Prokarioti nemaju staničnu strukturu. Razlikovati prokariote i eukariote

Jedinstvo stanične strukture.

Sadržaj svake stanice odvojen je od vanjskog okoliša posebnom strukturom - plazma membrana (plazmalema). Ova izolacija omogućuje stvaranje vrlo posebnog okruženja unutar ćelije, za razliku od onoga što je okružuje. Stoga se u stanici mogu dogoditi procesi koji se ne događaju nigdje drugdje; tzv životni procesi.

Unutarnji okoliš žive stanice, omeđen plazma membranom, naziva se citoplazma. Uključuje hijaloplazma(osnovna prozirna tvar) i stanične organele, kao i razne nepostojane strukture - inkluzije. Organele koje su prisutne u bilo kojoj stanici također uključuju ribosomi, gdje se događa sinteza proteina.

Građa eukariotskih stanica.

Eukarioti- To su organizmi čije stanice imaju jezgru. Jezgra- to je sama organela eukariotske stanice u kojoj je pohranjena nasljedna informacija zapisana u kromosomima i iz koje se prepisuje nasljedna informacija. Kromosom je molekula DNA integrirana s proteinima. Jezgra sadrži jezgrica- mjesto gdje se formiraju druge važne organele uključene u sintezu proteina - ribosomi. Ali ribosomi se formiraju samo u jezgri, a rade (tj. sintetiziraju protein) u citoplazmi. Neki od njih su slobodni u citoplazmi, a neki su pričvršćeni na membrane tvoreći mrežu tzv. endoplazmatski.

Ribosomi- nemembranske organele.

Endoplazmatski retikulum je mreža tubula omeđenih membranom. Postoje dvije vrste: glatka i zrnasta. Ribosomi se nalaze na membranama granularnog endoplazmatskog retikuluma, pa se ondje sintetiziraju i transportiraju proteini. A glatki endoplazmatski retikulum mjesto je sinteze i transporta ugljikohidrata i lipida. Na njemu nema ribosoma.

Sinteza bjelančevina, ugljikohidrata i masti zahtijeva energiju, koja se proizvodi u eukariotskoj stanici pomoću “energetskih stanica” stanice - mitohondrije.

Mitohondriji- dvomembranske organele u kojima se odvija proces staničnog disanja. Organski spojevi se oksidiraju na membranama mitohondrija i kemijska energija se akumulira u obliku posebnih energetskih molekula (ATP).

U stanici također postoji mjesto gdje se organski spojevi mogu akumulirati i odakle se mogu transportirati - to je Golgijev aparat, sustav ravnih membranskih vrećica. Sudjeluje u transportu proteina, lipida i ugljikohidrata. Golgijev aparat također proizvodi organele za unutarstaničnu probavu - lizosomi.

Lizosomi- jednomembranske organele, karakteristične za životinjske stanice, sadrže enzime koji mogu razgraditi proteine, ugljikohidrate, nukleinske kiseline i lipide.

Stanica može sadržavati organele koji nemaju strukturu membrane, kao što su ribosomi i citoskelet.

Citoskelet- ovo je mišićno-koštani sustav stanice, uključuje mikrofilamente, cilije, flagele, stanični centar, koji proizvodi mikrotubule i centriole.

Postoje organele karakteristične samo za biljne stanice - plastide. Postoje: kloroplasti, kromoplasti i leukoplasti. Proces fotosinteze odvija se u kloroplastima.

I u biljnim stanicama vakuole- otpadne tvari stanice, koje su spremnici vode i u njoj otopljenih spojeva. Eukariotski organizmi uključuju biljke, životinje i gljive.

Građa prokariotskih stanica.

Prokarioti- jednostanični organizmi čije stanice nemaju jezgru.

Prokariotske stanice male su veličine i pohranjuju genetski materijal u obliku kružne molekule DNA (nukleoida). Prokariotski organizmi uključuju bakterije i cijanobakterije, koje su se ranije nazivale modrozelene alge.

Ako se proces aerobnog disanja javlja kod prokariota, tada se za to koriste posebne izbočine plazma membrane - mezosomi. Ako su bakterije fotosintetske, tada se proces fotosinteze odvija na fotosintetskim membranama - tilakoidi.

Sinteza proteina u prokariota događa se na ribosomi. Prokariotske stanice imaju malo organela.

Hipoteze o podrijetlu organela eukariotskih stanica.

Prokariotske stanice pojavile su se na Zemlji ranije nego eukariotske stanice.

1) simbiotska hipoteza objašnjava mehanizam nastanka nekih organela eukariotske stanice – mitohondrija i fotosintetskih plastida.

2) Hipoteza o invaginaciji- navodi da podrijetlo eukariotske stanice dolazi od činjenice da je praoblik bio aerobni prokariot. Organele u njemu nastale su kao rezultat invaginacije i odvajanja dijelova ljuske, nakon čega je uslijedila funkcionalna specijalizacija u jezgru, mitohondrije, kloroplaste drugih organela.

Svi živi organizmi mogu se svrstati u jednu od dvije skupine (prokarioti ili eukarioti) ovisno o osnovnoj strukturi njihovih stanica. Prokarioti su živi organizmi koji se sastoje od stanica koje nemaju staničnu jezgru i membranske organele. Eukarioti su živi organizmi koji sadrže jezgru i membranske organele.

Stanica je temeljna komponenta naše moderne definicije života i živih bića. Stanice se smatraju osnovnim građevnim elementima života i koriste se za definiranje što znači biti "živ".

Pogledajmo jednu definiciju života: "Živa bića su kemijske organizacije sastavljene od stanica i sposobne za reprodukciju" (Keaton, 1986). Ova se definicija temelji na dvije teorije - staničnoj teoriji i teoriji biogeneze. prvi su predložili kasnih 1830-ih njemački znanstvenici Matthias Jakob Schleiden i Theodor Schwann. Tvrdili su da su sva živa bića građena od stanica. Teorija biogeneze, koju je predložio Rudolf Virchow 1858., kaže da sve žive stanice nastaju iz postojećih (živih) stanica i ne mogu nastati spontano iz nežive materije.

Komponente stanica su zatvorene u membranu, koja služi kao barijera između vanjskog svijeta i unutarnjih komponenti stanice. Stanična membrana je selektivna barijera, što znači da propušta određene kemikalije kako bi se održala ravnoteža potrebna za funkcioniranje stanice.

Stanična membrana regulira kretanje kemikalija od stanice do stanice na sljedeće načine:

• difuzija (težnja molekula tvari da minimiziraju koncentraciju, odnosno kretanje molekula iz područja veće koncentracije prema području niže dok se koncentracija ne izjednači);
• osmoza (kretanje molekula otapala kroz djelomično propusnu membranu radi izjednačavanja koncentracije otopljene tvari koja se ne može kretati kroz membranu);
• selektivni transport (pomoću membranskih kanala i pumpi).

Prokarioti su organizmi koji se sastoje od stanica koje nemaju staničnu jezgru ili organele vezane za membranu. To znači da genetski materijal DNA kod prokariota nije vezan u jezgri. Osim toga, DNK prokariota je manje strukturirana od one eukariota. Kod prokariota DNK je jednokružna. Eukariotska DNA je organizirana u kromosome. Većina prokariota sastoji se od samo jedne stanice (jednostanični), ali postoji nekoliko višestaničnih. Znanstvenici dijele prokariote u dvije skupine: i.

Tipična prokariotska stanica uključuje:

• plazma (stanična) membrana;
• citoplazma;
• ribosomi;
• bičevi i pili;
• nukleoid;
• plazmidi;

Eukarioti

Eukarioti su živi organizmi čije stanice sadrže jezgru i membranske organele. Kod eukariota genetski materijal nalazi se u jezgri, a DNK je organizirana u kromosome. Eukariotski organizmi mogu biti jednostanični ili višestanični. su eukarioti. Eukarioti također uključuju biljke, gljive i protozoe.

Tipična eukariotska stanica uključuje:

• jezgrica;

Prokariotske stanice su manje i jednostavnije građe od eukariotskih stanica. Među njima nema višestaničnih organizama, samo ponekad tvore nešto poput kolonija. Prokarioti nemaju samo staničnu jezgru, već i sve membranske organele (mitohondrije, kloroplaste, EPS, Golgijev kompleks, centriole itd.).

U prokariote spadaju bakterije, modrozelene alge (cijanobakterije), arheje itd. Prokarioti su bili prvi živi organizmi na Zemlji.

Funkcije membranskih struktura obavljaju izraštaji (invaginacije) stanične membrane u citoplazmu. Dolaze u cjevastim, lamelarnim i drugim oblicima. Neki od njih nazivaju se mezosomi. Na tako raznolikim tvorevinama nalaze se fotosintetski pigmenti, dišni i drugi enzimi koji tako obavljaju svoje funkcije.

U prokariota se u središnjem dijelu stanice nalazi samo jedan veliki kromosom ( nukleoid), koji ima prstenastu strukturu. Sadrži DNK. Umjesto proteina koji kromosomu daju oblik kao kod eukariota, tu je RNA. Kromosom nije odvojen od citoplazme membranskom membranom, stoga za prokariote kažu da su organizmi bez jezgre. Međutim, na jednom mjestu kromosom je pričvršćen za staničnu membranu.

Osim nukleoida, struktura prokariotskih stanica sadrži prisutnost plazmida (mali kromosomi također s prstenastom strukturom).

Za razliku od eukariota, citoplazma prokariota je nepokretna.

Prokarioti imaju ribosome, ali su manji od ribosoma eukariota.

Prokariotske stanice odlikuju se složenom strukturom svojih membrana. Uz citoplazmatsku membranu (plazmalemu) imaju staničnu stijenku, te kapsulu i druge tvorevine, ovisno o vrsti prokariotskog organizma. Stanična stijenka ima potpornu funkciju i sprječava prodiranje štetnih tvari. Stanična stijenka bakterije sadrži murein (glikopeptid).

Na površini prokariota često se nalaze bičevi (jedan ili više) i razne resice. Uz pomoć flagela, stanice se kreću u tekućem okruženju. Resice obavljaju različite funkcije (osiguravaju nevlaženje, pričvršćivanje, transport tvari, sudjeluju u spolnom procesu, tvoreći konjugacijski most).

Prokariotske stanice dijele se binarnom fisijom. Nemaju mitozu ni mejozu. Prije diobe nukleoid se udvostručuje.

Prokarioti često stvaraju spore koje su način na koji preživljavaju nepovoljne uvjete. Spore brojnih bakterija ostaju održive na visokim i ekstremno niskim temperaturama. Kada se formira spora, prokariotska stanica je prekrivena debelom, gustom membranom. Njegova unutarnja struktura se donekle mijenja.

Jedna od važnih klasifikacija u biologiji stanica je njihova podjela na prokariote i eukariote.

Govoreći o evoluciji mikrobiologije, valja istaknuti značajan doprinos znanstvenika Pasteura, koji je bio njezin utemeljitelj. Upravo zahvaljujući tom čovjeku počela su se razvijati područja imunologije i biotehnologije.

Dao je osnovnu definiciju glavnih pojmova vezanih uz stanicu, potkrijepio principe i djelovanje mehanizma o važnosti uloge mikroorganizama u svim sferama života organizama. Njegove aktivnosti nastavio je Koch.

Pokušajmo otkriti koji organizmi pripadaju svakoj od ove dvije glavne klase stanica. Kakvu strukturu imaju stanice i koje su njihove razlike? Koja je klasifikacija svake od ovih vrsta.

Koliko su oni korisni za čovjeka i biosferu i kakvo je uopće njihovo značenje? Odgovore na sva ova pitanja čitatelj će pronaći u nastavku.

Što su prokarioti i eukarioti

Poznato je da se svi živi organizmi po svojoj prirodi dijele na stanične i nestanične (viruse). Štoviše, prvi su također podijeljeni u 2 kategorije: prokarioti (nadkraljevstvo “Pre-nuklearno”) i eukarioti (superkraljevstvo “Nuklearno”).

Prokarioti uključuju:

Za eukariote:

• gljive;
• bilje;
• životinje.

Po čemu se razlikuju? Pogledajmo to u nastavku.

Znakovi eukariotske stanice

Vjeruje se da su se stanični organizmi s jezgrom pojavili prije otprilike 1,5 milijardi godina. Iako su u prošlosti znanstvenici slabo razumjeli bit fenomena na staničnoj razini, približni crteži ove jedinice organizma često su se počeli pojavljivati ​​u njihovim radovima.

Potpisi u svakoj navode jednu karakterističnu značajku stanica ove vrste - prisutnost jezgre prekrivene dvostrukim slojem membrane.

U jezgri je pohranjen glavni genetski materijal ovih organizama. Osim toga, sadrži nekoliko jezgrica s većinom volumena svih vrsta RNA.

Također u takvoj stanici postoje i druge formacije - organele koje se nalaze u njenoj citoplazmi. To uključuje:

• mitohondriji - njihova struktura nalikuje proteinima, također sadrže DNA;
• lizosomi - su vezikule koje pomažu općem metabolizmu ove stanice;
• kloroplasti.

Te su veze također odvojene membranama, čija je glavna uloga povezivanje različitih elemenata cjeline organizma s vanjskim okolišem. Kako bi svi elementi sastava dobro funkcionirali, ova stanica ima niti i mikrotubule za kompletan “kostur”.

Proces disanja češći je među živim organizmima koje čine te stanice.

Građa prokariotskih stanica

Za razliku od prethodnog nadkraljevstva, protozoe nemaju jezgru u stanici.

Umjesto jezgre, u citoplazmi se nalazi jedan kromosom koji prenosi genetski materijal.

Razmnožavaju se jednostavno diobom stanica. Postoji vrlo malo različitih vrsta struktura u staničnoj tekućini. Također su prekrivene membranom. Sadrže ribosome.

Pogledajmo glavne predstavnike ovog super-kraljevstva.

Bakterije i cijanobakterije

Prvi se odnosi na jednostanične mikroorganizme. Uz pomoć flagela vrlo su pokretni.

Žive u svim područjima života. Od vanjske okoline zaštićeni su mureinom i posebnim oklopom.

Drugi tip predstavljaju najjednostavnije stanice s malim ribosomima i jednim nasljednim kromosomom.

Alge

Žive uglavnom u vodenom okruženju i na tlu. Imaju autotrofnu ishranu. Njihov uzgon određuju vakuole. Osim toga, oni, poput predstavnika biljnog carstva, karakteriziraju fotosinteza.

Primjeri uključuju zelene alge. Razmnožavaju se i jednostavnim dijeljenjem. U vrlo nepovoljnim uvjetima spore mogu poslužiti za kretanje.

Sličnosti i razlike između prokariota i eukariota

Usporedna tablica "Obilježja nadkraljevstava" pokazuje znakove pomoću kojih je lako prepoznati glavne razlike.

Znakovi	Nadkraljevstvo Prokariota	Nadkraljevstvo Eukarioti
Veličina	D = 0,5 – 5 µm	D = 40 µm
Nasljedstvo	DNK u citoplazmi	DNK u jezgri
Struktura	Malo je formacija, praktički nema membrana.	Postoje vanjske i unutarnje membrane, različite strukture koje omogućuju reakcije probave, disanja i razmnožavanja.
Ljuska	Sastav uključuje polisaharide, aminokiseline i murein.	Osnova ljuske biljaka je celuloza, a gljiva hitin.
Fotosinteza	Nema kloroplasta, ali se javlja u membranama.	Nastaje u posebnim tvorevinama – plastidima.
Izmjena dušika	Neki ljudi to imaju.	Ne događa se.

Zaključak

Dakle, bez predstavnika ova dva super-kraljevstva nemoguće je zamisliti život na zemlji. Koja je njihova uloga u prirodi? Jednostavno: praživotinje su organizmi bez kojih su nemogući gotovo svi biokemijski procesi u biosustavu. Osim toga, mnogi su uključeni u proces fotosinteze i služe kao izvor prehrane i disanja za biljke.

Eukarioti ne samo da daju hranu drugima, već su i glavna regulatorna snaga populacije različitih vrsta, odnosno jedan od mehanizama prirodne selekcije.