть

10. Наличие ЭПС

нет

есть

 

4.     Какие из органоидов клетки видны в световой микроскоп? Почему?

 Ответ: В световой микроскоп можно увидеть органоиды размером более 200нм (ядро, хромосомы, клеточная оболочка, хлоропласты, митохондрии, Аппарат Гольджи, вакуоли)

Вывод: Клетки эукариот более сложно устроены, по сравнению с прокариотами. Прокариоты не приспособлены для сложных реакций и процессов жизнедеятельности.

 

Домашнее задание: по изученному материалу, заполнить таблицу, и отправить мне ее на мою электронную почту до 30 декабря (включительно).

 

Ответ на вопрос (устно)

Имеются ли принципиальные отличия между прокариотами и эукариотами? Ответ обоснуйте

-У прокариот нет ядра, у эукариот есть

-У прокариот нет мембранных органоидов, у эукариот имеются эндоплазматическая сеть, митохондрии и пластиды, Аппарат Гольджи.

-Для эукариот нужен для дыхания кислород, прокариоты дышат без участия кислорода (анаэробы)

-Процессы жизнедеятельности эукариот протекают сложнее, чем у прокариот

Сравнительная характеристика строения клеток прокариот и эукариот

Замечание 1

Все известные одноклеточные и многоклеточные организмы делят на две группы – прокариоты и эукариоты.

Для животных клеток, клеток большинства видов растений и грибов характерны интерфазное ядро и типичные для всех клеток органоиды. Эти организмы называют ядерными, или эукариотами.

Другая, меньшая по численности группа организмов, и, наверное, по происхождению более древняя, называется прокариоты (доядерные). Это бактерии и сине-зелёные водоросли (цианобактерии), у которых нет настоящего ядра и многих органоидов цитоплазмы.

Клетки прокариот

Клетки прокариотов имеют относительно простое строение. В прокариотической клетке нет настоящего ядра, ядрышка и хромосом. Вместо клеточного ядра есть его эквивалент – нуклеоид (подобное ядру образование), лишённый оболочки и состоящий из одной единственной кольцевой молекулы ДНК, связанной с очень небольшим количеством белка. Это скопление нуклеиновых кислот и белков, лежащих в цитоплазме, и не отделённых от неё мембраной.

Замечание 2

Именно этот признак является решающим при делении клеток на прокариотические (доядерные) и эукариотические (ядерные).

Прокариотические клетки не имеют внутренних мембран, кроме вмятин плазмолеммы. Это означает, что у них отсутствуют такие органеллы как митохондрии, эндоплазматическая сеть, хлоропласты, лизосомы и комплекс Гольджи, которые окружены мембраной и присутствуют в эукариотических клетках. Нет также вакуоль. Из органелл там есть лишь более мелкие, чем у клеток эукариот, рибосомы.

Клетки прокариот покрыты плотной клеточной стенкой и часто слизистой капсулой.

В состав клеточной стенки входит муреин. Его молекула состоит из параллельно расположенных полисахаридных цепей, сшитых друг с другом короткими цепями пептидов.

Плазматическая мембрана может прогибаться внутрь цитоплазмы, образуя мезосомы. На мембранах мезосом расположены окислительно – восстановительные ферменты, а у фотосинтезирующих прокариот – ещё и соответствующие пигменты (бактериохлорофилл у бактерий, хлорофилл a и фикобилины у цианобактерий). Благодаря этому такие мембраны способны выполнять функции митохондрий, хлоропластов и других органелл. Бесполое размножение прокариот осуществляется простым делением клетки пополам.

Готовые работы на аналогичную тему

Клетки эукариот

Замечание 3

Клетки эукариот более сложного строения, хотя содержат те же основные структурные компоненты (клеточная стенка, плазмолемма, цитоплазма), что и прокариотические клетки.

Все эукариотические клетки разделены на компартменты — реакционные пространства – многочисленными мембранами. В этих отсеках независимо друг от друга одновременно происходят различные химические реакции.

В клетке главные функции распределены между ядром и различными органеллами — митохондриями, рибосомами, комплексом Гольджи и пр. Ядро, пластиды и митохондрии отграничены от цитоплазмы двумембранной оболочкой. Ядро клетки содержит генетический материал. Хлоропласты растений в основном выполняют функцию улавливания солнечной энергии и превращают её на химическую энергию углеводов в процессе фотосинтеза, а митохондрии вырабатывают энергию расщепляя углеводы, жиры, белки и другие органические соединения.

К мембранным системам цитоплазмы клеток эукариот относятся эндоплазматическая сетка и комплекс Гольджи, необходимые для осуществления жизненных процессов клетки. Лизосомы, пероксисомы и вакуоли так же выполняют специфические функции.

Только хромосомы, рибосомы, микротрубочки и микрофиламенты немембранного происхождения.

Делятся эукариотические клетки путём митоза.

Эукариотическая клетка против прокариотической клетки — разница и сравнение

Различие между прокариот и эукариот считается наиболее важным различием между группами организмов. Эукариотические клетки содержат связанные с мембраной органеллы, такие как ядро, а прокариотические клетки — нет. Различия в клеточной структуре прокариот и эукариот включают наличие митохондрий и хлоропластов, клеточной стенки и структуры хромосомной ДНК.

Прокариоты были единственной формой жизни на Земле в течение миллионов лет, пока в процессе эволюции не появились более сложные эукариотические клетки.

Таблица сравнения

Различия — Сходства —

Сравнительная таблица эукариотических клеток и прокариотических клеток
Эукариотическая клетка Прокариотическая клетка
Ядро Присутствует Отсутствует
Количество хромосом Более одной Одна, но не настоящая хромосома: плазмиды
Тип ячейки Обычно многоклеточный Обычно одноклеточные (некоторые цианобактерии могут быть многоклеточными)
Ядро, связанное с истинной мембраной Настоящее Отсутствует
Пример Животные и растения Бактерии и археи
Генетическая рекомбинация Мейоз и слияние гамет Частичный ненаправленный перенос ДНК
Лизосомы и пероксисомы Присутствуют Отсутствует
Микротрубочки Присутствуют Отсутствует или редко
Эндоплазматическая сеть Присутствует Отсутствует
Митохондрии Присутствуют Отсутствует
Цитоскелет Присутствует Может отсутствовать
Обертывание ДНК на белках. Эукариоты обертывают свою ДНК вокруг белков, называемых гистонами. Множественные белки действуют вместе, свертывая и конденсируя прокариотическую ДНК. Сложенная ДНК затем организуется в различные конформации, которые суперспираются и наматываются вокруг тетрамеров белка HU.
Рибосомы более крупные меньше
Пузырьки Есть Настоящее время
Аппарат Гольджи Подарок Отсутствует
Хлоропласты Присутствуют (в растениях) Отсутствует; хлорофилл разбросан по цитоплазме
Жгутики Микроскопические размеры; мембраносвязанная; обычно располагаются в виде девяти дублетов, окружающих два синглета Субмикроскопический размер, состоит только из одного волокна
Проницаемость ядерной мембраны Селективная нет
Плазменная мембрана со стероидом Да Обычно нет
Клеточная стенка Только в клетках растений и грибах (химически проще) Обычно химически сложный
Пылесосы Присутствуют Настоящее время
Размер ячейки 10-100 мкм 1–10 мкм

