Procariotele nu au o structură celulară. Distinge între procariote și eucariote

Unitatea structurii celulare.

Conținutul oricărei celule este separat de mediul extern printr-o structură specială - membrana plasmatica (plasmalema). Această izolare vă permite să creați un mediu cu totul special în interiorul celulei, spre deosebire de ceea ce o înconjoară. Prin urmare, procesele care nu au loc în altă parte pot avea loc în celulă; ele sunt numite procesele vieții.

Mediul intern al unei celule vii, delimitat de membrana plasmatică, se numește citoplasmă. Include hialoplasma(substanță transparentă de bază) și organele celulare, precum și diverse structuri nepermanente - incluziuni. Organelele care sunt prezente în orice celulă includ, de asemenea ribozomi, unde se întâmplă sinteza proteinei.

Structura celulelor eucariote.

eucariote- Acestea sunt organisme ale căror celule au un nucleu. Miez- acesta este chiar organelul celulei eucariote în care se stochează informația ereditară înregistrată în cromozomi și din care se transcrie informațiile ereditare. Cromozom este o moleculă de ADN integrată cu proteine. Miezul contine nucleol- locul unde se formează alte organite importante implicate în sinteza proteinelor - ribozomi. Dar ribozomii se formează doar în nucleu și funcționează (adică sintetizează proteine) în citoplasmă. Unele dintre ele sunt libere în citoplasmă, iar altele sunt atașate de membrane, formând o rețea, care se numește endoplasmatic.

Ribozomi- organele nemembranare.

Reticulul endoplasmatic este o rețea de tubuli mărginiți de membrană. Există două tipuri: netede și granulare. Ribozomii sunt localizați pe membranele reticulului endoplasmatic granular, astfel încât proteinele sunt sintetizate și transportate acolo. Și reticulul endoplasmatic neted este locul sintezei și transportului carbohidraților și lipidelor. Nu există ribozomi pe el.

Sinteza proteinelor, carbohidraților și grăsimilor necesită energie, care este produsă în celula eucariotă de „stațiile energetice” ale celulei - mitocondriile.

Mitocondriile- organele cu membrană dublă în care are loc procesul de respirație celulară. Compușii organici sunt oxidați pe membranele mitocondriale și energia chimică se acumulează sub formă de molecule speciale de energie (ATP).

Există, de asemenea, un loc în celulă unde se pot acumula compuși organici și de unde pot fi transportați - acesta este Aparate Golgi, sistem de pungi cu membrană plate. Este implicat în transportul proteinelor, lipidelor și carbohidraților. Aparatul Golgi produce, de asemenea, organele pentru digestia intracelulară - lizozomi.

Lizozomi- organele cu o singură membrană, caracteristice celulelor animale, conțin enzime care pot descompune proteinele, carbohidrații, acizii nucleici și lipidele.

O celulă poate conține organele care nu au o structură de membrană, cum ar fi ribozomi și un citoschelet.

Citoscheletul- acesta este sistemul musculo-scheletic al celulei, include microfilamente, cili, flageli, centrul celular, care produce microtubuli si centrioli.

Există organite caracteristice doar celulelor vegetale - plastide. Există: cloroplaste, cromoplaste și leucoplaste. Procesul de fotosinteză are loc în cloroplaste.

De asemenea, în celulele vegetale vacuole- produse reziduale ale celulei, care sunt rezervoare de apă și compuși dizolvați în ea. Organismele eucariote includ plante, animale și ciuperci.

Structura celulelor procariote.

procariote- organisme unicelulare ale căror celule nu au nucleu.

Celulele procariote sunt de dimensiuni mici și stochează material genetic sub forma unei molecule circulare de ADN (nucleoid). Organismele procariote includ bacterii și cianobacteriile, care anterior erau numite alge albastre-verzi.

Dacă procesul de respirație aerobă are loc la procariote, atunci se folosesc proeminențe speciale ale membranei plasmatice pentru aceasta - mezosomi. Dacă bacteriile sunt fotosintetice, atunci procesul de fotosinteză are loc pe membranele fotosintetice - tilacoizi.

Sinteza proteinelor la procariote are loc la ribozomi. Celulele procariote au puține organite.

Ipotezele originii organelelor celulelor eucariote.

Celulele procariote au apărut pe Pământ mai devreme decât celulele eucariote.

1) ipoteza simbiotică explică mecanismul de apariție a unor organite ale celulei eucariote – mitocondriile și plastidele fotosintetice.

2) Ipoteza de invaginație- afirmă că originea celulei eucariote provine din faptul că forma ancestrală a fost o procariotă aerobă. Organelele din el au apărut ca urmare a invaginării și detașării unor părți ale cochiliei, urmată de specializarea funcțională în nucleu, mitocondrii, cloroplaste ale altor organite.

Toate organismele vii pot fi clasificate în una din două grupe (procariote sau eucariote) în funcție de structura de bază a celulelor lor. Procariotele sunt organisme vii formate din celule care nu au nucleu celular și organele membranare. Eucariotele sunt organisme vii care conțin un nucleu și organele membranare.

Celula este o componentă fundamentală a definiției noastre moderne a vieții și a viețuitoarelor. Celulele sunt văzute ca elementele de bază ale vieții și sunt folosite pentru a defini ceea ce înseamnă a fi „în viață”.

Să ne uităm la o definiție a vieții: „Ființele vii sunt organizații chimice compuse din celule și capabile să se reproducă” (Keaton, 1986). Această definiție se bazează pe două teorii - teoria celulară și teoria biogenezei. a fost propus pentru prima dată la sfârșitul anilor 1830 de oamenii de știință germani Matthias Jakob Schleiden și Theodor Schwann. Ei au susținut că toate viețuitoarele sunt făcute din celule. Teoria biogenezei, propusă de Rudolf Virchow în 1858, afirmă că toate celulele vii provin din celule existente (vii) și nu pot apărea spontan din materie nevii.

Componentele celulelor sunt închise într-o membrană, care servește ca o barieră între lumea exterioară și componentele interne ale celulei. Membrana celulară este o barieră selectivă, ceea ce înseamnă că permite trecerea anumitor substanțe chimice pentru a menține echilibrul necesar pentru funcționarea celulelor.

Membrana celulară reglează mișcarea substanțelor chimice de la celulă la celulă în următoarele moduri:

• difuzie (tendința moleculelor unei substanțe de a minimiza concentrația, adică mișcarea moleculelor dintr-o zonă de concentrație mai mare către o zonă de mai mică până când concentrația se egalizează);
• osmoza (mișcarea moleculelor de solvent printr-o membrană parțial permeabilă pentru a egaliza concentrația unei substanțe dizolvate care nu se poate deplasa prin membrană);
• transport selectiv (folosind canale membranare si pompe).

Procariotele sunt organisme formate din celule care nu au un nucleu celular sau orice organele legate de membrană. Aceasta înseamnă că ADN-ul materialului genetic din procariote nu este legat în nucleu. În plus, ADN-ul procariotelor este mai puțin structurat decât cel al eucariotelor. La procariote, ADN-ul este un singur circuit. ADN-ul eucariot este organizat în cromozomi. Majoritatea procariotelor constau dintr-o singură celulă (unicelulară), dar există câteva care sunt multicelulare. Oamenii de știință împart procariotele în două grupe: și.

O celulă procariotă tipică include:

• membrana plasmatica (celula);
• citoplasmă;
• ribozomi;
• flageli și pili;
• nucleoid;
• plasmide;

eucariote

Eucariotele sunt organisme vii ale căror celule conțin un nucleu și organele membranare. La eucariote, materialul genetic este localizat în nucleu, iar ADN-ul este organizat în cromozomi. Organismele eucariote pot fi unicelulare sau multicelulare. sunt eucariote. Eucariotele includ, de asemenea, plante, ciuperci și protozoare.

O celulă eucariotă tipică include:

• nucleol;

Celulele procariote sunt mai mici și mai simple ca structură decât celulele eucariote. Printre ele nu există organisme multicelulare, doar că uneori formează ceva asemănător coloniilor. Procariotele nu au doar un nucleu celular, ci și toate organitele membranare (mitocondrii, cloroplaste, EPS, complex Golgi, centrioli etc.).

Procariotele includ bacterii, alge albastre-verzi (cianobacterii), arhee etc. Procariotele au fost primele organisme vii de pe Pământ.

Funcțiile structurilor membranare sunt îndeplinite de excrescențe (invaginări) ale membranei celulare în citoplasmă. Ele vin în forme tubulare, lamelare și alte forme. Unele dintre ele sunt numite mezosomi. Pigmenții fotosintetici, enzimele respiratorii și alte enzime sunt localizate pe astfel de formațiuni diverse și astfel își îndeplinesc funcțiile.

La procariote, în partea centrală a celulei există un singur cromozom mare ( nucleoid), care are o structură inelară. Conține ADN. În loc de proteine ​​care dau cromozomului forma sa ca la eucariote, există ARN. Cromozomul nu este separat de citoplasmă printr-o membrană membranară, de aceea se spune că procariotele sunt organisme fără nucleu. Cu toate acestea, într-un singur loc, cromozomul este atașat de membrana celulară.

Pe lângă nucleoid, structura celulelor procariote conține prezența plasmidelor (cromozomi mici, de asemenea, cu structură inelar).

Spre deosebire de eucariote, citoplasma procariotelor este imobilă.

Procariotele au ribozomi, dar sunt mai mici decât ribozomii eucariotelor.

Celulele procariote se disting prin structura complexă a membranelor lor. Pe lângă membrana citoplasmatică (plasmalemma), au un perete celular, precum și o capsulă și alte formațiuni, în funcție de tipul de organism procariot. Peretele celular îndeplinește o funcție de susținere și împiedică pătrunderea substanțelor nocive. Peretele celular bacterian conține mureină (o glicopeptidă).

Pe suprafața procariotelor există adesea flageli (unul sau mai mulți) și diferite vilozități. Cu ajutorul flagelilor, celulele se deplasează într-un mediu lichid. Vilozitățile îndeplinesc diferite funcții (furnizează neumezire, atașare, transportă substanțe, participă la procesul sexual, formând o punte de conjugare).

Celulele procariote se divid prin fisiune binară. Nu au mitoză sau meioză. Înainte de împărțire, nucleoidul se dublează.

Procariotele formează adesea spori, care sunt o modalitate de a supraviețui în condiții nefavorabile. Sporii unui număr de bacterii rămân viabile la temperaturi ridicate și extrem de scăzute. Când se formează un spor, celula procariotă este acoperită cu o membrană groasă și densă. Structura sa internă se schimbă oarecum.

Una dintre clasificările importante din biologia celulară este împărțirea lor în procariote și eucariote.

Vorbind despre evoluția microbiologiei, merită remarcată contribuția semnificativă a savantului Pasteur, care a fost fondatorul acesteia. Datorită acestui om au început să se dezvolte domeniile imunologiei și biotehnologiei.

El a dat o definiție de bază a principalelor concepte legate de celulă, a fundamentat principiile și funcționarea mecanismului cu privire la relevanța rolului microorganismelor în toate sferele vieții organismelor. Activitățile sale au fost continuate de Koch.

Să încercăm să ne dăm seama care organisme aparțin fiecăreia dintre aceste două clase principale de celule. Ce structură au celulele și care sunt diferențele dintre ele? Care este clasificarea fiecăruia dintre aceste tipuri.

Cum sunt ele utile pentru oameni și biosferă și care este semnificația lor în general? Cititorul va găsi răspunsuri la toate aceste întrebări mai jos.

Ce sunt procariotele și eucariotele

Se știe că toate organismele vii, prin natura lor, sunt împărțite în celulare și necelulare (viruși). Mai mult, primele sunt împărțite și în 2 categorii: procariote (superregnul „Pre-nuclear”) și eucariote (superregnul „Nuclear”).

Procariotele includ:

Pentru eucariote:

• ciuperci;
• plante;
• animalelor.

In ce fel sunt ei diferiti? Să ne uităm la asta mai jos.

Semne ale unei celule eucariote

Se crede că organismele cu celule nucleate au apărut cu aproximativ 1,5 miliarde de ani în urmă. Deși în trecut oamenii de știință au înțeles prost esența fenomenelor la nivel celular, desene aproximative ale acestei unități a organismului au început adesea să apară în lucrările lor.

Semnăturile din fiecare indică o trăsătură distinctivă a celulelor de acest tip - prezența unui nucleu acoperit cu un strat dublu de membrană.

În nucleu este stocat principalul material genetic al acestor organisme. În plus, conține mai mulți nucleoli cu cea mai mare parte a volumului tuturor tipurilor de ARN.

De asemenea, într-o astfel de celulă există și alte formațiuni - organele care se află în citoplasma ei. Acestea includ:

• mitocondriile - structura lor seamănă cu proteinele, conțin și ADN;
• lizozomi – sunt vezicule care ajută la metabolismul general al acestei celule;
• cloroplaste.

Aceste conexiuni sunt, de asemenea, separate prin membrane, al căror rol principal este de a conecta diferitele elemente ale unității organismului cu mediul extern. Pentru ca toate elementele compoziției să funcționeze bine, această celulă are fire și microtubuli pentru un „schelet” complet.

Procesul de respirație este mai frecvent în rândul organismelor vii formate din aceste celule.

Structura celulelor procariote

Spre deosebire de superregnul anterior, protozoarele nu au un nucleu în celulă.

În loc de nucleu, acesta conține un cromozom în citoplasmă, care transmite material genetic.

Se reproduc pur și simplu prin diviziune celulară. Există foarte puține tipuri diferite de structuri în fluidul celular. De asemenea, sunt acoperite cu o membrană. Conțin ribozomi.

Să ne uităm la principalii reprezentanți ai acestui super-regat.

Bacteriile și cianobacteriile

Primul se referă la microorganisme unicelulare. Cu ajutorul flagelilor sunt foarte mobile.

Ei trăiesc în toate domeniile vieții. Ele sunt protejate de mediul extern de mureină și o coajă specială.

Al doilea tip este reprezentat de cele mai simple celule cu ribozomi mici și un cromozom ereditar.

Alge

Ei trăiesc în principal în medii acvatice și pe sol. Au nutriție autotrofă. Flotabilitatea lor este determinată de vacuole. În plus, ei, ca reprezentanți ai regnului vegetal, sunt caracterizați prin fotosinteză.

Exemplele includ algele verzi. De asemenea, se reproduc prin simpla divizare. În condiții foarte nefavorabile, sporii pot fi folosiți pentru mișcare.

Asemănări și diferențe între procariote și eucariote

Tabelul comparativ „Caracteristicile supraregatelor” prezintă semne prin care este ușor de identificat principalele diferențe.

Semne	Supraregatul Procariotelor	Supraregatul Eucariote
mărimea	D = 0,5 – 5 µm	D = 40 um
Ereditate	ADN în citoplasmă	ADN în nucleu
Structura	Sunt puține formațiuni, practic nu există membrane.	Exista membrane externe si interne, diverse structuri care permit reactiile de digestie, respiratie si reproducere.
Coajă	Compoziția include polizaharide, aminoacizi și mureină.	Baza cochiliei plantelor este celuloza, iar cea a ciupercilor este chitina.
Fotosinteză	Nu există cloroplaste, dar apare în membrane.	Apare în formațiuni speciale - plastide.
Schimbul de azot	Unii oameni o au.	Nu se întâmplă.

Concluzie

Deci, fără reprezentanți ai acestor două super-regate este imposibil să ne imaginăm viața pe pământ. Care este rolul lor în natură? Este simplu: protozoarele sunt organisme fără de care aproape toate procesele biochimice dintr-un biosistem sunt imposibile. În plus, mulți sunt implicați în procesul de fotosinteză și servesc ca sursă de nutriție și respirație pentru plante.

Eucariotele nu numai că furnizează hrană pentru alții, ci sunt și principala forță de reglare a populației diferitelor specii, adică unul dintre mecanismele selecției naturale.