Сравните признаки присущие прионам вирусам клеткам прокариот и эукариот
Формы жизни
Выделяют две основные формы жизни: клеточные и неклеточные. Подавляющее большинство организмов относится к клеточным формам жизни, к неклеточным – только вирусы.
Клеточные формы делятся на прокариот (доядерные) и эукариот (собственно ядерные). Прокариоты не имеют оформленного ядра, у эукариот ядро четко выражено. К прокариотам относятся бактерии и сине-зеленые водоросли, к эукариотам — растения, животные и грибы.
Вирусы
Вирусы (от лат. virus — яд) не проявляют признаков жизни вне других организмов и являются внутриклеточными облигатными паразитами. Они поражают любые организмы. Вирусы — это самые мелкие организмы Земли: их молекулы видны только под электронным микроскопом. Вирусы бактерий имеют специальное название: бактериофаги или просто фаги. Изучением вирусов занимается вирусология.
Вирусы были открыты в XIX в. Д. И. Ивановским: он обнаружил и описал вирус табачной мозаики. Этот вирус поражает табак, вызывая разрушение хлорофилла, из-за чего некоторые участки органов становятся более светлыми по сравнению со здоровыми. Внешне такой орган (чаще всего лист) действительно напоминает мозаику: темные участки чередуются со светлыми.
Вирус — это генетический элемент, покрытый защитной белковой оболочкой. Отдельные вирусные частицы (вирионы) представляют собой симметричные тела, состоящие из повторяющихся элементов .
В центре вируса находится генетический материал — ДНК (ДНК-содержащие вирусы) или РНК (РНК-содержащие вирусы). ДНК может быть двухцепочечной или одноцепочечной, кольцевой или линейной; РНК — одно- или двухцепочечной. Генетический материал вируса окружен капсидом — белковой оболочкой, выполняющей защитную функцию. Эта оболочка состоит из многократно повторяющихся полипептидных цепочек одного или нескольких белков. Снаружи от белковой оболочки может образовываться еще одна оболочка — внешняя.
Цикл вирусов. Сначала вирус прикрепляется к клетке хозяина, затем его генетический материал проникает внутрь клетки хозяина. Если вирус содержит ДНК, то она встраивается в ДНК клетки хозяина. Далее происходит образование и-РНК вируса, синтез его белков и образование новых вирусных частиц, т. е. клетка хозяина начинает работать на вирус.
РНК-содержащие вирусы ведут себя немного по-другому. Если РНК вируса состоит из двух цепей, то на одной из них синтезируется и-РНК, затем происходит синтез белков вируса и т.д.
У ретровирусов, также относящихся к РНК-содержащим (например, вирус иммунодефицита человека – ВИЧ), с помощью фермента обратной транскриптазы на РНК синтезируется сначала одна цепь ДНК, а затем и вторая. После этого ДНК вируса встраивается в ДНК клетки хозяина.
Весь цикл может занимать несколько минут.
Вирусы вызывают различные заболевания человека: грипп, СПИД, гепатит, полиомиелит, оспу, корь, бешенство (водобоязнь), герпес, геморрагическую лихорадку.
Прокариоты
К прокариотам относятся бактерии и цианобактерии, которые объединяются в царство Дробянки. У них отсутствует оформленное ядро и мембранные органоиды, генетический материал представлен нуклеоидом (молекулой хромосомной ДНК, замкнутой в кольцо) и плазмидами (небольшими внехромосомными ДНК). Характерны мелкие рибосомы (70S), расположенные в цитоплазме, и мезосомы (впячивание мембраны внутрь клетки), выполняющие функции митохондрий.
Признак | Прокариоты | Эукариоты |
Клеточная стенка | У бактерий – из муреина, у цианобактерий — из целлюлозы | У животных нет, у грибов из хитина, у растений из целлюлозы |
Ядро и генетический материал | Ядра нет; кольцевая ДНК в цитоплазме, хромосом нет. Гистонов нет | Ядро есть; двуцепочечная ДНК находится в ядре, соединена с белками-гистонами и образует хромосомы |
Мембранные органоиды | Нет | Есть |
Рибосомы | Мелкие, находятся в цитоплазме, 70S | Крупные, большинство располо-жено на эндоплазматической сети, 80S |
Деление клеток | Деление пополам. Митоз не характерен | Митоз и мейоз |
Диссимиляция | Анаэробная и аэробная | Преобладает аэробная |
Фотосинтез | У некоторых бактерий и цианобактерий | Только у растений |
Хемосинтез | Некоторые бактерии | Не возможен |
Азотфиксация | Некоторые бактерии | Не возможна |
Бактерии
Бактерии — микроскопические одноклеточные организмы. Они широко распространены в природе и занимают все среды жизни (почвенную, наземно-воздушную, водную; также обитают внутри живых организмов).
Снаружи клетка бактерий покрыта клеточной стенкой, в состав которой входит муреин. Многие бактерии способны формировать дополнительную внешнюю капсулу, защищающую их внутри организма хозяина от его иммунной системы. Под оболочкой находится плазматическая мембрана, а внутри клетки — цитоплазма с включениями, рибосомами и генетическим материалом (кольцевая ДНК). Многие бактерии имеют жгутики, обеспечивающие их подвижность.
Размножение бактерий происходит делением на две клетки: сначала делится нуклеоид, затем — цитоплазма. При благоприятных условиях одно деление происходит каждые 15-20 мин. При возникновении неблагоприятных условий бактерии способны образовывать споры. У спор очень плотная внешняя оболочка, способная переносить различные внешние воздействия и сохранять жизнеспособность в течение десятков и сотен лет. При наступлении благоприятных условий спора прорастает и образует бактериальную клетку.
Сине-зеленые водоросли (цианобактерии)
Обитают в водной среде и на почве. Различают одноклеточные и колониальные формы. Многие из них в цитоплазме содержат вакуоли, которые поддерживают плавучесть клетки.
Цианобактерии являются автотрофами и содержат хлорофилл. При фотосинтезе выделяют кислород в атмосферу. Размножение осуществляется делением. Способны образовывать споры для пережидания неблагоприятных условий.
Микробы, или микроорганизмы (бактерии, грибы, простейшие, вирусы), систематизированы по их сходству, различиям и взаимоотношениям между собой. Этим занимается специальная наука — систематика микроорганизмов. Систематика включает три части: классификацию, таксономию и идентификацию. В основу таксономии микроорганизмов положены их морфологические, физиологические, биохимические и молекулярно-биологические свойства. Различают следующие таксономические категории: царство, подцарство, отдел, класс, порядок, семейство, род, вид, подвид и др. В рамках той или иной таксономической категории выделяют таксоны — группы организмов, объединенные по определенным однородным свойствам.
Вид. Одной из основных таксономических категорий является вид (species). Вид — это совокупность особей, объединенных по близким свойствам, но отличающихся от других представителей рода.
Чистая культура. Совокупность однородных микроорганизмов, выделенных на питательной среде, характеризующихся сходными морфологическими, тинкториальными (отношение к красителям), культуральными, биохимическими и антигенными свойствами, называется чистой культурой.
Штамм. Чистая культура микроорганизмов, выделенных из определенного источника и отличающихся от других представителей вида, называется штаммом. Штамм — более узкое понятие, чем вид или подвид.
Клон. Близким к понятию штамма является понятие клона. Клон представляет собой совокупность потомков, выращенных из единственной микробной клетки.
Для обозначения некоторых совокупностей микроорганизмов, отличающихся по тем или иным свойствам, употребляется суффикс var (разновидность) вместо ранее применявшегося type.
Классификация бактерий. Принципы современной систематики и номенклатуры, основные таксономические единицы. Понятие о виде, варианте, культуре, популяции, штамме.
Наибольшую известность получила фенотипическая классификация бактерий, основанная на строении их клеточной стенки.
Крупнейшими таксономическими группами в ней стали 4 отдела: Gracilicutes (грамотрицательные), Firmicutes (грамположительные), Tenericutes (микоплазмы; отдел с единственным классом Mollicutes) и Mendosicutes (археи)Mollicutes-Микоплазмы — прокариотные одноклеточные, грамотрицательные [1] [2] микроорганизмы, не имеющие клеточной стенки, которые были открыты при изученииплевропневмонии у коров. Микоплазмы, по всей видимости, являются наиболее простыми самостоятельно воспроизводящимися живыми организмами, объём их генетической информации в 4 раза меньше, чем у Escherichia coli.
