Что отсутствует в клетках эукариот

Клетки эукариоты

Что такое эукариоты

Эукариоты (лат. Eukaryota от др.греческого εὖ – «хорошо, полностью» и κάρυον – «орех, ядро»), или ядерные. Это такая группа живых организмов, в клетках которых содержится обособленное ядро.

Признаки и особенности клеток эукариот

Основополагающей особенностью этих клеток является наличие четкого сформированного ядра. Вся генетическая информация находится внутри ядра и отделена от цитоплазмы клетки ядерной оболочкой.

Все клетки эукариот состоят из трех основных частей:

Характеристика клеток эукариот

ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) линейная и связанна с белками – гистонами (одна из функций которых – упаковка всех молекул ДНК внутри ядра) и другими белками, входящими в состав хромосом.

Цикл жизни эукариотической клетки состоит из двух фаз жизни ядра клетки:

Третье отличие эукариот – наличие уникальных органелл, которые имеют собственный генетический аппарат, размножаются делением и окружены мембранами (одной или более).

Эти – митохондрии и пластиды. По своему строению и особенностям жизнедеятельности они сходны с бактериями.

Ещё одним свойством эукариот является явление эндоцитоза – процесс захвата клеткой внешнего материала. Одной из разновидностей является фагоцитоз (дословно «поедание клеткой»). Он выполняет защитную функцию.

И еще одна особенность – строение жгутиков. Это выросты клетки, окруженные мембраной и содержащие цитоскелет (аксонема). Он состоит из микротрубочек. Жгутики эукариот имеют способность изгибаться и извиваться, тогда как у прокариот они могут только вращаться.

Виды и классы эукариот

Классифицируют клетки эукариот по разным параметрам. Самым первым было разделение на царства растений и животных. Отдельно выделили царство грибов. Их выделяют в отдельную группу из-за ряда биохимических особенностей.

В некоторых классификациях выделяют царства протистов (простейших) и хромисты (клетки, в состав которых входит хлоропласт).

Размеры клеток эукариот

Диаметр эукариотической клетки колеблется в пределах 10 – 100 мкм, тогда как клетки прокариот обычно имеют размер 0,5—10 мкм. Исходя из диаметров, логично, что и объем клеток эукариот в 1 000, а то и в 10 000 больше, чем у прокариот.

Строение эукариот

Клетки эукариоты достаточно крупные, поэтому и строение их сложнее прокариот. В их клетках встречается около десятка различных внутренних структур, называемые органеллами (иногда их называют органоиды).

Многие из них имеют собственную одну или несколько мембран, отделяющих их от цитоплазмы. Рассмотрим подробнее особенности их строения.

Ядро эукариот

Ядро эукариот имеет две мембраны. В составе ядра содержится генетический материал – молекулы ДНК, заключенные в хромосомы. И в составе клеток может быть как одно ядро, так и несколько. Есть и многоядерные клетки.

Геном эукариот

Геном эукариот значительно сложнее и его можно представить в виде формулы.

Геном эукариотической клетки = ДНК ядра + ДНК митохондрии + ДНК хлоропластов + ДНК других пластид, в зависимости от типа клетки.

Оболочка клетки эукариот

Основу клеточной оболочки составляет плазмолемма или плазматическая мембрана. Основная ее функция – отделение всего внутреннего содержимого клетки от других клеток и внешней среды. Все плазмолеммы состоят из двойного слоя липидов (жиров), которые имеют два конца – гидрофобный и гидрофильный. Первые обращены внутрь клетки, вторые – наружу.

Кроме липидного слоя, в мембранах есть белки: периферические, погруженные (полуинтегральные) и пронизывающие (интегральные).

Периферические белки прилегают к липидному слою с внутренней или внешней стороны. полуинтегральные белки частично встроены в мембрану, а интегральные — проходят через всю толщу мембраны. Белки способны перемещаться в плоскости мембраны.

Функции белков различны: это транспортировка молекул, получение сигналов извне, поддержание массой структуры мембран.

Наверно, второе по значимости свойство мембран клеток – избирательная проницаемость. То есть через мембрану могут пройти далеко не все вещества.

Особенностью животных клеток эукариот является наличие наружного слоя – гликокаликса. Он выполняет функцию рецепторов и сигнальной системы. Кроме этого, этот слой необходим для объединения клеток и формирования тканей.

Мембраны растительных клеток покрыты стенкой из целлюлозы. В ней есть поры, которые пропускают внутрь клетки воду и небольшие молекулы. Такая клеточная стенка достаточно жесткая, она усиливает механическую опору и защиту клетки в целом.

