Crtež prokariota. Tko su eukarioti i prokarioti: usporedne karakteristike stanica različitih kraljevstava

Prokariotske stanice- to su najprimitivniji, vrlo jednostavno strukturirani organizmi koji zadržavaju značajke duboke antike. DO prokariotski(ili prenuklearni) organizmi uključuju bakterije i modrozelene alge (cijanobakterije). Na temelju sličnosti strukture i oštrih razlika od ostalih stanica, prokarioti se svrstavaju u samostalno carstvo zdrobljenih stanica.

Pogledajmo strukturu prokariotska stanica koristeći bakterije kao primjer. Genetski aparat prokariotske stanice predstavljen je DNK jednog kružnog kromosoma, nalazi se u citoplazmi i nije od nje omeđen membranom. Ovaj analog jezgre naziva se nukleoid. DNA ne stvara komplekse s proteinima i stoga svi geni koji su dio kromosoma "rade", tj. informacije se kontinuirano čitaju iz njih.

Prokariotska stanica okružen membranom koja odvaja citoplazmu od stanične stijenke, a sastoji se od složene, visoko polimerne tvari. U citoplazmi ima malo organela, ali su prisutni brojni mali ribosomi (bakterijske stanice sadrže od 5 000 do 50 000 ribosoma).

Citoplazma prokariotske stanice prožeta je membranama koje tvore endoplazmatski retikulum, sadrži ribosome koji provode sintezu proteina.

Unutarnji dio stanične stijenke prokariotske stanice predstavlja plazma membrana čije izbočine u citoplazmu tvore mezosome koji sudjeluju u izgradnji stanične stijenke, razmnožavanju i mjesto su vezanja DNA. Disanje se kod bakterija odvija u mezosomima, a kod modrozelenih algi u citoplazmatskim membranama.

Mnoge bakterije talože rezervne tvari unutar stanice: polisaharide, masti, polifosfate. Rezervne tvari, kada se uključe u metabolizam, mogu produžiti život stanice u nedostatku vanjskih izvora energije.

(1-stanična stijenka, 2-vanjska citoplazmatska membrana, 3-kromosom (kružna molekula DNA), 4-ribosom, 5-mezosom, 6-invaginacija vanjske citoplazmatske membrane, 7-vakuola, 8-flagela, 9-hrpe membrane u kojima se odvija fotosinteza)

Bakterije se u pravilu razmnožavaju diobom na dva dijela. Nakon produljenja stanice postupno se formira poprečna pregrada koja se polaže u smjeru izvana prema unutra, zatim se stanice kćeri razilaze ili ostaju povezane u karakteristične skupine - lančiće, pakete itd. Bakterija E. coli udvostruči svoj broj svakih 20 minuta.

Bakterije karakterizira stvaranje spora. Započinje odvajanjem dijela citoplazme od matične stanice. Odvojeni dio sadrži jedan genom i okružen je citoplazmatskom membranom. Zatim stanična stijenka, često višeslojna, raste oko spore. U bakterijama se spolni proces odvija u obliku razmjene genetskih informacija između dviju stanica. Spolni proces povećava nasljednu varijabilnost mikroorganizama.

Većina živih organizama ujedinjena je u nadkraljevstvo eukariota, koje uključuje carstvo biljaka, gljiva i životinja. Eukariotske stanice su veće prokariotske stanice, sastoje se od površinskog aparata, jezgre i citoplazme.

Vrsta lekcije: kombinirano.

Metode: verbalno, vizualno, praktično, problemsko traženje.

Ciljevi lekcije

Obrazovni: produbiti znanja učenika o građi eukariotskih stanica, naučiti ih primjenjivati ​​u praktičnoj nastavi.

Razvojni: unaprijediti sposobnosti učenika za rad s didaktičkim materijalom; razvijati mišljenje učenika nudeći zadatke za usporedbu prokariotskih i eukariotskih stanica, biljnih stanica i životinjskih stanica, utvrđivanje sličnih i posebnosti.

Oprema: poster “Građa citoplazmatske membrane”; kartice sa zadacima; brošura (građa prokariotske stanice, tipična biljna stanica, građa životinjske stanice).

Međupredmetne veze: botanika, zoologija, anatomija i fiziologija čovjeka.

Plan učenja

I. Organizacijski trenutak

Provjera spremnosti za lekciju.
Provjera popisa učenika.
Priopćiti temu i ciljeve lekcije.

II. Učenje novog gradiva

Podjela organizama na pro- i eukariote

Stanice su vrlo raznolikog oblika: neke su okruglog oblika, druge izgledaju kao zvijezde s mnogo zraka, treće su izdužene itd. Stanice se također razlikuju po veličini - od najmanjih, teško vidljivih u svjetlosnom mikroskopu, do savršeno vidljivih golim okom (primjerice, jajašca riba i žaba).