Определение эукариот и прокариот

Prokaryotes (pro-KAR-ee-ot-es) (от древнегреческого pro- до + карион орех или ядро, относящееся к ядру клетки, + суффикс -otos , мн. -otes ; также пишется «прокариоты») — это организмы без клеточного ядра (= карион) или любых других мембраносвязанных органелл. Большинство из них одноклеточные, но некоторые прокариоты многоклеточные.

Эукариоты (IPA: [juːˈkæɹɪɒt]) — это организмы, клетки которых организованы в сложные структуры с помощью внутренних мембран и цитоскелета. Наиболее характерной мембраносвязанной структурой является ядро. Эта особенность дает им название (также пишется «эукариот»), которое происходит от греческого ευ, означающего «хороший / истинный», и κάρυον, означающего орех, относящегося к ядру.Животные, растения, грибы и простейшие являются эукариотами.

Различия между эукариотическими и прокариотическими клетками

Разница между строением прокариот и эукариот настолько велика, что считается наиболее важным различием между группами организмов.

  • Самое фундаментальное отличие состоит в том, что у эукариот действительно есть «настоящие» ядра, содержащие их ДНК, тогда как генетический материал прокариот не связан с мембраной.
  • У эукариот митохондрии и хлоропласты выполняют различные метаболические процессы и, как полагают, произошли от эндосимбиотических бактерий. У прокариот аналогичные процессы происходят через клеточную мембрану; эндосимбионты крайне редки.
  • Клеточные стенки прокариот обычно состоят из молекулы (пептидогликана), отличной от молекулы эукариот (многие эукариоты вообще не имеют клеточной стенки).
  • Прокариоты обычно намного меньше эукариотических клеток.
  • Прокариоты также отличаются от эукариот тем, что они содержат только одну петлю стабильной хромосомной ДНК, хранящейся в области, называемой нуклеоидом, в то время как ДНК эукариотов находится на прочно связанных и организованных хромосомах. Хотя у некоторых эукариот есть сателлитные структуры ДНК, называемые плазмидами, они обычно рассматриваются как характеристика прокариот, и многие важные гены прокариот хранятся на плазмидах.
  • Прокариоты имеют большее отношение площади поверхности к объему, что дает им более высокую скорость метаболизма, более высокую скорость роста и, следовательно, более короткое время генерации по сравнению с эукариотами.
  • Гены
    • Прокариоты также отличаются от эукариот структурой, упаковкой, плотностью и расположением генов на хромосоме. Прокариоты имеют невероятно компактные геномы по сравнению с эукариотами, в основном потому, что в генах прокариот отсутствуют интроны и большие некодирующие области между каждым геном.
    • В то время как почти 95% генома человека не кодирует белки или РНК и не включает промотор гена, почти весь геном прокариот кодирует или что-то контролирует.
    • Гены прокариот также экспрессируются группами, известными как опероны, а не индивидуально, как у эукариот.
    • В прокариотной клетке все гены в опероне (три в случае знаменитого lac-оперона) транскрибируются на одном и том же участке РНК, а затем превращаются в отдельные белки, тогда как если бы эти гены были нативными для эукариот, каждый из них был бы имеют собственный промотор и транскрибируются на собственной цепи мРНК. Эта меньшая степень контроля над экспрессией генов способствует простоте прокариот по сравнению с эукариотами.

Список литературы

Поделитесь этим сравнением:

Если вы дочитали до этого места, подписывайтесь на нас:

«Эукариотическая клетка против прокариотической клетки». Diffen.com. ООО «Диффен», н.д. Интернет. 7 ноября 2021 г. <>

Сравнение прокариотических и эукариотических клеток

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Назовите примеры прокариотических и эукариотических организмов
  • Сравнить и сопоставить прокариотические клетки и эукариотические клетки
  • Опишите относительные размеры различных типов ячеек

Клетки делятся на две большие категории: прокариотические и эукариотические.Преимущественно одноклеточные организмы из доменов Бактерии и Археи классифицируются как прокариоты ( про — = раньше; — карион — = ядро). Клетки животных, растительные клетки, грибы и простейшие являются эукариотами ( eu — = верно).

Компоненты прокариотических клеток

Все клетки имеют четыре общих компонента: 1) плазматическую мембрану, внешнее покрытие, отделяющее внутреннюю часть клетки от окружающей среды; 2) цитоплазма, состоящая из желеобразной области внутри клетки, в которой находятся другие клеточные компоненты; 3) ДНК, генетический материал клетки; и 4) рибосомы, частицы, синтезирующие белки.Однако прокариоты несколько отличаются от эукариотических клеток.

Рис. 1. На этом рисунке показана обобщенная структура прокариотической клетки.

Прокариотическая клетка — это простой одноклеточный (одноклеточный) организм, в котором отсутствует ядро ​​или любая другая мембраносвязанная органелла. Вскоре мы увидим, что у эукариот это значительно отличается. Прокариотическая ДНК находится в центральной части клетки: затемненная область, называемая нуклеоидом (рис. 1).

В отличие от архей и эукариот, бактерии имеют клеточную стенку из пептидогликана, состоящую из сахаров и аминокислот, а многие из них имеют полисахаридную капсулу (рис. 1).Клеточная стенка действует как дополнительный слой защиты, помогает клетке сохранять свою форму и предотвращает обезвоживание. Капсула позволяет клетке прикрепляться к поверхностям в окружающей среде. У некоторых прокариот есть жгутики, пили или фимбрии. Жгутики используются для передвижения. Пили используются для обмена генетическим материалом во время типа воспроизводства, называемого конъюгацией. Фимбрии — это белковые придатки, которые бактерии используют для прикрепления к другим клеткам.

Эукариотические клетки

В природе взаимосвязь между формой и функцией очевидна на всех уровнях, включая уровень клетки, и это станет ясно, когда мы исследуем эукариотические клетки.Принцип «форма следует за функцией» встречается во многих контекстах. Например, птицы и рыбы имеют обтекаемые тела, которые позволяют им быстро перемещаться в среде, в которой они живут, будь то воздух или вода. Это означает, что, в общем, можно вывести функцию структуры, глядя на ее форму, потому что они совпадают.

