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

Unitatea structurii celulelor.

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, acele procese pot avea loc în celulă care nu apar nicăieri altundeva, se numesc procesele vieții.

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

Structura celulelor eucariote.

eucariote sunt organisme ale căror celule au un nucleu. Miez- acesta este organelul celulei eucariote, în care se stochează informația ereditară înregistrată în cromozomi și din care se copiază informația ereditară. Cromozom este o moleculă de ADN integrată cu proteine. Miezul contine nucleol- un loc 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, formează o rețea, care se numește endoplasmatic.

Ribozomi- organele nemembranare.

Reticulul endoplasmatic este o rețea de tubuli delimitate de membrane. Există două tipuri: netede și granulare. Ribozomii sunt localizați pe membranele reticulului endoplasmatic granular, prin urmare, în el are loc sinteza și transportul proteinelor. Și reticulul endoplasmatic neted este locul sintezei și transportului carbohidraților și lipidelor. Nu are ribozomi.

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

Mitocondriile- organele cu două membrane 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, carbohidraților. Organelele digestiei intracelulare se formează și în aparatul Golgi - lizozomi.

Lizozomi- organitele monomembranare, caracteristice celulelor animale, contin enzime care pot descompune proteinele, carbohidratii, acizii nucleici, lipidele.

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

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

Există organite care sunt caracteristice doar pentru celulele 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 sunt organisme unicelulare care nu au nucleu.

Celulele procariote sunt de dimensiuni mici, rețin materialul genetic sub forma unei molecule circulare de ADN (nucleoid). Organismele procariote includ bacterii și cianobacterii, care odinioară erau numite alge albastru-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 în ribozomi. Există puține organele în celulele procariote.

Ipotezele originii organelelor de celule eucariote.

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

1) ipoteza simbiotică explică mecanismul apariției unor organite ale unei celule eucariote – mitocondriile și plastidele fotosintetice.

2) Ipoteza invaginării- sustine ca originea celulei eucariote provine din faptul ca forma ancestrala era o procariota aeroba. Organelele din el au apărut ca urmare a invaginării și exfolierii unor părți ale membranei, 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 parte fundamentală a definiției noastre moderne a vieții și a ființelor vii. Celulele sunt văzute ca elementele de bază ale vieții și sunt folosite pentru a defini ceea ce înseamnă a fi „în viață”.

Să aruncăm o privire la o definiție a vieții: „Ființele vii sunt organizații chimice formate 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 ființele vii sunt formate 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 acționează 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:

• difuzia (tendința moleculelor unei substanțe de a minimiza concentrația, adică mișcarea moleculelor dintr-o zonă cu o concentrație mai mare către o zonă cu una mai mică până la egalizarea concentrației);
• 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 compuse din celule care nu au nucleu celular sau organele membranare. Aceasta înseamnă că materialul genetic al ADN-ului din procariote nu este legat în nucleu. În plus, ADN-ul procariotelor este mai puțin structurat decât cel al eucariotelor. La procariote, ADN-ul are o singură buclă. 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. Materialul genetic la eucariote este localizat în nucleu, iar ADN-ul este organizat în cromozomi. Organismele eucariote pot fi unicelulare sau multicelulare. sunt eucariote. De asemenea, eucariotele includ plante, ciuperci și protozoare.

O celulă eucariotă tipică include:

• nucleol;

Celulele procariote sunt mai mici ca structură și mai simple decât celulele eucariote. Printre ele nu există organisme multicelulare, doar că uneori formează o aparență de colonii. Procariotelor le lipsește nu numai un nucleu celular, ci și toate organelele membranare (mitocondrii, cloroplaste, ER, 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 interiorul citoplasmei. Sunt tubulare, lamelare, de altă formă. Unii dintre ei se numesc mezosomi. Pigmenții fotosintetici, enzimele respiratorii și alte enzime sunt localizate pe astfel de formațiuni diverse și astfel își îndeplinesc funcțiile.

La procariote, există un singur cromozom mare în partea centrală a celulei ( nucleoid), care are o structură inelară. Conține ADN. În loc de proteine ​​care dau formă cromozomului ca eucariotele, aici există ARN. Cromozomul nu este separat de citoplasmă printr-o membrană, așa că ei spun 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 plasmide (cromozomii mici au și o structură inelar).

Spre deosebire de eucariote, citoplasma procariotelor este imobilă.

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

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, transferă substanțe, participă la procesul sexual, formând o punte de conjugare).

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

Procariotele formează adesea spori, care sunt o modalitate de a supraviețui condițiilor 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. Munca lui a fost continuată de Koch.

Să încercăm să ne dăm seama care organisme aparțin fiecăreia dintre aceste două clase principale de celule. Care este structura celulelor și cum diferă 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 decât atât, primele sunt împărțite și în 2 categorii: procariote (regnul pre-nuclear) și eucariote (regatul nuclear).

Procariotele includ:

Pentru eucariote:

• ciuperci;
• plante;
• animalelor.

In ce fel sunt ei diferiti? Luați în considerare mai jos.

Semne ale unei celule eucariote

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

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

Acești compuși sunt, de asemenea, separați prin membrane, al căror rol principal este legătura dintre diferitele elemente ale unității organismului cu mediul extern. Pentru ca toate elementele compoziției să funcționeze bine, pentru un „schelet” complet în această celulă există filamente și microtubuli.

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

Structura celulelor procariote

Spre deosebire de superregnul anterior, protozoarelor le lipsește un nucleu în celulă.

În ea, în loc de nucleu, există un cromozom în citoplasmă, care transmite materialul 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.

Luați în considerare principalii reprezentanți ai acestui super-regat.

Bacteriile și cianobacteriile

Primele sunt microorganisme unicelulare. Cu ajutorul flagelilor, acestea sunt foarte mobile.

Ei trăiesc în toate domeniile vieții. Din mediul extern, sunt protejate 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 mediul acvatic și pe sol. Au nutriție autotrofă. Flotabilitatea lor este determinată de vacuole. În plus, pentru ei, ca și pentru reprezentanții regnului vegetal, fotosinteza este caracteristică.

Exemplele sunt reprezentate de 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 super-regatelor” prezintă semne prin care este ușor de identificat principalele diferențe.

semne	Regatul Procariotelor	Superregatul Eucariotelor
mărimea	D = 0,5 - 5 um	D = 40 um
Ereditate	ADN-ul în citoplasmă	ADN în nucleu
Structura	Sunt puține formațiuni, practic nu există membrane.	Există membrane externe și interne, diverse structuri care permit reacțiile de digestie, respirație și reproducere.
coajă	Compoziția include polizaharide, aminoacizi și mureină.	Baza învelișului plantelor este celuloza, iar în ciuperci - chitina.
Fotosinteză	Nu există cloroplaste, dar curge în membrane.	Se desfășoară în formațiuni speciale - plastide.
schimbul de azot	Unii oameni o au.	Nu se întâmplă.

Concluzie

Deci, fără reprezentanți ai acestor două 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, servesc ca sursă de nutriție și respirație pentru plante.

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