Svako neoplođeno jaje, uključujući divovska fosilizirana jaja dinosaura koja se čuvaju u paleontološkim muzejima, također je nekoć bila živa stanica. Međutim, ako govorimo o glavnim elementima unutarnje strukture, sve su stanice slične jedna drugoj.

prokarioti (od lat. pro- prije, ranije, umjesto i grč. karion– nucleus) su organizmi čije stanice nemaju membranom vezanu jezgru, tj. sve bakterije, uključujući arhebakterije i cijanobakterije. Ukupan broj prokariotskih vrsta je oko 6000. Sve genetske informacije prokariotske stanice (genofor) sadržane su u jednoj kružnoj molekuli DNA. Mitohondriji i kloroplasti su odsutni, a funkcije disanja ili fotosinteze, koje opskrbljuju stanicu energijom, obavlja plazma membrana (slika 1). Prokarioti se razmnožavaju bez izraženog spolnog procesa diobom na dva dijela. Prokarioti su sposobni provoditi niz specifičnih fizioloških procesa: fiksiraju molekularni dušik, provode mliječno-kiselo vrenje, razgrađuju drvo, oksidiraju sumpor i željezo.

Nakon uvodnog razgovora učenici ponavljaju građu prokariotske stanice, uspoređujući glavne građevne značajke s vrstama eukariotske stanice (slika 1.).

Eukarioti - to su viši organizmi koji imaju jasno izraženu jezgru, koja je od citoplazme odvojena membranom (kariomembranom). U eukariote spadaju sve više životinje i biljke te jednostanične i višestanične alge, gljive i protozoe. Nuklearna DNA u eukariota sadržana je u kromosomima. Eukarioti imaju stanične organele omeđene membranama.

Razlike između eukariota i prokariota

– Eukarioti imaju pravu jezgru: genetski aparat eukariotske stanice zaštićen je membranom sličnom membrani same stanice.
– Organele uključene u citoplazmu okružene su membranom.

Građa biljne i životinjske stanice

Stanica svakog organizma je sustav. Sastoji se od tri međusobno povezana dijela: ljuske, jezgre i citoplazme.

U svom proučavanju botanike, zoologije i ljudske anatomije već ste se upoznali sa građom raznih vrsta stanica. Ukratko pregledajmo ovaj materijal.

Vježba 1. Na temelju slike 2 odredite kojim organizmima i vrstama tkiva odgovaraju stanice označene brojevima od 1 do 12. Što određuje njihov oblik?

Građa i funkcije organela biljnih i životinjskih stanica

Pomoću slika 3. i 4. te Rječnika i udžbenika iz biologije učenici popunjavaju tablicu usporedbe životinjskih i biljnih stanica.

Stol. Građa i funkcije organela biljnih i životinjskih stanica

Stanične organele	Građa organela	Funkcija	Prisutnost organela u stanicama
			bilje	životinje
kloroplast	To je vrsta plastida	Boji biljke u zeleno i omogućuje fotosintezu.
Leukoplast	Ljuska se sastoji od dvije elementarne membrane; unutarnji, raste u stromu, tvori nekoliko tilakoida	Sintetizira i nakuplja škrob, ulja, proteine
Kromoplast	Plastidi sa žutom, narančastom i crvenom bojom, boja je zbog pigmenata - karotenoida	Crvena, žuta boja jesenjeg lišća, sočnog voća itd.
	Zauzima do 90% volumena zrele stanice, ispunjene staničnim sokom	Održavanje turgora, nakupljanje rezervnih tvari i produkata metabolizma, regulacija osmotskog tlaka i dr.
Mikrotubule	Sastoji se od proteina tubulina, smještenog u blizini plazma membrane	Sudjeluju u taloženju celuloze na stanične stijenke i kretanju raznih organela u citoplazmi. Tijekom stanične diobe mikrotubule čine osnovu strukture vretena
plazma membrana (PMM)	Sastoji se od lipidnog dvosloja prožetog proteinima uronjenim na različite dubine	Barijera, transport tvari, komunikacija između stanica
Glatki EPR	Sustav ravnih i razgranatih cijevi	Provodi sintezu i otpuštanje lipida
Grubi EPR	Ime je dobio zbog brojnih ribosoma koji se nalaze na njegovoj površini.	Sinteza proteina, nakupljanje i transformacija za otpuštanje iz stanice prema van
	Okružen dvostrukom nuklearnom membranom s porama. Vanjska nuklearna membrana tvori kontinuiranu strukturu s ER membranom. Sadrži jednu ili više jezgrica	Nositelj nasljedne informacije, centar za regulaciju aktivnosti stanica
Stanične stijenke	Sastoji se od dugih molekula celuloze raspoređenih u snopove koji se nazivaju mikrofibrili	Vanjski okvir, zaštitna školjka
Plazmodezmi	Sićušni citoplazmatski kanali koji prodiru kroz stanične stijenke	Ujedinite protoplaste susjednih stanica
Mitohondriji		Sinteza ATP-a (skladištenje energije)
Golgijev aparat	Sastoji se od niza ravnih vrećica koje se nazivaju cisterne ili diktiosomi	Sinteza polisaharida, stvaranje CPM i lizosoma
Lizosomi		Unutarstanična probava
Ribosomi	Sastoji se od dvije nejednake podjedinice - velike i male, u koje se mogu rastaviti	Mjesto biosinteze proteina
Citoplazma	Sastoji se od vode s velikim brojem otopljenih tvari koje sadrže glukozu, proteine ​​i ione	U njemu su smještene ostale stanične organele i odvijaju se svi procesi staničnog metabolizma.
Mikrofilamenti	Vlakna napravljena od proteina aktina, obično raspoređena u snopove blizu površine stanica	Sudjeluju u pokretljivosti stanica i promjeni oblika
Centriole	Može biti dio mitotskog aparata stanice. Diploidna stanica sadrži dva para centriola	Sudjeluju u procesu diobe stanica kod životinja; u zoosporama algi, mahovina i protozoa tvore bazalna tijela cilija
Mikrovili	Protruzije plazma membrane	Oni povećavaju vanjsku površinu stanice; mikrovili zajednički tvore granicu stanice

