Прокаріоти і еукаріоти
З
того моменту, як Земля стала повноцінною планетою, на неї поступово
почала зароджуватися життя. Перш за все, з'явилися клітини – будівельний
матеріал для всього живого. Спостерігається зараз різноманітність
життєвих форм не тільки радує око, але і змушує задуматися над
складністю еволюційних процесів. Незважаючи на несхожість організмів,
клітини, з яких вони складаються, схожі один на одного. Але вчені все ж
знайшли відмінності і поділили їх на дві великі групи: прокаріоти та
еукаріоти. При цьому віруси класифікуються окремо, а наука поки не може
визначитися, живі чи це організми.
Мікросвіт серед нас
Зараз люди живуть у великому світі, знаючи, що поруч знаходиться маленький всесвіт, кишащая різними мікроорганізмами: деякі з них лояльні до людини, інші – становлять небезпеку.
Мова йде про різноманітті бактеріальної життя. До прокариотам
відносяться саме бактерії. Тоді як більш складні еукаріоти схематично
поділяються на кілька царств: рослини, тварини, гриби і слизовики.
Бактерії (прокаріоти) відрізняються наступними ознаками:
одинична, без'ядерна клітина (освіта нуклеоида);
бінарне поділ;
відмінність форм, величин;
наявність або відсутність органел.
Бактерії-прокаріоти поділяються на покручені (вібріони),
паличкоподібні (бацили), схожі на штопор (спирилли) і кулясті (коки).
Пересуваються клітини або з допомогою слизу, або використовуючи
джгутики.
Флагман еволюції
Мікросвіт серед нас
Зараз люди живуть у великому світі, знаючи, що поруч знаходиться маленький всесвіт, кишащая різними мікроорганізмами: деякі з них лояльні до людини, інші – становлять небезпеку.
Флагман еволюції
Доведено, що прокаріоти з'явилися першими. Якщо перекласти слово з
грецької мови, то "прокаріоти" – це клітини, в яких відсутнє ядро.
Але в настільки категоричне визначення необхідно внести деякі
поправки. Прокаріоти містять структури, подібні до ядру, не мають
мембран, які знаходяться в цитоплазматичної рідини. Такі неоформлені
ядра отримали назву нуклеоїди. Саме у них знаходиться скромну кількість
генетичної інформації клітини. Виникли найпростіші клітини близько 35
мільйонів століть тому. Дотримуючись цієї фантастичної цифри, можна
стверджувати, що прокаріоти – це перша жива матерія на тоді ще юної
Землі.
Такі клітини, висловлюючись сучасною мовою, більш просунуті. Наявність
повноцінного ядра грає в цьому не останню роль. Повністю оформлене ядро
двома шарами мембрани надійно захищає генетичний код, що міститься в
ньому. Частково молекули ДНК знаходяться за межами ядра, в хлоропластах і
мітохондріях. Крім іншого, еукаріоти значно більше без'ядерних за
розміром і обсягом.
З'явилися еукаріоти приблизно через два мільярди років після виникнення елементарних прокаріотів. Можна сказати, що до прокариотам ставляться, як до прабатькам істинно ядерних.
Прокаріоти та еукаріоти відрізняються неоднаковою складністю будови, де прокариотическая клітина набагато простіше.
Слизова капсула. Функції капсули зводяться до захисту клітини: вона
оберігає від висихання і дії антитіл. Складається в основному з
полісахаридів, з полипептидними включеннями.
Стінка клітини. Завдяки муреину, з якого складається дана оболонка, цей
структурний компонент відрізняється жорсткістю. Виконує потрійну
функцію: захисну, транспортну, надійно фіксує форму і цілісність
клітини.
Клітинний протопласту. З-за різниці в зрості протопласта і зовнішньої
клітинної мембрани трапляються інвагінації - внутрішні прогини. Такі
процеси дозволяють утворювати всіх органел, звані мезосомами. Вони
виконують необхідні клітинні функції. У той час як на рибосоми покладена
місія синтезу білка.
Нуклеоид. Витягнута, еліпсоїдна структура, яка виконує роль ядра. Вона
ніяк не відокремлена від цитоплазми, тому вчені не класифікують її як
повноцінне ядро. Додаткову ДНК-інформацію можуть нести дуже дрібні
частинки – плазміди.
Необов'язкові органели. Представлені різними вкрапленнями: сірки,
поліфосфатів, масла, глікогену, полисахаридних зерен. Також до
органоидам відносять джгутики, які допомагають клітці рухатися, і пили –
білкові включення, що виконують функцію прикріплення.
Якщо можна говорити про простоті будови застосовується до такої
складної живої конструкції, як клітка, то, безумовно, прокаріоти – це
прості структури.
Еукаріоти, навпаки, мають складну будову. Виникли, на думку вченого
світу, на основі прокаріотів, вони містять у своєму складі більш
досконалі структури.
Мембрана. Виконує вибірково-захисну функцію.
Клітинна стінка, або гликоликс (у тварин). У грибів і рослин вона
відіграє стабілізуючу і зберігає форму роль. Складається з хітину і
целюлозних волокон, відповідно. Тварини обходяться без клітинної стінки
внаслідок дії інших механізмів.
Цитоплазма. Складається з розчину неорганічних і органічних речовин під
загальною назвою гиалоплазма. Головний компонент, здатний здійснювати
хімічні реакції, – це білок.
Ядро. Найважливіша складова клітини. Воно зберігає генетичну інформацію в хромосомах. Захищене ядро двома мембранами.
Всіх органел. Знаходяться на території гиалоплазми і представлені
безліччю найменувань. Найважливіші складові: мітохондрії, комплекс
Гольджи, хлоропласти, лізосоми, рибосоми.
Ядро еукаріотів може ділитися двома способами: мітозом і мейозом. Це надзвичайно важливо для розвитку і роботи клітини
Більше. Об'ємніше. Складніше
Звернувшись до знань стародавніх греків, можна з'ясувати, що "еукаріотів" означає «володіє ядром», і це твердження повністю відповідає дійсності.
З'явилися еукаріоти приблизно через два мільярди років після виникнення елементарних прокаріотів. Можна сказати, що до прокариотам ставляться, як до прабатькам істинно ядерних.
Озброївшись мікроскопом
Клітини прокаріотів не тільки набагато менше, ніж еукаріоти, вони значно різняться своїми структурними особливостями.
Будова істинно ядерних
| Еукаріотична клітина |
.Порівняльна характеристика прокаріотів і еукаріотів
| № | ВІДМІННІ ОЗНАКИ | ПРОКАРІОТИ | ЕУКАРІОТИ |
| 1 | Походження назви | Грец. pro – замість + karyon – ядро | Грец. eu – добре, повністю + karyon – ядро |
| 2 | Середній розмір клітин | 1-10 мкм | 10-50 мкм |
| 3 | Справжнє ядро з ядерною оболонкою | Відсутнє (є нуклеоїд) | Є |
| 4 | Організація ДНК | Окремі молекули, не зв’язані з гістонами. Замкнена в кільце | У хромосомах, звичайно зв’язана з гістонами. Лінійна структура |
| 5 | Кількість хромосом | Одна хромосома | Дві та більше хромосом |
| 6 | Склад хромосом | ДНК | ДНК і білок |
| 7 | Набір хромосом | Гаплоїдний | Гаплоїдний або диплоїдний |
| 8 | Цитоплазматична ДНК | Не оточена мембраною (плазміди) | Оточена мембранами (мітохондрії, пластиди) |
| 9 | Клітинна стінка | Містить пептидоглікани | Побудована з простих органічних або неорганічних речовини |
| 10 | Склад мембран | Не містять стеролів | Містять стероли |
| 11 | Двомембранні і одномембранні органели | Відсутні | Є |
| 12 | Розмір рибосом | Менший (70 S) | Більший (80 S) |
| 13 | Травні вакуоліі | Відсутні | Є |
| 14 | Клітинний центр | Відсутній | Присутній у більшості тварин і нижчих рослин |
| 15 | Будова джгутиків | Простіша: складаються з однієї або декількох фібрил | Складніша: складаються з 20 фібрил, зібраних у групи (2×9 + 2) |
| 16 | Рух цитоплазми | Відсутній | Часто спостерігається |
| 17 | Спосіб поглинання їжі | Абсорбція через клітинну стінку | Фагоцитоз і піноцитоз (у тваринних клітин) |
| 18 | Дихальна система | Є частиною мембран, або мезосом | Розташована у мембранних органелах |
| 19 | Дихання | Анаероби та аероби | Переважно аероби |
| 20 | Процес фотосинтезу | Пігмент бактеріохлорофіл. У бактерій не супроводжується виділенням кисню | Пігменти: хлорофіл a, b, c, d , e. Супроводжується виділенням кисню |
| 21 | Спосіб ділення клітин | Прямий поділ | Мітоз, мейоз |
| 22 | Статеві клітини | Сам організм | Сам організм або спеціальні клітини |
| 23 | Статевий процес | Типовий статевий процес відсутній. Передається лише частина спадкової інформації | Є типовий статевий процес. Передається весь набір хромосом |
| 24 | Особливості | Чутливі до пеніциліну. Стійкі до гама-випромінювання. Верхня температурна межа 75-90°С | Нечутливі до пеніциліну. Низька стійкість до гама-випромінювання. Верхня температурна межа 40-60° С |
Особливості прокаріотів
Після того як з'явився електронний мікроскоп, стало можливим диференціювати еукаріоти і прокаріоти, а також вивчити їх докладніше.
Дилема: користь чи шкода
Значення еукаріотів не піддається сумніву: завдяки їм з'явилися різноманітні форми життя. А ось з бактеріями не все так однозначно. З одного боку, завдяки мікроорганізмам, що знаходяться в кишечнику, люди можуть успішно перетравлювати їжу, синтезувати і засвоювати вітаміни. Також прокаріоти, що покривають шкіру або слизові людини, виконують захисну функцію. Деякі бактерії необхідні для виробництва сирів, сметани, кислої капусти. Цікаво, що виділили бактерії, які володіють дією, подібною з антибіотиками. З іншого боку, певні види без'ядерних можуть викликати хвороби або псувати продукти. Вони здатні не тільки виділяти токсини, але і руйнувати клітини окупованого організму. Тому, напевно, говорити про користь або шкоду прокаріотів не можна: все залежить від їх типів. Але в будь-якому разі цим найдрібніших клітинам людство зобов'язане своїм існуванням.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Особливості прокаріотів
Після того як з'явився електронний мікроскоп, стало можливим диференціювати еукаріоти і прокаріоти, а також вивчити їх докладніше.
Немає коментарів:
Дописати коментар