Все живые организмы могут быть распределены в одну из двух групп (прокариоты или эукариоты) в зависимости от основной структуры их клеток. Прокариоты — живые организмы, состоящие из клеток, которые не имеют клеточного ядра и мембранных органелл. Эукариоты — живые организмы, клетки которых содержат ядро, а также мембранные органеллы.

Клетка является фундаментальной составляющей нашего современного определения жизни и живых существ. Клетки рассматриваются в качестве основных строительных блоков жизни и используются в определении того, что значит быть «живым».

Давайте взглянем на одно определение жизни:

«Живые существа — это химические организации состоящие из клеток и способные размножаться. (Китон 1986, 85)»

Это определение базируется на двух теориях, клеточной теории и теории биогенеза. Клеточная теория, впервые была предложена в конце 1830-х годов немецкими учеными Маттиасом Якобом Шлейденом и Теодором Шванном. Они утверждали, что все живые существа состоят из клеток. Теория биогенеза, предложенная Рудольфом Вирховым в 1858 году утверждает, что все живые клетки возникают из существующих (живых) клеток и не могут появиться спонтанно из неживой материи.


Компоненты клеток заключены в мембрану, которая служит барьером между внешним миром и внутренними составляющими клетки. Клеточная мембрана избирательный барьер, это означает, что он пропускает некоторые химические вещества, поддерживающие равновесие, необходимое для жизнедеятельности клеток.

Клеточная мембрана регулирует перемещение химических веществ из и в клетку следующими способами:

  • диффузия (тенденции молекул вещества к минимизации концентрации, то есть, перемещение молекул из области с более высокой концентрацией по направлению к области с более низкой до момента выравнивания концентрации);
  • осмос (движение молекул растворителя через частично проницаемую мембрану для того, чтобы уравнять концентрацию растворенного вещества, которое не в состоянии двигаться через мембрану);
  • селективный транспорт (при помощи мембранных каналов и насосов).

Прокариоты

Прокариоты

Прокариоты — организмы, состоящие из клеток, которые не имеют клеточного ядра или любых мембранных органелл. Это означает, что генетический материал ДНК у прокариот не связан в ядре. Кроме того, ДНК прокариот менее структурировано, чем у эукариот. В прокариот, ДНК одноконтурный. ДНК эукариот организовано в хромосомы. Большинство прокариот состоят только из одной клетки (одноклеточные), но есть несколько и многоклеточных. Ученые разделяют прокариот на две группы: бактерии и археи.

Типичная клетка прокариота содержит следующие части:


  • клеточные стенки;
  • плазматическая (клеточная) мембрана;
  • цитоплазма;
  • рибосомы;
  • жгутики и пили;
  • нуклеоид;
  • плазмиды;

Источник: natworld.info

Все живые организмы на Земле делятся на две группы – надцарство прокариот и надцарство эукариот. К надцарству прокариот относятся царства бактерий (эубактерий), архебактерий и цианобактерий (цианей, синезеленых водорослей). К надцарству эукариот относятся царства растений, животных и грибов.

 

Отличия по строению клеток

1) У прокариот нет ядра, а у эукариот есть.

2) У прокариот из органоидов имеются только рибосомы (мелкие, 70S), а у эукариот, кроме рибосом (крупных, 80S), имеется множество других органоидов: митохондрии, ЭПС, клеточный центр, и т.д.

3) Клетка прокариот гораздо меньше клетки эукариот: по диаметру в 10 раз, по объему – в 1000 раз.

Прокариоты Эукариоты
ДНК кольцевая ДНК линейная
ДНК голая, почти не соединена с белками ДНК соединена с белками в соотношении 50/50, образуется хромосома
ДНК лежит в специальной области цитоплазмы — нуклеотид ДНК лежит в ядре

 

Прокариоты (от греч. «перед» и «ядро»), или доядерные — одноклеточныеживые организмы, не обладающие (в отличие от эукариот) оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами (за исключением плоских цистерн у фотосинтезирующих видов, например, у цианобактерий).

Эукарио́ты, или Я́дерные —домен (надцарство) живых организмов, клетки которых содержат ядра.

Таксо́н (от греч «порядок, устройство, организация») — группа в классификации, состоящая из дискретных объектов, объединяемых на основании общих свойств и признаков.

Основные таксоны — царство, тип (отдел), класс, отряд (порядок), семейство, род, вид.

С развитием микробиологии стало ясно, что одной из важнейших характеристик организмов является их клеточное строение. В результате, в первой половине XX века были выделены два надцарства – прокариоты и эукариоты.

Все живые организмы, имеющие клеточное строение, бывают двух видов: прокариотические (доядерные) и эукариотические (ядерные) соответственно видам клеток, из которых они состоят.

iv>

В прокариотических клетках отсутствует выявленное ядро, окруженное ядерной оболочкой, но, тем не менее, они имеют зону, в которой располагается ДНК.

К эукариотам относятся простейшие, беспозвоночные и позвоночные животные, высшие растения, грибы и водоросли (за ислючением синезеленых и прохлорофитовых).

В центре ядра находится концентрированный хроматин, который состоит из ДНК на 40%. В структурном смысле, хроматин – это нитчатые комплексы молекул, состоящие из ДНК. Максимальной концентрации хроматин достигает во время митоза, когда он образует хромосомы.


Свойственно археям и бактериям Свойственно археям и эукариотам Свойственно только археям
Нет оформленного ядра и мембранных органелл (митохондрий и проч.) нет митоза/мейоза (простое деление); более мелкие рибосомы Нет пептидогликана (муреина) Структура клеточной стенки (к примеру, клеточные стенки некоторых архей содержат псевдомуреин)
Кольцевая хромосома ДНК связана с гистонами В клеточной мембране присутствуют липиды, содержащие простую эфирную связь
Нет интронов ипроцессинга РНК Схожие РНК-полимераза, промоторы и другие компоненты транскрипционного комплекса Структура рибосом (некоторые признаки сближают с бактериями, некоторые — с эукариотами)
Полицистронная мРНК (одна мРНК = несколько белков) Схожие репликация и репарация ДНК Структура и метаболизм тРНК
Размер клеток (более чем в 100 раз меньше, чем у эукариот) Схожая АТФаза (тип V) Нет синтазы жирных кислот

 

19.Основные этапы клеточного цикла. Апоптоз, его причины.

4 фазы :

1) G1 (предсинтетический этап) (ЗИГОТА): осуществляется накопление необходимых для деления клетки энергетических ресурсов, синтез РНК, идет подготовка к репликации (удвоение молекул) ДНК. За счет синтезированного в этот период белка увеличивается масса клетки и образуется ряд ферментов, необходимых для синтеза ДНК в следующем периоде. Интервал между митозом (М) и синтезом ДНК (S). Во время фазы G1 активность клеточного механизма контролируется позитивными и негативными регуляторами. Некоторые из этих сигналов приходят от соседних клеток, другие отражают состояние самой клетки (повреждение ДНК, вызванное различными стрессами). Из G1 клетки могут уходить в стадию покоя G0, дифференцировку или в апоптоз, что влечет за собой клеточную смерть.

2) S (синтетический этап) (ГАСТРУЛЯЦИЯ): происходит синтез ДНК, то есть осуществляется репликация ее молекул.

>

3) Фаза G2 (предмитотический или постсинтетический этап) ответственна за исправление ошибок репликации перед делением клеток (митозом).

4) В течение митоза (М) образуется митотическое веретено, происходят сегрегация хромосом и клеточное деление.

5)

Интерфазой называется стадия жизненного цикла клетки между двумя последовательными митотическими делениями.

 

Зигота àбластула à гаструла àорганизм

 

Апоптоз – клеточная смерть (регулируемый процесс программируемой клеточной гибели); в основном у клеток – около 50 делений, раковые клетки : вечны : нет запрограммированной смерти. Предел Хейфлика : граница количества делений соматических клеток.

Причины апоптоза:

1. Во время эмбриогенеза : разрушение различных тканевых зачатков и формирование органов.

2. Апоптозу подвергаются стареющие клетки, закончившие цикл своего развития, например, исчерпавшие запас цитокинов лимфоциты.

3. В растущих тканях определенная часть дочерних клеток подвергается апоптозу. Процент погибающих клеток может регулироваться системными и местными гормонами.

4. Причиной апоптоза может быть слабое воздействие повреждающих факторов, которые при большей интенсивности могут привести к некрозу (гипоксия, ионизирующее излучение, токсины и др.)


20. Этапы синтеза белков с их локализацией в клетке. Регуляция синтеза белков.

СИНТЕЗ БЕЛКА – одна из важнейших функций клетки

КРАТКО:этапы синтеза белков с их локализацией в клетке

1. Транскрипция — процесс синтеза на одной из цепей молекулы ДНК молекулы и-РНК по принципу комплементарности. Процесс происходит не на всей молекуле ДНК одновременно, а на небольшом ее участке, соответствующем одному гену.

2. Трансляция — перевод информации с молекулы и-РНК в последовательность аминокислот полипептидной цепи, происходит в цитоплазме.

Молекула и-РНК доставляется с помощью особого белка-фермента из ядра к рибосомам. Рибосома перемещается по молекуле и-РНК прерывисто, триплет за триплетом. По мере перемещения рибосомы к полипептидной цепочке одна за другой присоединяются аминокислоты. Точное соответствие аминокислоты триплету обеспечивает т-РНК (транспортная РНК). Для каждой аминокислоты существует своя т-РНК, один из триплетов которой (антикодон) комплементарен определенному триплету и-РНК. Конфигурация т-РНК напоминает лист клевера. К «черешку» листа присоединяется определенная аминокислота, а на «верхушке листа» расположен кодовый триплет нуклеотидов, соответствующий данной аминокислоте. На одной нити -РНК может одновременно располагаться несколько рибосом, образуя полисому.

 

БОЛЕЕ ПОЛНО:этапы синтеза белков с их локализацией в клетке

Источник: studopedia.info

Эукариот и прокариот отличаются также по ряду других признаков:



Признак

Прокариот

Эукариот

Размер

Диаметр 0.5-5 мкм.

Диаметр до 40 мкм. Объем в 1000-10000 раз больше, чем у прокариот.

Формы

Одноклеточные, нитчатые.

Одноклеточные, нитчатые, истинно многоклеточные.

Органеллы

Мало. Ни одна не имеет двойной мембраны.

Много. Имеются огражденные как двойной, так и одиночной мембраной.

Ядро

Нет

Есть

Ядерная оболочка

Нет

Есть

ДНК

Замкнута в кольцо (условно называется бактериальная хромосома).

Ядерная ДНК представляет собой линейную структуру и находиться в хромосомах.

Хромосомы

Нет

Есть

Митоз

Нет

Есть

Мейоз

Нет

Есть

Гаметы

Нет

Есть

Митохондрии

Нет

Есть

Пластиды у автотрофов

Нет

Есть

Способ поглощения пищи

Адсорбция через клеточную мембрану

Фагоцитоз и пиноцитоз

Пищеварительные вакуоли

Нет

Есть

Жгутики

Есть

Есть


Прокариоты (лат. Procaryota, от греч. προ «перед» и κάρυον «ядро»), или доядерные — одноклеточные живые организмы, не обладающие (в отличие от эукариот) оформленным клеточным ядром. Прокариоты разделяют на два таксона в ранге домена (надцарства): Бактерии (Bacteria) и Археи (Archaea)

Прокариоты:

-Наличие жгутиков, плазмид и газовых вакуолей

-Структуры, в которых происходит фотосинтез — хлоропласты

-Формы размножения — бесполый способ, имеется псевдосексуальный процесс, в результате которого происходит лишь обмен генетической информацией, без увеличения числа клеток.

-Для клеток прокариот характерно отсутствие ядерной оболочки, ДНК упакована без участия гистонов. Тип питания — осмотрофный.

-Генетический материал прокариот представлен одной молекулой ДНК, замкнутой в кольцо, имеется только один репликон. В клетках отсутствуют органоиды, имеющие мембранное строение.

-способны к азотфиксации.

Имеют: капсулу (предохраняет бактерии от повреждений, высыхания, она препятствует фагоцитозу бактерий); клеточную стенку, плазмолемму, цитоплазму, рибосомы, пили (поверхностные структуры, присутствующие у многих бактериальных клеток и представляющие собой прямые белковые цилиндры длиной 1—1,5 мкм и диаметром 7—10 нм); жгутики, нуклеотид (подобный ядру); плазмиды ( дополнительные факторы наследственности, расположенные в клетках вне хромосом и представляющие собой кольцевые (замкнутые) или линейные молекулы ДНК.)

6. Клетка — элементарная, генетическая и структурно-функциональная биологическая единица. Прокариотические и эукариотические клетки.

Клетка — элементарная единица живой системы. Элементарной единицей она может быть названа потому, что в природе нет более мелких систем, которым были бы присущи все без исключения признаки (свойства) живого. Известно, что организмы бывают одноклеточными (например, бактерии, простейшие, некоторые водоросли) или многоклеточными.

Клетка обладает всеми свойствами живой системы: она осуществляет обмен веществ и энергии, растет, размножается и передает по наследству свои признаки, реагирует на внешние раздражители и способна двигаться. Она является низшей ступенью организации, обладающей всеми этими свойствами.

Специфические функции в клетке распределены между органоидами, внутриклеточными структурами, имеющими определенную форму, такими, как клеточное ядро, митохондрии и др. У многоклеточных организмов разные клетки (например, нервные, мышечные, клетки крови у животных или клетки стебля, листьев, корня у растений) выполняют разные функции и поэтому различаются по структуре. Несмотря на многообразие форм, клетки разных типов обладают поразительным сходством в своих главных структурных особенностях.

Все организмы, имеющие клеточное строение, делятся на две группы: предъядерные (прокариоты) и ядерные (эукариоты).

Клетки прокариот, к которым относятся бактерии, в отличие от эукариот, имеют относительно простое строение. В прокариотической клетке нет организованного ядра, в ней содержится только одна хромосома, которая не отделена от остальной части клетки мембраной, а лежит непосредственно в цитоплазме. Однако в ней также записана вся наследственная информация бактериальной клетки.

Прокариоты и эукариоты примеры

Для растительной клетки характерно наличие различных пластид, крупной центральной вакуоли, которая иногда отодвигает ядро к периферии, а также расположенной снаружи плазматической мембраны клеточной стенки, состоящей из целлюлозы. В клетках высших растений в клеточном центре отсутствует центриоль, встречающаяся только у водорослей. Резервным питательным углеводом в клетках растений является крахмал.

В клетках представителей царства грибов клеточная стенка обычно состоит из хитина — вещества, из которого построен наружный скелет членистоногих животных. Имеется центральная вакуоль, отсутствуют пластиды. Только у некоторых грибов в клеточном центре встречается центриоль. Запасным углеводом в клетках грибов является гликоген.

В клетках животных отсутствует плотная клеточная стенка, нет пластид. Нет в животной клетке и центральной вакуоли. Центриоль характерна для клеточного центра животных клеток. Резервным углеводом в клетках животных также является гликоген.

Источник: StudFiles.net