Многочисленные микроорганизмы (бактерии, грибы, простейшие, вирусы) строго систематизированы в определенном порядке по их сходству, различиям и взаимоотношениям между собой. Этим занимается специальная наука, называемая систематикой микроорганизмов.
Раздел систематики, изучающий принципы классификации, называется таксономией (от греч. taxis . расположение, порядок). Таксон . группа организмов, объединенная по определенным однородным свойствам в рамках той или иной таксономической категории. Самой крупной таксономической категорией является царство, более мелкими . подцарство, отдел, класс, порядок, семейство, род, вид, подвид и др. Образование названий микроорганизмов регламентируется Международным кодексом номенклатуры (зоологической, ботанической, номенклатуры бактерий, вирусов). В основу таксономии микроорганизмов положены их морфологические, изиологические, биохимические, молекулярно-биологические свойства.
Согласно современной систематике, патогенные (болезнетворные) бактерии относятся к надцарству прокариотов (Procaryotae), царству эукариот (Eucaryotae), грибы — к царству микота (Mycota), простейшие — к царству Protozoa, вирусы — к царству Vira.
Вид — совокупность микроорганизмов, имеющих общий корень происхождения и максимально близкие фенотипические признаки и свойства. ( Вид — эволюционно сложившаяся совокупность особей, имеющих единый тип организации, который в стандартных условиях проявляется сходными фенотипическими признаками: морфологическими, физиологическими, биохимическими и др.)
Популяция — совокупность особей одного вида, обитающих в пределах биотопа (территориально ограниченный участок биосферы с относительно однородными условиями жизни).
Штамм — чистые культуры микробов одного вида, полученные из разных источников или из одного источника в разное время.
Чистая культура — популяция состоящая из особей одного вида. (из одной микробной клетки на искусственной питательной среде).
Прокариоты и эукариоты образуют надцарства в системе классификации живых организмов. Они составляют таксоны более низкого ранга – царства. Прокариоты создают царство бактерий, одноклеточных организмов. Эукариоты образуют 3 царства: грибы, растения и животные. Эти группы включают многоклеточные и одноклеточные организмы.
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:
кокки – шаровидные клетки;
бациллы – вытянутые палочки;
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:
приготовление кисломолочной продукции с помощью бродильных прокариот;
бактерии-симбионты, обитающие в других организмах, приносящие пользу;
бактерии-разрушители органического опада и другие.
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:
Прежде всего, это оформленное ядро. Оно хранит и воспроизводит наследственную информацию. Также ядро регулирует жизнедеятельность клетки.
Внутреннее пространство заполнено цитоплазмой – это среда, в которой идут все реакции и процессы. По цитоплазме перемещаются органоиды и вещества.
Эндоплазматическая сеть. Она бывает шероховатой, на ней идёт биосинтез белка. Жиры и углеводы синтезируются на гладкой сети.
Аппарат Гольджи – это совокупность уплощённых полостей, мешочков, цистерн. В нём упаковываются и хранятся вещества, которые клетка синтезирует.
Рибосомы - участвуют в образовании белка.
Митохондрии - накапливают энергию в виде АТФ.
Пластиды - есть только в клетках растений. Они обеспечивают процесс фотосинтеза, окраску цветов и плодов, а также способствуют накоплению органических веществ.
Вакуоли - присутствуют, как правило, в растительной клетке. Содержат клеточный сок, обеспечивает тургор клетки.
Лизосомы - отвечают за внутриклеточное пищеварение.
Клеточный центр или центриоли - присутствуют в клетке животных. Органоид принимает участие в делении клетки.
Цитоскелет – микротрубочки из белковых волокон. Они связаны с цитоплазматической мембраной, поддерживают определённую форму клетки.
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.
Нет. Есть ДНК, расположенная в цитоплазме. Цитоплазма с ДНК носит название нуклеоид.
Присутствует оформленное ядро.
Наличие мембранных органоидов
Отсутствует митоз и мейоз. Клетка делится просто надвое.