Эукариотическая клетка — это клетка, которая имеет связанное с мембраной ядро ​​и другие связанные с мембраной компартменты или мешочки, называемые органеллами, которые выполняют специализированные функции.Слово эукариотическое означает «истинное ядро» или «истинное ядро», имея в виду присутствие в этих клетках связанного с мембраной ядра. Слово «органелла» означает «маленький орган», и, как уже упоминалось, органеллы обладают специализированными клеточными функциями, так же как органы вашего тела имеют специализированные функции.

Размер ячейки

При диаметре 0,1–5,0 мкм прокариотические клетки значительно меньше эукариотических клеток, диаметр которых варьируется от 10 до 100 мкм (рис. 2). Небольшой размер прокариот позволяет ионам и органическим молекулам, которые входят в них, быстро распространяться в другие части клетки.Точно так же любые отходы, образующиеся в прокариотической клетке, могут быстро уйти. Однако более крупные эукариотические клетки развили различные структурные адаптации для улучшения клеточного транспорта. Действительно, большой размер этих клеток был бы невозможен без этих приспособлений. В общем, размер ячейки ограничен, потому что объем увеличивается намного быстрее, чем площадь поверхности ячейки. По мере того, как ячейка становится больше, ячейке становится все труднее и труднее получать достаточное количество материалов для поддержки процессов внутри ячейки, потому что относительный размер площади поверхности, через которую должны транспортироваться материалы, уменьшается.

Рис. 2. На этом рисунке показаны относительные размеры различных типов ячеек и клеточных компонентов. Взрослый человек показан для сравнения.

Сводка раздела

Прокариоты — это преимущественно одноклеточные организмы из доменов Бактерии и Археи. Все прокариоты имеют плазматические мембраны, цитоплазму, рибосомы, клеточную стенку, ДНК и не имеют мембраносвязанных органелл. У многих также есть полисахаридные капсулы. Прокариотические клетки имеют диаметр от 0,1 до 5,0 мкм.

Подобно прокариотической клетке, эукариотическая клетка имеет плазматическую мембрану, цитоплазму и рибосомы, но эукариотическая клетка обычно больше прокариотической клетки, имеет истинное ядро ​​(то есть ее ДНК окружена мембраной) и имеет другую мембрану. -связанные органеллы, которые позволяют разделить функции.Эукариотические клетки, как правило, в 10-100 раз больше прокариотических клеток.

Дополнительный вопрос самопроверки

1. Опишите структуры, характерные для прокариотической клетки.

Ответ

1. Прокариотические клетки окружены плазматической мембраной и имеют ДНК, цитоплазму и рибосомы, как и эукариотические клетки. У них также есть клеточные стенки и может быть клеточная капсула. Прокариоты имеют одну большую хромосому, не окруженную ядерной мембраной.Прокариоты могут иметь жгутики или подвижность, пили для конъюгации и фимбрии для прикрепления к поверхностям.

3.2 Сравнение прокариотических и эукариотических клеток — концепции биологии

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:
  • Назовите примеры прокариотических и эукариотических организмов
  • Сравнить и сопоставить прокариотические клетки и эукариотические клетки
  • Опишите относительные размеры различных типов ячеек

Клетки делятся на две большие категории: прокариотические и эукариотические.Преимущественно одноклеточные организмы из доменов Бактерии и Археи классифицируются как прокариоты ( про — = раньше; — карион — = ядро). Клетки животных, клетки растений, грибы и простейшие являются эукариотами ( eu — = верно).

Компоненты прокариотических клеток

Все клетки имеют четыре общих компонента: 1) плазматическую мембрану, внешнее покрытие, отделяющее внутреннюю часть клетки от окружающей среды; 2) цитоплазма, состоящая из желеобразной области внутри клетки, в которой находятся другие клеточные компоненты; 3) ДНК, генетический материал клетки; и 4) рибосомы, частицы, синтезирующие белки.Однако прокариоты несколько отличаются от эукариотических клеток.

Прокариотическая клетка — это простой одноклеточный (одноклеточный) организм, в котором отсутствует ядро ​​или любая другая мембраносвязанная органелла. Вскоре мы увидим, что у эукариот это значительно отличается. Прокариотическая ДНК находится в центральной части клетки: затемненная область, называемая нуклеоидом (рис. 3.5).

Фигура 3.5 На этом рисунке показана обобщенная структура прокариотической клетки.

В отличие от архей и эукариот, бактерии имеют клеточную стенку из пептидогликана, состоящую из сахаров и аминокислот, а многие из них имеют полисахаридную капсулу (рис. 3.5). Клеточная стенка действует как дополнительный слой защиты, помогает клетке сохранять свою форму и предотвращает обезвоживание. Капсула позволяет клетке прикрепляться к поверхностям в окружающей среде. У некоторых прокариот есть жгутики, пили или фимбрии. Жгутики используются для передвижения, в то время как большинство пилей используются для обмена генетическим материалом во время типа воспроизводства, называемого конъюгацией.

Эукариотические клетки

В природе взаимосвязь между формой и функцией очевидна на всех уровнях, включая уровень клетки, и это станет ясно, когда мы исследуем эукариотические клетки. Принцип «форма следует за функцией» встречается во многих контекстах. Например, птицы и рыбы имеют обтекаемые тела, которые позволяют им быстро перемещаться в среде, в которой они живут, будь то воздух или вода. Это означает, что, в общем, можно вывести функцию структуры, глядя на ее форму, потому что они совпадают.

Эукариотическая клетка — это клетка, которая имеет связанное с мембраной ядро ​​и другие связанные с мембраной компартменты или мешочки, называемые органеллами, которые выполняют специализированные функции. Слово эукариотическое означает «истинное ядро» или «истинное ядро», имея в виду присутствие в этих клетках связанного с мембраной ядра. Слово «органелла» означает «маленький орган», и, как уже упоминалось, органеллы обладают специализированными клеточными функциями, так же как органы вашего тела имеют специализированные функции.

Размер ячейки

При 0.1–5,0 мкм в диаметре, прокариотические клетки значительно меньше эукариотических клеток, диаметр которых варьируется от 10 до 100 мкм (рис. 3.6). Небольшой размер прокариот позволяет ионам и органическим молекулам, которые входят в них, быстро распространяться в другие части клетки. Точно так же любые отходы, образующиеся в прокариотической клетке, могут быстро уйти. Однако более крупные эукариотические клетки развили различные структурные адаптации для улучшения клеточного транспорта. Действительно, большой размер этих клеток был бы невозможен без этих приспособлений.В общем, размер ячейки ограничен, потому что объем увеличивается намного быстрее, чем площадь поверхности ячейки. По мере того, как ячейка становится больше, ячейке становится все труднее и труднее приобретать достаточное количество материалов для поддержки процессов внутри ячейки, потому что относительный размер площади поверхности, через которую должны транспортироваться материалы, уменьшается.

Фигура 3,6 На этом рисунке показаны относительные размеры различных типов клеток и клеточных компонентов. Взрослый человек показан для сравнения.

эукариотических и прокариотических клеток: сходства и различия

Эукариоты — это организмы, клетки которых имеют ядро, заключенное в клеточную мембрану, составляющую одну из трех областей жизни, эукариот. К ним относятся многоклеточные организмы, такие как растения, животные и грибы.

Бактерии и археи, две другие области жизни, являются прокариотическими клетками. У них нет мембраносвязанных клеточных компартментов, таких как ядра.

Лукиянова Наталья Френта | Shutterstock

Сходства между эукариотическими и прокариотическими клетками

Клеточная мембрана

Как эукариотические, так и прокариотические клетки несут липидный бислой, который представляет собой набор фосфолипидов и белков, который действует как селективный барьер между внутренней и внешней средой клетки.

Генетический материал

Эукариотические и прокариотические клетки используют дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) в качестве основы для своей генетической информации. Этот генетический материал необходим для регулирования и информирования функции клетки посредством создания РНК путем транскрипции с последующим образованием белков посредством трансляции.

Рибосомы

Рибосомы способствуют трансляции РНК и созданию белка, который необходим для функционирования как эукариотических, так и прокариотических клеток.

Цитоплазма

Цитоплазма — это среда, в которой протекают биохимические реакции клетки, основным компонентом которой является цитозоль.

В эукариотических клетках цитоплазма включает все, что находится между плазматической мембраной и ядерной оболочкой, включая органеллы; материал ядра называется нуклеоплазмой. У прокариот цитоплазма охватывает все, что находится в плазматической мембране, включая цитоскелет и генетический материал.

Строение эукариотической клетки. (Arisa_J / Shutterstock)

Различия между эукариотическими и прокариотическими клетками

Размер ячейки

Эукариотические клетки обычно больше (10 — 100 мкм), чем прокариотические клетки (1 — 10 мкм).

Расположение ячеек

Эукариоты часто бывают многоклеточными, тогда как прокариоты одноклеточными. Однако есть некоторые исключения — одноклеточные эукариоты включают амебы, парамеции, дрожжи.

Истинное мембраносвязанное ядро ​​

Эукариотические клетки имеют истинное ядро, связанное двойной мембраной. Он содержит связанные с ДНК функции большой клетки в меньшем корпусе, чтобы обеспечить близость материалов и повысить эффективность клеточной связи и функций.

Напротив, более мелкие прокариотические клетки не имеют ядра. Материалы уже достаточно близки друг к другу, и есть только «нуклеоид», который является центральной открытой областью клетки, где расположена ДНК.

Структура ДНК

Эукариотическая ДНК является линейной и образует комплекс с упаковывающими белками, называемыми «гистонами», до организации в несколько хромосом

Прокариотическая ДНК является кольцевой, не связана с гистонами и не организована в хромосомы. Прокариотическая клетка проще и требует для функционирования гораздо меньше генов, чем эукариотическая клетка. Следовательно, он содержит только одну кольцевую молекулу ДНК и несколько меньших кругов ДНК (плазмиды).

Строение прокариотической клетки.(В искусстве / Shutterstock)

Органеллы, связанные с мембраной

Эукариотические клетки содержат множество заключенных в мембрану крупных и сложных органелл в цитоплазме, тогда как прокариотические клетки не содержат этих мембраносвязанных органелл.

Это ключевое отличие, поскольку оно обеспечивает высокий уровень внутриклеточного разделения труда и способствует большей сложности, характерной для эукариотических клеток.

Из-за большего размера эукариотических клеток ограничение определенного клеточного процесса меньшей площадью также увеличивает эффективность функций за счет улучшения коммуникации и движения внутри клетки.

Только эукариоты обладают мембраносвязанным ядром и мембраносвязанными органеллами, такими как митохондрии, аппарат Гольджи, лизосомы, пероксисомы и ER.

Размер рибосомы

И эукариотические, и прокариотические клетки содержат много рибосом; однако рибосомы эукариотических клеток больше прокариотических рибосом, то есть 80S по сравнению с 70S.

Эукариотические рибосомы также более сложны, чем прокариотические — они построены из пяти видов рибосомных РНК и примерно восьмидесяти видов белков.Напротив, прокариотические рибосомы состоят только из трех видов рРНК и примерно пятидесяти видов белков.

Цитоскелет

Это многокомпонентная система у эукариот, состоящая из микротрубочек, актиновых филаментов и промежуточных филаментов. Он необходим для поддержания формы ячеек, обеспечения внутренней организации и механической поддержки. Это также имеет первостепенное значение в движении и делении клеток.

Половое размножение

Большинство эукариот размножаются половым путем, в то время как прокариоты размножаются бесполым путем.Половое размножение у эукариот приводит к появлению потомства с генетическим материалом, который представляет собой смесь генома родителей, и во время этого процесса генерируются генетические вариации посредством половой рекомбинации.

С другой стороны, прокариот будет воспроизводить свои клоны посредством бинарного деления и больше полагается на горизонтальный генетический перенос для вариации.

Клеточное деление

Это происходит путем митоза для эукариотических клеток и бинарного деления для прокариотических клеток.

Эукариотические клетки подвергаются митозу, а затем цитокинезу.Это включает в себя множество этапов — ядерная мембрана распадается, затем хромосомы сортируются и разделяются, чтобы каждая дочерняя клетка получила два набора (диплоидное число) хромосом. После этого цитоплазма делится, образуя две генетически идентичные дочерние клетки, то есть цитокинез.

Напротив, прокариоты подвергаются более простому процессу двойного деления. Это происходит быстрее, чем митоз, и включает репликацию ДНК (нуклеоида), хромосомную сегрегацию и, в конечном итоге, разделение клеток на две дочерние клетки, генетически идентичные родительской клетке.В отличие от митоза, этот процесс не затрагивает ядерную оболочку, образование центромеры и веретена.

