Все организмы, имеющие клеточное строение, делятся на две группы: прокариоты(предъядерные) и эукариоты (ядерные).Все организмы, имеющие клеточное строение, делятся на две группы: прокариоты (предъядерные) и эукариоты (ядерные).
Прокариотические и эукариотические клетки
| Прокариоты | Эукариоты |
| Генетический аппарат представлен кольцевой молекулой ДНК, расположенной непосредственно в цитоплазме клетки. Возможно наличие дополнительных небольших кольцевых молекул ДНК – плазмид, несущих полезные гены. | Генетический аппарат представлен линейными молекулами ДНК, заключёнными в ядерную оболочку. |
| Отсутствует система внутриклеточных мембран. Процессы дыхания и фотосинтеза (у автотрофных бактерий) осуществляются на выростах цитоплазматической мембраны. | Система внутриклеточных мембран хорошо развита. К ней относятся эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, вакуоли, лизосомы. Имеются двухмембранные органоиды – митохондрии и пластиды (у растений). |
| Клеточная стенка (оболочка) состоит из полисахарида муреина. Поверх клеточной стенки часто имеется дополнительный защитный слой – капсула. | Клеточная стенка (оболочка) состоит из целлюлозы (у растений), хитина (у грибов) или отсутствует (у животных). |
| Рибосомы мельче, чем рибосомы эукариот. | Рибосомы крупнее, чем рибосомы прокариот. |
| Жгутики образованы белком флагелином. Жгутик не окружен плазматической мембраной. | Жгутики состоят из тубулина. Окружены плазматической мембраной. |
| Размер клетки 0,5–10 мкм. | Размер клетки 10–100 мкм. |
| Цитоскелет отсутствует. | Имеется цитоскелет, представленный микро-трубочками и микрофиламентами. |
Прокариоты (лат. pro — перед, греч. karion — ядро) — наиболее просто устроенные организмы, клетки которых не имеют ядра, отграниченного мембраной от остального клеточного содержимого. Группу прокариот составляют бактерии и цианобактерии, часто называемые синезелеными водорослями.
Большинство прокариот являются анаэробами, а некоторые способны усваивать азот воздуха.
Строение прокариот
Клетки прокариотических организмов под клеточной стенкой покрыты плазматической мембраной, которая образует многочисленные впячивания внутрь — мезосомы, содержащие ферменты, необходимые для обмена веществ. Кольцевая молекула ДНК располагается в центре клетки непосредственно в цитоплазме. Мембранных органоидов нет, а мелкие рибосомы располагаются беспорядочно.
В неблагоприятных условиях, т. е. при недостатке пищи или избытке ядовитых продуктов обмена в клетке некоторые бактерии способны образовывать споры (например, бациллы, к которым относятся возбудители сибирской язвы, ботулизма, столбняка). Меньшая часть цитоплазмы вокруг кольцевой ДНК отделяется двойной мембраной, а затем покрывается многослойной оболочкой. Жизнедеятельность бактерии практически прекращается. Споры выдерживают сильные колебания температур, интенсивные химические и радиационные воздействия и сохраняются сотни лет. Попадая в благоприятную среду из споры вновь формируется прокариотическая клетка с нормальным уровнем метаболизма.
Спорообразование у прокариот является этапом жизненного цикла. Распространение спор происходит при помощи ветра и другими способами.
Клеточная стенка прокариот окружает цитоплазматическую мембрану, предохраняя клетку от действия осмотического давления. Прочность клеточной стенке придают пептидогликаны (муреины), соединенные ковалентными связями. У грамположительных бактерий стенка имеет толщину 20-80 нм, у грамотрицательных она намного тоньше — 1 нм.
Нуклеоид (греч. nucleos — ядро, eidos — вид) — скопление ядерного вещества клетки прокариот, не имеющее постоянной формы. ДНК нуклеоида имеет замкнутую кольцевую форму.
Нуклеоид состоит в основном из ДНК (примерно 60%), имеющей замкнутую кольцевую форму с небольшими добавками иРНК и белков-активаторов. Белки помогают поддерживать нуклеоиду кольцевую форму и несут функцию, схожую с гистонами, которые встречаются в эукариотических клетках.
У некоторых прокариот клетки обладают "протонным микродвигателем" гениальной конструкции - жгутиком. В "двигателе" есть ротор, статор, подшипники, молекулярная смазка и карданный вал. Скорость вращения поразительна — до 1 700 об/с. Всего за 10-3 с двигатель способен сменить направление вращения.
Цианобактерии, или синезелёные водоросли (лат.сyanobacteria — сине-зелёный), — значительная группа крупных грамотрицательных бактерий, способных к фотосинтезу. Они возникли около 3 миллиардов лет назад и широко распространились по всему миру. Всего известно около 2 тысяч видов цианобактерий. Большинство из них способны синтезировать все необходимые вещества, используя энергию света.
Клетки прокариот устроены примитивно: не имеют оформленного ядра и ряда других составных частей. Отличие от эукариот заключается не только в строении, но и в процессах жизнедеятельности.
Сравнительная характеристика прокариот и эукариот
| Признаки | Прокариоты | Эукариоты |
|---|---|---|
| Ядерная оболочка | Нет | Есть |
| ДНК | Замкнута в кольцо (бактериальная хромосома) | Ядерная ДНК, линейная структура, расположена в хромосомах |
| Хромосомы | Нет | Есть |
| Митоз | Нет | Есть |
| Мейоз | Нет | Есть |
| Гаметы | Нет | Есть |
| Митохондрии | Нет | Есть |
| Пластиды у автотрофов | Нет | Есть |
| Способ питания | Адсорбция через клеточную мембрану | Фагоцитоз и пиноцитоз |
| Пищеварительная вакуоль | Нет | Есть |
| Жгутики | Есть | Есть |