Гетеротрофное (организмы не могут образовывать органические молекулы), автотрофное (организмы могут образовывать органические вещества).
Автотрофное (растения), гетеротрофное (животные).
Присутствуют, более крупные.
Есть только у растительной клетки.
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.
Тема урока: Сравнительная характеристика прокариот и эукариот. Вирусы.
Образовательная цель урока: выявить черты различия прокариот и эукариот, закрепить полученные знания по данной теме, познакомить с открытием вирусов, их строением, ролью в жизни человека.
Развивающая цель урока: развить умение сравнивать строение различных уровней клеточной организации, активизировать учебно — познавательную деятельность учащихся, способствовать формированию информационной культуры, правильно и грамотно строить ответы, задавать вопросы, развитие мыслительной деятельности.
Воспитательная цель урока: развитие творческой активности, самостоятельности, коммуникативной культуры, толерантности, здорового образа жизни.
Тип урока: комбинированный.
Формы организации деятельности учащихся:
- коллективная (работа в парах)
Методы проведения занятия:
- Словесный: беседа; фронтальный опрос
- Наглядный: демонстрационный материал;
- Практические: работа с таблицей, рисунками, метод взаимоконтроля
Межпредметные связи: химия, георгафия
Оборудование: раздаточный материал (таблицы, рисунки, тексты), презентация
1. Организационный момент.
- Мы с вами выяснили, что в настоящее время выделяют два уровня клеточной организации и соответственно два типа клеток, какие?
(прокариотический и эукариотический.)
- Подумайте: человек не в состоянии воспринять их ни одним из пяти органов чувств: их нельзя увидеть невооруженным глазом, они существуют беззвучно, их не определишь на вкус, на ощупь, у них нет запаха. Они живут во всех трёх стихиях — в воде, земле, воздухе. Для них не опасен вакуум космоса, ни абсолютный холод, ни смертельная для других существ доза радиации. Они умеют защищаться от истребительного ультрафиолетового облучения. О ком идёт речь?
- Верно. А какой тип клетки для них характерен?
- Вам было дано задание найти интересную информацию связанную с эукариотами.
2. Проверка знаний учащихся о прокариотах и эукариотах.
Целью нашего урока является сравнение двух уровней клеточной организации, использую полученные знания на предыдущих уроках. Для начала мы проведем биологический блиц-опрос:
1. Что называется органоидами? (постоянно присутствующие в клетке структуры, которые выполняют строго определенные функции)
2. А что такое включения? (временные компоненты клетки)
3. Перечислите мембранные органоиды клетки (ядро, ЭПС, комплекс Гольджи, лизосомы, митохондрии)
4. Какие из них относятся к двумембранным структурам?
5. Назовите немембранные органоиды клетки (рибосомы, цитоскелет, клеточный центр)
6. А какова роль ядра в клетке? (ответ: хранение наследственной информации (в ДНК), деление клетки, регуляция процессов биосинтеза, регуляция обмена веществ и энергии.)
7. Какова роль и значение ДНК? (несет важнейшую наследственную информацию, которая передается из поколение в поколение)
Интересный факт — в крови фюрера (Гитлера) текла кровь евреев — истребление которых являлось его навязчивой идеей (были найдены его 39 родственников у которых были взяты анализы ДНК)
Все представители человеческого рода на 99,9% идентичны по ДНК, что начисто отменяет всякий расизм и национализм
Если вытянуть в одну непрерывную линию все молекулы ДНК всех клеток одного человека, то общая их длина превысит расстояние от Земли до Солнца — 150 млн.км.
6. Один студент сдавал зачёт и нарисовал прокариотическую клетку. На рисунке он допустил грубые ошибки. Подумайте и найдите их. (рисунок на доске)
7. Как без ядра может существовать прокариотическая клетка и что же вместо ядра выполняет его функции? (кольцевая ДНК)
8. Способы дыхания характерные для прокариот (аэробное — кислородом — бактерии гниения и анаэробное бескислородное)
- Давайте рассмотрим и сравним прокариоты и эукариоты.
Заполните таблицы ,пользуясь раздаточным материалом( Приложение). (работа в тетради.(три первых признака — 1 группа, следующие 3 признака — 2 группа, и последние 3 признака — 3 группа)
Проверить (спросить из каждой группы 3 человека)
3. Изучение нового материала.
- Задумывались ли вы над тем, что человеку с самого начала его существования угрожали серьезные враги? Являлись они неожиданно, коварно, без оружия. Враги разили без промаха и часто сеяли смерть. Их жертвами стали миллионы людей, погибших от оспы, гриппа, энцефалита, кори, СПИДА и др. болезней. О чём же идёт речь, как вы думаете?
- И так мы подошли к следующему разделу нашей темы. Давайте выясним, что же собой представляют вирусы, как были открыты, их строение, состав, и значение в жизни людей.
3. способы передачи.
(по ходу рассказа заполняется таблица)
Кто и когда открыл?
1852г. - русский ботаник Д.И.Ивановский
От 20-300 нм, в 50 раз меньше бактерий
Из фрагментов генетического материала (или ДНК, или РНК) и белковая оболочка - капсид
Способны жить и размножаться только в клетках других организмов (паразиты на генетическом уровне)
Способы передачи заболевания
1. непосредственный контакт
2. воздушно капельным путем
Заболевания вызванные вирусами
Трахома, бородавки, герпес, респираторные заболевания
- Лекарства должны влиять на сам вирус, но не влиять на жизнедеятельность клетки.
Вывод — Вирусы — неклеточные формы жизни.
(У пораженных вирусом тюльпанов нарушается процесс образования пигментного вещества, определяющего окраску лепестков(луковицы мельчают и с каждым поколением происходить деградация, так как вирус передается из поколения в поколение, болезнь полностью ликвидирует сортовые признаки)
4. Закрепление и проверка знаний.
- А теперь проверим как вы усвоили пройденный на уроке материал.
Тест. (проверка знаний по теме урока)
1. Бактерии и грибы относятся к прокариотам.
2. Органоиды — временные структуры клетки.
3. Наследственную информацию хранит молекула ДНК.
4. Вирусы —неклеточные формы жизни.
5. Клеточная стенка прокариот состоит из хитина и целлюлозы.
6. У эукариот ядерная ДНК представляет собой линейную структуру и находится в хромосомах.
7. У прокариот есть пищеварительная система.
8. У эукариот есть различные мембранные структуру и цитоскелет.
9. У прокариот , есть жгутики.
10 . Вирусы могут жить и размножаться только в клетках других организмов.
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:
- ДНК без оболочки и не образует связей с белками. Информация передаётся и считывается непрерывно.
- Все прокариоты – гаплоидные организмы.
- Ферменты располагаются в свободном состоянии (диффузно).
- Обладают способностью к спорообразованию при неблагоприятных условиях.
- Наличие плазмид – мелких внехромосомных молекул ДНК. Их функция передача генетической информации, повышение устойчивости ко многим агрессивным факторам.
- Наличие жгутиков и пилей – внешних белковых образований необходимых для передвижения.
- Газовые вакуоли – полости. За счёт них организм способен передвигаться в толще воды.
- Клеточная стенка у прокариот (именно бактерий) состоит из муреина.
- Основными способами получения энергии у прокариот являются хемо- и фотосинтез.
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
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:
- Цианобактерии (сине-зелёные водоросли) помогают поддерживать необходимый уровень кислорода в атмосфере. Они образуют больше половины всего О2 на Земле.
- Способствуют разложению органических останков, тем самым принимая участие в круговороте всех веществ, участвуют в образовании почвы.
- Фиксаторы азота на корнях бобовых.
- Очищают воды от отходов, к примеру, металлургической промышленности.
- Являются частью микрофлоры живых организмов, помогая максимально усваивать питательные вещества.
- Используются в пищевой промышленности для сбраживания Так получают сыры, творог, алкоголь, тесто.
Внимание! Помимо положительного значения бактерии играют и отрицательную роль. Многие из них вызывают смертельно опасные заболевания, такие как холера, брюшной тиф, сифилис, туберкулёз.
Бактерии
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:
- большинство из них являются хемоавтотрофами – синтезируют органические вещества из углекислого газа, сахара, аммиака, ионов металлов и водорода,
- играют ключевую роль в круговороте азота и углерода,
- участвуют в пищеварении в организмах человека и многих жвачных,
- обладают более стабильной и прочной мембранной оболочкой за счёт наличия эфирных связей в глицерин-эфирных липидах. Это позволяет археям жить в сильнощелочных или кислых средах, а также при условии высоких температур,
- клеточная стенка, в отличие от бактерий, не содержит пептидогликана и состоит из псевдомуреина.
Археи
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.
Строение эукариотов
Проведем сравнение клеток эукариотов разных царств.
К надцарству эукариот относятся царства:
- простейшие. Гетеротрофы, некоторые способны к фотосинтезу (водоросли). Размножаются бесполым, половым путём и простым способом на две части. У большинства клеточная стенка отсутствует,
- растения. Являются продуцентами, основной способ получения энергии – фотосинтез. Большая часть растений неподвижны, размножаются бесполым, половым и вегетативным путём. Клеточная стенка состоит из целлюлозы,
- грибы. Многоклеточные. Различают низшие и высшие. Являются гетеротрофными организмами, не могут самостоятельно передвигаться. Размножаются бесполым, половым и вегетативным путём. Запасают гликоген и имеют прочную клеточную стенку из хитина,
- животные. Различают 10 типов: губки, черви, членистоногие, иглокожие, хордовые и другие. Являются гетеротрофными организмами. Способны к самостоятельному передвижению. Основное запасающее вещество – гликоген. Оболочка клеток состоит из хитина, также как у грибов. Главный способ размножения – половой.
Таблица: Сравнительная характеристика растительной и животной клетки
Строение | Клетка растения | Клетка животного |
Клеточная стенка | Целлюлоза | Состоит из гликокаликса тонкого слоя белков, углеводов и липидов. |
Местоположение ядра | Расположено ближе к стенке | Расположено в центральной части |
Клеточный центр | Исключительно у низших водорослей | Присутствует |
Вакуоли | Содержат клеточный сок | Сократительные и пищеварительные. |
Запасное вещество | Крахмал | Гликоген |
Пластиды | Три вида: хлоропласты, хромопласты, лейкопласты | Отсутствуют |
Питание | Автотрофное | Гетеротрофное |
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
Сравнение | Прокариоты | Эукариоты |
Время появления | Более 3,5 млрд. лет | Около 1,2 млрд. лет |
Размеры клеток | До 10 мкм | От 10 до 100 мкм |
Капсула | Есть. Выполняет защитную функцию. Связана с клеточной стенкой | Отсутствует |
Плазматическая мембрана | Есть | Есть |
Клеточная стенка | Состоит из пектина или муреина | Есть, кроме животных |
Хромосомы | Вместо них кольцевая ДНК. Трансляция и транскрипция проходят в цитоплазме. | Линейные молекулы ДНК. Трансляция проходит в цитоплазме, а транскрипция в ядре. |
Рибосомы | Мелкие 70S-типа. Расположены в цитоплазме. | Крупные 80S-типа, могут прикрепляться к эндоплазматической сети, находиться в пластидах и митохондриях. |
Органоид с мембранной оболочкой | Отсутствуют. Есть выросты мембраны мезосомы | Есть: митохондрии, комплекс Гольджи, клеточный центр, ЭПС |
Цитоплазма | Есть | Есть |
Лизосомы | Отсутствуют | Есть |
Вакуоли | Газовые (аэросомы) | Есть |
Хлоропласты | Отсутствуют. Фотосинтез проходит в бактериохлорофиллах | Присутствуют только у растений |
Плазмиды | Есть | Отсутствуют |
Ядро | Отсутствует | Есть |
Микрофиламенты и микротрубочки. | Отсутствуют | Есть |
Способы деления | Перетяжка, почкование, коньюгация | Митоз, мейоз |
Взаимодействие или контакты | Отсутствуют | Плазмодесмы, десмосомы или септы |
Типы питания клеток | Фотоавтотрофный, фотогетеротрофный, хемоавтотрофный, хемогетеротрофный | Фототрофный (у растений) эндоцитоз и фагоцитоз (у остальных) |
Отличия прокариот и эукариот
Сходство и различия прокариотических и эукариотических клеток
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. Тот, кто интересуется данной темой, может воспользоваться данной информацией.
Читайте также: