Din momentul în care Pământul a devenit o planetă cu drepturi depline, viața a început să apară treptat pe el. În primul rând, au apărut celulele - materialul de construcție pentru toate ființele vii. Diversitatea formelor de viață observate acum nu este doar plăcută ochiului, ci ne face să ne gândim și la complexitatea proceselor evolutive. În ciuda diferențelor organismelor, celulele din care sunt compuse sunt similare între ele. Dar oamenii de știință încă au găsit diferențe și le-au împărțit în două grupuri mari: procariote și eucariote. În același timp, virușii sunt clasificați separat, iar știința nu poate determina încă dacă acestea sunt organisme vii.

Microlume printre noi

Acum oamenii locuiesc în lume mare, știind că în apropiere există un mic univers, plin de diverse microorganisme: unele dintre ele sunt loiale oamenilor, altele sunt periculoase.

Vorbim despre diversitatea vieții bacteriene. Procariotele sunt bacterii. În timp ce eucariotele mai complexe sunt împărțite schematic în mai multe regate: plante, animale, ciuperci și mucegaiuri.

Bacteriile (procariotele) se disting prin următoarele caracteristici:

• o singură celulă, fără nucleu (formarea unui nucleoid);
• diviziune binară;
• diferență de forme, dimensiuni;
• prezența sau absența organitelor.

Bacteriile-procariote sunt împărțite în contorsionate (vibrioni), în formă de tijă (bacili), în formă de tirbușon (spirila) și sferice (coci). Celulele se mișcă fie cu ajutorul mucusului, fie folosind flageli.

Navă emblematică a evoluției

Este dovedit că procariotele au apărut primele. Dacă traducem cuvântul din greacă, atunci „procariotele” sunt celule în care nu există nucleu.

Dar o astfel de definiție categorică trebuie modificată. Procariotele conțin structuri asemănătoare nucleului, care nu au membrane, care se găsesc în lichidul citoplasmatic. Astfel de nuclee neformate se numesc nucleoizi. În ele se află o cantitate modestă din informația genetică a celulei.

Cele mai simple celule au apărut acum aproximativ 35 de milioane de secole. Urmând această figură fantastică, se poate argumenta că procariotele sunt prima materie vie de pe Pământul tânăr de atunci.

Mai Mult. Mai voluminos. Mai dificil

Revenind la cunoștințele grecilor antici, putem afla că „eucariotă” înseamnă „posedarea unui nucleu”, iar această afirmație este complet adevărată.

Astfel de celule, ca limbaj modern, mai avansat. Prezența unui nucleu cu drepturi depline joacă un rol important în acest sens. Nucleul complet format protejează în mod fiabil codul genetic conținut în el cu două straturi de membrană. Parțial, moleculele de ADN sunt situate în afara nucleului, în cloroplaste și mitocondrii. Printre altele, eucariotele sunt mult mai mari decât cele nenucleare ca dimensiune și volum.

Eucariotele au apărut la aproximativ două miliarde de ani după apariția procariotelor elementare. Putem spune că ei tratează procariotele ca și cum ar fi progenitorii celor cu adevărat nucleari.

Înarmat cu un microscop

Celulele procariote nu numai că sunt mult mai mici decât celulele eucariote, dar diferă semnificativ în caracteristicile lor structurale.

Procariotele și eucariotele diferă prin complexitatea inegală a structurii, unde celula procariotă este mult mai simplă.

1. Capsulă slimy. Funcțiile capsulei sunt reduse la protejarea celulei: protejează împotriva uscării și acțiunii anticorpilor. Constă în principal din polizaharide, cu incluziuni polipeptidice.
2. Perete celular. Datorită mureinului, din care constă această coajă, aceasta componentă structurală diferă prin rigiditate. Îndeplinește o triplă funcție: de protecție, de transport, fixează în siguranță forma și integritatea celulei.
3. Protoplast celular. Datorită diferenței de creștere a protoplastei și a membranei celulare exterioare, apar invaginări - deviații interne. Astfel de procese permit formarea de organele numite mezosomi. Ele îndeplinesc funcții celulare esențiale. În timp ce ribozomilor le este încredințată misiunea sintezei proteinelor.
4. Nucleoid. O structură alungită, elipsoidală, care acționează ca un miez. Nu este separat de citoplasmă în niciun fel, așa că oamenii de știință nu îl clasifică drept un nucleu cu drepturi depline. Informații suplimentare despre ADN pot fi transportate de particule foarte mici. - plasmide.
5. Organele opționale. Reprezentat prin diverse incluziuni: sulf, polifosfați, uleiuri, glicogen, boabe de polizaharide. De asemenea, organele includ flageli, care ajută celulele să se miște, și pili - incluziuni de proteine ​​care îndeplinesc funcția de atașare.

Dacă putem vorbi despre simplitatea structurii aplicabile unei structuri vie atât de complexe precum o celulă, atunci, desigur, procariotele sunt structuri simple.

Structura nucleară adevărată

Eucariotele, pe de altă parte, sunt complexe. Apărând, conform ipotezelor lumii științifice, pe baza procariotelor, ele conțin structuri mai perfecte în compoziția lor.

1. Membrană. Îndeplinește o funcție selectiv-protectivă.
2. Peretele celular sau glicolix (la animale). La ciuperci și plante, joacă un rol de stabilizare și de conservare a formei. Compus din fibre de chitină și, respectiv, celuloză. Animalele se descurcă fără perete celular datorită altor mecanisme.
3. Citoplasma. Constă dintr-o soluție de substanțe anorganice și organice sub denumirea generală de hialoplasmă. Componenta principală capabilă să desfășoare reacții chimice este proteina.
4. Nucleu. Cea mai importantă componentă a celulei. Stochează informații genetice în cromozomi. Nucleul este protejat de două membrane.
5. Organele. Ele sunt situate pe teritoriul hialoplasmei și sunt reprezentate prin multe nume. Cele mai importante componente: mitocondrii, complex Golgi, cloroplaste, lizozomi, ribozomi.

Nucleul eucariot se poate împărți în două moduri: mitoză și meioză. Este extrem de important pentru dezvoltarea și funcționarea celulei.

Analiză scurtă

Diferențele dintre cele două grupuri pot fi sistematizate și descrise într-un limbaj înțeles de toată lumea. Mai mult, celulele procariotelor și eucariotelor diferă în mod evident.

tabel comparativ

semne	celule procariote	Celulele eucariote
Nișă cronologică	3,5 miliarde	un miliard și jumătate de ani
Valoare	0,01 mm	0,1 mm (de peste 1000 de ori)
Genomul	situat în nucleoid, proiectat sub forma unei elipse	situat în nucleul care conține cromozomii; parțial ADN-ul este localizat în mitocondrii și cloroplaste
Organele	uneori găsite, dar în număr mic și fără membrană	în multitudine; plastidele și mitocondriile au propriul lor genom și capacitatea de a se reproduce; fiecare organel îndeplinește o funcție bine definită
metoda diviziunii	binar (în jumătate)	mitoză: diviziune cu păstrarea numărului de cromozomi; meioza: reducerea la jumatate a numarului de cromozomi
Trafic	uneori mucusul ajută la mișcare, mai des - filamentele proteice	folosind flageli (procese complexe, multistratificate) și cili
Fenomenul de fagocitoză	dispărut	probabil părea să asigure activitatea vitală a unei celule mari; datorită acestui fenomen au apărut prădători

Caracteristicile procariotelor

După apariția microscopului electronic, a devenit posibil să se diferențieze eucariotele și procariotele, precum și să le studieze mai detaliat.

Principala diferență dintre celulele prenucleare este că procariotele sunt bacterii care sunt prezente peste tot: în corpul uman, în apă, în aer și în plante. Există o mulțime de bacterii în sol. Ei chiar trăiesc în reactoare nucleare!

În ciuda dimensiunilor lor mici, procariotele sunt păstrătorii informațiilor genetice codificate care afectează viața organismelor. De exemplu, plasmidele care plutesc liber în apele unui cocktail citoplasmatic pot conține o genă care influențează rezistența la medicamente în bacterii.

În plus, simplitatea organizării nu împiedică bacteriile să prospere, să se înmulțească activ, împreună cu eucariotele mai complexe.

Dilemă: beneficiu sau rău

Importanta eucariotelor nu este pusa la indoiala: datorita lor au aparut diverse forme de viata. Dar cu bacterii, nu totul este atât de simplu. Pe de o parte, datorită microorganismelor din intestine, oamenii pot digera cu succes alimentele, pot sintetiza și absorb vitaminele. De asemenea, procariotele care acoperă pielea sau membranele mucoase ale unei persoane îndeplinesc o funcție de protecție.

Unele bacterii sunt necesare pentru producerea de brânză, smântână, varză murată. Interesant este că au fost izolate bacterii care au un efect similar cu antibioticele.