zaključke

1. Stanična stijenka, plastidi i središnja vakuola jedinstveni su za biljne stanice.
2. Lizosomi, centrioli, mikrovili prisutni su uglavnom samo u stanicama životinjskih organizama.
3. Sve ostale organele karakteristične su i za biljne i za životinjske stanice.

Građa stanične membrane

Stanična membrana nalazi se izvan stanice, odvajajući je od vanjskog ili unutarnjeg okoliša tijela. Njegovu osnovu čini plazmalema (stanična membrana) i ugljikohidratno-proteinska komponenta.

Funkcije stanične membrane:

– održava oblik stanice i daje mehaničku čvrstoću stanici i tijelu u cjelini;
– štiti stanicu od mehaničkih oštećenja i ulaska štetnih spojeva u nju;
– provodi prepoznavanje molekularnih signala;
– regulira metabolizam između stanice i okoliša;
– ostvaruje međustaničnu interakciju u višestaničnom organizmu.

Funkcija stanične stijenke:

– predstavlja vanjski okvir – zaštitni omotač;
– osigurava transport tvari (kroz staničnu stijenku prolaze voda, soli i molekule mnogih organskih tvari).

Vanjski sloj životinjskih stanica, za razliku od staničnih stijenki biljaka, vrlo je tanak i elastičan. Nije vidljiv pod svjetlosnim mikroskopom i sastoji se od niza polisaharida i proteina. Površinski sloj životinjskih stanica naziva se glikokaliks, obavlja funkciju izravne veze životinjskih stanica s vanjskim okolišem, sa svim tvarima koje ga okružuju, ali ne igra pomoćnu ulogu.

Ispod glikokaliksa životinjske stanice i stanične stijenke biljne stanice nalazi se plazma membrana koja graniči izravno s citoplazmom. Plazma membrana se sastoji od proteina i lipida. Oni su raspoređeni na uredan način zbog različitih međusobnih kemijskih interakcija. Molekule lipida u plazma membrani raspoređene su u dva reda i tvore kontinuirani lipidni dvosloj. Proteinske molekule ne tvore kontinuirani sloj, one se nalaze u lipidnom sloju, uranjajući u njega na različite dubine. Molekule proteina i lipida su pokretne.

Funkcije plazma membrane:

– stvara barijeru koja odvaja unutarnji sadržaj stanice od vanjskog okoliša;
– osigurava prijevoz tvari;
– osigurava komunikaciju između stanica u tkivima višestaničnih organizama.

Ulazak tvari u stanicu

Površina ćelije nije kontinuirana. U citoplazmatskoj membrani postoje brojne sićušne rupice - pore, kroz koje, uz ili bez pomoći posebnih proteina, ioni i male molekule mogu prodrijeti u stanicu. Osim toga, neki ioni i male molekule mogu ući u stanicu izravno kroz membranu. Ulazak najvažnijih iona i molekula u stanicu nije pasivna difuzija, već aktivni transport, koji zahtijeva utrošak energije. Transport tvari je selektivan. Selektivna propusnost stanične membrane naziva se polupropusnost.

Po fagocitoza U stanicu ulaze velike molekule organskih tvari, poput proteina, polisaharida, čestica hrane i bakterija. Fagocitoza se odvija uz sudjelovanje plazma membrane. Na mjestu gdje površina stanice dolazi u dodir s česticom bilo koje guste tvari, membrana se savija, formira udubljenje i okružuje česticu, koja je uronjena u stanicu u "membranskoj kapsuli". Formira se probavna vakuola, u kojoj se probavljaju organske tvari koje ulaze u stanicu.

Amebe, cilijate i leukociti životinja i ljudi hrane se fagocitozom. Leukociti apsorbiraju bakterije, kao i razne krute čestice koje slučajno uđu u tijelo, štiteći ga od patogenih bakterija. Stanična stijenka biljaka, bakterija i modrozelenih algi onemogućuje fagocitozu, te se stoga kod njih ne ostvaruje ovaj put ulaska tvari u stanicu.

Kroz plazma membranu u stanicu prodiru i kapljice tekućine koje sadrže različite tvari u otopljenom i suspendiranom stanju.Ta pojava je tzv. pinocitoza. Proces apsorpcije tekućine sličan je fagocitozi. Kap tekućine uronjena je u citoplazmu u “membranskom paketu”. Organske tvari koje ulaze u stanicu zajedno s vodom počinju se probavljati pod utjecajem enzima sadržanih u citoplazmi. Pinocitoza je raširena u prirodi i provode je stanice svih životinja.

III. Učvršćivanje naučenog gradiva

Na koje dvije velike skupine se svi organizmi dijele na temelju strukture njihove jezgre?
Koje su organele karakteristične samo za biljne stanice?
Koje su organele jedinstvene za životinjske stanice?
Po čemu se razlikuje građa stanične membrane biljaka i životinja?
Na koja dva načina tvari ulaze u stanicu?
Koje je značenje fagocitoze za životinje?

Na Zemlji postoje samo dvije vrste organizama: eukarioti i prokarioti. Jako se razlikuju po svojoj građi, podrijetlu i evolucijskom razvoju, o čemu će biti više riječi u nastavku.

U kontaktu s

Znakovi prokariotske stanice

Prokarioti se također nazivaju prenuklearima. Prokariotska stanica nema drugih organela koji imaju membransku membranu (endoplazmatski retikulum, Golgijev kompleks).

Za njih su karakteristični i sljedeći:

1. bez ljuske i ne stvara veze s proteinima. Informacije se kontinuirano prenose i čitaju.
2. Svi prokarioti su haploidni organizmi.
3. Enzimi se nalaze u slobodnom stanju (difuzno).
4. Imaju sposobnost stvaranja spora u nepovoljnim uvjetima.
5. Prisutnost plazmida - malih ekstrakromosomskih molekula DNA. Njihova funkcija je prijenos genetskih informacija, povećavajući otpornost na mnoge agresivne čimbenike.
6. Prisutnost flagela i pili - vanjskih proteinskih formacija potrebnih za kretanje.
7. Plinske vakuole su šupljine. Zahvaljujući njima, tijelo se može kretati u vodenom stupcu.
8. Stanična stijenka prokariota (odnosno bakterija) sastoji se od mureina.
9. Glavne metode dobivanja energije kod prokariota su kemo- i fotosinteza.

To uključuje bakterije i arheje. Primjeri prokariota: spirohete, proteobakterije, cijanobakterije, krenarheoti.

Pažnja! Unatoč činjenici da prokarioti nemaju jezgru, oni imaju njezin ekvivalent - nukleoid (kružna molekula DNA bez ljuski) i slobodnu DNA u obliku plazmida.

Građa prokariotske stanice

Bakterije

Predstavnici ovog kraljevstva među najstarijim su stanovnicima Zemlje i imaju visoku stopu preživljavanja u ekstremnim uvjetima.

Postoje gram-pozitivne i gram-negativne bakterije. Njihova glavna razlika leži u strukturi stanične membrane. Gram-pozitivni imaju deblju ljusku, do 80% se sastoji od mureinske baze, kao i polisaharida i polipeptida. Kada se boje po Gramu, daju ljubičastu boju. Većina ovih bakterija su patogeni. Gram negativci imaju tanju stijenku, koja je od membrane odvojena periplazmatskim prostorom. Međutim, takva školjka ima povećanu čvrstoću i mnogo je otpornija na učinke antitijela.

Bakterije imaju vrlo važnu ulogu u prirodi:

1. Cijanobakterije (modrozelene alge) pomažu u održavanju potrebne razine kisika u atmosferi. Oni čine više od polovice ukupnog O2 na Zemlji.
2. Pospješuju razgradnju organskih ostataka, sudjeluju na taj način u ciklusu svih tvari i sudjeluju u formiranju tla.
3. Fiksatori dušika na korijenu mahunarki.
4. Oni pročišćavaju vodu od otpada, na primjer, iz metalurške industrije.
5. Oni su dio mikroflore živih organizama i pomažu u maksimalnoj apsorpciji hranjivih tvari.
6. Koristi se u prehrambenoj industriji za fermentaciju.Tako se proizvode sirevi, svježi sir, alkohol, tijesto.

Pažnja! Osim pozitivnog značenja, bakterije imaju i negativnu ulogu. Mnogi od njih uzrokuju smrtonosne bolesti, poput kolere, trbušnog tifusa, sifilisa i tuberkuloze.