Дополнительная литература

1.2: Клеточная организация — прокариотические и эукариотические клетки

Цели обучения

  1. Кратко опишите, почему с точки зрения различий в размере клеток эукариотическая клетка структурно более сложна и разделена на части, чем прокариотическая клетка.
  2. Получив описание, определите, является ли клетка прокариотической или эукариотической, и объясните, почему.
  3. Кратко укажите, почему вирусы не считаются прокариотическими или эукариотическими.

Согласно теории клеток, клетка является основной единицей жизни. Все живые организмы состоят из одной или нескольких клеток. В зависимости от организации клеточных структур все живые клетки можно разделить на две группы: прокариотические и эукариотические (также называемые прокариотическими и эукариотическими). Животные, растения, грибы, простейшие и водоросли обладают типами эукариотических клеток. Прокариотические клетки есть только у бактерий.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Бактерии на эпителиальной клетке человека изо рта. Бактерии — это маленькие темно-фиолетовые точки и штрихи на голубой ячейке. Овальная пурпурная масса в центре — это ядро ​​эпителиальной клетки.

Прокариотические клетки обычно намного меньше и проще, чем эукариотические (Рисунок \ (\ PageIndex {1} \)). Фактически, прокариотические клетки могут быть более простыми в структурном отношении из-за своего небольшого размера. Чем меньше размер ячейки, тем больше отношение ее поверхности к объему (площадь поверхности ячейки по сравнению с ее объемом).3 \]

Например, сферическая ячейка диаметром 1 микрометр (мкм) — средний размер кокковой бактерии — имеет отношение поверхности к объему приблизительно 6: 1, в то время как сферическая ячейка диаметром 20 мкм имеет отношение поверхности к объему приблизительно 0,3: 1.

Большое отношение поверхности к объему, наблюдаемое в более мелких прокариотических клетках, означает, что питательные вещества могут легко и быстро достигать любой части внутри клетки. Однако в более крупной эукариотической клетке ограниченная площадь поверхности по сравнению с ее объемом означает, что питательные вещества не могут быстро диффундировать во все внутренние части клетки.Вот почему эукариотическим клеткам требуется множество специализированных внутренних органелл для осуществления метаболизма, обеспечения энергией и транспортировки химических веществ по клетке. Однако оба должны выполнять одни и те же жизненные процессы. Некоторые особенности, отличающие прокариотические и эукариотические клетки, показаны в Таблице \ (\ PageIndex {1} \). Все эти функции будут подробно обсуждены позже в Блоке 1.

Таблица \ (\ PageIndex {1} \): эукариотические и прокариотические клетки

Ядерное тело

эукариотическая клетка

а.Ядерное тело ограничено ядерной мембраной, имеющей поры, соединяющие его с эндоплазматическим ретикулумом (см. Рисунок \ (\ PageIndex {2} \) и рисунок \ (\ PageIndex {3} \)).
г. Он содержит одну или несколько парных линейных хромосом, состоящих из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), связанной с гистоновыми белками).
г. Ядрышко присутствует. Рибосомная РНК (рРНК) транскрибируется и собирается в ядрышке.
г. Ядерное тело называется ядром.

Электронная микрофотография ядра клетки, на которой видно темное ядрышко.(Общественное достояние; Национальный институт общих медицинских наук США / Национальные институты здравоохранения)

прокариотическая клетка

а. Ядерное тело не ограничено ядерной мембраной (см. Рисунок \ (\ PageIndex {4} \)).
г. Обычно он содержит одну кольцевую хромосому, состоящую из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), связанной с гистоноподобными белками.
г. Ядрышка нет.
г. Ядерное тело называется нуклеоидом.

Cell Division

эукариотическая клетка

а.Ядро делится митозом.
г. Гаплоидные (1N) половые клетки у диплоидных или 2N организмов образуются посредством мейоза.

прокариотическая клетка

а. Клетка обычно делится на две части. Митоза нет.
г. Прокариотические клетки гаплоидны. Мейоз не нужен.

Цитоплазматическая мембрана — также известная как клеточная мембрана или плазматическая мембрана

эукариотическая клетка

прокариотическая клетка

а. Цитоплазматическая мембрана (рисунок \ (\ PageIndex {4} \)) представляет собой жидкий бислой фосфолипидов (рисунок \ (\ PageIndex {5} \)), в котором обычно отсутствуют стерины.Бактерии обычно содержат стеролоподобные молекулы, называемые гопаноидами (Рисунок \ (\ PageIndex {7} \)).

Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): Прокариотическая клетка (Bacillus megaterium) Рисунок \ (\ PageIndex {5} \): Схема цитоплазматической мембраны Рисунок \ (\ PageIndex {7} \): Стеролоподобные гопаноиды встречаются в цитоплазматическая мембрана многих бактерий.

б. Мембрана неспособна к эндоцитозу и экзоцитозу.

Цитоплазматические структуры

эукариотическая клетка

а. Рибосомы состоят из субъединиц 60S и 40S, которые объединяются во время синтеза белка с образованием 80S рибосомы.

— Плотность рибосомных субъединиц: 60S и 40S

г. Присутствуют внутренние мембраносвязанные органеллы, такие как митохондрии, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, вакуоли и лизосомы (см. Рисунок \ (\ PageIndex {2} \) и рисунок \ (\ PageIndex {3} \)).
г. Хлоропласты служат органеллами фотосинтеза.
г. Митотическое веретено, участвующее в митозе, присутствует во время деления клетки.
e. Присутствует цитоскелет. Он содержит микротрубочки, микрофиламенты актина и промежуточные филаменты.Все вместе они играют роль в придании формы клеткам, обеспечивая движение клеток, движение органелл внутри клетки, эндоцитоз и деление клеток.

прокариотическая клетка

а. Рибосомы состоят из 50S и 30S субъединиц, которые объединяются во время синтеза белка с образованием 70S рибосомы. См. Рисунок \ (\ PageIndex {8} \).

— Плотность рибосомных субъединиц: 50S и 30S

г. Внутренние мембраносвязанные органеллы, такие как митохондрии, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, вакуоли и лизосомы, отсутствуют (см. Рисунок \ (\ PageIndex {4} \))
c.Хлоропластов нет. Фотосинтез обычно происходит в складках или расширениях цитоплазматической мембраны.
г. Нет ни митоза, ни митотического веретена.
e. Различные структурные филаменты в цитоплазме вместе составляют прокариотический цитоскелет. Филаменты цитоскелета играют важную роль в определении формы бактерии (кокк, палочка или спираль), а также имеют решающее значение в процессе деления клеток путем бинарного деления и в определении полярности бактерий.

Респираторные ферменты и цепи переноса электронов

эукариотическая клетка

— Электронная транспортная система расположена во внутренней мембране митохондрий. Он способствует производству молекул АТФ посредством хемиосмоса.

-Электронная микрофотография митохондрии, полученная с биологического факультета Университета Нью-Мексико.

прокариотическая клетка

Стенка клетки

эукариотическая клетка

прокариотическая клетка

а.За некоторыми исключениями, члены домена Бактерии имеют клеточные стенки, состоящие из пептидогликана (см. Рисунок \ (\ PageIndex {4} \)).
г. Члены домена Archae имеют клеточные стенки, состоящие из белка, сложного углевода или уникальных молекул, напоминающих, но не такие, как пептидогликан.

Органеллы опорно-двигательного аппарата

эукариотическая клетка

— Эукариотические клетки могут иметь жгутики или реснички. Жгутики и реснички представляют собой органеллы, участвующие в перемещении, а в эукариотических клетках состоят из отчетливого расположения скользящих микротрубочек, окруженных мембраной.Расположение микротрубочек упоминается как расположение 2X9 + 2 (см. Рисунок \ (\ PageIndex {9} \)).

прокариотическая клетка

— Многие прокариоты имеют жгутики, каждый из которых состоит из одной вращающейся фибриллы и обычно не окружен мембраной (см. Рисунок \ (\ PageIndex {10} \)). Ресничек нет.

Репрезентативные организмы

  • эукариотическая клетка: домен Eukarya : животные, растения, водоросли, простейшие и грибы (дрожжи, плесень, грибы).
  • прокариотическая клетка: домен бактерии и домен архей .

Поскольку вирусы бесклеточные — они не содержат клеточных органелл, не могут расти и делиться и не осуществляют независимый метаболизм — они не считаются ни прокариотическими, ни эукариотическими. Поскольку вирусы не являются клетками и не имеют клеточных органелл, они могут реплицироваться и собираться только внутри живой клетки-хозяина. Они превращают клетку-хозяин в фабрику по производству вирусных компонентов и вирусных ферментов и сборки вирусных компонентов.

Вирусы

, которые обладают как живыми, так и неживыми характеристиками, будут обсуждаться в Разделе 4. Недавно вирусы были объявлены живыми существами на основании большого количества белковых складок, кодируемых вирусными геномами, которые являются общими с геномами клеток. Это указывает на то, что вирусы, вероятно, произошли из нескольких древних клеток.

Сводка

  1. В природе существует два основных типа клеток: прокариотические и эукариотические.
  2. Прокариотические клетки структурно проще, чем эукариотические клетки.
  3. Чем меньше размер ячейки, тем больше отношение ее поверхности к объему.
  4. Чем меньше отношение поверхности к объему, тем более сложной в структурном отношении (разделенной на части) должна быть клетка, чтобы выполнять жизненные функции.
  5. Между прокариотическими и эукариотическими клетками существуют фундаментальные различия.
  6. Бактерии — прокариотические клетки; грибы, простейшие, водоросли, растения и животные состоят из эукариотических клеток.
  7. Вирусы не являются клетками, поэтому они не являются ни прокариотическими, ни эукариотическими.Они могут воспроизводиться только внутри живой клетки.

Авторы и авторство

4.3A: Характеристики эукариотических клеток

Эукариотическая клетка имеет истинно связанное с мембраной ядро ​​и другие мембранные органеллы, которые обеспечивают компартментализацию функций.

Задачи обучения

  • Описать структуру эукариотических клеток

Ключевые моменты

  • Эукариотические клетки больше прокариотических клеток и имеют «истинное» ядро, мембраносвязанные органеллы и палочковидные хромосомы.
  • Ядро содержит ДНК клетки и управляет синтезом белков и рибосом.
  • Митохондрии отвечают за производство АТФ; эндоплазматический ретикулум модифицирует белки и синтезирует липиды; а в аппарате Гольджи происходит сортировка липидов и белков.
  • Пероксисомы осуществляют реакции окисления, которые расщепляют жирные кислоты и аминокислоты и выводят токсины из ядов; везикулы и вакуоли функционируют при хранении и транспортировке.
  • В клетках животных есть центросома и лизосомы, а в клетках растений их нет.
  • Клетки растений имеют клеточную стенку, большую центральную вакуоль, хлоропласты и другие специализированные пластиды, тогда как клетки животных не имеют.

Ключевые термины

  • эукариот : Имеющие сложные клетки, в которых генетический материал организован в мембраносвязанные ядра.
  • органелла : Специализированная структура внутри клеток, которая выполняет определенный жизненный процесс (например,грамм. рибосомы, вакуоли).
  • фотосинтез : процесс, с помощью которого растения и другие фотоавтотрофы производят углеводы и кислород из углекислого газа, воды и световой энергии в хлоропластах

Структура эукариотической клетки

Подобно прокариотической клетке, эукариотическая клетка имеет плазматическую мембрану, цитоплазму и рибосомы. Однако, в отличие от прокариотических клеток, эукариотические клетки имеют:

  1. мембраносвязанное ядро ​​
  2. многочисленные мембраносвязанные органеллы (включая эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, хлоропласты и митохондрии)
  3. несколько палочковидных хромосом

Поскольку ядро ​​эукариотической клетки окружено мембраной, часто говорят, что у нее есть «истинное ядро».Органеллы (что означает «маленький орган») выполняют особые клеточные роли, так же как органы вашего тела выполняют особые роли. Они позволяют разделить разные функции на разные части клетки.

Ядро и его структуры

Обычно ядро ​​является наиболее заметной органеллой в клетке. У эукариотических клеток есть истинное ядро, что означает, что ДНК клетки окружена мембраной. Следовательно, ядро ​​содержит ДНК клетки и направляет синтез белков и рибосом, клеточных органелл, ответственных за синтез белка.Ядерная оболочка представляет собой структуру с двойной мембраной, которая составляет самую внешнюю часть ядра. И внутренняя, и внешняя мембраны ядерной оболочки представляют собой бислои фосфолипидов. Ядерная оболочка перемежается порами, которые контролируют прохождение ионов, молекул и РНК между нуклеоплазмой и цитоплазмой. Нуклеоплазма — это полутвердая жидкость внутри ядра, где мы находим хроматин и ядрышко. Более того, хромосомы — это структуры в ядре, состоящие из ДНК, генетического материала.У прокариот ДНК организована в единую кольцевую хромосому. У эукариот хромосомы представляют собой линейные структуры.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Эукариотическое ядро ​​: Ядро хранит хроматин (ДНК плюс белки) в гелеобразном веществе, называемом нуклеоплазмой. Ядрышко — это конденсированная область хроматина, в которой происходит синтез рибосом. Ядра называется ядерной оболочкой. Оно состоит из двух фосфолипидных бислоев: внешней и внутренней мембран.Ядерная мембрана является продолжением эндоплазматической сети. Ядерные поры позволяют веществам входить и выходить из ядра.

Другие мембраносвязанные органеллы

Митохондрии — это овальные органеллы с двойной мембраной, которые имеют собственные рибосомы и ДНК. Эти органеллы часто называют «энергетическими фабриками» клетки, потому что они ответственны за выработку аденозинтрифосфата (АТФ), основной молекулы, несущей энергию клетки, посредством клеточного дыхания. Эндоплазматический ретикулум модифицирует белки и синтезирует липиды, а в аппарате Гольджи происходит сортировка, маркировка, упаковка и распределение липидов и белков.Пероксисомы — это маленькие круглые органеллы, окруженные одиночными мембранами; они проводят реакции окисления, расщепляющие жирные кислоты и аминокислоты. Пероксисомы также выводят токсины из многих ядов, которые могут попасть в организм. Везикулы и вакуоли — это мембранные мешочки, которые функционируют при хранении и транспортировке. Помимо того факта, что вакуоли несколько больше, чем везикулы, между ними существует очень тонкое различие: мембраны везикул могут сливаться либо с плазматической мембраной, либо с другими мембранными системами внутри клетки.Все эти органеллы находятся в каждой эукариотической клетке.

Клетки животных и клетки растений

Хотя все эукариотические клетки содержат вышеупомянутые органеллы и структуры, между животными и растительными клетками есть некоторые поразительные различия. Клетки животных имеют центросомы и лизосомы, а клетки растений — нет. Центросома — это центр организации микротрубочек, расположенный рядом с ядрами клеток животных, в то время как лизосомы заботятся о пищеварительном процессе клетки.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Клетки животных : Несмотря на их фундаментальное сходство, между клетками животных и растений есть поразительные различия. Клетки животных имеют центриоли, центросомы и лизосомы, а клетки растений — нет.

Кроме того, у растительных клеток есть клеточная стенка, большая центральная вакуоль, хлоропласты и другие специализированные пластиды, тогда как у животных клеток нет. Клеточная стенка защищает клетку, обеспечивает структурную поддержку и придает форму клетке, в то время как центральная вакуоль играет ключевую роль в регулировании концентрации воды в клетке при изменении условий окружающей среды.Хлоропласты — это органеллы, осуществляющие фотосинтез.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Растительные клетки : Растительные клетки имеют клеточную стенку, хлоропласты, плазмодесматы и пластиды, используемые для хранения, и большую центральную вакуоль, тогда как у животных клеток нет.

Prokaryotic Vs. Эукариотические клетки | Различия и примеры

Прокариотические и эукариотические клетки

Эукариотические клетки содержат ядро ​​и органеллы, связанные плазматическими мембранами.Грибы, растения и животные состоят из эукариотических клеток (эукариот). Прокариотические клетки не имеют мембраносвязанного ядра или органелл. Все бактерии и представители архей состоят из прокариотических клеток (прокариот).

Разница между эукариотическими и прокариотическими клетками

Наиболее очевидное различие между ними состоит в том, что прокариоты не имеют ядер, но есть четыре основных различия между эукариотической и прокариотической клетками:

  1. Ни одна из прокариотических клеток не имеет ядра; у каждой эукариотической клетки есть ядро.
  2. Прокариотические клетки не имеют митохондрий; почти каждая эукариотическая клетка имеет митохондрии.
  3. Прокариотические клетки не имеют органелл, заключенных в плазматические мембраны; Каждая эукариотическая клетка имеет ядро ​​и органеллы, каждая из которых заключена в плазматические мембраны.
  4. Прокариотические клетки имеют кольцевые нити ДНК; эукариотические клетки имеют несколько молекул двухцепочечной линейной ДНК.

Прокариотический против. Эукариотические клетки
Эукариотическая клетка Прокариотическая клетка
Размер ячейки Больше (10-100 мкм) Меньше (0.1-5 мкм)
ДНК Циркуляр линейный
Ядро Есть Нет
Митохондрии Есть Нет
Мембранные органеллы Есть Нет
Примеры организмов Растения, грибы, простейшие, животные Бактерии, археи

Сходства между прокариотическими и эукариотическими клетками

Несмотря на все различия, прокариоты и эукариоты имеют несколько общих черт.У них есть некоторые общие структуры (из-за физики и эволюции), и хотя их ДНК отличается, они даже имеют общие генетические особенности.

Оба типа ячеек имеют пять общих черт:

  1. Оба типа клеток выполняют все необходимые жизненные функции (адаптация посредством эволюции, клеточная организация, рост и развитие, наследственность, гомеостаз, размножение, метаболизм и реакция на раздражители). Однако они делают это по-разному.
  2. Обе клетки несут ДНК и рДНК (рибосомная ДНК)
  3. Как прокариотические клетки, так и эукариотические клетки имеют везикулы.
  4. Как прокариоты, так и эукариоты могут быть одноклеточными организмами. Амебы, парамеции и дрожжи — одноклеточные эукариоты.
  5. Ячейки обоих типов имеют вакуоли, ячейки для хранения пищи и жидкости.

Структуры, обнаруженные в прокариотических и эукариотических клетках

Все живые организмы используют клеточную организацию для создания структур для проведения жизненных процессов.Клетки организуются в ткани, которые организуются в органы, которые образуют удивительные формы жизни, такие как растения, грибы, собаки, утки и люди.

Внутриклеточные структуры являются общими для обоих типов клеток. И прокариотические, и эукариотические клетки имеют:

  • ДНК
  • Рибосомы
  • Цитоплазма
  • Плазменная мембрана

Прокариоты

Организм с прокариотическими клетками — это прокариот . Прокариотические организмы получили свои названия от греческих корней: pro (ранее) и karyon (орех или ядро).Это примерно означает, что это клетки с настолько простой структурой, что они появились еще до того, как ядро ​​клетки существовало.

Три области жизни, эукариоты, бактерии и археи, включают две ветви, которые являются прокариотами:

  1. Бактерии — первые прокариоты, открытые в 1676 году. Бактерии имеют бактериальную рРНК (рибосомную РНК), отсутствие ядерной мембраны и клеточные мембраны, состоящие в основном из липидов диацилглицериндиэфиров (сложноэфирных липидов).
  2. Археи — одноклеточные организмы. Они не имеют ядерной мембраны и обладают некоторыми общими качествами с бактериями (рДНК, кольцевые хромосомы, бесполое размножение), но отличаются от бактерий своей уникальной рДНК и липидами, связанными с эфиром в их клеточных мембранах.

Только домен Eukaryota содержит эукариотические клетки.

Примеры архей включают Crenarchaeota (живущие в условиях экстремальной кислотности или температуры) и Euryarchaeota (живущие в соленой воде или производящие метан).

Прокариотические клетки

Прокариотические клетки чрезвычайно малы, намного меньше эукариотических клеток. Типичная прокариотическая клетка имеет размер от 0,1 микрона ( микоплазмы, бактерии) до 5,0 микрон.

1 микрон или микрометр , мкм, составляет одну тысячную миллиметра или одну миллионную долю метра.

На булавочной головке могло поместиться от 200 до 10 000 прокариотических клеток.

Из-за их небольшого размера прокариотические клетки составляют от половины до одной тысячной размера эукариотической клетки, которая обычно составляет от 10 до 100 мкм.

Одним из удивительных выбросов прокариот является Thiomargarita namibiensis , самая крупная из когда-либо обнаруженных бактерий, имеющая колоссальные размеры от 100 до 300 мкм. Это достаточно велико, чтобы увидеть его в световой микроскоп.

Прокариотические органеллы

Прокариоты не имеют в клетках органелл ! Все эквивалентные функции эукариотических клеток выполняются четырьмя структурами: плазматической мембраной, цитоплазмой, рибосомами и генетическим материалом (как рДНК, так и ДНК).

Факты о прокариотических клетках
  1. Прокариоты помогают перерабатывать питательные вещества, разлагая мертвые организмы
  2. Бактерии в кишечнике и ротовой полости всех высших животных помогают переваривать пищу
  3. ДНК прокариотической клетки плотно свернута в «нуклеоид», который не является истинным ядром, поскольку не имеет мембраны
  4. Прокариотическая рДНК представляет собой единое кольцо ДНК и составляет всего около 0.1 процент от количества ДНК в эукариотической клетке
  5. Прокариотические клетки имеют гораздо больше способов получения и использования энергии, чем эукариотические клетки, выполняя фотосинтез, дыхание, как у эукариот, но также используя азотфиксацию, денитрификацию, сульфатредукцию и метаногенез
  6. Примерно у половины всех бактерий есть жгутики, маленькие шиповидные внешние структуры, по которым все они могут двигаться
  7. Прокариотические клетки могут использовать пили и фимбрии, а также типы внешних наростов, чтобы прилипать к другим клеткам или поверхностям, в которых они живут
  8. Прокариотические клетки могут совершать бинарное деление примерно каждые 24 часа, что означает, что они могут воспроизводиться экспоненциально быстро
  9. У всех взрослых людей около 0.2 кг бактерий в пищеварительной системе и на коже; Недавние исследования показали, что количество бактерий в нашем организме примерно равно количеству эукариотических клеток
  10. Прокариотические клетки — самые старые формы жизни на Земле, возраст которых составляет 3,5 миллиона лет

Эукариоты

Грибы, растения, протисты и все животные (включая человека) — это эукариот . Все мы построены из эукариотических клеток. Слово эукариот происходит от двух греческих корней: eu (хорошо, хорошо) и karyon (орех, ядро), поэтому эукариот имеет четко определенное или «хорошее» ядро ​​(ядро) в своих клетках.

Клетки эукариот

Эукариотические клетки имеют ядра и органеллы, что сразу же отличает их от прокариотических клеток.

Органеллы в эукариотических клетках действуют как крошечные мембранные компартменты, выполняющие все функции жизни в клетке: получение и передача энергии, пищеварение, удаление отходов, размножение и клеточное дыхание.

Вот некоторые из этих органелл эукариотических клеток:

  • Митохондрии (электростанции клеток)
  • Хлоропласты (в растениях и некоторых водорослях, для фотосинтеза)
  • Эндоплазматический ретикулум (клеточная транспортная система)
  • Аппарат Гольджи (упаковщики белков)
  • Рибосомы (синтез белка)
  • Вакуоли (хранение воды и продуктов)
  • Лизосомы (пищеварительные процессы)
  • Пероксисомы (обменные процессы)
  • Ядро (разум и мозг клетки)
Размер эукариотических клеток

В целом эукариотические клетки намного больше прокариотических клеток.Одна эукариотическая клетка может быть в 1000 раз больше прокариотической клетки. Эукариотические клетки имеют размер от 10 до 100 мкм, что означает, что вы могли едва увидеть их с помощью стандартного школьного светового микроскопа.

Характеристики эукариот
  1. Эукариоты могут быть одноклеточными организмами (такими как простейшие или парамеции) или многоклеточными организмами (такими как вы или слон)
  2. Самый большой организм на Земле — эукариот по прозвищу Огромный гриб, образец Armillaria ostoyae , который покрывает почти четыре квадратных мили под землей национального леса Малер в Орегоне
  3. У эукариот линейные хромосомы, в отличие от одиночного кольца рДНК у прокариот
  4. Эукариоты включают животные и растительные клетки, дифференцированные многими способами, но наиболее очевидно за счет плазматической мембраны животных клеток и синтеза клеточных стенок в растениях
  5. Эукариотические клетки хранят хроматин (ДНК и белки) в гелеобразной жидкости, называемой нуклеоплазмой, внутри ядра
  6. Митохондрии, обнаруживаемые только в эукариотических клетках, имеют свою собственную ДНК-хромосому, что может указывать на то, что когда-то они были свободно существующими независимыми прокариотическими клетками, «захваченными» эукариотическими клетками
  7. В отличие от потрясающих миниатюрных прокариотических клеток, эукариотические клетки настолько велики, что даже некоторые из их органелл видны под световым микроскопом научной лаборатории средней школы
  8. Самый старый эукариот, Grypania , датируется примерно 1 годом.874 миллиарда лет назад; окаменелости этого эукариота были обнаружены на железном руднике в Мичигане
  9. Эукариоты в основном размножаются половым путем, хотя некоторые используют деление клеток
  10. Взрослые люди имеют в своем теле около 3 · 10 9 1023 13 9 1024 человеческих (эукариотических) клеток и примерно такое же количество бактерий (прокариот).

Тест

Клеточная биология может быть непростой задачей, поэтому проверьте свое понимание, ответив на эти вопросы.

  1. Являются ли животные клетки прокариотическими или эукариотическими?
  2. Назовите два местоположения прокариотических клеток в теле человека.
  3. Обнаружены ли митохондрии в прокариотических клетках?
  4. Назовите одну особенность эукариотических клеток, которая , а не , обнаруживается в прокариотических клетках.
  5. Клетки какого типа являются прокариотическими?
  6. Назовите три сходства между прокариотическими и эукариотическими клетками.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *