Что нельзя найти в прокариотической клетке

Прокариотическая клетка. 9-й класс

Разделы: Биология

Класс: 9

Задачи урока:

А. Мотивационный этап. (Выполнение заданий)

Задания для учащихся

1. Установите соответствие

2. Ответьте на вопросы:

– Что вам известно о роли бактерий в природе?
– Какие болезнетворные бактерии вам известны?
– В чем заключается главное отличие прокариотической клетки от эукариотической?

Совместное обсуждение результатов работы. Составление опорной схемы.

Б. Операционно-исполнительский этап (Организация работы в группах)

Строение прокариотической клетки

Формы бактериальных клеток

В. Проблемно-исполнительский этап.

Обсуждение и решение открытых биологических задач.

Задача 1. Лет 300 назад в Австрии жил простой крестьянин по имени Иоганн Шубарт. Будучи опытным земледельцем, Шубарт сначала сеял на поле клевер, а затем пшеницу – и получал богатые урожаи. Чем можно объяснить богатые урожаи Шубарта? (На корнях бобовых – организмы – симбионты – клубеньковые бактерии).

Задача 3. Пользуясь знаниями о том, что бактерии в качестве продуктов жизнедеятельности способны выделять неорганические вещества предложите возможный способ применения бактерий в стоматологии. (Укрепление зубов и защита их от повреждения).

Г. Оценочный этап

Обсуждение вопросов:

– На чем основано деление всех организмов на две группы – прокариоты и эукариоты?
– Какие организмы относят к прокариотам? Опишите строение бактериальной клетки.
– Какие способы размножения бактерий вам известны? Охарактеризуйте процесс спорообразования.
– Каким образом болезнетворные микроорганизмы влияют на состояние макроорганизма (хозяина)?

Задания для индивидуальной работы:

1. Для прокариотической клетки не характерно наличие:

а) рибосом
б) хлоропластов
в) оформленного ядра
г) плазматической мембраны
д) комплекса Гольджи
е) одной кольцевой хромосомы (БВД)

2. Найдите ошибки в приведенных предложениях.

Д. Рефлексивный этап

Обобщение работы семинара учителем, комментирование оценок, постановка домашнего задания, рефлексия.

ИНФОРМАЦИОННАЯ КАРТА

Бактерии вездесущи. В почве они проникают на глубину 2-3 км, в атмосфере встречаются на высоте до 12 км, а гидросфера вообще не имеет границ обитания этих организмов. Бактерии способны поселяться практически на любом субстрате, используя как органические, так и неорганические соединения. Они чрезвычайно устойчивы в отношении к экстремальным условиям среды: их обнаруживали даже на стенках ядерных реакторов. Главной причиной столь высокой приспособляемости микроорганизмов является их способность безудержно размножаться. Быстрота размножения (некоторые бактерии способны делится через 20 минут после предыдущего деления) приводит к тому, что при резкой смене условий существования они не вымирают, так как очень скоро среди них появляются мутантные формы, вполне приспособленные к новым условиям среды. Все бактерии исключительно одноклеточные организмы. Некоторые способны образовывать колонии, но клетки в них существуют независимо друг от друга. По форме клеток различают: кокки (шаровидные), бациллы (вытянутые палочковидные), вибрионы (извитые формы) и спириллы (спиралевидные).
Многие бактерии имеют жгутики – органы передвижения. Жгутиков может быть много или один. При том они могут как равномерно распределяться по всей поверхности, так и локализоваться в определенных участках бактериальной клетки. Помимо жгутиков клетка бактерии может быть покрыта нитевидными образованиями – пилями. Например пили участвуют в осуществлении коньюгации (полового процесса бактерии).

Источник

Прокариотическая клетка – определение, примеры и структура

Прокариотическое определение клеток

Прокариотические клетки – это клетки, которые не имеют настоящего ядра или мембраносвязанных органелл. Организмы внутри доменов бактерии и археи имеют прокариотические клетки, в то время как другие формы жизни являются эукариотическими. Однако организмов с прокариотическими клетками в изобилии и составляют большую часть биомассы Земли.