Bakterije

Arheje

Prije su bili kombinirani s bakterijama u jedinstveno kraljevstvo Drobyanok. Međutim, s vremenom je postalo jasno da arheje imaju svoj vlastiti individualni put evolucije i da se vrlo razlikuju od drugih mikroorganizama po svom biokemijskom sastavu i metabolizmu. Postoji do 5 vrsta, a najviše su proučavane euryarchaeota i crenarchaeota. Značajke arheja su:

• većina njih su kemoautotrofi - sintetiziraju organske tvari iz ugljičnog dioksida, šećera, amonijaka, metalnih iona i vodika;
• igraju ključnu ulogu u ciklusu dušika i ugljika;
• sudjeluju u probavi kod ljudi i mnogih preživača;
• imaju stabilniju i izdržljiviju membransku ljusku zbog prisutnosti eterskih veza u glicerol-eter lipidima. To omogućuje arhejama da žive u visoko alkalnim ili kiselim sredinama, kao i na visokim temperaturama;
• stanična stijenka, za razliku od bakterija, ne sadrži peptidoglikan i sastoji se od pseudomureina.

Građa eukariota

Eukarioti su nadkraljevstvo organizama čije stanice sadrže jezgru. Osim arhea i bakterija, sva živa bića na Zemlji su eukarioti (npr. biljke, protozoe, životinje). Stanice se mogu jako razlikovati po obliku, strukturi, veličini i funkcijama. Unatoč tome, slični su u osnovama života, metabolizmu, rastu, razvoju, sposobnosti nadražaja i varijabilnosti.

Eukariotske stanice mogu biti stotine ili tisuće puta veće od prokariotskih stanica. Obuhvaćaju jezgru i citoplazmu s brojnim membranskim i nemembranskim organelama. U membranske spadaju: endoplazmatski retikulum, lizosomi, Golgijev kompleks, mitohondrije,. Nemembranski: ribosomi, stanični centar, mikrotubule, mikrofilamenti.

Građa eukariota

Usporedimo eukariotske stanice iz različitih kraljevstava.

Nadkraljevstvo eukariota uključuje sljedeća kraljevstva:

• protozoa. Heterotrofi, neki sposobni za fotosintezu (alge). Razmnožavaju se nespolno, spolno i na jednostavan način u dva dijela. Većini nedostaje stanična stijenka;
• bilje. Oni su proizvođači, a glavni način dobivanja energije je fotosinteza. Većina biljaka je nepokretna i razmnožava se nespolno, spolno i vegetativno. Stanična stijenka građena je od celuloze;
• gljive. Višestanični. Postoje niži i viši. Oni su heterotrofni organizmi i ne mogu se samostalno kretati. Razmnožavaju se nespolno, spolno i vegetativno. Pohranjuju glikogen i imaju jaku staničnu stijenku izgrađenu od hitina;
• životinje. Postoji 10 vrsta: spužve, crvi, člankonošci, bodljikaši, hordati i drugi. Oni su heterotrofni organizmi. Sposoban za samostalno kretanje. Glavna tvar za skladištenje je glikogen. Stanična stijenka se kao i kod gljiva sastoji od hitina. Glavni način razmnožavanja je spolni.

Tablica: Usporedna svojstva biljne i životinjske stanice

Struktura	biljna stanica	životinjska stanica
Stanične stijenke	Celuloza	Sastoji se od glikokaliksa - tankog sloja proteina, ugljikohidrata i lipida.
Lokacija jezgre	Smješten bliže zidu	Smješten u središnjem dijelu
Stanično središte	Isključivo u nižim algama	Predstaviti
Vakuole	Sadrži stanični sok	Kontraktilni i probavni.
Rezervna tvar	Škrob	Glikogen
Plastidi	Tri vrste: kloroplasti, kromoplasti, leukoplasti	Nijedan
Prehrana	Autotrofni	Heterotrofni

Usporedba prokariota i eukariota

Strukturne značajke prokariotskih i eukariotskih stanica su značajne, ali jedna od glavnih razlika odnosi se na skladištenje genetskog materijala i način dobivanja energije.

Prokarioti i eukarioti fotosintetiziraju drugačije. U prokariota se ovaj proces odvija na membranskim izraštajima (kromatoforima), raspoređenim u zasebne hrpe. Bakterije nemaju fotosustav fluora pa ne proizvode kisik, za razliku od modrozelenih algi koje ga proizvode fotolizom. Izvori vodika kod prokariota su sumporovodik, H2, razne organske tvari i voda. Glavni pigmenti su bakterioklorofil (kod bakterija), klorofil i fikobilini (kod cijanobakterija).

Od svih eukariota samo su biljke sposobne za fotosintezu. Imaju posebne tvorevine - kloroplaste, koji sadrže membrane raspoređene u grane ili lamele. Prisutnost fotosustava II omogućuje oslobađanje kisika u atmosferu tijekom procesa fotolize vode. Jedini izvor molekula vodika je voda. Glavni pigment je klorofil, a fikobilini su prisutni samo u crvenim algama.

Glavne razlike i karakteristične značajke prokariota i eukariota prikazane su u donjoj tablici.

Tablica: Sličnosti i razlike između prokariota i eukariota

Usporedba	prokarioti	Eukarioti
Vrijeme pojavljivanja	Više od 3,5 milijardi godina	Oko 1,2 milijarde godina
Veličine ćelija	Do 10 mikrona	Od 10 do 100 µm
Kapsula	Jesti. Obavlja zaštitnu funkciju. Povezan sa staničnim zidom	Odsutan
plazma membrana	Jesti	Jesti
Stanične stijenke	Sastoji se od pektina ili mureina	Da, osim životinja
Kromosomi	Umjesto toga postoji cirkularna DNK. Translacija i transkripcija odvijaju se u citoplazmi.	Linearne molekule DNA. Translacija se odvija u citoplazmi, a transkripcija u jezgri.
Ribosomi	Mali tip 70S. Smješten u citoplazmi.	Veliki 80S-tip, može se pričvrstiti na endoplazmatski retikulum i nalaziti u plastidima i mitohondrijima.
Organoid okružen membranom	Nijedan. Postoje membranski izdanci - mezosomi	Tu su: mitohondriji, Golgijev kompleks, stanični centar, ER
Citoplazma	Jesti	Jesti
	Nijedan	Jesti
Vakuole	Plin (aerosomi)	Jesti
Kloroplasti	Nijedan. Fotosinteza se odvija u bakterioklorofilima	Prisutan samo u biljkama
Plazmidi	Jesti	Nijedan
Jezgra	Odsutan	Jesti
Mikrofilamenti i mikrotubule.	Nijedan	Jesti
Metode podjele	Konstrikcija, pupanje, konjugacija	Mitoza, mejoza
Interakcija ili kontakti	Nijedan	Plazmodezmi, dezmosomi ili septumi
Vrste prehrane stanica	fotoautotrofni, fotoheterotrofni, kemoautotrofni, kemoheterotrofni	Fototrofna (kod biljaka) endocitoza i fagocitoza (kod drugih)

Razlike između prokariota i eukariota

Sličnosti i razlike između prokariotskih i eukariotskih stanica

Zaključak

Usporedba prokariotskog i eukariotskog organizma prilično je naporan proces koji zahtijeva razmatranje mnogih nijansi. Imaju mnogo zajedničkog jedni s drugima u pogledu strukture, tekućih procesa i svojstava svih živih bića. Razlike su u funkcijama koje obavljaju, načinima prehrane i unutarnjoj organizaciji. Svi zainteresirani za ovu temu mogu koristiti ove informacije.

Prokariotska stanica mnogo je jednostavnija od životinjskih i biljnih stanica. Izvana je prekriven staničnom stijenkom koja obavlja zaštitne, formativne i transportne funkcije. Čvrstoću stanične stijenke osigurava murein. Ponekad je bakterijska stanica na vrhu prekrivena kapsulom ili sluznim slojem.

Protoplazma bakterija, poput one eukariota, je okružena plazma membrana. Sakularne, tubularne ili lamelarne invaginacije membrane sadrže mezosome uključene u proces disanja, bakterioklorofil i druge pigmente. Genetski materijal prokariota ne tvori jezgru, već se nalazi neposredno u citoplazmi. Bakterijska DNK jedna je kružna molekula od koje se svaka sastoji od tisuća i milijuna parova nukleotida. Genom bakterijske stanice puno je jednostavniji od genoma stanica razvijenijih bića: u prosjeku bakterijska DNK sadrži nekoliko tisuća gena.

Nema u prokariotskim stanicama endoplazmatski retikulum, A ribosomi slobodno plutaju u citoplazmi. Prokarioti nemaju mitohondrije; Njihove funkcije djelomično obavlja stanična membrana.

prokarioti

Bakterije su najmanji organizmi sa staničnom strukturom; veličine im se kreću od 0,1 do 10 mikrona. Tipično mjesto za ispis može primiti stotine tisuća bakterija srednje veličine. Bakterije se mogu vidjeti samo mikroskopom, pa se zato i zovu mikroorganizama ili mikrobi; mikroorganizmi se proučavaju mikrobiologija . Grana mikrobiologije koja proučava bakterije naziva se bakteriologija . Ova znanost je započela Anthony van Leeuwenhoek u 17. stoljeću.

Bakterije - najstariji poznati organizmi. Tragovi vitalne aktivnosti bakterija i modrozelenih algi (stromatolita) pripadaju arheju i datiraju unatrag 3,5 milijarde godina.

Zbog mogućnosti razmjene gena između predstavnika različitih vrsta, pa čak i rodova, prilično je teško sistematizirati prokariote. Zadovoljavajuća taksonomija prokariota još nije konstruirana; svi postojeći sustavi su umjetni i klasificiraju bakterije prema nekoj skupini obilježja, ne uzimajući u obzir njihov filogenetski odnos. Prethodno su bakterije zajedno sa gljive I alge ubrajaju u potcarstvo nižih biljaka. Trenutno su bakterije klasificirane kao zasebno nadkraljevstvo prokariota. Najčešći sustav klasifikacije je Bergey sustav, koji se temelji na strukturi stanične stijenke.

Krajem 20. stoljeća znanstvenici su otkrili da stanice relativno malo proučene skupine bakterija - arhebakterije – sadržavati rRNA, različite strukture i od r-RNA prokariota i od r-RNA eukariota. Građa genetskog aparata arhebakterija (prisutnost introni i sekvence koje se ponavljaju, obrada, obrazac ribosomi) približava ih eukariotima; s druge strane, arhebakterije također imaju tipične značajke prokariota (nepostojanje jezgre u stanici, prisutnost flagela, plazmida i plinskih vakuola, veličina rRNA, fiksacija dušika). Naposljetku, arhebakterije se od svih drugih organizama razlikuju po građi stanične stijenke, načinu fotosinteze i nekim drugim karakteristikama. Arhebakterije mogu postojati u ekstremnim uvjetima (na primjer, u toplim izvorima na temperaturama iznad 100 ° C, u dubinama oceana pri tlaku od 260 atm, u zasićenim otopinama soli (30% NaCl)). Neke arhebakterije proizvode metan, druge koriste spojeve sumpora za proizvodnju energije.

Očigledno, arhebakterije su vrlo stara skupina organizama; "ekstremne" mogućnosti označavaju uvjete karakteristične za Zemljinu površinu u Arhejsko doba. Vjeruje se da su arhebakterije najbliže hipotetskim "pro-stanicama" iz kojih je nastala sva raznolikost života na Zemlji.

Nedavno je postalo jasno da postoje tri glavne vrste rRNA, prikazano, redom, prvo - u eukariotskim stanicama, drugo - u stanicama stvarnih bakterija, kao iu mitohondrije I kloroplasti eukarioti, treći - u arhebakterije. Istraživanja molekularne genetike natjerala su nas da iznova pogledamo teoriju o podrijetlu eukariota. Danas se vjeruje da su tri različite grane prokariota evoluirale istovremeno na drevnoj Zemlji - arhebakterije, eubakterije i urkarioti , koje karakteriziraju različite strukture i različite metode dobivanja energije. Urkarioti, koji su u biti bili nuklearno-citoplazmatska komponenta eukariota, naknadno su uključeni kao simbionti predstavnici raznih skupina eubakterija, koje su se pretvorile u mitohondrije i kloroplaste budućih eukariotskih stanica.

Stoga je rang klase prethodno dodijeljen arhebakterijama očito nedovoljan. Trenutno, mnogi istraživači su skloni podijeliti prokariote u dva carstva: arhebakterije i prave bakterije (eubakterije ) ili čak odvojiti arhebakterije u zasebno superkraljevstvo Archaea.

Klasifikacija pravih bakterija dana je u shema.

U bakterijska stanica Nema jezgre, kromosomi su slobodno smješteni u citoplazmi. Osim toga, bakterijska stanica nema membranske organele: mitohondrije, EPS, Golgijev aparat itd. Stanična membrana izvana je prekrivena staničnom stijenkom.

Većina bakterija se kreće pasivno, koristeći strujanje vode ili zraka. Samo neke od njih imaju organele za kretanje - bičevi . Prokariotske bičeve vrlo su jednostavne građe i sastoje se od proteina flagelina, koji tvori šuplji cilindar promjera 10-20 nm. Oni se uvijaju u medij, gurajući ćeliju naprijed. Navodno, ovo je jedina struktura poznata u prirodi koja koristi princip kotača.

Bakterije se prema obliku dijele u nekoliko skupina:

koke (imaju okrugli oblik);

bacili (imaju oblik u obliku šipke);

spirila (imaju oblik spirale);

vibrioti (imaju oblik zareza).

Bakterije se prema načinu disanja dijele na aerobi (većina bakterija) i anaerobi (uzročnici tetanusa, botulizma, plinske gangrene). Prvi trebaju kisik za disanje; za druge je kisik beskoristan ili čak otrovan.

Bakterije se razmnožavaju dijeljenjem otprilike svakih 20 minuta (pod povoljnim uvjetima). DNK se replicira, pri čemu svaka stanica kćer dobiva vlastitu kopiju matične DNK. Moguć je i prijenos DNA između stanica koje se ne dijele (preko hvatanja „gole“ DNA, korištenjem bakteriofaga ili po konjugacija , kada su bakterije međusobno povezane kopulacijskim fimbrijama), međutim, ne dolazi do povećanja broja jedinki. Razmnožavanje sprječavaju sunčeve zrake i proizvodi vlastite vitalne aktivnosti.

Ponašanje bakterija nije posebno složeno. Kemijski receptori bilježe promjene u kiselosti okoliša i koncentraciju raznih tvari: šećera, aminokiselina, kisika. Mnoge bakterije reagiraju na promjene temperature ili svjetlosti, a neke bakterije mogu osjetiti Zemljino magnetsko polje.

Pod nepovoljnim uvjetima, bakterija postaje prekrivena gustom ljuskom, citoplazma je dehidrirana, a vitalna aktivnost gotovo prestaje. U tom stanju bakterijske spore mogu satima ostati u dubokom vakuumu i tolerirati temperature od –240 °C do +100 °C.

Slika 1 - Slika prokariotske stanice

Slika 4 - Građa flageluma gram-negativnih bakterija.
1 - navoj; 2 - kuka; 3 - bazalno tijelo; 4 - šipka; 5 - L-prsten; 6 - P-prsten; 7 - S-prsten; 8 - M-prsten; 9 - CPM; 10 - periplazmatski prostor; 11 - peptidoglikanski sloj; 12 - vanjska membrana

Građa stanica nižih prokariota mnogo je jednostavnija (slika 1). Štoviše, različita struktura nuklearnog aparata nije jedina značajka koja razlikuje eukariotsku stanicu od prokariotske.

Jedna od glavnih strukturnih komponenti prokariotske stanice je stanična membrana (Sl. 2, 3). Stanična membrana bakterija uključuje složene molekularne komplekse koji se sastoje od proteina, polisaharida i tvari sličnih mastima. Budući da je krut, služi kao neka vrsta kostura stanice, dajući joj određeni oblik. Stanična membrana prokariota čini svojevrsnu barijeru prolasku otopljenih tvari iz okoline u stanicu. Stanice cijanobakterija prekrivene su elastičnom pektinskom ovojnicom. Kod nekih vrsta bakterija na površini stanice stvara se sloj sluzi, tvoreći neku vrstu kućišta - kapsula .

Površinske strukture stanica mnogih bakterija uključuju flagele - organe za kretanje koji su dugački, vrlo tanki filamenti, spiralni, valoviti ili zakrivljeni (slika 4).

Slika 3 - Stanična stijenka gram-negativnih bakterija (A) i struktura molekule lipopolisaharida (B).
A. Stanična stijenka gram-negativnih bakterija 1 - citoplazmatska membrana; 2 - peptidoglikanski sloj; 3 - periplazmatski prostor; 4 - proteinske molekule; 5 - fosfolipid; 6 - lipopolisaharid.
B. Struktura molekule lipopolisaharida 1 - lipid A; 2 - unutarnja polisaharidna jezgra; 3 - vanjska polisaharidna jezgra; 4 - O-antigen

Duljina flagele može biti višestruko veća od duljine tijela bakterije. Broj i položaj flagela karakteristično je obilježje vrste. Neke vrste bakterija imaju jedan flagelum ( monotrihi ), kod drugih su flagele smještene u snopovima na jednom ili oba kraja stanice ( lophotrichs ), drugi imaju po jedan flagelum na oba kraja stanice ( amfitrihe ), u četvrtom pokrivaju cijelu površinu stanice ( peritrihous ).

Citoplazmatska membrana je usko uz ljusku. Ima selektivnu propusnost – omogućuje određenim tvarima da uđu u stanicu i odstrane određene tvari iz nje. Zahvaljujući ovoj sposobnosti, membrana ima ulogu organele koja koncentrira hranjive tvari unutar stanice i olakšava uklanjanje otpadnih tvari prema van. Unutar stanice uvijek postoji povećani osmotski tlak u odnosu na okolinu. Citoplazmatska membrana osigurava njegovu postojanost. Osim toga, to je mjesto lokalizacije niza enzimskih sustava, posebice redoks enzima povezanih s proizvodnjom energije (kod eukariota oni se nalaze u mitohondrijima). Za razliku od eukariotskih stanica, prokariotska stanica nije podijeljena na odjeljke. Prokariotske stanice nemaju ni Golgijev kompleks ni mitohondrije, te u njima nema usmjerenog kretanja citoplazme. Fenomeni pinocitoze i fagocitoze nisu karakteristični za prokariote. Od organela samo su ribosomi slični ribosomima eukariota.

Mnoge bakterijske stanice imaju posebne membranske strukture - mezosomi nastali kao posljedica povlačenja citoplazmatske membrane u stanicu. Njihova uloga još nije do kraja razjašnjena. Postoje pretpostavke o sudjelovanju mezosoma u najvažnijim unutarstaničnim procesima stanične diobe, sintezi tvari stanične membrane i u energetskom metabolizmu.