Особенности строения и функций прокариотической и эукариотической клеток

Свойства	Прокариотическая клетка	Эукариотическая клетка
СТРОЕНИЕ:
Обособление ядра	отсутствует	имеется
Число хромосом	одна	определённое для каждого вида
Строение хромосом	кольцевая; двухцепочечная ДНК не связана с белками	линейные; двухцепочечная ДНК связана с гистоновыми белками
Ядрышки	отсутствуют	имеются
Рибосомы	мелкие	крупные
Мембранные органоиды	отсутствуют	имеются
Клеточный центр	отсутствует	имеется в клетках грибов и животных
Мезосома	имеется	отсутствует
Клеточная стенка	имеется из муреина	имеется у растений (целлюлоза), грибов (хитин); у животных отсутствует
Размер клеток	1 – 15 мкм	обычно до 50 мкм
ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
Спорообразование	Свойственно многим бактериям. Споры предназначены для перенесения неблагоприятного периода	Свойственно растениям и грибам. Служат для бесполого размножения
Способы деления	Бинарное деление	Митоз, мейоз, амитоз
Фагоцитоз и пиноцитоз	отсутствуют	свойственны клеткам животных; у растений и грибов отсутствуют
Тип питания	автотрофы (фототрофы и хемотрофы), гетеротрофы (сапрофиты, паразиты, симбионты)	растения автотрофы (фототрофы), животные и грибы гетеротрофы (сапрофиты, паразиты, симбионты)

 

Клетка эукариотов состоит из трех неразрывно связанных между собой частей: плазматической мембраны (плазмалеммы), цитоплазмы и ядра. У растительной клетки поверх мембраны имеется наружная стенка из целлюлозы и других материалов, выполняющих важную роль, которая представляет собой внешний каркас, защитную оболочку, обеспечивает тургор растительных клеток, пропускает воду, соли, молекулы многих органических веществ. У большинства клеток (особенно животных) наружная сторона мембраны покрыта слоем полисахаридов и гликопротеидов (гликокаликс). Гликокаликс - очень тонкий, эластичный слой (в световой микроскоп не виден). Он, как и целлюлозная стенка растений, осуществляет прежде всего функцию непосредственной связи клеток с внешней средой, однако, он не обладает опорной функцией стенки растительной клетки. Отдельные участки мембраны и гликокаликса могут дифференцироваться и превращаться в микроворсинки (обычно на поверхности клетки, которая контактирует с окружающей средой); межклеточные соединения и связи, находящиеся между клетками ткани, имеющими различную структуру. Одни из них играют механическую роль (межклеточные соединения), а другие участвуют в межклеточных обменных процессах, изменяя электрический потенциал мембраны.

Плазматическая мембрана выполняет различные функции. Во-первых, она является барьером, ограничивающим внутреннее содержимое клетки от внешней среды. Во-вторых, она пропускает в клетку или из нее различные вещества, обладая свойством полупроницаемости. Транспорт через мембрану осуществляется путем диффузии (по градиенту концентрации) или активного переноса (против градиента концентрации) с затратой энергии в виде АТФ. Транспорт может быть облегченным, если ему способствует какой-нибудь переносчик или система переносчиков (наличие особых белков - пермеаз, изменяющих свою конформацию, в результате чего в мембране открываются “ворота” (или каналы), обеспечивающие поступление отдельных ионов, солей неорганических и органических молекул в клетку или их удаление из клетки). Крупные молекулы биополимеров практически в клетку через мембрану не транспортируются. Они поступают в клетку в результате эндоцитоза - фагоцитоза и пиноцитоза. Фагоцитоз (греч. "phagos" - пожирать и "cytos" - вместилище) - захват и поглощение крупных частиц (например, фагоцитоз лимфоцитов, простейших и др.). Пиноцитоз (греч. "pino" - пить) - процесс захвата и поглощения капелек жидкости с растворенными в ней веществами. Пиноцитоз напоминает фагоцитоз, но фагоцитоз широко распространен у животных, а пиноцитоз осуществляется как растительными, так и животными организмами. Клеточная стенка растений, бактерий и цианобактерий препятствует фагоцитозу и поэтому фагоцитоз у них практически отсутствует.

 

Название	Строение	Функции
I. Поверхностный аппарат клетки Схема молекулярного строения клеточной мембраны.	Надмембранный комплекс, плазматическая мембрана, субмембранный комплекс · 1 - углеводные цепи · 2 - гликолипид · 3 - гликопротеид · 4 - углеводородный хвост · 5 - полярная головка · 6 - белок · 7 - холестерин · 8 - микрофиламенты · 9 - микротрубочки	Взаимодействие с внешней средой Обеспечение клеточных контактов Транспорт: а) через поры; б) путем диффузии; в) в результате осмоса; г) при помощи пиноцитоза; д) в результате фагоцитоза; е) активный транспорт
· 1) Плазматическая мембрана Строение плазматической мембраны.	Имеет двойной слой липидных молекул (1), в которые встроены молекулы белка (2)	Структурная
· 2) Надмембранный комплекс: · а) гликокаликс Гликокаликс.	Углеводы, белки 1 углеводные цепи 2 молекула белка	Рецепторная
· б) клеточная стенка Клеточная стенка.	Целлюлоза	Структурная, защитная
3) Субмембранный комплекс	1. Микротрубочки 2. Микрофиламенты	Опорная
II. Цитоплазма 1) гиалоплазма Цитоплазма.	Коллоидная система	Внутриклеточные взаимодействия
2) Органоиды общего назначения: 1) Эндоплазматическая сеть · а) гладкая Эндоплазматическая сеть гладкая. · б) шероховатая Эндоплазматическая сеть шероховатая.	Нет рибосом Система мембран, образующих трубочки, канальцы, цистерны Рибосомы имеются · 1 - рибосомы · 2 - цистерна	Транспорт веществ внутри и вне клетки Разграничение ферментных систем Синтез липидов     Синтез белков
2. Комплекс Гольджи Комплекс Гольджи.	Плоские цистерны(З), микровакуоли (2), крупные цистерны (1)	Образование лизосом Укрупнение молекул белка Синтез сложных углеводов Накопление и транспорт продуктов секреции
Митохондрии Митохондрия.	Ограничены двумя мембранами: · 1. внешняя - гладкая, · 2. внутренняя имеет · 3. складки - кристы. Внутри митохондрии находится матрикс (4). В нем есть рибосомы (5), ДНК, РНК (6), ферменты	Клеточное дыхание Синтез АТФ Синтез белков митохондрий
Рибосомы Рибосома.	Имеют 2 субъединицы: большую, малую. В каждую субъединицу входят рРНК и белки. Рибосомы образуются в ядрышке. Рибосомы есть в митохондриях, хлоропластах, цитоплазме и ЭПС	Синтез белка
Лизосомы · а) первичные Первичная лизосома.	Пузырьки, ограниченные одной мембраной, заполненные ферментами	Расщепление макромолекул пищи и чужеродных веществ, поступающих в клетку Защитная
· б) вторичные Вторичные лизосомы.	1) пищеварительные вакуоли (фагосома+лизосома) 2) аутофагирующие вакуоли (органеллы+ лизосома) 3) остаточные тельца (нерасщепленные вещества внутри лизосомы)	Эндогенное питание Поглощение собственных органелл Остаются непереваренные остатки
6. Клеточный центр Клеточный центр (центросома). Поперечный срез центриоли.	Состоит из двух центриолей и центросферы. Центриоли перпендикулярны друг другу     Центриоли образованы 9 триплетами микротрубочек	Деление клетки
7. Пластиды: · а) хлоропласт Хлоропласт, б) хромопласт Хромопласт. Лейкопласт.	Двумембранные органеллы. Наружная мембрана гладкая. Внутри находится строма, в строме - ламеллы (система мембран). Есть мембранные диски - тилакоиды, собранные в стопки ~ граны. В гранах - зеленый пигмент (хлорофилл), в строме - ДНК, РНК, рибосомы Содержит желтый, красный, оранжевый пигменты   Бесцветный	Фотосинтез Световая стадия - в гранах. Темновая - в строме. Способны создавать органические вещества из неорганических (СО2 и Н2О) при участии энергии света Окрашивание плодов, листьев, лепестков     Накопление запасных веществ - зерна крахмала
3) Органеллы специального назначения а) реснички Инфузория. Поперечный срез реснички. б) жгутики Эвглена.	Многочисленные выросты цитоплазмы на поверхности клетки   Имеется 9 пар микротрубочек по периферии и одна пара в центре) Единичные выросты цитоплазмы	Органеллы передвижения (инфузории) Передвижение (одноклеточные - эвглена), сперматозоиды
в) миофибриллы Мышечные волокна.	Тонкие нити белка · 1 - миозин · 2 - актин	Сокращение мышечных волокон
3) Включения	Капли жира, глыбки гликогена. Гемоглобин в эритроцитах	Запасающая Секреторная Специфическая
III.Ядро Ядро. 1. Ядерная оболочка Рис.Ядерная оболочка. 2. Кариоплазма	1. Ядерная оболочка (две мембраны) 2. Ядерная пора 3. Хроматин (гетерохроматин, эухроматин) 4. Ядрышко 5. Нуклеоплазма Двуслойная мембрана. Есть поры. Между мембранами перинуклеарное пространство. Связана с мембранами ЭПС Жидкая часть ядра, похожая на цитоплазму	Хранение наследственной информации. Передача информации в цитоплазму Передача информации дочерним клеткам Отделяет ядро от цитоплазмы. Регулирует транспорт веществ в цитоплазму Структурная, регуляция и организация процессов репликации, транскрипции, созревания и перемещения продуктов транскрипции внутри ядра и за его пределами
3. Ядрышко 4. Хроматиновые структуры а) в интерфазном ядре б) в делящемся ядре Рис.Хромосомы.	Округлая форма. Состоит из РНК и белка, есть ядрыш-ковый хроматин Мелкозернистые гранулы, состоящие из ДНК и белка Хромосомы 1 - метацентрическая; 2 - субметацентри-ческая; 3 - акроцентрическая; 4 - хромосома со спутником; а - центромера (первичная перетяжка); б - вторичная перетяжка в - спутник	Синтез РНК Деление клетки

 

https://ege-study.ru/ru/ege/materialy/biologiya/zhivaya-kletka/

https://www.wattpad.com/220202298-%D0%BE%D0%B3%D1%8D-%D0%B1%D0%B8%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F-2016-%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9-%D0%B8-%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9

https://www.yaklass.ru/p/biologia/obschie-biologicheskie-zakonomernosti/tcitologiia-nauka-o-kletke-17330/kletochnaia-teoriia-organoidy-kletki-ikh-funktcii-16038/re-e082c163-191c-4625-8cff-ef6225d2e0dd

Примеры заданий.

1. Все при­ве­ден­ные ниже при­зна­ки, кроме двух, можно ис­поль­зо­вать для ха­рак­те­ри­сти­ки общих свойств ми­то­хон­дрий и хло­ро­пла­стов. Опре­де­ли­те два при­зна­ка, «вы­па­да­ю­щих » из об­ще­го спис­ка, и за­пи­ши­те в таб­ли­цу цифры, под ко­то­ры­ми они ука­за­ны.

1) фор­ми­ру­ют ли­зо­со­мы

2) яв­ля­ют­ся дву­мем­бран­ны­ми

3) яв­ля­ют­ся по­лу­ав­то­ном­ны­ми ор­га­но­и­да­ми

4) участ­ву­ют в син­те­зе АТФ

5) об­ра­зу­ют ве­ре­те­но де­ле­ния

ОТВЕТ: 15 (митохондрии и хлоропласты являются двумембранными органоидами, в матриксе содержаться собственная ДНК, РНК и рибосомы – полуавтономные органоиды; в хлоропластах в световую фазу синтезируется АТФ, а в митохондриях – в процессе клеточного дыхания)

 

2. Какие из пе­ре­чис­лен­ных ве­ществ можно об­на­ру­жить в хло­ро­пла­стах?

1) глю­ко­за

2) фос­фо­ли­пи­ды

3) хло­ро­филл

4) фер­мен­ты цикла Креб­са

5) цел­лю­ло­за

6) ко­фер­мент А

ОТВЕТ: 123 (глюкоза синтезируется в хлоропластах во время темновой фазы фотосинтеза, фосфолипиды входят в состав мембран, хлорофилл – основной пигмент содержащийся в хлоропластах).

 

3. Му­та­ции ведут к из­ме­не­нию

1) пер­вич­ной струк­ту­ры белка

2) эта­пов опло­до­тво­ре­ния

3) ге­но­фон­да по­пу­ля­ции

4) нормы ре­ак­ции при­зна­ка

5) по­сле­до­ва­тель­но­сти фаз ми­то­за

6) по­ло­во­го со­ста­ва по­пу­ля­ции

ОТВЕТ: 143

(Мутации — это внезапные наследуемые изменения генетического материала, приводящие к изменению тех или иных признаков организма.

Норма реакции — способность генотипа формировать в онтогенезе, в зависимости от условий среды, разные фенотипы).

 

4. Мо­ле­ку­ла ДНК

1) по­ли­мер, мо­но­ме­ром ко­то­ро­го яв­ля­ет­ся нук­лео­тид

2) по­ли­мер, мо­но­ме­ром ко­то­ро­го яв­ля­ет­ся ами­но­кис­ло­та

3) дву­це­поч­ный по­ли­мер

4) од­но­це­поч­ный по­ли­мер

5) со­дер­жит на­след­ствен­ную ин­фор­ма­цию

6) вы­пол­ня­ет энер­ге­ти­че­скую функ­цию в клет­ке

ОТВЕТ: 135 (мономером нуклеиновых кислот являются нуклеотиды, ДНК – двухцепочечная, основная функция – хранение и передача наследственной информации).

 

5. Все при­ведённые ниже при­зна­ки, кроме двух, можно ис­поль­зо­вать для опи­са­ния про­цес­сов пер­во­го де­ле­ния мей­о­за. Опре­де­ли­те два при­зна­ка, «вы­па­да­ю­щих» из об­ще­го спис­ка, и за­пи­ши­те в ответ цифры, под ко­то­ры­ми они ука­за­ны.

1) об­ра­зо­ва­ние двух га­п­ло­ид­ных ядер

2) рас­хож­де­ние од­но­хро­ма­тид­ных хро­мо­сом к про­ти­во­по­лож­ным по­лю­сам клет­ки

3) об­ра­зо­ва­ние четырёх кле­ток с на­бо­ром nc

4) обмен участ­ка­ми го­мо­ло­гич­ных хро­мо­сом

5) спи­ра­ли­за­ция хро­мо­сом

ОТВЕТ: 23 (первое деление мейоза – редукционное, в профазе 1 происходит конъюгация и кроссинговер между гомологичными участками гомологичных хромосом. Поэтому ошибочными утверждениями будут 2 и 3, которые характерны для второго деления мейоза).

6. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между при­зна­ка­ми ор­га­но­и­да клет­ки и ор­га­но­и­дом, для ко­то­ро­го эти при­зна­ки ха­рак­тер­ны.

 

ПРИ­ЗНА­КИ ОР­ГА­НО­И­ДА		ОР­ГА­НО­И­ДЫ
А) со­дер­жит зелёный пиг­мент Б) со­сто­ит из двой­ной мем­бра­ны, ти­ла­ко­и­дов и гран В) пре­об­ра­зу­ет энер­гию света в хи­ми­че­скую энер­гию Г) со­сто­ит из двой­ной мем­бра­ны и крист Д) обес­пе­чи­ва­ет окон­ча­тель­ное окис­ле­ние пи­та­тель­ных веществ Е) за­па­са­ет энер­гию в виде 38 молей АТФ при рас­щеп­ле­нии 1 моля глю­ко­зы		1) хло­ро­пласт 2) ми­то­хон­дрия

 

За­пи­ши­те в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в по­ряд­ке, со­от­вет­ству­ю­щем бук­вам:

ОТВЕТ:

А	Б	В	Г	Д	E

 

7. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между про­цес­сом и ор­га­но­и­дом, в ко­то­ром этот про­цесс про­ис­хо­дит.

 

ПРО­ЦЕСС		ОР­ГА­НО­ИД
А) син­тез АТФ Б) со­зре­ва­ние бел­ко­вых мо­ле­кул В) под­го­тов­ка сек­ре­та к вы­бро­су из клет­ки Г) син­тез ли­пи­дов Д) окис­ле­ние ор­га­ни­че­ских ве­ществ Е) транс­порт элек­тро­нов внут­ри мем­бра­ны		1) ми­то­хон­дрия 2) ком­плекс Голь­д­жи

 

За­пи­ши­те в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в по­ряд­ке, со­от­вет­ству­ю­щем бук­вам:

ОТВЕТ:

A	Б	В	Г	Д	Е

 

8. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между про­цес­са­ми и эта­па­ми энер­ге­ти­че­ско­го об­ме­на: к каж­дой по­зи­ции, дан­ной в пер­вом столб­це, под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию из вто­ро­го столб­ца.

 

ПРО­ЦЕС­СЫ		ЭТАПЫЭНЕР­ГЕ­ТИ­ЧЕ­СКО­ГО ОБ­МЕ­НА
А) рас­щеп­ле­ние глю­ко­зы в ци­то­плаз­ме Б) син­тез 36 мо­ле­кул АТФ В) об­ра­зо­ва­ние мо­лоч­ной кис­ло­ты Г) пол­ное окис­ле­ние ве­ществ до СО2 и Н2О Д) об­ра­зо­ва­ние пи­ро­ви­но­град­ной кис­ло­ты		1) бес­кис­ло­род­ный 2) кис­ло­род­ный

 

 

За­пи­ши­те в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в по­ряд­ке, со­от­вет­ству­ю­щем бук­вам:

ОТВЕТ:

А	Б	В	Г	Д

 

9. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между стро­е­ни­ем ор­га­но­и­да клет­ки и ор­га­но­и­дом.

 

СТРО­Е­НИЕ ОР­ГА­НО­И­ДА		ОР­ГА­НО­ИД
A) дву­мем­бран­ный ор­га­но­ид Б) есть соб­ствен­ная ДНК B) имеет сек­ре­тор­ный ап­па­рат Г) со­сто­ит из мем­бра­ны, пу­зырь­ков, ци­стерн Д) со­сто­ит из ти­ла­ко­и­дов гран и стро­мы Е) од­но­мем­бран­ный ор­га­но­ид		1) хло­ро­пласт 2) ап­па­рат Голь­д­жи

 

За­пи­ши­те в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в по­ряд­ке, со­от­вет­ству­ю­щем бук­вам:

ОТВЕТ:

A	Б	В	Г	Д	Е

 

10. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между клас­са­ми ор­га­ни­че­ских ве­ществ — уг­ле­во­ды (1) и нук­ле­и­но­выми кис­ло­та­ми ДНК и РНК (2) — и вы­пол­ня­е­мы­ми ими функ­ци­я­ми в клет­ке.

 

A) за­па­са­ние энер­гии

Б) сиг­наль­ная

B) хра­не­ние ге­не­ти­че­ской ин­фор­ма­ции

Г) пе­ре­нос энер­гии

Д) вхо­дит в со­став кле­точ­ных сте­нок и мем­бран

Е) ре­а­ли­за­ция ге­не­ти­че­ской ин­фор­ма­ции (син­тез белка)

 

За­пи­ши­те в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в по­ряд­ке, со­от­вет­ству­ю­щем бук­вам:

A	Б	В	Г	Д	Е

 

11. Сколь­ко хро­мо­сом со­дер­жит­ся в ядре клет­ки кожи, если в ядре опло­до­творённой яй­це­клет­ки че­ло­ве­ка со­дер­жит­ся 46 хро­мо­сом? В ответ за­пи­ши­те ТОЛЬ­КО со­от­вет­ству­ю­щее число.

ОТВЕТ: 46 (клетка кожи- соматическая, имеет диплоидный набор, оплодотворённая яйцеклетка – зигота, также имеет диплоидный набор хромосом, то есть обе эти клетки содержат 46 хромосом).

 

12. Сколь­ко пол­но­цен­ных гамет об­ра­зу­ет­ся в ово­ге­не­зе у че­ло­ве­ка? В ответ за­пи­ши­те ТОЛЬ­КО со­от­вет­ству­ю­щее число.

ОТВЕТ: 1 (В овогенезе идет образование яйцеклеток, из одной клетки при мейозе образуется 4 гаплоидных клетки: 1 яйцеклетка и 3 направительных тельца).

 

13. В мо­ле­ку­ле ДНК 100 нук­лео­ти­дов с ти­ми­ном, что со­став­ля­ет 10% от об­ще­го ко­ли­че­ства. Сколь­ко нук­лео­ти­дов с гу­а­ни­ном? В ответ за­пи­ши­те ТОЛЬ­КО со­от­вет­ству­ю­щее ко­ли­че­ству нук­лео­ти­дов число.

ОТВЕТ: 40 (Исходя из правила Чаргаффа (А+Т) + (Г+Ц) = 100%, количество нуклеотидов с А =Т, Г= Ц. Отсюда (10% + 10%) + (Г + Ц) = 100%. Г = (100% - 20%)/ 2 = 40%.

 

14. Белок со­сто­ит из 180 ами­но­кис­лот­ных остат­ков. Сколь­ко нук­лео­ти­дов в гене, в ко­то­ром за­ко­ди­ро­ва­на по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот в этом белке. В ответ за­пи­ши­те ТОЛЬ­КО со­от­вет­ству­ю­щее число.

ОТВЕТ: 540 (Одна аминокислота кодируется 3 нуклеотидами, следовательно ген содержит 180 х 3 = 540 нуклеотидов)

 

15. Какой набор хро­мо­сом со­дер­жит­ся в ядре одной клет­ки в конце те­ло­фа­зы мей­о­за II, если в ис­ход­ной клет­ке было 16 хро­мо­сом? В ответ за­пи­ши­те ТОЛЬ­КО со­от­вет­ству­ю­щее число.

ОТВЕТ: 8 (в результате мейоза из одной диплоидной клетки образуется 4 гаплоидных; исходная диплоидная (двойной набор) клетка содержит 16 хромосом, значит гаплоидный (одинарный набор) составляет 8 хромосом.

 

https://bono-esse.ru/blizzard/A/Chimia/Belki/biol_funkcii_belkov.html

https://vseprosto.com/citologiya/sravnitelnaya-kharakteristika-dnk-i-rnk/

https://sbio.info/materials/obbiology/obbkletka/stroenorg/12