Клетки эукариот
Строение этих клеток более сложное, но они обладают теми же структурными компонентами, что и клетки прокариот, и способны выполнять схожие задачи.
В этих клетках есть очень много мембран (в отличии от прокариотических), которые разделяют клетку на особые изолированные области—компартменты. Они нужны для проведения различных химических реакций, независимо друг от друга. У эукариотов есть все те органеллы, которых нет у прокариотов, и они, вместе с ядром, выполняют все функции клетки. Пластиды, митохондрии и ядро отделены от цитоплазмы с помощью двумембранной оболочки. Хранилищем для генетического материала служит ядро. Хлоропласты нужны для фотосинтеза (процесса, в котором солнечная энергии преобразуется в химическую энергию углеводов). Митохондрии нужны для получения необходимой для клетки энергии из белков, жиров и углеводов.
Все органеллы эукариотической клетки имеют мембранное происхождение, за исключением рибосом, хромосом и микротрубочек.
Есть два способа деления эукариотических клеток: мейоз (у гамет—половых клеток), и митоз (у соматических клеток).
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.
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
Особенности строения клеток эукариот
К эукариотам относят грибы, растения и животных. Эукариотические клетки имеют оформленное ядро, разветвлённую сеть внутриклеточных мембран, разнообразные органоиды, отделённые от цитоплазмы собственными мембранами. Рибосома у эукариот крупнее, чем у прокариот.
Одновременно с общими признаками эукариоты разных царств имеют характерные отличия, проявляющиеся уже на клеточном уровне.
Растительная клетка (рис. 36) окружена клеточной стенкой (оболочкой), состоящей из целлюлозы. Оболочка защищает содержимое клетки и обеспечивает ей постоянную форму. У животной клетки (см. рис. 36) оболочка отсутствует. Растительные клетки, как правило, имеют большие вакуоли — полости в цитоплазме, заполненные клеточным соком и ограниченные мембраной.
Грибы, как и животные, питаются готовыми органическими соединениями, поэтому их клетки не содержат пластид. У клеток грибов поверх плазматической мембраны, как и у растений, имеется клеточная оболочка, только состоит она из хитина, а не из целлюлозы. Запасным питательным веществом грибов является углевод гликоген, как у животных, а не крахмал, как у растений.
Новые понятия
Прокариоты. Эукариоты. Анаэробы. Споры
Ответьте на вопросы
1. Какие признаки примитивности прокариот по сравнению с эукариотами вы можете назвать?
2. Для чего бактериям споры?
|
Выполните лабораторную работу Рассматривание клеток бактерий, грибов, растений и животных под микроскопом Цель работы: выявить сходства и различия в строении клеток бактерий, грибов, растений и животных. Ход работы 1. Рассмотрите под микроскопом приготовленные (готовые) микропрепараты растительных и животных клеток. 2. Зарисуйте по одной растительной и животной клетке. Подпишите их основные части, видимые в микроскоп. 3. Сравните строение растительной и животной клеток. 4. Сделайте вывод. |
Выполните задание
Проанализировав содержание параграфа и результаты лабораторной работы, определите критерии (признаки) для сравнения клеток прокариот и эукариот; грибов, растений, животных. Результаты сравнения занесите в соответствующие таблицы.
Особенности строения клеток прокариот
Как вы уже знаете, организмы, клетки которых не имеют ядра, называются прокариотами. Всего к прокариотам относят около 3000 видов организмов. Каковы же отличительные признаки прокариотической клетки?
Прокариотические клетки обычно очень малы: их размеры не превышают 10 мкм. У них нет ядерной оболочки, единственная хромосома часто имеет кольцевидную форму и находится непосредственно в цитоплазме клетки (рис. 34). Клетка окружена мембраной, поверх которой у большинства прокариот выделяется защитная клеточная стенка, фиксирующая форму клетки и придающая ей прочность. Внутри прокариотической клетки отсутствуют органоиды, окружённые мембранами, т. е. в ней нет эндоплазматической сети (её роль выполняют многочисленные выступы клеточной мембраны), нет митохондрий, нет пластид. Рибосомы у прокариот мелкие. Прокариоты часто имеют органоиды движения — жгутики и реснички.
Многие прокариоты — анаэробы, т. е., в отличие от подавляющего большинства эукариот, им не нужен кислород воздуха. С другой стороны, многие прокариоты способны захватывать и использовать для своих нужд азот воздуха, чего не могут эукариотические организмы.
Прокариоты чаще размножаются бесполым путём, а именно делением клетки надвое. Половой процесс, т. е. процесс обмена генетическим материалом, у них встречается значительно реже. Многие прокариоты, например бактерии, в неблагоприятных условиях способны образовывать споры. При этом содержимое бактериальной клетки сжимается, и вокруг него выделяется плотная оболочка. После этого прежняя бактериальная клетка разрушается, и спора выходит наружу (рис. 35). Спора может десятилетиями быть в неактивном состоянии, переноситься водой и ветром. Она не боится высыхания, холода, жары. Убийственным фактором для спор являются прямые солнечные лучи или искусственное облучение ультрафиолетовыми лучами. При попадании в благоприятную среду из споры быстро образуется бактерия.
Строение прокариотической клетки
Прокариоты устроены довольно просто. Размеры их очень малы — от 1 до 15 мкм. Следует отметить, что 1 мкм равен 0,001 мм. Отсюда становится понятным, насколько малы прокариоты.
Бактерии имеют разную форму:
-
кокки – шаровидные клетки;
-
бациллы – вытянутые палочки;
-
спириллы – извитые;
-
вибрионы – изогнутые.
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.
Клетки прокариот
Клетки прокариот имеют намного более простое строение, по сравнению с клетками эукариот. Как уже было сказано, в этих клетках отсутствует ядро (которое заменяет нуклеотид, в состав которого входит лишь одна молекула ДНК), ядрышко, а так же хромосомы.
Отсутствие или наличие ядра в клетке—главные признак, по которому разделяют эукариот и прокариот.
Вмятины плазмолеммы—это единственные мембраны, которые есть в клетке прокариот. Из этого следует, что в прокариотических клетках нет ряда органелл, которые есть в эукариотической, среди них лизосомы, митохондрии, комплекс Гольджи, хлоропласты, эндоплазматическая сеть и вакуоли. Единственные органеллы, которые есть в клетке прокариот—рибосомы, но не такие, как в эукариотической клетке, а гораздо меньших размеров.
Прокариотические клетки имеют особое покрытие—плотную клеточную стенку, в состав которой входит особый полимер—муреин, молекула которого состоит из полисахаридные цепей, расположенных параллельно, скрепленных короткими пептидными цепями.
Так же в клетках прокариотов есть мезосомы—особые складки плазматической мембраны. Чтобы заменять те органеллы, которых в прокариотической клетке нет (хлоропласты, митохондрии и др.), эти клетки имеют окислительно-восстановительные ферменты (и особые пигменты у фотосинтезирующих прокариот), находящиеся на мембранах мезосом. Для доядрных характерно бесполое размножение, которое осуществляется делением клеток надвое.
Так и не нашли ответ на вопрос?
Просто напишите,с чем нужна помощь
Мне нужна помощь
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.
-
Рибосомы — участвуют в образовании белка.
-
Митохондрии — накапливают энергию в виде АТФ.
-
Пластиды — есть только в клетках растений. Они обеспечивают процесс фотосинтеза, окраску цветов и плодов, а также способствуют накоплению органических веществ.
-
-
Вакуоли — присутствуют, как правило, в растительной клетке. Содержат клеточный сок, обеспечивает тургор клетки.
-
Лизосомы — отвечают за внутриклеточное пищеварение.
-
Клеточный центр или центриоли — присутствуют в клетке животных. Органоид принимает участие в делении клетки.
-
Цитоскелет – микротрубочки из белковых волокон. Они связаны с цитоплазматической мембраной, поддерживают определённую форму клетки.
Митохондрии и хлоропласты – это органоиды, состоящие из двух мембран. Поверхностная мембрана гладкая, внутренняя — формирует многочисленные выросты. Эти два органоида содержат свою ДНК.
ОТВЕТЫ К ЗАДАНИЯМ
§20. Вспомните.
Задание №1
К каким царствам относятся живые существа, обитающие на Земле?
Ответ:
Все живые существа делятся на 5 царств:
• Царство животных.
• Царство растений.
• Царство грибов.
• Царство бактерий.
• Царство протистов.
Задание №2
Представители каких царств чаще всего являются возбудителями болезней человека?
Ответ:
Представители царств грибов и бактерий чаще всего являются возбудителями болезней человека.
Подумайте.
Задание №1
Как бактерий используют в хозяйственной деятельности человека?
Ответ:
Человек использует бактерии в хозяйственной деятельности: при производстве кисломолочных продуктов, сыров, уксуса, вина и закваске овощей. Они применяются при производстве витаминов, антибиотиков и других важных для человека веществ.
В пищевой промышленности используют молочнокислые бактерии. Питаясь сахаром, содержащимся в молоке, они образуют молочную кислоту. Под её действием молоко превращается в простоквашу, а сливки — в сметану.
Тренируемся.
Задание №1
Сколько молекул ДНК содержат бактерии?
Ответ:
Бактерии содержат одну молекулу ДНК в своем организме.
Задание №2
Что такое мезосомы? Почему учёные долгое время считали их клеточными органоидами?
Ответ:
Долгое время учёные считали, что большинство ферментов бактериальных клеток расположено на специальных впячиваниях — мезосомах, которые исследователи время от времени наблюдали в световой и электронный микроскопы. Считалось даже, что эти мезосомы выполняют функции ЭПС, митохондрий, пластид, аппарата Гольджи и лизосом. Однако в конце 70−х гг. прошлого столетия накопилось множество данных, свидетельствующих о том, что мезосомы являются артефактами, т. е. искусственными структурами, возникающими при повреждении цитоплазматической мембраны во время воздействия на неё различных веществ — фиксаторов, красителей и т. п. Было установлено, что в живых клетках, а также таких, которые не подвергаются никакому химическому воздействию, никаких структур, напоминающих мезосомы, не образовывалось. Поэтому, несмотря на то что до сих пор это название иногда встречается в биологической литературе, в настоящее время большинство учёных убеждены в том, что никаких специальных выростов мембран в живых бактериальных клетках нет.
Задание №3
Какие функции спор у бактерий?
Ответ:
Выжить в самых трудных условиях некоторым бактериям помогает способность образовывать споры. Если окружающая обстановка становится угрожающей, например наступила засуха, эти бактерии могут образовывать вокруг своей единственной кольцевой хромосомы особые плотные оболочки, т. е. формировать спору. Остальное содержимое бактериальной клетки частично отмирает, а частично высыхает и компактизируется.
Задание №4
Приведите примеры болезней, вызываемых у людей бактериями.
Ответ:
Бактериальные заболевания:
• чума
• холера
• столбняк
• сибирская язва
• коклюш
Совершенствуемся.
Задание №1
Используя дополнительные источники информации, подготовьте краткое сообщение (на 3−5 мин) об археях. Представьте тезисы своего сообщения.
Ответ:
Археи – домен микроорганизмов, которые были обнаружены в начале 1970−х годов. Подобно бактериям они являются одноклеточными прокариотами. Первоначально археи считались бактериями, пока анализ ДНК не показал, что это разные организмы. Они настолько различны, что открытие побудило ученых придумать новую систему классификации жизни.
Клетки архей
Археи являются чрезвычайно маленькими микроорганизмами, которые нужно рассматривать под электронным микроскопом, чтобы идентифицировать их характеристики. Как и бактерии, они имеют различные формы, включая кокки (круглые), бациллы (стержнеобразные) и произвольные формы. Археи имеют типичную анатомию прокариотических клеток: плазмоидная ДНК, клеточная стенка, клеточная мембрана, цитоплазма и рибосомы. У некоторых архей также есть длинные выросты, называемые жгутиками, которые помогают в движении.
Задание №2
Сформулируйте правила профилактики бактериальных заболеваний.
Ответ:
Профилактика бактериальных инфекций:
• Мыть руки.
• Следить за ногтями.
• Как можно реже прикасаться к лицу, глазам и носу.
• Делать вовремя прививки.
• Соблюдать самоизоляцию.
• Правильно готовить и хранить пищу.
• Лечение заболеваний вовремя.
← Предыдущее
Следующее →
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.
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.
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
Отличия прокариот и эукариот
Сходство и различия прокариотических и эукариотических клеток