Pe de altă parte, anumite tipuri de non-nucleare pot provoca boli sau strica alimentele. Ei sunt capabili nu numai să elibereze toxine, ci și să distrugă celulele organismului ocupat.

Prin urmare, este imposibil să vorbim cu siguranță despre beneficiile sau daunele procariotelor: totul depinde de tipurile lor. Dar, în orice caz, omenirea își datorează existența acestor celule cele mai mici.

Toate organismele vii sunt împărțite în precelulare și celulare. Precelulare includ viruși și fagi. Al doilea grup, cel celular, este împărțit în procariote și eucariote, care sunt organisme prenucleare și nucleare.

procariote

Primele celule, procariotele, au apărut pe Pământ în urmă cu peste 3 miliarde de ani. Acesta a fost cel mai mare salt în dezvoltarea vieții. Procariotele sunt bacterii. Structura lor este relativ simplă. Informația ereditară, ADN-ul, este localizată în cromozomul lor primitiv în formă de inel, care conține puține proteine. Este situat într-o secțiune specială a citoplasmei, nucleoidul, neseparat de restul celulei printr-o membrană. Principala diferență dintre procariote și eucariote unul față de celălalt este că în celulele primului tip nu există un nucleu real.

Citoplasma celulelor prenucleare are mult mai puține structuri celulare. Dintre aceștia, se cunosc ribozomi care sunt mai mici în comparație cu ribozomii celulelor eucarioide. Rolul mitocondriilor la procariote aparține structurilor membranare simple. De asemenea, le lipsește cloroplastul. Procariotele au o membrană plasmatică cu un perete celular deasupra acesteia. Ele diferă de eucariote prin dimensiuni mult mai mici.În unele cazuri, procariotele pot conține așa-numitele plasmide - mici, sub formă de inel,

eucariote

Toate celulele nucleare diferă prin planul structural general și originea comună. Ei au provenit din celule pre-nucleare acum 1,2 miliarde de ani. Structura lor este mult mai complicată. Atât procariotele cât și eucariotele au o membrană celulară. Dar în rest, structurale și caracteristici biochimice diferă în multe feluri. Cea mai importantă diferență este că celulele nucleare au un nucleu adevărat în care sunt stocate informațiile lor genetice.

Nucleul este delimitat de citoplasmă printr-o membrană specială formată din straturi exterioare și interioare. Este similar cu membrana plasmatică, dar conține pori. Datorită acestora, se realizează schimbul dintre citoplasmă și nucleu. Genomul unei celule constă dintr-un întreg set de cromozomi; așa se deosebește și procariotele și eucariotele între ele. ADN-ul din cromozomii eucarioți este asociat cu proteinele histonelor.

Există nucleoli în care se formează ribozomi. Masa fara structura, carioplasma, inconjoara cromozomii si nucleolii. Fiecare specie de animale și plante are propriul său set de cromozomi strict definit. Când celulele se divid, se dublează și apoi se distribuie celulelor fiice.

Dacă luăm în considerare procariotele și eucariotele, diferențele lor sunt vizibile și în citoplasma celulelor.

Celulele vegetale se caracterizează prin prezența unei vacuole centrale mari și a plastidelor. poate muta nucleul la periferia celulei. Rezerva nutrițională de carbohidrați a unei celule vegetale este amidonul. În exterior, celulele vegetale sunt acoperite cu celuloză. Centrului celular îi lipsește un centriol care poate fi văzut doar în alge.

Celulelor animale le lipsește o vacuola centrală, plastide și un perete celular dens. Există un centriol în centrul celulei. Carbohidratul de rezervă din celulele animale este glicogenul.

Celulele fungice nu au întotdeauna un centriol. Peretele celular este format din chitină, nu există plastide în citoplasmă, dar există o vacuola centrală în centrul celulei. Rezerva lor de carbohidrați este și glicogen.

În citoplasma eucariotelor există mitocondrii, lizozomi, reticul endoplasmatic, organite de mișcare. Ribozomii lor sunt mult mai mari decât cei ai procariotelor. Citoplasma celulei este împărțită în secțiuni separate, compartimente, cu ajutorul unor membrane speciale formate din lipide. Fiecare dintre ele are propriile sale procese biochimice. Aproape niciodată nu apare la procariote.

În general, procariotele și eucariotele exprimă legile evoluției, care se caracterizează prin mișcare din mai multe forme simple la altele mai complexe.

Cu toate acestea, celulele prenucleare sunt caracterizate printr-o plasticitate mai mare și o varietate de procese metabolice. Multe bacterii pot obține energie din lumină sau reacții chimice, să existe într-un mediu lipsit de oxigen (bacteriile anaerobe). Datorită acestui fapt, se încadrează în imaginea lumii moderne.

După cum am menționat deja, toate lumea organică este împărțit în două părți; procariote și eucariote. Să le luăm în considerare mai detaliat.

procariote nu au nucleu cu membrană, iar materialul genetic este concentrat în nucliotidă. Acidul dezoxiribonucleic (ADN) formează o singură catenă închisă într-un inel (genofor). Nu există proces sexual, iar schimbul de material genetic se realizează în timpul altor procese numite parasexual.
Nu există centrioli și fusul mitotic, plastide și mitocondrii. Diviziunea celulară este amitotică. Elementul care formează cadru al învelișului este o glucopeptidă. Stratul său în diferite microorganisme nu este același, ceea ce este asociat cu polimorfism, filtrabilitate și atitudini diferite față de colorația Gram. Este absent în micoplasme și galobacterii. Nu există flageli sau sunt foarte simple. Mulți reprezentanți fixează azotul molecular, nutrienții sunt absorbiți prin peretele celular. Vacuolele alimentare sunt absente, dar vacuolele de gaz sunt frecvente. Procariotele includ alge albastru-verzi, rickettsiae, bacterii, actinomicete și micoplasme.

eucariote- Organisme cu un nucleu adevărat înconjurat de o membrană nucleară. Materialul genetic este închis în cromozomi, care sunt alcătuiți din fire de ADN și proteine. Eucariotele sunt caracterizate printr-un proces sexual tipic cu fuziune nucleară alternativă și diviziune de reducere; uneori se reproduc fără fertilizare, dar în prezența organelor genitale (partenogeneză). Celula are centrioli, un fus mitotic, plastide, mitocondrii și un sistem membranar endoplasmatic bine dezvoltat. Diviziunea celulară este mitotică. Dacă există flageli sau cili, atunci acestea sunt foarte complexe. Nu fixează azotul atmosferic, de regulă, aerobi, rar anaerobi secundari. Nutriția este absorbantă sau autotrofă, atunci când alimentele sunt înghițite și digerate în interiorul corpului. Există vacuole alimentare.

În laborator, pentru a determina tipul de microorganisme, se stabilesc principalele sale proprietăți: morfologie, creștere, medii nutritive, proprietăți biochimice, patogenitate și multe altele. Conform datelor obținute, identificarea se realizează prin definiție, ele găsesc locul microbilor în tabelul de clasificare.
Numele specific este binar și este format din două cuvinte; primul înseamnă gen și se scrie cu majusculă, al doilea este specie și se scrie cu literă mică. De exemplu, agentul cauzal al locului american – Larve de bacil, agent cauzal al septicemiei –Pseudomonas apisepticum.

bacteriofagi. Aceștia sunt viruși care se dezvoltă în microorganisme. Virusurile de acest fel sunt comune în natură oriunde se găsesc bacterii.

Micoplasma (spiroplasma). Dimensiunea micoplasmelor variază de la 100 la 700 nm, nu formează spori. Ele cresc pe medii nutritive complexe cu presiune osmotică ridicată. Coloniile cresc în medii dense. Absența unei adevărate membrane celulare (este înlocuită cu o membrană cu 3 straturi de lepide sterolice) în micoplasme duce la un polimorfism pronunțat - forme sferice, granulare, inelare și filamentoase. Capacitatea de a pătrunde prin filtrele bacteriene indică plasticitatea lor morfologică. Micoplasmele sunt larg distribuite în natură și sunt importante în patologia animalelor, păsărilor și insectelor, care includ albinele.

Structura nucleului. Spre deosebire de unele plante inferioare și protozoare, ale căror celule conțin mai multe nuclee, animalele, plantele și ciupercile superioare constau din celule care conțin un singur nucleu. Are forma unei mingi cu un diametru de la 3 la 10 microni (Fig. 11, 8). Nucleul este înconjurat de un înveliș format din două membrane, fiecare dintre ele similară cu membrana plasmatică. La anumite intervale, ambele membrane se contopesc una cu cealaltă, formând găuri cu un diametru de 70 nm - pori nucleari. Prin intermediul acestora se realizează un schimb activ de substanțe între nucleu și citoplasmă. Dimensiunile porilor permit chiar și moleculelor mari de ARN și particulelor de ribozom să pătrundă din nucleu în citoplasmă.