Прокариотические клетки Обзор

Все реакции в пределах прокариот следовательно, имеют место в рамках цитоплазма клетки. Хотя это делает клетки немного менее эффективными, прокариотические клетки все еще обладают замечательной репродуктивной способностью. Прокариот размножается через двойное деление процесс, который просто расщепляет дублированную ДНК на отдельные клетки. Без каких-либо органелл или сложных хромосом для размножения большинство прокариотических клеток могут делиться каждые 24 часа или даже быстрее при достаточном запасе пищи.

Хотя многие прокариотические клетки адаптировались к свободному существованию в окружающей среде, многие другие приспособились жить в кишечнике других организмов. Эти комменсальные организмы выжить, разрушая молекулы внутри кишечника и позволяя организм они живут в способности переваривать более широкий спектр продуктов. Например, кишечник человека содержит 2-3 фунта бактерий, которые эволюционировали, чтобы помочь нам переваривать сложные углеводы, белки и жиры.

Примеры прокариотических клеток

Бактериальные клетки

Бактерии – это одноклеточные микроорганизмы, которые встречаются почти повсюду на Земле, и они очень разнообразны по своей форме и структуре. На Земле живет около 5 × 1030 бактерий, в том числе и в наших телах; в кишечнике человека бактерии превосходят численность клеток человека 10: 1.

клеточные стенки бактерии содержат пептидогликана, молекула из сахара и аминокислоты это дает клеточная стенка его структура и толще у некоторых бактерий, чем у других. Бактерии содержат определенные структуры, уникальные для них, как упоминалось ранее, такие как капсула, жгутики и пили. У большинства бактерий есть только один хромосома это круговое число, которое может варьироваться от около 160 000 пар оснований (п.н.) до 12 200 000 п.н. Они также содержат плазмиды, которые представляют собой небольшие круглые кусочки ДНК, которые реплицируются независимо от хромосомы.

Некоторые бактерии могут образовывать эндоспоры. Это жесткие, бездействующие структуры, к которым бактерии могут довести себя в условиях голода, когда недостаточно питательных веществ. Они не нуждаются в питательных веществах и устойчивы к экстремальным температурам, УФ-лучам и химическим веществам. Когда условия окружающей среды снова становятся благоприятными, эндоспора может снова активироваться.

Археальные клетки

Археи похожи по размеру и форме на бактерии, и они также одноклеточные. Поскольку бактерии и археи являются двумя типами прокариот, это означает, что все прокариоты одноклеточные. Некоторые археи встречаются в экстремальных условиях, таких как горячие источники, но их можно найти в самых разных местах, таких как почвы, океаны, болота и другие организмы, включая людей.

Как бактерии, археи могут иметь клеточную стенку и жгутики. Однако структура этих органелл различна. Например, клеточные стенки архей не содержат пептидогликана. Кроме того, жгутики архей работают так же, как жгутики бактерий, но они развивались из разных структур. Мембраны архей очень отличаются от мембран всех других форм жизни; они содержат разные липиды, которые имеют разную стереохимию. Археи обычно имеют одну круговую хромосому, как бактерии. Археальная хромосома может варьироваться от менее чем 491 000 до около 5 700 000 пар оснований. Они также могут содержать плазмиды. Об архее известно меньше, чем о бактериях; они не были классифицированы как отдельная группа прокариот до 1977 года.

Прокариотическая клеточная структура

Прокариотические клетки не имеют истинного ядра, которое содержит их генетический материал, как у эукариотических клеток. Вместо этого прокариотические клетки имеют нуклеоидная область, который является областью неправильной формы, которая содержит ДНК клетки и не окружена ядерной оболочкой. Некоторые другие части прокариотических клеток сходны с таковыми в эукариотических клетках, таких как клеточная стенка, окружающая клетку (которая также обнаружена в растение клетки, хотя и имеет другой состав).

Подобно эукариотическим клеткам, прокариотические клетки имеют цитоплазму, гелеобразное вещество, которое составляет «наполнение» клетки, и цитоскелет который удерживает компоненты клетки на месте. Как прокариотические клетки, так и эукариотические клетки имеют рибосомы, которые представляют собой органеллы, которые продуцируют белки, и вакуоли, небольшие пространства в клетках, которые хранят питательные вещества и помогают устранить потери.

У некоторых прокариотических клеток есть жгутики, которые представляют собой структуры в виде хвоста, которые позволяют организму перемещаться. Они также могут иметь пили, маленькие волосоподобные структуры, которые помогают бактериям прилипать к поверхностям и могут позволять переносить ДНК между двумя прокариотическими клетками в процессе, известном как конъюгация. Другая часть, которая найдена в некоторых бактериях, является капсулой. Капсула представляет собой липкий слой углеводов, который помогает бактериям прилипать к поверхностям вокруг себя.

Прокариотическая клеточная диаграмма

Следующее изображение представляет собой диаграмму прокариотической клетки; в этом случае бактерия.

Характеристики прокариотических клеток

Все прокариотические клетки имеют нуклеоиде область, ДНК и РНК как их генетический материал, рибосомы, которые производят белки, и цитоплазма, которая содержит цитоскелет, который организует и поддерживает части клетки. Прокариотические клетки проще, чем эукариотические, а организм, который является прокариотом, одноклеточный; он состоит только из одной прокариотической клетки.

Длина прокариотических клеток обычно составляет от 0,1 до 5 микрометров (от 0,00001 до 0,005 см). Эукариотические клетки, как правило, намного больше, от 10 до 100 микрометров. Прокариотические клетки имеют более высокое отношение площади поверхности к объему, потому что они меньше, что позволяет им получать большее количество питательных веществ через их плазматическая мембрана.

Прокариотические клетки

В отличие от эукариотических клеток, прокариотические клетки не имеют четко выраженных органелл, связанных мембранами. Вместо этого многие реакции, которые проводит клетка, происходят внутри цитоплазмы клетки. На самом деле, есть 2 основных компонента, которые присутствуют во всех прокариотических клетках.

Первый клеточная мембрана, Это слой фосфолипид молекулы, которые отделяют внутреннюю часть клетки от внешней. Хотя они не присутствуют у всех прокариот, многие секретируют клеточную стенку, используемую для защиты и размещения клетки в дополнительном слое белков и структурных молекул.

Вторая часть, обнаруженная во всех прокариотических клетках, – это ДНК. ДНК является основным планом всей жизни и находится во всех клетках. У прокариот ДНК часто принимает форму большого кольцевого генома. Это можно сравнить с организованными хромосомами, которые обычно находятся в эукариотах. Этот большой круг ДНК определяет, какие белки создает клетка, и регулирует действия клетки.

Другие прокариотические клетки могут иметь большое количество разных частей, такие как реснички и жгутики, чтобы помочь им передвигаться. Хотя эти структуры похожи по функциям на те, которые обнаруживаются у эукариот, они часто имеют другую структуру. Это говорит о том, что два типа клеток подверглись очень различным процессам отбора и независимо включали структуры.

Как прокариотические клетки делятся?

Прокариотические клетки делятся через процесс двойное деление, В отличие от митоз этот процесс не включает конденсация ДНК или дублирование органелл. Прокариотические клетки имеют только небольшое количество ДНК, которая не сохраняется в сложных хромосомах. Кроме того, нет никаких органелл, так что нечего делить.

Когда прокариот растет до больших размеров, процесс двойное деление происходит. Этот процесс дублирует ДНК, а затем разделяет каждую новую цепь ДНК на отдельные клетки. Этот процесс проще, чем митоз, и как таковые бактерии могут размножаться гораздо быстрее.

Источник

Строение клеток прокариот и эукариот: сходства и различия

Общее о строении клеток прокариот и эукариот

Прокариоты и эукариоты — что это?

Организмы одноклеточных и многоклеточных делятся на две категории — эукариоты и прокариоты.

Прокариоты или доядерные — это не такая большая категория организмов, как эукариоты, но более древняя по своему происхождению. К ним относятся бактерии сине-зеленые водоросли (цианобактерии). У них нет настоящего ядра и большинства органоидов, присущих цитоплазме.

Но у эукариот и прокариот есть свои особенности. Обратимся к сравнению клеток прокариот и эукариот, в частности, рассмотрим строение прокариотической и эукариотической клеток, а также обозначим различия прокариот и эукариот.

Сравнительная характеристика прокариот и эукариот

Характеристика клеток прокариот

При сравнении прокариот и эукариот важно подробно остановиться на строении.

Прокариотическая и эукариотическая клетки имеют разное строение. Строение клеток прокариот достаточно простое. Клетка прокариот не имеет ядра, ядрышка и хромосом. Клеточное ядро в этом случае заменяет нуклеоид. Он представляет собой похожее на ядро образование, без оболочки с одной кольцевой молекулой ДНК, которая связана с небольшим количеством белка. Также можно сказать, что это скопление белков и нуклеиновых кислот: они лежат в цитоплазме и не отделены от нее мембранами.

Последний момент является ключевым для деления клеток на прокариот и эукариот (доядерные и ядерные). Далее мы посмотрим сравнение эукариотических и прокариотических клеток в таблице.

В прокариотических клетках нет внутренних мембран — за исключением вмятин плазмолеммы. Исходя из этого получается, что органеллы прокариот немногочисленны: митохондрий, эндоплазматической сети, хлоропластов, лизосом, комплекса Гольджи. Все перечисленное есть в эукариотических клетках — там они окружены мембраной. Вакуоли также отсутствуют.

В прокариотических клетках есть только одна единственная органелла — это рибосома. Но здесь рибосомы мельче, чем у клеток эукариот.

Строение клетки прокариот характеризуется тем, что у клеток есть плотная клеточная стенка, которая их покрывает, и часто слизистая капсула.

Клеточная стенка состоит из муреина. Молекула муреина, в свою очередь, включает параллельно расположенные полисахаридные цепи: они сшиты друг с другом короткими цепями пептидов.

Плазматическая мембрана характеризуется тем, что у нее есть способность прогибаться внутрь цитоплазмы и образовывать, таким образом, мезосомы. На мембранах мезосом находятся окислительно-восстановительные ферменты, а фотосминтезирующие прокариоты имеют также соответствующие пигменты: бактериохлорофилл (бактерии) и фикобилины (цианобактерии). За счет этого мембраны получают возможность осуществлять функции, свойственные митохондриям, хлоропластам и другим органеллам.

Для прокариот характерно бесполое размножение. Оно происходит в результате простого деления клетки пополам.

Сравнительная характеристика клеток, представленных в таблице, поможет различать два типа клеток без каких-либо проблем.

Сравнительная характеристика прокариот и эукариот в таблице:

Если посмотреть на сравнение клеток прокариот и эукариот в таблице, то становится понятно, в чем заключается их похожесть и отличия. В таблице прокариоты и эукариоты — это практически две разные клетки.

Кстати, сравнение клеток прокариот и эукариот в таблице в 9 классе уже необходимо уметь делать.

Сравнительная характеристика эукариот и прокариот будет неполной без анализа первых. Так что помимо сравнительной характеристики клеток в таблице нужно знать, что собой представляют эукариоты.

Характеристика клеток эукариот

Эукариотическая и прокариотическая клетки обладают разным составом.

Несмотря на то, что клетки эукариот включают те же структурные элементы, что и прокариотические клетки, строение клетки эукариот сложнее. К таким элементам относятся цитоплазма, клеточная стенка эукариот, плазмолемма.

Строение клеток эукариот характеризуется разделением на компартменты (реакционные пространства) при помощи множества мембран. В каждом из компартментов происходят разнообразные химические реакции — одновременно и независимо друг от друга.

Ниже представлены сведения об эукариотической клетке в таблице (сравнение клеток разных царств эукариот не приводим).

Строение эукариотической клетки в таблице, а точнее, в одной картинке:

​​​​​​​

Из таблицы строения эукариотической клетки понятно, насколько сложным оно является.

Главные функции в клетке выполняют ядро и различные органеллы, такие как митохондрии, комплекс Гольджи, рибосомы и др. Что касается ядра, пластид и митохондрий, то они отделены от цитоплазмы при помощи двухмембранной оболочки. Генетический материал содержится в ядре клетки.

Функция хлоропластов — улавливание солнечной энергии и преобразование ее в химическую энергию углеводов при помощи фотосинтеза.

Митохондрии получают энергию в процессе расщепления белков, углеводов, жиров и других органических соединений.

Эндоплазматическая сеть и комплекс Гольджи — это мембранные системы цитоплазмы эукариотических клеток. Их наличие обеспечивает нормальное осуществление всех жизненных процессов в клетке.

Лизосомы, вакуоли и пероксисомы отвечают за выполнение специфических функций.

Немембранное происхождение имеют хромосомы, рибосомы, микротрубочки и микрофиламенты.

Основной способ размножения эукариотических клеток — митоз.

Эта основная информация по сравнению прокариотической и эукариотической клетки. Отличия прокариот от эукариот в таблице наглядно видны.

Источник

Одной из важных классификаций в биологии клеток является их деление на прокариоты и эукариоты.

Говоря об эволюции микробиологии, стоит отметить существенный вклад ученого Пастера, который был его основоположником. Именно благодаря этому человеку начали развиваться области иммунологии и биотехнологии.

Он дал основное определение главным понятиям, относящимся к клетке, обосновал принципы и работу механизма по актуальности роли микроорганизмов во всех сферах жизнедеятельности организмов. Его деятельность продолжил Кох.

Попытаемся разобраться, какие организмы относятся к каждому из этих двух основных классов клеток. Какое строение имеют клетки и в чем их отличие? Какова классификация каждого из этих видов.

Чем же они полезны для человека и биосферы, и каково их значение в целом? На все эти вопросы ответы читатель найдет ниже.

Что такое прокариоты и эукариоты

Известно, что все живые организмы по своей природе делятся на клеточные и неклеточные (вирусы). Причем первые тоже подразделяются на 2 категории: прокариоты (надцарство «Доядерные») и эукариоты (надцарство «Ядерные»).

К прокариотам относятся:

К эукариотам:

Чем же они отличаются? Рассмотрим ниже.

Признаки эукариотической клетки

Считается, что ядерные клеточные организмы появились около 1,5 миллиардов лет назад. Хотя в прошлые времена ученые слабо понимали суть явлений на клеточном уровне, но в своих трудах у них часто стали появляться приблизительные рисунки этой единицы организма.

Подписи в каждом утверждают об одной отличительной особенности клеток данного типа – наличие ядра, покрытого двойным слоем мембраны.

Именно в ядре хранится основной генетический материал этих организмов. Кроме того в нем есть несколько ядрышек с большей частью объема всех типов РНК.

Также в такой клетке есть другие образования – органеллы, которые находятся в ее цитоплазме. К ним относят:

Эти соединения также разделены мембранами, основная роль которых является связь различных элементов единицы организма с внешней средой. Чтобы все элементы состава хорошо функционировали, для полного «скелета» в этой клетке есть нити и микротрубочки.

Процесс дыхания более распространен среди живых организмов, образованных этими клетками.

Строение клеток прокариотов

В отличие от предыдущего надцарства, у простейших отсутствует ядро в клетке.

В ней вместо ядра находится одна хромосома в цитоплазме, передающая генетический материал.

Размножаются просто – делением клетки. В клеточной жидкости очень мало различных видов структур. Они также покрыты мембраной. В их состав входят рибосомы.

Рассмотрим основных представителей этого надцарства.

Бактерии и циано-бактерии

Под первыми понимают одноклеточные микроорганизмы. С помощью жгутиков они очень подвижны.

Обитают во всех сферах жизни. От внешней среды они защищены муреином и особой оболочкой.

Второй вид представлен простейшими клетками с маленькими рибосомами и одной наследственной хромосомой.

Водоросли

Обитают в основном в водной среде и на почве. У них автотрофное питание. Их плавучесть обуславливают вакуоли. Кроме того, для них, как и для представителей царства растений, характерен фотосинтез.

Примеры представлены зелеными водорослями. Размножаются также простым делением. При очень неблагоприятных условиях для движения могут использовать споры.

Сходства и различия прокариот и эукариот

Сравнительная таблица «Характеристика надцарств» показывает признаки, по которым нетрудно выявить основные отличия.

Заключение

Итак, без представителей этих двух надцарств невозможно представить жизнь на земле. Какова же их роль в природе? Все просто: простейшие являются организмами, без которых невозможны практически все биохимические процессы в биосистеме. Кроме того, многие участвуют в процессе фотосинтеза, служат источником питания и дыхания растений.

Эукариоты не только являются для других питанием, но и являются основной регулирующей силой популяции разных видов, т. е одним из механизмов естественного отбора.

Источник