Основные отличия клеток эукариот




ФОРМЫЖИЗНИ

Многочисленные данные, полученные при изучении живых объектов, показали, что в живой природе существует две формы жизни - клеточная и неклеточная.

Неклеточную форму составляют вирусы.

Клеточная форма жизни представлена организмами, состоящими из одной или многих клеток, и включает два надцарства - прокариоты и эукариоты.

НЕКЛЕТОЧНЫЕ ФОРМЫЖИЗНИ. ВИРУСЫ

Вирусы - микроскопические частицы, состоящие из одной или нескольких молекул ДНК или РНК, заключённых в белковую оболочку (капсид). Некоторые вирусы могут дополнительно содержать внешнюю липидную оболочку, а также молекулы ферментов.

Вирусные частицы (вирионы) часто имеют правильную геометрическую форму (икосаэдр, цилиндр и др). Размеры вирусов колеблются от 20 до 500 нм.

В отличие от остальных живых организмов вирусы не имеют клеточного строения, обмена веществ (питания, дыхания и др.) и способности к синтезу белка. В отличие от неживой материи вирусы способны воспроизводить себе подобные формы; обладают наследственностью и изменчивостью.

Вирусы являются внутриклеточными паразитами. Процесс инфицирования включает этапы:

Присоединение вируса к клеточной мембране. Для этого необходимо чтобы в составе мембраны инфицируемой клетки был специфичный белок- рецептор.

Проникновение вируса в клетку происходит или путем впрыскивания в клетку вирусной нуклеиновой кислоты, или в ходе эндоцитоза (захватывания клеткой). Находясь внутри клетки, вирус представляет собой молекулу ДНК или РНК

Перепрограммирование клетки и создание новых вирусных частиц

У ДНК-содержащих вирусов, вирусная ДНК встраивается в ДНК клетки. После чего клетка реализует генетическую информацию.

У РНК-содержащих вирусов возможны два варианта развития событий:

1. По вирусной РНК синтезируются молекулы мРНК, с которой клетка осуществляет синтез как вирусных белков, так и вирусной РНК.

2. По вирусной РНК фермент ревертаза синтези­рует ДНК, которая встраивается в ДНК клетки. После чего клетка реализует генетическую информацию.

Так или иначе, клетка осуществляет синтез компонентов вируса и сборку новых вирионов. Новые вирусы выходят из клетки, при этом они либо разрывают клеточную мембрану, разрушая клетку-хозяина, либо отпочковываются, не вызывая гибель клетки.

Некоторые вирусы могут переходить в латентное (скрытое) состояние. Пока заражённая клетка находится в благоприятной среде, вирус незначительно подав­ляет происходящие в ней процессы. При попадании клетки в неблагоприятные условия, вирус полностью захватывает контроль над клеточными процессами, и клетка начинает активно производить новые вирусы.

При заражении вирусом в клетке активируются механизмы противовирусной защиты. Заражённые клетки начинают синтезировать сигнальные молекулы — интерфероны, переводящие окружающие здоровые клетки в противовирусное состояние и активирующие системы иммунитета. Повреждения, вызываемые вирусом в клетке, могут быть обнаружены системами клеточного контроля, и такая клетка должна будет «покончить жизнь самоубийством» в ходе программируемой клеточной смерти.

Вирусы являются одной из самых распространённых форм существования органической материи на планете. В настоящее время известны вирусы, паразитирующие в клетках растений, животных (оспа, грипп, корь, свин­ка и др.), грибов и бактерий (бактериофаги, см. рисунок).

В 1852 г впервые русским ботаником Д. И. Иванов­ским был выделен вирус табачной мозаики.

КЛЕТОЧНЫЕ ФОРМЫЖИЗНИ

К клеточным формам жизни относятся организмы, состоящие из одной или многих клеток - бактерии, грибы, животные и растения.

В зависимости от организации ядерного аппара­та выделяют:

1. Прокариоты состоят из клеток, для которых характерно отсут­ствие оформленного ядра и окруженных мембраной органоидов (митохондрии, ЭПС, хлоропласты, лизосомы, вакуоли, аппарат Гольджи). Имеется одна молекула ДНК, свернутая кольцом.

К прокариотам относятся все бактерии.

2. Эукариоты состоят из клеток, содержащих оформленное ядро и. мембранные органеллы. Молекул ДНК несколько (в кольцо не свернуты), упаковка ДНК в хромосомы про­исходит с помощью белков.

Эукариоты включают царства - грибы, растения, животные.

 

Признак Прокариоты Эукариоты
Ядро Организация ДНК Мембранные органеллы Рибосомы Клеточная стенка Жгутики Размеры   Нет.   Кольцевая молекула ДНК (одна), не связана с белками Нет   Есть   Есть   Если есть, то состоит из фибрилл, d–20 нм В среднем 0,5- 5 мкм   Есть.   Линейные молекулы ДНК (несколько), связаны с белками Есть   Есть   Есть у растений и грибов   Если есть, то состоит из группы микротрубочек, d–200 нм В среднем до 40 мкм  

 

Основные отличия клеток эукариот

Признаки Растения Животные Грибы
Клеточная стенка Гликокаликс Пластиды Вакуоли Центриоли Запасной углевод   Есть (целлюлоза)   Нет   Есть   Как правило, одна крупная Нет   Крахмал     Нет   Есть   Нет   Если есть, то мелкие Есть   Гликоген   Есть (хитин)   Нет   Нет   Если есть, то мелкие Нет   Гликоген

 

БАКТЕРИИ

Бактерии – большая группа прокариотических одноклеточных организмов.

Существуют различные морфологические типы бактерий:

Кокки Стрептококки Стафилококки Бациллы Вибрионы Спирохеты и др.

 

Бактериальная клетка снаружи покрыта слизистым слоем и капсулой белковой или полисахаридной природы (1). Они выполняют защитную функцию, а также служат для формирования колонии.

Под капсулой имеется клеточная стенка (2), выполняющая опорную и защитную функции. Основа клеточной стенки образована пептидом муреином.

Цитоплазматическая мембрана (3) и цитоплазма (4) бактерий типичного строения. Из органоидов имеются только рибосомы (5). Мембранных органелл нет, в цитоплазме имеются мезосомы - сложные мембранные структуры.

Ядерный аппарат бактерий (6, нуклеоид) представлен одной кольцевой молекулой ДНК, прикрепленной к мембране. Также имеются плазмиды – небольшие кольцевые ДНК, свободно располагающиеся в цитоплазме.

Многие бактерии имеют один или множество жгутиков (7) – органоидов движения. Бактериальная клетка может быть покрыта нитевидными белковыми образованиями – пили (8, фимбрии).

Питание бактерий может осуществляться как гетеротрофным, так и автотрофным путем.

Бактерии - гетеротрофы питаются готовой органикой. Бактрии - сапротрофы питаются «мертвой» органикой; паразиты – органическими веществами в составе тела организма-хозяина.

Бактерии выделяют пищеварительные ферменты, которые расщепляют органические веществ с образованием растворимых продуктов, усваиваемых бактерией. Бактерии отличаются высокой биохимической активностью - они способны синтезировать ферменты, разлагающие целлюлозу, лигнин и др.

Бактерии - автотрофы способны усваивать неорганические соединения с помощью фотосинтеза (цианобактерии) или хемосинтеза (зеленые, пурпурные бактерии и др.). Существуют виды бактерии (азотобактерии, клубеньковые бактерии и др.), которые способны фиксировать азот атмосферы.

По типу дыхания бактерии делятся:

А) анаэробы - гибнут в присутствии кислорода

Б) аэробы - нуждаются в присутствии кислорода

В) факультативные формы - способны жить как в присутствии, так и в отсутствии кислорода, поскольку способны переключаться с дыхания в присутствии О2 на брожение в его отсутствие.

Размножение бактерий происходит путем простого бесполого деления.

Кольцевая молекула ДНК удваивается, оставаясь прикрепленной к мембране. По мере роста клетки мембрана растягивает молекулы ДНК в разные стороны. Затем образуется поперечная перегородка, которая разделяет дочерние молекулы ДНК. В результате формируются две дочерние клетки генетически одинаковые как друг с другом, так и с материнской клеткой. В благоприятных условиях бактерии делятся каждые 15-20 минут.

Механизмы генетической рекомбинации (изменчивости) бактерий:

Конъюгация – прямая передача фрагмента ДНК одной клетки другой через специальные выросты.

Конъюгацию иногда выделяют в особый тип полового размножения бактерий, хотя увеличения числа клеток при этом не происходит. Конъюгацию можно рассматривать и как способ полового размножения, и как механизм генетической рекомбинации.

Трансдукция – перенос фрагмента ДНК от одной бактерии к другой посредством бактериофагов.

Трансформация – поглощение бактериями из окружающей среды фрагментов ДНК, остававшихся после гибели других бактерий или плазмид.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-10-21 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: