Розділ 3 Клітинний рівнь організації живої природи

 

Тема 6. Структура клітинного рівня: біомолекули та органели клітин

 

§ 43. ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ БУДОВИ КЛІТИН ПРОКАРІОТІВ І ЕУКАРІОТІВ

 

Терміни та поняття: бактерії, імперія Доядерні, надцарство Прокаріоти, царство Бактерії, імперії Ядерні, надцарство Eукаріоти, муреїн, капсула, нуклеоїд, плазміда, ооміцети, фітофтора, протисти.

Усе різноманіття живих істот поділяється на дві великі групи. Перша — це імперія Доядерні, до якої належить надцарство Прокаріоти, до нього, у свою чергу, відноситься царство Бактерії. До другої належать представники імперії Ядерні, надцарства Eукаріоти і декількох царств. (Пригадайте, які є точки зору відносно кількості і складу царств еукаріотичних організмів).

Що собою являють бактерії. Бактерії — це одноклітинні і колоніальні організми, за розміром найменші серед тих, що зараз живуть на Землі.
вжина їхніх клітин коливається в межах 0,001-0,02 мм, а ширина — 0,0002-0,001 мм. Вони в тисячі разів менші за клітину інфузорії або евглени. Бактерії мають різну форму: сферичну (коки), паличкоподібну (бацили) і спіралеподібну (спірохети). Ці мікроскопічні істоти здатні пересуватися. Паличкоподібні і спіралеподібні бактерії рухаються завдяки джгутикам, які складаються лише з однієї мікротрубочки (пригадайте будову джгутиків у еукаріотів), інші повзають за рахунок виділення слизу. Середбактерій є автотрофні і гетеротрофні істоти, здатні жити як у кисневому, так і у безкисневому середовищі.

Бактеріальна клітина (мал. 209) має тверду міцну оболонку, яка складається з муреїну — особливої сполуки поліпептидної природи. Крім того, клітинна стінка зовні покрита слизовою капсулою (від лат. капсула — коробочка), утвореною з полісахаридів. Вона надійно захищає тіло клітини від зовнішніх впливів. Плазматична мембрана, яка оточує живу частину клітини, у бактерій виконує транспортну і захисну функції та є опорою для вмісту клітини. Цитоплазма не має мембранних органел (мітохондрій, пластид, ендоплазматичної сітки, апарату Гольджі), а також чітко оформленого ядра. Генетичний апарат прокаріотів — нуклеоїд — це нитка ДНК, що має форму кільця, яка кріпиться до плазматичної мембрани. При цьому ДНК не утворює міцних постійних сполук із білками, тому у бактерій немає хроматину і постійно відбувається синтез РНК. Ферменти, що каталізують процеси дихання й фотосинтезу, зосереджені біля внутрішньої поверхні клітинної мембрани. Переважна частина інших ферментів розподілена по цитоплазмі. Єдині органели, що вільно лежать у цитоплазмі, — це рибосоми. Їх розміри значно менші, ніж в еукаріотів.

 

 

Мал. 209.Будова бактеріальної клітини: 1 — цитоплазма; 2 — нуклеоїд; 3 — капсула; 4 — стінка; 5 — цитоплазматична мембрана; 6 — рибосома; 7 — пілі; 8 — джгутик

 

Крім того, у цитоплазмі бактерій розташовані невеликі молекули дволанцюгової ДНК, згорнутої в кільце, — плазміди (від грец. плазма — виліплений).

Порівняльний аналіз будови клітин прокаріотів і еукаріотів. Еукаріотичні організми не тільки крупніші за прокаріотичні, але й організовані значно складніше (табл. 9). Це досягається, перш за все, за рахунок поділу ци топ лаз ми клітинної мембрани на функціональні відсіки. Такий «розподіл праці» приводить до значно більш ефективної роботи всієї клітини. Крім того, на відміну від прокаріотів, у еукаріотів є багато «нових» органел. Це, перш за все, мітохондрії, пластиди і ядро, обмежені двома шарами клітинної мембрани. Генетичний апарат еукаріотів — це хромосоми, які являють собою з»єднання білків, і молекули ДНК, тоді як у прокаріотів — одна нитка ДНК. У еукаріотичних організмів крупніші не тільки клітини, але і гомологічні органели, наприклад рибосоми. Внаслідок цього хімічні реакції в еукаріотичних клітинах протікають не тільки швидше, але й, що найголовніше, одночасно відбувається більша кількість різноманітних перетворень хімічних сполук. Саме це зрештою приводить до більш високого рівня ефективності функціонування клітин еукаріотів.

 

Таблиця 9.

Характерні ознаки прокаріотичних і еукаріотичних клітин

Ознаки	Прокаріоти	Еукаріоти
Плазматична мембрана	наявна	наявна
Цитоплазма	наявна	наявна
Ядро	відсутнє	наявне
Ендоплазматична сітка	відсутня	наявна
Апарат Гольджі	відсутній	наявний
Лізосоми	відсутні	наявні
Вакуолі	відсутні (виключення: газові вакуолі, або аеросоми у водних прокаріот)	наявні
Поверхневий апарат	клітинна оболонка з муреїну і слизова капсула	клітин на оболонка з клітковини — у рослин і хітину — у грибів, глікокаліксу — у тварин
Фотосинтетичний апарат	фотосинтетичні пігменти	пластиди у рослин, грибів і тварин відсутні
Мітохондрії	відсутні	наявні
Клітинний центр	відсутній	є тільки у тварин і деяких рухливих водоростей
Джгутики	побудовані з однієї мікротрубочки	побудовані з мікротрубочок, розташованих за схемою 9 + 2
Поділ	простий	складний (непрямий)

 

Єдине, у чому еукаріоти поступаються прокаріотам, так це — у швидкості клітинних поділів. У бактерій відбувається так званий простий поділ, тоді як у еукаріотів це досить складний процес, викликаний наявністю значної кількості хромосом. Тому бактерія ділиться у середньому кожні 20 хвилин.
умови безперешкодного поділу, одна бактеріальна клітина у відповідних умовах спроможна протягом шести годин утворити 250 000 клітин, а протягом шести діб її потомство заповнило б Світовий океан. Стає зрозумілим, чому навіть незначна кількість патогенних бактерій через 2-3 дні після проникнення в організм спричинює смертельне захворювання. Проте, на щастя, бактерії не здатні постійно так швидко розмножуватися, оскільки збільшення їх кількості стримується дефіцитом їжі, відходами власного метаболізму, які отруюють бактерію, а також захисними силами організму.

Чим відрізняються клітини головних груп еукаріотичних організмів. Усі еукаріотичні організми поділяють на царства, представники яких кардинально відрізняються один від одного способом живлення і життя. На початку всіх еукаріотів поділяли на дві великі групи — рослини і тварини. Принцип такої класифікації був дуже простим: рухливі — тварини, нерухливі — рослини. При цьому рослини поділяли на дві неформальні групи — нижчі та вищі рослини. До першої групи також включали і гриби. Така точка зору проіснувала до середини ХХ ст. Саме тоді почали використовувати ознаки клітинної будови як критерій приналежності до одного з царств еукаріотичних організмів, а гриби були виділені в окреме царство.

Таким чином, у другій половині ХХ ст. почали виділяти три царства еукаріотів, представники яких мають свої ознаки клітинної будови. Причому ці особливості не просто відповідають типам живлення і способам життя, а й формують їх. Така система також далека від досконалості, оскільки на одноклітинному рівні організації існує велика кількість перехідних організмів між тваринами, рослинами та грибами.

До царства Рослини відносять організми, які за способом живлення є автотрофами-фотосинтетиками. Вони не здатні до активного руху, у них немає для цього спеціальних тканин і органів. У клітинах рослин обов»язково є фотосинтетичний апарат — пластиди, що містять пігмент хлорофіл, а клітини закуті в щільні оболонки, відтак не здатні змінювати свою форму.

До царства Тварини відносять організми, які за способом живлення — гетеротрофи, а також активно рухаються за допомогою м»язової тканини і спеціальних органів. Тому їхні клітини не мають ані фотосинтетичного апарату, ані клітинних оболонок, вони легко змінюють свою форму, що дає можливість організму рухатися.

До царства Гриби відносять гетеротрофні нерухливі організми. Особливості їх живлення і способу життя відповідають специфіці будови клітин. Вони позбавлені фотосинтетичного апарата, проте мають щільні клітинні оболонки. Крім того, рослини і гриби відрізняють за деякими особливостями складу клітинних речовин. У грибів, як і у тварин, основним вуглеводом є глікоген, а у рослин, у тому числі й водоростей, — крохмаль. Клітинні оболонки в них побудовані з тієї самої речовини, що й кутикула у комах, — з хітину. Хоча є і винятки: виявилося, що в нижчих грибів — ооміцетів, до яких належить безжалісний шкідник картоплі й томатів фітофтора, — клітинна оболонка, як і у рослин, побудована із клітковини.
му останнім часом «колишні гриби» — ооміцети — розглядають як протисти (від грец. протеус — найперший) — особлива група, до якої зараз відносять не тільки всіх одноклітинних еукаріотів, але й багатоклітинні водорості. Це ще один приклад того, якою хиткою серед примітивних первинних форм є межа між царствами еукаріотів. Класифікація живих істот на великі систематичні одиниці — імперії, надцарства й царства —здійснюються за ознаками клітинної будови. При цьому особливості будови клітини визначають тип живлення і спосіб життя представників цих великих систематичних груп.

Источник: zalik.org.ua

‘ Згадаєте! Чим будова клітин бактерій відрізняється від будови клітин тварин, рослин і грибів?

Загальна характеристика клітини. Будь-яка клітина складається з поверхневого апарата, цитоплазми і ядра (за винятком кле-

токовище бактерій і цианобактерий) (мал. 10). Поверхневий апарат клітини утворений плазматичною мембраною, надмембран-ными й подмембранными структурами. Він обмежує внутрішній уміст клітини, захищає його від впливу навколишнього середовища, здійснює обмін речовин між клітиною й зовнішнім середовищем. Поверхневий апарат у клітин різних груп організмів має істотні відмінності. Так, до складу надмембран-ных комплексів клітин бактерій, рослин і грибів входить клітинна стінка, а тварин — гликокаликс.

Цитоплазма — це внутрішнє середовище клітин, розташоване між плазматичною мембраною і ядром. Вона являє собою колоїдний розчин органічних і мінеральних речовин. Внутрішнє середовище клітини характеризується відносною сталістю будови, хімічного складу й властивостей. Основа (матрикс) цитоплазми — гиалоплазма (від греч. хиалос — скло й плазма —виліплене) — являє собою безбарвну колоїдну систему клітини. До складу гиалоплазмы входять розчинні білки, РНК, полисахариды, ліпіди. У ній певним чином розташовані клітинні структури: мембрани, органеллы, включення.

Органеллы — постійні клітинні структури, що виконують певні функції і які забезпечують процеси життєдіяльності клітини (харчування, рух, зберігання й передачу спадкоємної інформації та ін.). Одні з органелл обмежені однієї (вакуолі, комплекс Гольджи, эндоплазматическая мережа, лизосомы), інші — двома (пластиди, мітохондрії, ядро) мембранами або взагалі не мають їх (клітинний центр, рибосоми, мікротрубочки, микрофиламенты).

Цитоскелет (внутрішньоклітинний кістяк) — це система мікротрубочок і микрофибрилл, що виконує опорну функцію й приймає участь у русі клітини.

Включення — це непостійні утворення, в основному запасні з’єднання або кінцеві продукти обміну речовин. Вони можуть бути у вигляді крапель (жири), гранул (крохмаль, глікоген), кристалів (солі).

Залежно від рівня організації клітини організми ділять на прокаріоти й эукариоты.

Пуття (від лат. про — перед, замість і греч. карион — ядро) —

надцарство організмів, до якого ставляться царства Бактерії й Цианобактерий (застаріла назва — «синьо-зелені водорості»).

Клітини прокаріот характеризуються простою будовою: вони не мають ядра й багатьох органелл (мітохондрій, пластид, эндо-плазматической мережі, комплексу Гольджи, лизосом, клітинного центра). Тільки в деяких бактерій — мешканців водойм або капілярів ґрунту, заповнених водою, є особливі газові вакуолі. Змінюючи в них обсяг газів, ці бактерії можуть переміщатися у водному середовищі з мінімальними витратами енергії. До складу поверхневого апарата клітин прокаріот входять плазма-

тическая мембрана, клітинна стінка, іноді — слизова капсула.

! У цитоплазмі прокаріот перебувають рибосоми, різноманітні включення, одна або кілька ядерних зон (нуклеоидов), що містять спадкоємний матеріал. Спадкоємний матеріал прокаріот представлений кільцевою молекулою ДНК, прикріпленої в" певнім місці до внутрішньої поверхні плазматичної мембрани (мал. 11).

Рибосоми, прокаріот подібні по будові з рибосомами, розташованими в цитоплазмі й на мембранах эндоплазматической мережі клітин эукариот, але відрізняються більше дрібними розмірами. Плазматична мембрана клітин прокаріот може утворювати гладкі або складчасті випинання, спрямовані в цитоплазму. На складчастих мембранних утвореннях можуть розташовуватися ферменти, рибосоми, а на гладких — фотосинтезиру-ющие пігменти. У клітинах цианобактерий виявлені округлі замкнуті мембранні структури — хроматофори, у яких розташовані фотосинтезуючі пігменти.

Клітини деяких бактерій мають органеллы руху —один, трохи або багато жгутиков. Жгутики прокаріот складаються з однієї молекули специфічного білка, що має трубчасту будову. Жгутики можуть бути длиннее самої клітини в кілька разів, однак їхній діаметр незначний (10-25 нм), по-

цьому у світловий мікроскоп вони не видні. Крім жгутиков, поверхня бактеріальних клітин часто має нитчатые й трубчасті утворення, що складаються з білків або полисахаридов. Вони забезпечують прикріплення клітини до субстрату або беруть участь у передачі спадкоємної інформації під час полового процесу.

Клітини прокаріот мають невеликі розміри (не перевищують 30 мкм, а є види, діаметр клітин яких становить близько 0,2 мкм). Більшість прокаріотів — одноклітинні організми; є серед них і колоніальні форми. Скупчення клітин прокаріот можуть мати вигляд ниток, грон і т. д; іноді вони оточені загальною слизовою оболонкою — капсулою. У деяких колоніальних цианобактерий сусідні клітини контактують між собою через мікроскопічні канальцы, заповнені цитоплазмою.

Форма клітин прокаріот різноманітний: куляста (коки), палочковидная (бацили), у вигляді вигнутої (вібріони) або спірально закрученої (спириллы) палички й ін.

Особливості!. -льности прокаріот. Пуття-

риоты дуже поширені в природі. Вони населяють водойми різних типів, ґрунту, організми рослин, тварин і людину. При цьому вони можуть вступати з організмом хазяїна у взаємовигідні (мутуалистические) відносини або ж викликати важкі захворювання (тиф, чуму, холеру, дифтерію й ін.). Прикладами взаємовигідних відносин бактерій з організмом хазяїна може служити кишкова паличка, що живе в товстому кишечнику людини, або бактерії, що живуть в одному з відділів шлунка жуйних тварин.

По способі харчування серед прокаріот є автотрофні й гетеротрофні види. Серед автотрофних прокаріот є форми, здатні до фотосинтезу — фототрофные види (зелені й пурпурні серобактерии, цианобактерий) і хемотрофные (нитрифицирующие, железобактерии й безбарвні серобактерии). Перші синтезують органічні речовини з неорганічних за рахунок енергії світла, другі — використають енергію, що звільняється в ході хімічних реакцій.

Серед гетеротрофних прокаріот багато видів харчуються органічними залишками. Це — сапротрофы (від греч. сапрос — гнилий і трофе — їжа). Органічною речовиною живих організмів харчуються паразити.

Подих. Серед прокаріот є як аеробні, так і анаэробные види. Перші одержують необхідну їм енергію за рахунок окислювання певних хімічних сполук, другі — за рахунок їх бескислородного розщеплення. Анаэробное подих дозволяє прокаріотам жити в місцях з низьким змістом кисню або повною його відсутністю.

Розмноження. Прокаріоти розмножуються безстатевим шляхом —розподілом клітини надвоє. Перед розподілом клітина збільшується

у розмірах, молекула ДНК подвоюється, у результаті чого кожна з дочірніх клітин одержує однакову спадкоємну інформацію.

У прокаріот спостерігається й підлоговий процес — кон’югація (від лат. конъюгатио — з’єднання). У ході кон’югації дві клітини через цитоплазматический місток, що утвориться на певний час, обмінюються спадкоємною інформацією (у вигляді фрагментів молекули ДНК). Обмін спадкоємною інформацією може відбуватися й іншими способами, наприклад, за допомогою вірусів-бактеріофагів. Бактеріофаги можуть захоплювати невеликі фрагменти молекули ДНК однієї клітини й переносити їх в іншу.

Спорообразование. При настанні несприятливих умов у деяких прокаріот утворяться суперечки. В одних видів спори утворяться усередині материнської клітини: цитоплазма майбутньої спори покривається багатошаровою оболонкою. Такі суперечки дуже стійкі до високої температури (у деяких випадках можуть витримувати тривале кип’ятіння), дії іонізуючого випромінювання, хімічних речовин і до ін. факторів. У сприятливих умовах спори проростають. У вигляді спор бактерії можуть тривалий час зберігати життєздатність.

Наприклад, у землі, що прилипла до корінь засушених рослин в одному гербарії, були виявлені життєздатні суперечки, вік яких перевищував 300 років. Учені припускають, що іноді життєздатність спор може зберігатися й до 1 000 років.

У деяких бактерій спори можуть утворюватися не усередині материнської клітини, а шляхом її брунькування. Деякі бактерії здатні до акціонування. При цьому товстою оболонкою покривається вся клітина. Цисти стійкі до дії радіації, висушуванню, але не витримують високої температури.

Эукариоты (від греч. эу — повністю, добре й карион — ядро) -організми, клітини яких мають ядро. Тільки в деяких випадках, наприклад, еритроцити більшості ссавців тварин і людини або ситовидные трубки рослин, у процесі свого розвитку втрачають ядро. Цитоплазма эукариотических клітин розділена мембранами на окремі функціональні ділянки й містить різноманітні органеллы (пластиди, мітохондрії, комплекс Гольджи, эндоплазматическую мережа, лизосомы, клітинний центр, вакуолі й ін.). Процес розподілу эукариотических клітин відбувається значно складніше в порівнянні із про-кариотическими й, як правило, супроводжується утворенням особливого веретена розподілу, що забезпечує точний розподіл спадкоємного матеріалу між дочірніми клітинами.

До эукариотам ставляться царства Рослини, Гриби, Тварини. Эукариоты представлені одноклітинними, колоніальними й багатоклітинними формами.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ:

1. Які основні складені компоненти клітин вам відомі? 2. Які особливості будови клітин прокаріот? 3. Як відбуваються основні процеси життєдіяльності прокаріот (харчування, подих, розмноження, спорообразование)? 4. Що характерно для клітин эукариот?

Подумайте! Чим можна пояснити більше проста будова клітин прокаріот у порівнянні із клітинами эукариот?

Источник: 5rik.ru

                             Більше. Об’ємніше. Складніше

Звернувшись до знань стародавніх греків, можна з’ясувати, що «еукаріотів» означає «володіє ядром», і це твердження повністю відповідає дійсності.
Такі клітини, висловлюючись сучасною мовою, більш просунуті. Наявність повноцінного ядра грає в цьому не останню роль. Повністю оформлене ядро двома шарами мембрани надійно захищає генетичний код, що міститься в ньому. Частково молекули ДНК знаходяться за межами ядра, в хлоропластах і мітохондріях. Крім іншого, еукаріоти значно більше без’ядерних за розміром і обсягом.

З’явилися еукаріоти приблизно через два мільярди років після виникнення елементарних прокаріотів. Можна сказати, що до прокариотам ставляться, як до прабатькам істинно ядерних.

                         Озброївшись мікроскопом

Клітини прокаріотів не тільки набагато менше, ніж еукаріоти, вони значно різняться своїми структурними особливостями. Прокаріоти та еукаріоти відрізняються неоднаковою складністю будови, де прокариотическая клітина набагато простіше.

Слизова капсула. Функції капсули зводяться до захисту клітини: вона оберігає від висихання і дії антитіл. Складається в основному з полісахаридів, з полипептидними включеннями.

Стінка клітини. Завдяки муреину, з якого складається дана оболонка, цей структурний компонент відрізняється жорсткістю. Виконує потрійну функцію: захисну, транспортну, надійно фіксує форму і цілісність клітини.

Клітинний протопласту. З-за різниці в зрості протопласта і зовнішньої клітинної мембрани трапляються інвагінації — внутрішні прогини. Такі процеси дозволяють утворювати всіх органел, звані мезосомами. Вони виконують необхідні клітинні функції. У той час як на рибосоми покладена місія синтезу білка.

Нуклеоид. Витягнута, еліпсоїдна структура, яка виконує роль ядра. Вона ніяк не відокремлена від цитоплазми, тому вчені не класифікують її як повноцінне ядро. Додаткову ДНК-інформацію можуть нести дуже дрібні частинки – плазміди.

Необов’язкові органели. Представлені різними вкрапленнями: сірки, поліфосфатів, масла, глікогену, полисахаридних зерен. Також до органоидам відносять джгутики, які допомагають клітці рухатися, і пили – білкові включення, що виконують функцію прикріплення.

Якщо можна говорити про простоті будови застосовується до такої складної живої конструкції, як клітка, то, безумовно, прокаріоти – це прості структури.

                     Будова істинно ядерних

Еукаріотична клітина

 

Еукаріоти, навпаки, мають складну будову. Виникли, на думку вченого світу, на основі прокаріотів, вони містять у своєму складі більш досконалі структури.

Мембрана. Виконує вибірково-захисну функцію.

Клітинна стінка, або гликоликс (у тварин). У грибів і рослин вона відіграє стабілізуючу і зберігає форму роль. Складається з хітину і целюлозних волокон, відповідно. Тварини обходяться без клітинної стінки внаслідок дії інших механізмів.

Цитоплазма. Складається з розчину неорганічних і органічних речовин під загальною назвою гиалоплазма. Головний компонент, здатний здійснювати хімічні реакції, – це білок.

Ядро. Найважливіша складова клітини. Воно зберігає генетичну інформацію в хромосомах. Захищене ядро двома мембранами.

Всіх органел. Знаходяться на території гиалоплазми і представлені безліччю найменувань. Найважливіші складові: мітохондрії, комплекс Гольджи, хлоропласти, лізосоми, рибосоми.

Ядро еукаріотів може ділитися двома способами: мітозом і мейозом. Це надзвичайно важливо для розвитку і роботи клітини

Источник: nataliyaborisova.blogspot.com

Інші завдання дивись тут…

Всі форми життя, за винятком вірусів, мають клітинну будову, тобто побудовані з клітин, але мають спільні і відмінні ознаки вже на рівні клітини.

Організми мають клітинну будову.

Клітина — основна структурна і функціональна одиниця живого (складна саморегулююча жива система):

• всі живі організми побудовані лише з клітин;

•  всі явища й процеси забезпечення існування живих істот відбуваються тільки в клітині.

 

Спільна ознака для клітин усіх організмів: наявність клітинної мембрани та  внутрішнього вмісту, який оточений з усіх боків цією оболонкою.

 

Ознака прокаріотів (від грец. про — раніше і каріон — ядро):  організми, у яких є ядерна речовина, але немає ядерної оболонки (царство Дроб’янок).

Ознака еукаріотів (від грец. еу — справжній і каріон — ядро) – організми, у яких ядро оформлене, тобто має ядерну оболонку (царства Рослин, Тварин, Грибів).

 

 

Особливості рослинної клітини.

Наявна клітинна оболонка, складається з целюлози.

У клітинах звичайно є одне ядро.

Є органели, які об’єднують під назвою пластиди: це хлоропласти, лейкопласти і хромопласти.

Наявні вакуолі з клітинним соком.

У деяких одноклітинних водоростей є скоротливі та травні вакуолі

 

Особливості тваринної клітини.

У клітинах тварин звичайно є одне ядро

У деяких одноклітинних твариноподібних організмів є скоротливі та травні вакуолі

Має лізосоми (мають вигляд дрібних пухирців, які містять клітинний «травний сік» і відмежовані від цитоплазми мембраною, зазвичай непомітні в оптичний мікроскоп) для внутрішньоклітинного травлення (у клітині процес розкладу поглинутих складних органічних речовин та частин органел, що вийшли а ладу і потребують заміни, на прості органічні сполуки). 

У тваринній клітині диктіосоми утворюють досить складну структуру — комплекс Гольджі (сукупності сплощених порожнин).

 

Особливості клітини гриба.

Наявна клітинна оболонка, складається з хітину.

Клітини більшості грибів мають звичайно два ядра. 

Має лізосоми для внутрішньоклітинного травлення.

 

Особливості клітин дроб’янок.

Наявна клітинна оболонка, немає целюлози, яка є у рослин, і хітину, який є в клітинній оболонці тварин і грибів. 

У клітинах є тільки ядерна речовина, але немає ядра

 

Основні відмінності у будові клітин визначається способом живлення.

• Рослини — автотрофи (самі утворюють прості органічні речовини з неорганічних в хлоропластах у процесі фотосинтезу за допомогою світла, вуглекислого газу та води). Фотосинтез — це процес утворення простих органічних речовин з вуглекислого газу та води за допомогою енергії світла, здійснюється в особливих органелах — хлоропластах, які мають клітини рослин.

• Тварини — гетеротрофи (поглинають готові органічні речовини, у лізосомах розкладаються в на прості органічні речовини, які використовуються для побудови складних органічних речовин, потрібних клітині).

• Гриби — гетеротрофи, але поглинають органічні речовини усією поверхнею. 

Характеристика	Дроб’янки	Рослини	Гриби	Тварини
Спосіб живлення	гетеротрофний або автотрофний	автотрофний	гетеротрофний	гетеротрофний
Організація спадкової інформації (наявність ядра)	прокаріоти (нема)	еукаріоти (наявне)	еукаріоти (наявне)	еукаріоти (наявне)
Клітинна оболонка	наявна (муреїн)	наявна (целюлоза)	наявна (хітин)	нема
Клітинна мембрана	наявна	наявна	наявна	наявна
Цитоплазма	наявна	наявна	наявна	наявна
Органели	мало	багато	багато	багато
Включення	волютин	крохмаль	глікоген	глікоген

 

ПОРІВНЯЛЬНА ТАБЛИЦЯ БУДОВИ РОСЛИННОЇ І ТВАРИННОЇ  КЛІТИН.

Рослинна клітина	Тваринна клітина
Відмінність
Має хлоропласти. клітинну оболонку, велику вакуолю з клітинним соком. У хлоропластах відбувається процес фотосинтезу — утворення органічних речовин з неорганічних. Клітини споживають вуглекислий газ, кисень, воду з розчиненими мінеральними речовинами, тому за способом живлення рослини — автотрофи.	Має лізосоми.  У лізосомах здійснюється внутрішньоклітинне травлення — розклад складних органічних речовин на прості.  Диктіосоми утворюють досить складну структуру — комплекс Гольджі. Клітини споживають кисень, воду, білки, тому за способом живлення тварини — гетеротрофи.
Подібність
Складаються з клітинної мембрани та внутрішнього вмісту, до складу якого входять ядро і цитоплазма з органелами – постійні структури, що виконують певну функцію Органели, спільні для тваринної та рослинної клітин: • ядро з ДНК (керують роботою клітини та зберігають спадкову інформацію); • мітохондрія (у процесі дихання забезпечують клітину енергією); • рибосоми (забезпечують синтез білків); • клітинна мембрана (контролює поглинання та виділення клітиною речовин, відмежовують цитоплазму від зовнішнього середовища). • диктіосоми (забезпечують транспорт речовин у клітині, у тварин утворюють досить складну структуру — комплекс Гольджі. Помітні під оптичним мікроскопом, але їх будову можна вивчити лише з допомогою електронного мікроскопа). Структури, спільні для тваринної та рослинної клітин: • цитоплазма, яка постійно в русі( полегшує транспортування неорганічних та простих органічних речовин до різних органел, з’єднує все в одне ціле);  • ендоплазматична сітка (розгалужена система тонких каналів, які визначають маршрут руху різних органічних речовин, у першу чергу, — білків).

ПОРІВНЯЛЬНА ТАБЛИЦЯ БУДОВИ РОСЛИННОЇ  ТА БАКТЕРІАЛЬНОЇ КЛІТИН

Рослинна клітина	Бактеріальна клітина
Відмінність
Має ядро, пластиди, мітохондрії, вакуолі з клітинним соком. Молекула ДНК розміщена у ядрі. За способом живлення рослини — автотрофи, виділяють кисень.	Нема ядра. Молекула ДНК розміщена в цитоплазмі.  За способом живлення бактерії — гетеротрофи або автотрофи, які не виділяють кисень.
Подібність
Наявність клітинної оболонки, клітинної мембрани, цитоплазми.

 

Розмір, форма, будова клітин залежать від функції, яку вони виконують.

За розмірами розрізняють:

• клітини-гіганти, які можна бачити без допомоги збільшувальних приладів (деякі одноклітинні водорості і гриби, клітини м’якоті кавуна, гарбуза, яблука тощо);

• дрібні клітини, розміри яких вимірюються мікрометрами або навіть їх частками, наприклад, бактерії.

Форма клітин дуже різноманітна: овальні, яйцеподібні, паличкоподібні,  спіральні, кубічні тощо. 

За формою розрізняють два основних типи клітин: 

• паренхімні (від лат. пар — рівний і грец. енхіма — наповнене) клітини ростуть приблизно однаково за усіма напрямками:

• прозенхімні (від грец. прос — за напрямком до і енхіма) — витягнуті, їх довжина завжди перевищує ширину більш як удвічі.

Інші завдання дивись тут…

Источник: 8next.com

Клітини всіх прокаріотичних організмів не мають чітко оформленого ядра, що є першою ознакою тих, що відрізняють їх від еукаріотичних організмів. Прокаріоти мають іншу назву бактерії. Діти, подивіться на малюнок 1, щоб мати уяву про вигляд бактерій.

             

Мал. 1 Бактерія

                              

Мал. 2 Будова клітини прокаріота

Назва прокаріоти пішла від двох слів латинського «про» — перед і грецького «каріон» — ядро. Спадковий апарат прокаріот представлений однією кільцевою молекулою ДНК, що не утворює зв’язків з білками і містить по одній копії кожного гена, бактерії гаплоїдні організми. Крім того, бактерії можуть містити ДНК у формі крихітних плазмид. Друзі, подивіться на малюнок 2, щоб зрозуміти структуру клітини прокаріота.

Клітинна стінка бактерій є поверхневим шаром бактерійної клітини, завтовшки 0.01-0.04 мкм, розташований зовні від цитоплазматичної мембрани.

Однією з особливостей в клітинній стінці бактерій є наявність в ній даімінопімелинової кислоти (амінокислота зустрічається тільки у бактерій і синьо-зелених водоростей) і муреїну (пептидогликана). На відміну від вірусів, бактерії, завдяки наявності клітинної стінки, здатні, витримувати екстремальні умови середовища.

Окрім захисної функції, клітинна стінка у бактерій визначає їх форму, підтримує осмотичний тиск усередині клітини.

Давайте розглянемо таблицю 1, щоб зрозуміти основні розрізняльні риси в будові прокаріотів від еукаріотів.

Табл. 1 Порівняльна характеристика прокаріотів і еукаріотів.

Ознаки	Покаріоти	Еукаріоти
Ядерна оболонка	Нема	Є
ДНК	Замкнута в кільце	Ядерна ДНК має лінійну структуру
Хромосоми	Нема	Є
Мітоз	Нема	Є
Мейоз	Нема	Є
Гамети	Нема	Є
Мітохондрії	Нема	Є
Пластиди у автотрофів	Нема	Є
Спосіб поглинання їжі	Адсорбція через клітинну мембрану	Фагоцитоз і піноцитоз
Травні вакуолі	Нема	Є
Жгутики	Є	Є

У 1884 р. Крістіан Грамм запропонував особливий спосіб забарвлення бактерійної клітини, за допомогою якого бактерії можуть бути розділені на дві групи: грампозитивні і грамнегативні. Хімічний склад клітинних стінок грампозитивних і грамнегативних бактерій різниться.

У грампозитивних бактерій муреїн складає до 90 % маси клітинної стінки і утворює багатошаровий (до 10 шарів) каркас, при цьому муреїн ковалентний пов’язаний з тейхоєвими кислотами. Такі бактерії при забарвленні по методу Грама міцно утримують комплекс генціанового фіолетового і йоду; вони забарвлюються в синьо-фіолетовий колір.

У грамнегативних бактерій поверх двух-трьох шарів муреїну розташовується шар ліпополісахаридів. Ці бактерії при забарвленні по методу Грама не здатні міцно утримувати комплекс генціанового фіолетового і йоду і, відповідно, знебарвлюються спиртом, фарбуючись додатковим барвником — фуксином в рожево-червоний колір.

Плазматична мембрана бактерій має товщину 5-7 нм, і може бути описана загальноприйнятою моделлю будови мембран, запропонованою в 1972 році С. Синджером і Дж. Ніколсоном. Давайте розглянемо наступне відео про типи бактерій залежно від хімічного складу.

Відео 1 «Грам позитивні та грам негативні бактерії»

Рідко-мозаїчна модель будови мембрани

У мембран розрізняють зовнішню і внутрішню сторони. Структурною одиницею мембрани є фосфоліпіди. Фосфоліпіди — амфипатичні молекули, тобто в одній молекулі є як гідрофільні, так і гідрофобні ділянки. Фосфоліпіди розташовані в два шари. Фосфоліпідниі біслой утворюється за рахунок гідрофільних полярних голівок, які звернені до води, а ланцюги залишків жирних кислот формують внутрішнє гідрофобне середовище із залишками жирних кислот другого (внутрішнього) шару фосфоліпідів.

 Так виглядає мембрана зовні.

Мал. 3 Мембрана бактерії

Ліпідний біслой з обох боків покритий білками. Білки можуть бути інтегральними, міцно вбудованими в мембрану або асоційованими. Останні неміцно або оборотно пов’язані з мембраною і здатні відчіплюватися навіть при м’яких діях. Інтегральні білки можуть бути ковалентний пов’язані кінцевою карбоксильною групою білку з фосфоліпідами мембрани.

Цитоплазма у молодої бактерії гомогенна. У старих клітин вона сильно гранульована і має розкидані по усієї клітини бульбашки. Частина з них є аеросомами (що містять повітря), функція яких, підтримка клітини на плаву. Окрім бульбашок, в цитоплазмі прокаріотичної клітини є численні випинання плазмалеми всередину клітини. Це енергетичні структури клітини, які беруть участь в процесах живлення.

Мал. 4 Різномаїття видів бактерій

За формою і особливостям об’єднання клітин : розрізняють декілька морфологічних груп бактерій : кулясті (коки), прямі паличкоподібні (бацили), зігнуті (вібріони), спірально зігнуті (спірили) та ін. Коки, зчеплені попарно, дістали назву диплококи, сполучені у вигляді ланцюжка, — стрептококи, у вигляді грон — стафілококки та ін. 

Відео 2 «Види бактерій»

Типи живлення у бактерій

Ну ось ми з вами і підійшли до другої властивості живих організмів : живлення. На відміну від вірусів, бактерії самостійно добувають енергію і пластичні речовини за рахунок живлення. Діти, давайте подивимося відео про бактерії та віруси.

За типом живлення всі організми (включаючи і бактерії) ділять на два типи: автотрофні і гетеротрофні організми. До автотрофних відносять організми здатні отримувати енергію і синтезувати речовини з неорганічних речовин (процеси фотосинтезу і хемосинтезу). До гетеротрофних організмів відносять організми окислюючі органічні речовини в процесі бродіння і дихання.

Бродіння

Метаболічний процес, при якому регенерується ATP, а продукти розщеплювання органічного субстрату можуть служити одночасно, і донорами, і акцепторами водню. При зброджуванні глюкози і інших вуглеводів утворюються такі продукти, як етанол, лактат, пропионат, форміат, бутират, сукцинат, капронат, ацетат, н-бутанол і так далі. Залежно від того, які продукти переважають, розрізняють спиртове, молочнокисле, пропіоновокисле, мурашинокисле, маслянокислое і оцтове бродіння.

Друзі, подивіться на малюнок 5, щоб мати уяву про бактерії бродіння та бактерії фотосинтезу.

Мал.5 Бактерії бродіння та фотосинтезу.

Фотосинтез

У прокаріотичних клітинах, здатних до фотосинтезу (синьо-зелені водорості, зелені і пурпурні бактерії) є по-різному структуровані великі випинання мембрани, — хроматофори або тилакоїди, в яких накопичуються фотосинтетичні пігменти. На підставі наявності пігментів у прокаріот в 1931р. Ван-Ніль висловив припущення про існування бактерійного фотосинтезу, що підтвердилося експериментальними даними отриманих при вивченні основних груп фотосинтетичних бактерій.

Хемосинтез

Бактерії, які використовують як джерело вуглецю СО2, а в якості донорів водню використовують неорганічні з’єднання називаються хемоавтотрофами. Енергія може виділятися при окисленні водню, сірководня, сірки, заліза (III), аміаку і інших неорганічних з’єднань.

Види прокаріотів

Пурпурні сіркобактерії

Клітини мають темно-червоний колір через низький вміст бактеріофлорофілла а і високий вміст червоних і коричневих пігментів. У клітинах деяких пурпурних сіркобактерій знайдений бактеріохлорофіл b, спектр поглинання світла, завдяки наявності цього пігменту зміщений в область інфрачервоного випромінювання — 1100 нм. Це анаеробна група організмів, тобто для росту і розвитку не мають потреби у присутності кисню.

Зелені серобактерії

Зелені бактерії містять бактеріохлорофіл з і d, і в невеликій кількості бактеріохлорофіл а. Наявність цих пігментів дозволяє бактеріям абсорбувати світло приблизно до 850 нм. Як і пурпурні серобактерії, зелені серобактерії використовують сірководень як донора водню і електронів. Проте на відміну від останніх, ця група бактерій в процесі фотосинтезу виділяє сірку в середовище.

Пурпурні несірчані бактерії

За допомогою методів генетичного аналізу було показано, що ця група організмів пішла від пурпурних серобактерій, які в процесі еволюції перейшли на використання неорганічних і органічних з’єднань в процесі фотосинтезу.

Ціанобактерії

Мал. 6 Ціанобактерії Ціанобактерії — фототрофні прокаріоти, що використовують для своєї життєдіяльності енергію світла, причому вони здійснюють оксигенний фотосинтез, тобто синтезують органічну речовину з вуглекислого газу і води, при цьому звільняється молекулярний кисень. Це єдині прокаріоти, здатні до оксигенного фотосинтезу. Учні, подивіться на малюнок 6. Так виглядають ціанобактерії.

Дихання

Більшість бактерій використовують як джерело вуглецю органічні речовини, отримання енергії відбувається за рахунок окислення органічних речовин в процесі дихання. Дихання в безбарвних клітинах бактерій відбувається на невеликих утвореннях, які сталися шляхом впячивания мембрани (процес аналогічний освіті хроматофор).

Источник: www.sites.google.com