Nucleul stochează informații ereditare nu numai despre toate caracteristicile și proprietățile unei celule date, despre procesele care ar trebui să aibă loc în ea (de exemplu, sinteza proteinelor), ci și despre caracteristicile organismului în ansamblu. Informațiile sunt înregistrate în moleculele de ADN, care sunt partea principală a cromozomilor. În plus, cromozomii conțin diverse proteine. Între diviziunile celulare, cromozomii sunt fire lungi, foarte subțiri, care pot fi văzute doar cu un microscop electronic.

Orez. 17. Schema ambalării ADN-ului într-un cromozom

Lungimea medie a unei molecule de ADN, care formează baza fiecăruia dintre cei 46 de cromozomi umani, este de aproximativ 5 cm. Cum sunt aceste molecule împachetate într-un nucleu cu un diametru de numai aproximativ 5 microni? Există patru niveluri de ambalare a ADN-ului în cromozom (Fig. 17). La primul nivel, o dublă helix de ADN de 2 nm în diametru este înfășurată în jurul unui complex proteic care conține 8 molecule de histonă - proteine ​​cu un conținut crescut de reziduuri de aminoacizi încărcate pozitiv de lizină și arginină. Se formează o structură cu un diametru de 11 nm, care seamănă cu mărgelele pe o sfoară. Fiecare „mărgele” - nucleozom conține aproximativ 150 de perechi de nucleotide. La al doilea nivel, nucleozomii se apropie unul de celălalt cu ajutorul unei histone care diferă de cele care alcătuiesc nucleozomul. Se formează o fibrilă cu diametrul de 30 nm. La al treilea nivel de ambalare, se formează bucle care conțin de la 20.000 la 80.000 de perechi de nucleotide ADN. La „gura” fiecărei bucle se află proteine ​​care recunosc anumite secvențe de nucleotide și, în același timp, au afinitate unele pentru altele. Un cromozom tipic de mamifer poate conține până la 2500 de bucle. Înainte de diviziunea celulară, moleculele de ADN sunt dublate, buclele sunt stivuite, cromozomul se îngroașă și devine vizibil la microscop cu lumină. La acest al patrulea nivel de ambalare, fiecare cromozom este format din două cromatide identice, fiecare conținând o moleculă de ADN. Joncțiunea cromatidelor se numește centromer. În general, „scurtarea” ADN-ului ajunge la 10 4 . Aceasta corespunde cum dacă un fir atât de lung cât Turnul Ostankino (500 m) a fost împachetat într-o cutie de chibrituri (5 cm).

Nucleii conțin întotdeauna unul sau mai mulți nucleoli (Fig. 11, 9). Nucleolul este format din anumite secțiuni ale cromozomilor; în ea se formează ribozomi.

Nucleul, datorită prezenței în el a cromozomilor care conțin informații ereditare, îndeplinește funcțiile unui centru care controlează toată activitatea vitală și dezvoltarea celulei.

Rolul principal al nucleului în ereditate. Deci, în nucleul celulelor sunt închiși cromozomii, care conțin ADN - depozitul de informații ereditare. Aceasta determină rolul principal al nucleului celular în ereditate. Această poziție cea mai importantă a biologiei moderne nu decurge pur și simplu din raționamentul logic, ci a fost dovedită printr-o serie de experimente exacte. Să luăm una dintre ele. Mai multe specii de alge verzi unicelulare, acetabularia, trăiesc în Marea Mediterană. Ele constau din tulpini subțiri, la capetele superioare ale cărora se află capace. După forma pălăriilor, se disting tipuri de acetabulare.

La capătul inferior al tulpinii de acetabularia se află nucleul. În acetabularia unei specii, capacul și nucleul au fost îndepărtate artificial, iar nucleul extras din acetabularia altei specii a fost plantat pe tulpină. Ce sa dovedit? După ceva timp, pe algele cu nucleul transplantat s-a format un capac, care este caracteristic speciei căreia i-a aparținut nucleul transplantat (Fig. 18).

Orez. 18. Schema experimentului cu acetobularia
A și B - diferite tipuri de acetobularia

Deși nucleul joacă un rol principal în fenomenele de ereditate, nu rezultă însă că numai nucleul este responsabil de transmiterea tuturor proprietăților din generație în generație. În citoplasmă există și organele (cloroplaste și mitocondrii) care conțin ADN și sunt capabile să transmită informații ereditare.

Astfel, este în nucleul fiecărei celule care conține informațiile ereditare de bază necesare dezvoltării întregului organism cu toată varietatea proprietăților și caracteristicilor sale. Este nucleul care joacă rolul central în fenomenele de ereditate.

Dar acele organisme ale căror celule nu au nuclee?

Procariote și eucariote. Toate organismele care au structura celulara, sunt împărțite în două grupe: prenucleare (procariote) și nucleare (eucariote).

Celulele procariote, care includ bacterii, spre deosebire de eucariote, au o structură relativ simplă. O celulă procariotă nu are un nucleu organizat; conține un singur cromozom, care nu este separat de restul celulei printr-o membrană, ci se află direct în citoplasmă. Cu toate acestea, conține și toate informațiile ereditare ale unei celule bacteriene.

Citoplasma procariotelor, în comparație cu citoplasma celulelor eucariote, este mult mai săracă în ceea ce privește compoziția structurilor. Există numeroși, mai mici decât în ​​celulele eucariote, ribozomi. Rolul funcțional al mitocondriilor și cloroplastelor în celulele procariote este îndeplinit de pliuri speciale ale membranei, destul de simplu organizate.

Celulele procariote, ca și celulele eucariote, sunt acoperite cu o membrană plasmatică, deasupra căreia se află o membrană celulară sau capsulă mucoasă. În ciuda simplității lor relative, procariotele sunt celule independente tipice.

Caracteristici comparative Celulele eucariote. Diferitele celule eucariote sunt similare structural. Dar, alături de asemănările dintre celulele organismelor din diferite regate ale naturii vii, există diferențe vizibile. Acestea privesc atât caracteristici structurale, cât și biochimice.

Celula vegetală se caracterizează prin prezența diferitelor plastide, a unei vacuole centrale mari, care uneori împinge nucleul spre periferie, precum și a unui perete celular situat în afara membranei plasmatice, format din celuloză. În celulele plantelor superioare, în centrul celulei nu există centriol, care se găsește doar în alge. Carbohidratul nutritiv de rezervă din celulele plantelor este amidonul.

În celulele reprezentanților regnului ciupercilor, peretele celular constă de obicei din chitină, o polizaharidă, din care este construit și scheletul extern al artropodelor. Există o vacuola centrală, fără plastide. Doar unele ciuperci au un centriol în centrul celulei. Carbohidratul de stocare în celulele fungice este glicogenul.

În celulele animale nu există perete celular dens, nici plastide. Nu există vacuolă centrală în celula animală. Centriolul este caracteristic centrului celular al celulelor animale. Glicogenul este, de asemenea, un carbohidrat de rezervă în celulele animale.

1. Arătați relația dintre structura nucleului și funcția sa în celulă.
2. Cum se poate dovedi rolul principal al nucleului în celulă?
3. Există diferențe fundamentale între procariote și eucariote? Explică-ți răspunsul.

Există doar două tipuri de organisme pe Pământ: eucariote și procariote. Ele diferă foarte mult prin structura, originea și dezvoltare evolutivă, care va fi discutat în detaliu mai jos.

In contact cu

Semne ale unei celule procariote

Procariotele sunt altfel numite pre-nucleare. O celulă procariotă nu are alte organite care au o înveliș membranar (, reticul endoplasmatic, complex Golgi).

De asemenea trasaturi caracteristice pentru ei sunt urmatoarele:

1. fără coajă și nu formează legături cu proteinele. Informațiile sunt transmise și citite continuu.
2. Toate procariotele sunt organisme haploide.
3. Enzimele sunt situate în stare liberă (difuz).
4. Au capacitatea de a sporula în condiții nefavorabile.
5. Prezența plasmidelor - molecule mici de ADN extracromozomial. Funcția lor este transferul de informații genetice, crescând rezistența la mulți factori agresivi.
6. Prezența flagelilor și pili - formațiuni proteice externe necesare mișcării.
7. Vacuolele de gaz sunt cavități. Datorită acestora, corpul este capabil să se miște în coloana de apă.
8. Peretele celular la procariote (în special bacterii) este format din mureină.
9. Principalele metode de obținere a energiei la procariote sunt chimio- și fotosinteza.

Acestea includ bacteriile și arheile. Exemple de procariote: spirochete, proteobacterii, cianobacterii, krenarheote.

Atenţie!În ciuda faptului că procariotele nu au un nucleu, ele au echivalentul său - un nucleoid (o moleculă de ADN circulară lipsită de coji) și ADN liber sub formă de plasmide.

Structura unei celule procariote

bacterii

Reprezentanții acestui regat sunt printre cei mai vechi locuitori ai Pământului și au o rată mare de supraviețuire în condiții extreme.

Există bacterii gram-pozitive și gram-negative. Principala lor diferență constă în structura membranei celulare. Gram-pozitivele au o înveliș mai groasă, până la 80% constă dintr-o bază de mureină, precum și polizaharide și polipeptide. Când sunt pătate de Gram, dau Violet. Majoritatea acestor bacterii sunt agenți patogeni. Cele gram-negative au un perete mai subțire, care este separat de membrană prin spațiul periplasmatic. Cu toate acestea, o astfel de coajă are o rezistență crescută și este mult mai rezistentă la efectele anticorpilor.

Bacteriile joacă un rol foarte important în natură:

1. Cianobacteriile (alge albastre-verzi) ajută la menținerea nivelului corect de oxigen în atmosferă. Ele formează mai mult de jumătate din tot O2 de pe Pământ.
2. Ele contribuie la descompunerea resturilor organice, participând astfel la ciclul tuturor substanțelor, participând la formarea solului.
3. Fixatori de azot pe rădăcinile leguminoaselor.
4. Ei purifică apa din deșeuri, de exemplu, industria metalurgică.
5. Ele fac parte din microflora organismelor vii, ajutând la absorbția nutrienților cât mai mult posibil.
6. Folosit in Industria alimentară pentru fermentare Așa se obțin brânzeturile, brânza de vaci, alcoolul și aluatul.

Atenţie! Pe lângă valoarea pozitivă, bacteriile joacă și un rol negativ. Multe dintre ele provoacă boli mortale, cum ar fi holera, febra tifoidă, sifilisul și tuberculoza.

bacterii

Arheea

Anterior, au fost combinate cu bacterii într-un singur regat al Drobyanok. Cu toate acestea, de-a lungul timpului, a devenit clar că arheele au propria lor cale evolutivă individuală și sunt foarte diferite de alte microorganisme în compoziția lor biochimică și metabolism. Se disting până la 5 tipuri, cele mai studiate sunt Euryarheots și Crenarchaeotes. Caracteristicile arheale sunt:

• majoritatea sunt chimioautotrofe – sintetizează materie organică din dioxid de carbon, zahăr, amoniac, ioni metalici și hidrogen;
• joacă un rol cheie în ciclul azotului și carbonului;
• participă la digestia oamenilor și a multor rumegătoare;
• au o înveliș membranară mai stabilă și mai durabilă datorită prezenței legăturilor eterice în lipidele glicerol-eter. Acest lucru permite arheilor să trăiască în medii foarte alcaline sau medii acide, precum și în condițiile unor temperaturi ridicate;
• peretele celular, spre deosebire de bacterii, nu conține peptidoglican și este format din pseudomureină.

Structura eucariotelor

Eucariotele sunt un regn de organisme ale căror celule conțin un nucleu. Pe lângă arhee și bacterii, toate viețuitoarele de pe Pământ sunt eucariote (de exemplu, plante, protozoare, animale). Celulele pot varia foarte mult ca formă, structură, dimensiune și funcție. În ciuda acestui fapt, ele sunt similare în elementele de bază ale vieții, metabolismului, creșterii, dezvoltării, capacității de iritare și variabilitate.

Celulele eucariote pot fi de sute sau mii de ori mai mari decât celulele procariote. Acestea includ nucleul și citoplasma cu numeroase organite membranoase și nemembranoase. Membrana include: reticul endoplasmatic, lizozomi, complex Golgi, mitocondrii,. Nonmembranare: ribozomi, centru celular, microtubuli, microfilamente.

Structura eucariotelor

Să comparăm celule eucariote din diferite regate.

Regnurile eucariotelor includ:

• protozoare. Heterotrofe, unele capabile de fotosinteză (alge). Se reproduc asexuat, sexual și într-un mod simpluîn două părți. Majoritatea nu au perete celular;
• plantelor. Sunt producători, principala modalitate de a obține energie este fotosinteza. Majoritatea plantelor sunt imobile și se reproduc asexuat, sexual și vegetativ. Peretele celular este alcătuit din celuloză;
• ciuperci. Multicelular. Distinge între inferior și superior. Sunt organisme heterotrofe și nu se pot mișca independent. Se reproduc asexuat, sexual și vegetativ. Acestea stochează glicogen și au un perete celular puternic de chitină;
• animalelor. Există 10 tipuri: bureți, viermi, artropode, echinoderme, cordate și altele. Sunt organisme heterotrofe. Capabil de mișcare independentă. Principala substanță de depozitare este glicogenul. Peretele celular este format din chitină, la fel ca în ciuperci. calea principală reproducerea este sexuală.

Tabel: Caracteristici comparative ale celulelor vegetale și animale

Structura	celula plantei	cușcă pentru animale
perete celular	Celuloză	Constă din glicocalix - un strat subțire de proteine, carbohidrați și lipide.
Locația centrală	Situat mai aproape de perete	Situat in partea centrala
Centrul celular	Exclusiv în algele inferioare	Prezent
Vacuole	Conține seva celulară	Contractile și digestive.
Substanță de rezervă	Amidon	Glicogen
plastide	Trei tipuri: cloroplaste, cromoplaste, leucoplaste	Dispărut
Alimente	autotrof	heterotrof

Comparația dintre procariote și eucariote

Caracteristicile structurale ale celulelor procariote și eucariote sunt semnificative, dar una dintre diferențele principale se referă la stocarea materialului genetic și la modul în care se obține energia.

Procariotele și eucariotele fotosintetizează diferit. La procariote, acest proces are loc pe excrescențe membranare (cromatofore) stivuite în grămezi separate. Bacteriile nu au un fotosistem cu fluor, deci nu eliberează oxigen, spre deosebire de aceasta Algă verde-albăstruie, care îl formează în timpul fotolizei. Sursele de hidrogen la procariote sunt hidrogenul sulfurat, H2, diverse substanțe organice și apa. Principalii pigmenți sunt bacterioclorofila (în bacterii), clorofila și ficobilinele (în cianobacterii).

Dintre toate eucariotele, numai plantele sunt capabile de fotosinteză. Ei au educatie speciala- cloroplaste care conțin membrane așezate în granule sau lamele. Prezența fotosistemului II permite eliberarea oxigenului în atmosferă în timpul procesului de fotoliză a apei. Singura sursă de molecule de hidrogen este apa. Pigmentul principal este clorofila, iar ficobilinele sunt prezente numai în algele roșii.

Principalele diferențe și caracteristici procariotele și eucariotele sunt prezentate în tabelul de mai jos.

Tabel: Asemănări și diferențe între procariote și eucariote

Comparaţie	procariote	eucariote
Ora de apariție	Peste 3,5 miliarde de ani	Aproximativ 1,2 miliarde de ani
Dimensiunile celulelor	Până la 10 µm	10 până la 100 µm
Capsulă	Există. Îndeplinește o funcție de protecție. Asociat cu peretele celular	Dispărut
membrană plasmatică	Există	Există
perete celular	Compus din pectină sau mureină	Există și altele decât animale
Cromozomii	În schimb, ADN circular. Traducerea și transcripția au loc în citoplasmă.	Molecule liniare de ADN. Translația are loc în citoplasmă, în timp ce transcripția are loc în nucleu.
Ribozomi	Mic de tip 70S. Situat în citoplasmă.	Mare de tip 80S, poate fi atașat de reticulul endoplasmatic, situat în plastide și mitocondrii.
organite membranoase	Nici unul. Există excrescențe ale membranei - mezosomi	Există: mitocondrii, complex Golgi, centru celular, EPS
Citoplasma	Există	Există
	Dispărut	Există
Vacuole	gaz (aerozomi)	Există
Cloroplaste	Nici unul. Fotosinteza are loc în bacterioclorofile	Prezentă numai în plante
Plasmide	Există	Dispărut
Nucleu	Dispărut	Există
Microfilamente și microtubuli.	Dispărut	Există
Metode de divizare	Constricție, înmugurire, conjugare	Mitoză, meioză
Interacțiune sau contacte	Dispărut	Plasmodesmate, desmozomi sau septuri
Tipuri de nutriție celulară	Fotoautotrof, fotoheterotrof, chemoautotrof, chemoheterotrof	Endocitoză și fagocitoză fototrofică (la plante) (la altele)

Diferențele dintre procariote și eucariote

Asemănări și diferențe între celulele procariote și eucariote

Concluzie

Compararea unui organism procariot și eucariot este un proces destul de laborios care necesită luarea în considerare a multor nuanțe. Ele au multe în comun între ele în ceea ce privește structura, procesele în curs și proprietățile tuturor viețuitoarelor. Diferentele constau in functiile indeplinite, metodele de alimentatie si organizare internă. Cei care sunt interesați de acest subiect pot folosi aceste informații.