Функции клеточных оболочек:

Рибосомы в клетках эукариот

Рибосомы эукариот это немембранный органоид, который состоит из большой и малой субъединицы. Диаметр рибосом около 20 нм.

В химическом плане рибосомы – это белки (около 100 молекул) и рРНК – 4 молекулы. Молекулы рРНК составляет 50-63% ее массы. Она формирует структурный каркас рибосомы.

Основной функций рибосом является синтез белка (сборка полипептидных цепочек). Для выполнения этой функции рибосомы могут объединиться в комплекс, так называемую полирибосому или полисому. Но синтез возможен и на одиночной рибосоме.

Органоиды эукариот

Органоиды — это различные компоненты клеток. У них разные специфические функции и они обычно постоянно находятся в клетках.

Эндоплазматическая сеть (ЭПС), или эндоплазматический ретикулум (ЭПР) – это двумембранная органелла. Внутренняя мембрана образует систему «цистерн» и каналов. Они соединены между собой и ограничивают полости ЭПС.

Функциями ЭПС являются:

Аппарат Гольджи, или комплекс Гольджи – это органоид, который также имеет одну наружную мембрану. Его можно представить как в виде стопок плоских «цистерн» с расширенными краями. В каждой стопочке от 4 до 6 «цистерн». Вместе они называются диктиосома.

Функции аппарата Гольджи:

Аппарата Гольджи больше всего в клетках различных желез.

Лизосомы – это еще один одномембранный органоид. Это пузырьки, содержащие от 20 до 60 различных видов гидролитических ферментов. С их помощью происходит лизис – расщепление веществ.

Вакуоли – это своеобразные хранилища растворов веществ, как органических, так и неорганических. В них хранятся вещества, поступающие из ЭПС и аппарата Гольджи.

В клетках растений содержится больше вакуолей. По мере роста клетки, все маленькие вакуоли объединяются в одну центральную вакуоль. Она может быть очень крупной и занимать до 95% от всего объема клетки. Жидкость внутри – это клеточный сок. Состав его очень разнообразен.

В животных клетках вакуолей меньше количеству и они значительно мельче. Обычно они содержат ферменты.

Митохондрии – двумембранный органоид. Одна внешняя мембрана – гладкая, в внутренняя образует кристы – складки. За счет них внутренняя поверхность митохондрии увеличивается.

Количество митохондрий в клетках зависит от активности процессов обмена веществ. Митохондрии могут размножаться простым делением пополам.

Пластиды – это специфические органоиды клеток растений. У них также две мембраны. Пластиды бывают трех типов:

Функции пластид разнообразны, как и они сами:

Различают несколько видов лейкопластов по типу накапливаемых веществ. Амилопласты – накапливают крахмал, элайопласты – масла, а протеинопласты – белки.

Пластиды имеют способность переходить из одной формы в другую.

Цитоскелет в его состав входят микротрубочки и микрофиламенты – это белковые нити. Внутри клетки они образуют сложные структуры – переплетения.

Клеточный центр

Особенное образование. Он участвует в процессе митоза или мейоза (об этом ниже) и играет определенную роль в формировании цитоскелета.

Клеточный центр состоит из двух центриоль и центросферы. Центриоли внешне напоминают цилиндры, состоящие из микротрубочек. В процессе деления клетки они расходятся к полюсам клетки, и образуют веретено деление.

Органоиды движения есть не у всех клеток эукариот. Основная функция их, конечно, движение клетки, но также функции захвата веществ или сократительные. К этим органоидам относят:

Деление клеток эукариот

Для эукариотических клеток присущи 3 вида деления клеток:

Амитоз — самый простой, но редкий способ деления клетки. Он характерен для стареющих или опухолевых клеток. В этом случае ядро делится путем перетяжки. Наследственный материал в таком случае распределяется не равномерно.

Митоз – это основной тип деления клеток, когда обе дочерние клетки получаю генетический материал идентичный материалу исходной (материнской) клетки. Митоз состоит из четырех стадий: профаза, метафаза, анафаза и телофаза.

Значение митоза высоко с точки зрения биологии. Это:

Мейоз – это еще один способ деления клеток, но в результате этого деления образуются клетки с гаплоидным (одинарным) набором хромосом. Он также состоит из тех же 4 стадий, но в случае мейоза, по окончании первых стадий делений, после небольшой паузы, наступает вторая стадия деления уже без удвоения хромосом.

Примеры, функции и значение эукариотических клеток

Примерами эукариотических клетоя являются клетки растений, животных, грибов и протозоа (одноклеточные эукариоты).

Эукариотические клетки осуществляют все функции, характерные для живых организмов – обмен веществ, рост, развитие, размножение. Они также способны к адаптации и регенерации. В многоклеточных организмах, клетки отличаются по строению в зависимости от выполняемых функций. Из таких специализированных клеток уже формируются ткани: эпителиальные, мышечные, нервные, соединительные и т.д.

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

Чем отличаются прокариоты и эукариоты?

Прокариоты и эукариоты образуют надцарства в системе классификации живых организмов. Они составляют таксоны более низкого ранга – царства.

Прокариоты и эукариоты – основные понятия

Прокариоты – это доядерные одноклеточные организмы.

Именно они стояли у истоков эволюции, дали впоследствии ядерные организмы. Это бактерии.

Эукариоты – это ядерные клетки.

Они образуют живые организмы, состоящие из одной или множества клеток. Структура, содержащая ядро, дала все многообразие жизни.

Строение прокариотической клетки

Прокариоты устроены довольно просто. Размеры их очень малы — от 1 до 15 мкм. Следует отметить, что 1 мкм равен 0,001 мм. Отсюда становится понятным, насколько малы прокариоты.

Бактерии имеют разную форму:

В зависимости от того, к какой группе относятся бактерии, они могут существовать по отдельности, или образовывать скопления. Например, стрептококки образуют цепь из нескольких кокков. Стафилококки образуют скопление, которое напоминает гроздь винограда.

Характерная особенность прокариот – отсутствие оформленного ядра. Также отсутствуют мембранные органоиды. Генетический материал находится в одной хромосоме. В её состав входит одна ДНК, которая не соединяется с белками. Кольцевая ДНК размещена прямо в цитоплазме.

Цитоплазма заполняет внутреннее пространство. Все немногочисленные органоиды находятся в ней. Ферменты, обеспечивающие жизнедеятельность, распределены во внутреннем пространстве, или находятся на внутренней стенке мембраны.

Внутри клетки откладываются запасные вещества: жиры, полисахариды, полифосфаты. Они могут расходоваться клеткой по мере необходимости. Снаружи бактерия покрыта цитоплазматической мембраной.

Сверху расположена клеточная стенка, состоящая из муреина. Это смесь полисахаридов и белковых молекул. Клеточная стенка прикрыта слизистой капсулой. Цитоплазматическая мембрана образует впячивания – мезосомы. Они выполняют функции недостающих органоидов. Бактерия может иметь жгутики и пили – органоиды движения в жидкой среде.

Плюсы и минусы прокариот

Прокариоты играют и положительную и отрицательную роль. В качестве примера негативного влияния, можно отметить заболевания, возбудителем которых являются бактерии: туберкулёз, холера, тиф и другие.

Характеризуя положительное значение бактерий, можно отметить:

Строение эукариот

Эукариотическая клетка, образуя одноклеточный организм, существует самостоятельно. Также она может с другими клетками образовывать многоклеточные организмы.

В соответствии с организмом, образованным клеткой, существуют некоторые различия в её строении. Эти различия не так велики. Больше можно отметить черт сходства.

Эукариотическая клетка покрыта цитоплазматической мембраной. Она имеет многочисленные поры, образует складки, впячивания и выпячивания, что позволяет осуществлять поступление веществ с помощью пиноцитоза и фагоцитоза. Пиноцитоз – это поступление капель жидкости. Фагоцитоз – это поступление твёрдых частичек через мембрану.

Растительная клетка имеет ещё прочную целлюлозную оболочку.

Ядерная клетка имеет множество мембранных органоидов:

Митохондрии и хлоропласты – это органоиды, состоящие из двух мембран. Поверхностная мембрана гладкая, внутренняя — формирует многочисленные выросты. Эти два органоида содержат свою ДНК.

Сходства и отличие прокариот и эукариот

Для прокариотов и эукариот характерны черты сходства и различия.

Их сравнение представлено в таблице.

Строение прокариотической и эукариотической клеток представлено в виде схем на рисунке. Подписи помогают иметь наглядное представление о разнице в строении клеток.

Заключение

Значение клеток ядерных и неядерных организмов очень велико. С одноклеточных организмов начиналась эволюция. В настоящее время прокариоты и эукариотические организмы образуют все многообразие органического мира. Живые организмы участвуют в биологическом круговороте веществ. Имеют большое значение в жизнедеятельности человека.

Прокариоты – доядерные организмы

На Земле существует всего два типа организмов: эукариоты и прокариоты. Они сильно различаются по своему строению, происхождению и эволюционному развитию, что будет подробно рассмотрено далее.

Признаки прокариотической клетки

Прокариоты по-другому называют доядерными. У прокариотической клетки нет ядра и других органоидов, имеющих мембранную оболочку (митохондрий, эндоплазматического ретикулума, комплекса Гольджи).

Также характерными чертами для них являются следующее:

К ним относятся бактерии и археи. Примеры прокариотов: спирохеты, протеобактерии, цианобактерии, кренархеоты.

Внимание! Несмотря на то, что у прокариот отсутствует ядро, они имеют его эквивалент – нуклеоид (кольцевую молекулу ДНК, лишённую оболочек), и свободные ДНК в виде плазмид.Строение прокариотической клетки

Бактерии

Представители этого царства являются одними из самых древних жителей Земли и обладают высокой выживаемостью в экстремальных условия. Различают грамположительные и грамотрицательные бактерии.

Их главное отличие заключается в строении мембраны клеток. Грамположительные имеют более толстую оболочку, до 80% состоит из муреиновой основы, а также полисахаридов и полипептидов.

При окрашивании по Граму они дают фиолетовый цвет. Большинство этих бактерий являются возбудителями заболеваний. Грамотрицательные же имеют более тонкую стенку, которая отделена от мембраны периплазматическим пространством. Однако такая оболочка обладает повышенной прочностью и гораздо сильнее противостоит воздействию антител.

Бактерии в природе играют очень большую роль:

Внимание! Помимо положительного значения бактерии играют и отрицательную роль. Многие из них вызывают смертельно опасные заболевания, такие как холера, брюшной тиф, сифилис, туберкулёз.

Археи

Ранее их объединяли с бактериями в единое царство Дробянок. Однако со временем выяснилось, что археи имеют свой индивидуальный путь эволюции и сильно отличаются от остальных микроорганизмов своим биохимическим составом и метаболизмом. Выделяют до 5 типов, самыми изученными считаются эвриархеоты и кренархеоты. Особенности архей таковы:

Строение эукариотов

Эукариоты представляют собой надцарство организмов, в клетках которых содержится ядро. Кроме архей и бактерий все живые существа на Земле являются эукариотами (к примеру, растения, простейшие, животные).

Клетки могут сильно отличаться по своей форме, строению, размерам и выполняемым функциям. Несмотря на это они сходны по основам жизнедеятельности, метаболизму, росту, развитию, способности к раздражению и изменчивости.

Эукариотические клетки могут превышать в размерах прокариотические в сотни и тысячи раз. Они включают в себя ядро и цитоплазму с многочисленными мембранными и немембранными органоидами.

К мембранным относятся: эндоплазматический ретикулум, лизосомы, комплекс Гольджи, митохондрии, пластиды. Немембранные: рибосомы, клеточный центр, микротрубочки, микрофиламенты. Проведем сравнение клеток эукариотов разных царств. К надцарству эукариот относятся царства:

Таблица: Сравнительная характеристика растительной и животной клетки

Сравнение прокариот и эукариот

Особенности строения прокариотической и эукариотической клеток значительны, однако одно из главных различий касается хранения генетического материала и способа получения энергии.

Прокариоты и эукариоты фотосинтезируют по-разному. У прокариот этот процесс проходит на выростах мембраны (хроматофорах), уложенных в отдельные стопки.

Бактерии не имеют фторой фотосистемы, поэтому не выделяют кислород, в отличие от сине-зелёных водорослей, которые образуют его при фотолизе. Источниками водорода у прокариот служат сероводород, Н2, разные органические вещества и вода. Основными пигментами являются бактериохлорофилл (у бактерий), хлорофилл и фикобилины (у цианобактерий).

К фотосинтезу из всех эукариот способны только растения. У них имеются специальные образования – хлоропласты, содержащие мембраны, уложенные в граны или ламеллы.

Наличие фотосистемы II позволяет выделять кислород в атмосферу при процессе фотолиза воды. Источником молекул водорода служит только вода. Главным пигментов является хлорофилл, а фикобилины присутствуют лишь у красных водорослей. Основные различия и характерные признаки прокариотов и эукариотов представлены в таблице ниже.

Таблица: Сходства и различия прокариотов и эукариотов

Вывод

Сравнение прокариотического и эукариотического организма достаточно трудоёмкий процесс, требующий рассмотрения множества нюансов.

Они имеют между собой много общего в плане строения, протекающих процессов и свойств всего живого. Различия же кроются в выполняемых функциях, способах питания и внутренней организации.

Источник