Celleorganeller. Struktur og funksjoner

Prokaryoter er de eldste organismene som danner et selvstendig rike. Prokaryoter inkluderer bakterier, blågrønne alger og en rekke andre små grupper.

Prokaryote celler, i motsetning til eukaryoter, har ikke en dannet cellekjerne og andre indre membranorganeller (med unntak av flate cisterner i fotosyntetiske arter, for eksempel cyanobakterier). Det eneste store sirkulære (i noen arter, lineært) dobbelttrådet DNA-molekyl, som inneholder hoveddelen av cellens genetiske materiale (den såkalte nukleoiden), danner ikke et kompleks med histonproteiner (det såkalte kromatinet). ). Prokaryoter inkluderer bakterier, inkludert cyanobakterier (blågrønne alger). De kan også betinget inkludere permanente intracellulære symbionter av eukaryote celler - mitokondrier og plastider.

Eukaryoter (eukaryoter) (fra gresk eu - god, fullstendig og karyon - kjerne) er organismer som i motsetning til prokaryoter har en dannet cellekjerne, avgrenset fra cytoplasmaet av en kjernekappe. Det genetiske materialet er inneholdt i flere lineære dobbelttrådete DNA-molekyler (avhengig av typen organisme, kan antallet per kjerne variere fra to til flere hundre), festet fra innsiden til cellekjernens membran og dannes i den enorme flertall (unntatt dinoflagellater) et kompleks med histonproteiner kalt kromatin. Eukaryote celler har et system av indre membraner som i tillegg til kjernen danner en rekke andre organeller (endoplasmatisk retikulum, Golgi-apparat, etc.). I tillegg har de aller fleste permanente intracellulære prokaryote symbionter - mitokondrier, og alger og planter har også plastider.

2. Eukaryote celler. Struktur og funksjoner

Eukaryoter inkluderer planter, dyr og sopp.

Dyreceller har ikke cellevegg. Det er representert av bar protoplast. Grenselaget til dyreceller - glykokalyxen - er det øvre laget av den cytoplasmatiske membranen, "forsterket" av polysakkaridmolekyler som er en del av den intercellulære substansen.

Mitokondrier har foldede cristae.

Dyreceller har et cellesenter som består av to sentrioler. Dette antyder at enhver dyrecelle potensielt er i stand til å dele seg.

Inkludering i en dyrecelle presenteres i form av korn og dråper (proteiner, fett, glykogenkarbohydrater), sluttprodukter av metabolisme, saltkrystaller, pigmenter.

Dyreceller kan inneholde kontraktile, fordøyelses- og ekskresjonsvakuoler av små størrelser.

Cellene inneholder ikke plastider, inneslutninger i form av stivelseskorn eller store vakuoler fylt med juice.

3. Sammenligning av prokaryote og eukaryote celler

Den viktigste forskjellen mellom eukaryoter og prokaryoter i lang tid tilstedeværelsen av en dannet kjerne og membranorganeller ble vurdert. Imidlertid på 1970-1980-tallet. det ble klart at dette kun var en konsekvens av dypere forskjeller i organiseringen av cytoskjelettet. I noen tid ble det antatt at cytoskjelettet bare er karakteristisk for eukaryoter, men på midten av 1990-tallet. proteiner homologe med hovedproteinene i cytoskjelettet til eukaryoter har også blitt oppdaget i bakterier. (Tabell 16).

Det er tilstedeværelsen av et spesifikt strukturert cytoskjelett som lar eukaryoter lage et system av mobile indre membranorganeller. I tillegg lar cytoskjelettet endo- og eksocytose oppstå (det antas at det var takket være endocytose at intracellulære symbionter, inkludert mitokondrier og plastider, dukket opp i eukaryote celler). En annen viktig funksjon til det eukaryote cytoskjelettet er å sikre deling av kjernen (mitose og meiose) og kroppen (cytotomy) til den eukaryote cellen (delingen av prokaryote celler er enklere organisert). Forskjeller i strukturen til cytoskjelettet forklarer andre forskjeller mellom pro- og eukaryoter. For eksempel konstansen og enkelheten til formene til prokaryote celler og det betydelige mangfoldet av form og evnen til å endre det i eukaryote celler, samt den relativt store størrelsen til sistnevnte.

Dermed er størrelsen på prokaryote celler i gjennomsnitt 0,5 - 5 mikron, størrelsen på eukaryote celler er i gjennomsnitt fra 10 til 50 mikron. I tillegg er det bare blant eukaryoter virkelig gigantiske celler, for eksempel de massive eggene til haier eller strutser (i et fugleegg er hele eggeplommen ett enormt egg), nevroner fra store pattedyr, hvis prosesser, styrket av cytoskjelettet , kan nå titalls centimeter i lengde.

Når det gjelder deres struktur, kan organismer være encellede eller flercellede. Prokaryoter er overveiende encellede, med unntak av noen cyanobakterier og actinomyceter. Blant eukaryoter har protozoer, en rekke sopp og noen alger en encellet struktur. Alle andre former er flercellede. Det antas at de første levende organismene på jorden var encellede.

En celle er en elementær enhet av struktur og vital aktivitet for alle i live organismer(unntatt virus, som ofte omtales som ikke-cellulære livsformer), som har sin egen metabolisme, i stand til uavhengig eksistens, selvreproduksjon og utvikling. Alle levende organismer er enten flercellede dyr, planter Og sopp, består av mange celler, eller, som mange protozoer Og bakterie, er encellede organismer. Den grenen av biologi som studerer strukturen og funksjonen til celler kalles cytologi. I I det siste Det er også vanlig å snakke om cellebiologi, eller cellebiologi.

Særtrekk ved plante og dyrecelle

Tegn

Plante-celle

dyrecelle

Plastider

Kloroplaster, kromoplaster, leukoplaster

Ingen

Ernæringsmetode

Autotrofisk (fototrofisk, kjemotrofisk)

ATP syntese

I kloroplaster, mitokondrier

I mitokondrier

ATP-sammenbrudd

I kloroplaster og alt deler av cellen, hvor energitilførsel er nødvendig

I alle deler av cellen der det kreves energi

Cellesenter

I lavere planter

I alle celler

Cellulose cellevegg

Plassert utenfor cellemembranen

Fraværende

Inkluderinger

Spare næringsstoffer i form av stivelseskorn, protein, dråper olje; vakuoler med cellesaft; saltkrystaller

Spare næringsstoffer i form av korn og dråper (proteiner, fett, karbohydrater, glykogen); sluttprodukter av metabolisme, saltkrystaller, pigmenter

Store hulrom fylt med cellesaft - vandig løsning ulike stoffer(reserve- eller sluttprodukter). Osmotiske reservoarer i cellen.

Kontraktile, fordøyelses-, utskillelsesvakuoler. Vanligvis liten.

Generelle trekk 1. Enhet av strukturelle systemer - cytoplasma og kjerne. 2. Likheten mellom metabolske og energiprosesser. 3. Enhet av prinsippet om arvelig kode. 4. Universell membranstruktur. 5. Enhet av kjemisk sammensetning. 6. Likheter i prosessen med celledeling.

Cellestruktur

Alle cellulære livsformer på jorden kan deles inn i to superriker basert på strukturen til cellene deres:

    prokaryoter (prenukleære) - enklere i struktur og oppsto tidligere i evolusjonsprosessen;

    eukaryoter (kjernefysiske) - mer komplekse, oppsto senere. Cellene som utgjør menneskekroppen er eukaryote.

Til tross for mangfoldet av former, er organiseringen av celler i alle levende organismer underlagt vanlige strukturelle prinsipper.

Innholdet i cellen er skilt fra miljøet av plasmamembranen, eller plasmalemma. Inne i cellen er fylt med cytoplasma, der ulike organeller og cellulære inneslutninger er lokalisert, samt genetisk materiale i form av et DNA-molekyl. Hvert organell i cellen utfører sin egen spesielle funksjon, og sammen bestemmer de den vitale aktiviteten til cellen som helhet.

Prokaryot celle

Strukturen til en typisk prokaryot celle: kapsel, celleveggen, plasmalemma, cytoplasma,ribosomer, plasmid, drakk, flagellum,nukleoid.

Prokaryoter (fra lat. pro- før, før og gresk κάρῠον - kjerne, nøtt) - organismer som, i motsetning til eukaryoter, ikke har en dannet cellekjerne og andre indre membranorganeller (med unntak av flate tanker i fotosyntetiske arter, for eksempel, cyanobakterier). Et enkelt stort sirkulært (i noen arter lineært) dobbelttrådet molekyl DNA, som inneholder hoveddelen av cellens genetiske materiale (det såkalte nukleoid) danner ikke et kompleks med proteiner - histoner(såkalt kromatin). Prokaryoter inkluderer bakterie, gjelder også cyanobakterier(blågrønnalger), og arkea. Etterkommerne av prokaryote celler er organeller eukaryote celler - mitokondrier Og plastider. Hovedinnholdet i cellen, som fyller hele volumet, er viskøs granulær cytoplasma.

Eukaryot celle

Eukaryoter er organismer som, i motsetning til prokaryoter, har en cellulær struktur kjerne, avgrenset fra cytoplasmaet av kjernekonvolutten. Det genetiske materialet er inneholdt i flere lineære dobbelttrådete DNA-molekyler (avhengig av typen organisme, kan antallet per kjerne variere fra to til flere hundre), festet fra innsiden til cellekjernens membran og dannes i den enorme flertall (unntatt dinoflagellater) kompleks med proteiner- histoner, kalt kromatin. Eukaryote celler har et system av indre membraner som i tillegg til kjernen danner en rekke andre organoider (endoplasmatisk retikulum, Golgi-apparatet og så videre.). I tillegg har de aller fleste permanent intracellulært symbionter-prokaryoter - mitokondrier, og i alger og planter - også plastider.

Strukturen til en eukaryot celle

Skjematisk fremstilling av en dyrecelle. (Ved å klikke på et av navnene på komponentdelene i cellen, kommer du til den tilsvarende artikkelen.)

Overflatekompleks av en dyrecelle

Består av glykokalyxen, plasmalemmaet og det underliggende kortikale laget. cytoplasma. Plasmamembranen kalles også plasmalemma, cellens ytre membran. Dette er en biologisk membran, omtrent 10 nanometer tykk. Gir først og fremst en avgrensende funksjon i forhold til miljøet utenfor cellen. I tillegg opptrer hun transportfunksjon. Cellen kaster ikke bort energi for å opprettholde integriteten til membranen: molekylene holdes sammen etter samme prinsipp som fettmolekylene holdes sammen - hydrofobisk Det er termodynamisk mer fordelaktig at deler av molekyler befinner seg i umiddelbar nærhet til hverandre. Glykokalyxen er molekyler av oligosakkarider, polysakkarider, glykoproteiner og glykolipider "forankret" i plasmalemmaet. Glykokalyxen utfører reseptor- og markørfunksjoner. Plasmamembran dyr celler består hovedsakelig av fosfolipider og lipoproteiner ispedd proteinmolekyler, spesielt, overflateantigener og reseptorer. I det kortikale (ved siden av plasmamembranen) laget av cytoplasmaet er det spesifikke cytoskjelettelementer - aktinmikrofilamenter ordnet på en bestemt måte. Den viktigste og viktigste funksjonen til det kortikale laget (cortex) er pseudopodiale reaksjoner: utstøting, feste og sammentrekning av pseudopodia. I dette tilfellet blir mikrofilamentene omorganisert, forlenget eller forkortet. Formen på cellen (for eksempel tilstedeværelsen av mikrovilli) avhenger også av strukturen til cytoskjelettet til det kortikale laget.

Den mest åpenbare Forskjellen mellom prokaryoter og eukaryoter er at sistnevnte har en kjerne, som gjenspeiles i navnene på disse gruppene: "karyo" er oversatt fra gammelgresk som kjerne, "pro" - før, "eu" - bra. Derfor er prokaryoter prenukleære organismer, eukaryoter er nukleære.

Dette er imidlertid langt fra den eneste og kanskje ikke hovedforskjellen mellom prokaryote organismer og eukaryoter. Prokaryote celler har ikke membranorganeller i det hele tatt.(med sjeldne unntak) - mitokondrier, kloroplaster, Golgi-kompleks, endoplasmatisk retikulum, lysosomer. Deres funksjoner utføres av utvekster (invaginasjoner) av cellemembranen, på hvilke ulike pigmenter og enzymer er plassert som sikrer vitale prosesser.

Prokaryoter har ikke kromosomene som er karakteristiske for eukaryoter. Deres viktigste genetiske materiale er nukleoid, vanligvis formet som en ring. I eukaryote celler er kromosomer komplekser av DNA og histonproteiner (lek viktig rolle i DNA-emballasje). Disse kjemiske kompleksene kalles kromatin. Nukleoiden til prokaryoter inneholder ikke histoner, og RNA-molekylene knyttet til den gir den sin form.

Eukaryote kromosomer finnes i kjernen. Hos prokaryoter er nukleoidet lokalisert i cytoplasmaet og er vanligvis festet på ett sted til cellemembranen.

I tillegg til nukleoiden har prokaryote celler forskjellige mengder plasmider- nukleoider betydelig mindre i størrelse enn den viktigste.

Antall gener i nukleoiden til prokaryoter er en størrelsesorden mindre enn i kromosomer. Eukaryoter har mange gener som utfører en regulerende funksjon i forhold til andre gener. Dette gjør at eukaryote celler fra en flercellet organisme som inneholder den samme genetiske informasjonen kan spesialisere seg; ved å endre stoffskiftet, reagere mer fleksibelt på endringer i ytre og Internt miljø. Strukturen til genene er også annerledes. I prokaryoter er gener i DNA ordnet i grupper som kalles operoner. Hver operon er transkribert som en enkelt enhet.

Det er også forskjeller mellom prokaryoter og eukaryoter i prosessene for transkripsjon og translasjon. Det viktigste er at i prokaryote celler kan disse prosessene skje samtidig på ett molekyl av messenger (budbringer) RNA: mens det fortsatt syntetiseres på DNA, "sitter" ribosomer allerede i den ferdige enden og syntetiserer protein. I eukaryote celler gjennomgår mRNA såkalt modning etter transkripsjon. Og først etter det kan protein syntetiseres på den.

Ribosomene til prokaryoter er mindre (sedimentasjonskoeffisient 70S) enn de til eukaryoter (80S). Antallet proteiner og RNA-molekyler i de ribosomale underenhetene varierer. Det skal bemerkes at ribosomene (så vel som arvematerialet) til mitokondrier og kloroplaster ligner på prokaryoter, noe som kan indikere deres opprinnelse fra eldgamle prokaryote organismer som havnet inne i vertscellen.

Prokaryoter er vanligvis preget av en mer kompleks struktur av skallene deres. I tillegg til den cytoplasmatiske membranen og celleveggen har de også en kapsel og andre strukturer, avhengig av typen prokaryot organisme. Celleveggen utfører en støttefunksjon og hindrer penetrering skadelige stoffer. Bakteriecelleveggen inneholder murein (et glykopeptid). Blant eukaryoter har planter en cellevegg (hovedkomponenten er cellulose), og sopp har kitin.

Prokaryote celler deler seg ved binær fisjon. De har det er ingen komplekse prosesser for celledeling (mitose og meiose), karakteristisk for eukaryoter. Selv om nukleoiden dobles før deling, akkurat som kromatin i kromosomer. I Livssyklus Hos eukaryoter er det en veksling av diploide og haploide faser. I dette tilfellet dominerer vanligvis den diploide fasen. I motsetning til dem har ikke prokaryoter dette.

Eukaryote celler varierer i størrelse, men de er uansett betydelig større enn prokaryote celler (ti titalls ganger).

Næringsstoffer kommer kun inn i prokaryote celler gjennom osmose. I eukaryote celler kan i tillegg fago- og pinocytose («fangst» av mat og væske ved hjelp av cytoplasmatisk membran) også observeres.

Generelt ligger forskjellen mellom prokaryoter og eukaryoter i den klart mer komplekse strukturen til sistnevnte. Det antas at prokaryote celler oppsto gjennom abiogenese (langsiktig kjemisk utvikling under forholdene til den tidlige jorden). Eukaryoter dukket senere opp fra prokaryoter, gjennom deres forening (symbiotiske og også kimære hypoteser) eller utviklingen av individuelle representanter (invaginasjonshypotese). Kompleksiteten til eukaryote celler tillot dem å organisere en flercellet organisme og, i evolusjonsprosessen, gi alt det grunnleggende mangfoldet av liv på jorden.

Tabell over forskjeller mellom prokaryoter og eukaryoter

Skilt Prokaryoter Eukaryoter
Cellekjernen Nei Spise
Membranorganeller Nei. Deres funksjoner utføres av invaginasjoner av cellemembranen, hvor pigmenter og enzymer er plassert. Mitokondrier, plastider, lysosomer, ER, Golgi-kompleks
Cellemembraner Mer komplisert, det er forskjellige kapsler. Celleveggen er laget av murein. Hovedkomponenten i celleveggen er cellulose (i planter) eller kitin (i sopp). Dyreceller har ikke cellevegg.
Genetisk materiale Betydelig mindre. Det er representert av en nukleoid og plasmider, som har en ringform og er lokalisert i cytoplasmaet. Mengden arvelig informasjon er betydelig. Kromosomer (består av DNA og proteiner). Diploidi er karakteristisk.
Inndeling Binær celledeling. Det er mitose og meiose.
Flercellethet Ikke typisk for prokaryoter. De er representert av både encellede og flercellede former.
Ribosomer Mindre Større
Metabolisme Mer mangfoldig (heterotrofer, fotosyntetisk og kjemosyntetisk forskjellige måter autotrofer; anaerob og aerob respirasjon). Autotrofi forekommer bare i planter på grunn av fotosyntese. Nesten alle eukaryoter er aerobe.
Opprinnelse Fra livløs natur i ferd med kjemisk og prebiologisk evolusjon. Fra prokaryoter i ferd med deres biologiske evolusjon.

Alle levende organismer kan klassifiseres i en av to grupper (prokaryoter eller eukaryoter) avhengig av den grunnleggende strukturen til cellene deres. Prokaryoter er levende organismer som består av celler som ikke har cellekjerne og membranorganeller. Eukaryoter er levende organismer som inneholder en kjerne og membranorganeller.

Cellen er den grunnleggende komponenten i vår moderne definisjon liv og levende vesener. Celler blir sett på som de grunnleggende byggesteinene i livet og brukes til å definere hva det vil si å være "levende".

La oss se på én definisjon av liv: «Levende ting er kjemiske organisasjoner sammensatt av celler og i stand til å reprodusere» (Keaton, 1986). Denne definisjonen er basert på to teorier - celleteori og teorier om biogenese. ble først foreslått på slutten av 1830-tallet av de tyske vitenskapsmennene Matthias Jakob Schleiden og Theodor Schwann. De hevdet at alle levende ting er laget av celler. Teorien om biogenese, foreslått av Rudolf Virchow i 1858, sier at alle levende celler oppstår fra eksisterende (levende) celler og ikke kan oppstå spontant fra ikke-levende materie.

Cellekomponenter er innelukket i en membran som fungerer som en barriere mellom verden utenfor og interne komponenter i cellen. Cellemembran- en selektiv barriere, som betyr at den tillater passasje av visse kjemikalier som opprettholder balansen som er nødvendig for cellefunksjonen.

Cellemembranen regulerer bevegelsen kjemiske substanser fra celle til celle på følgende måter:

  • diffusjon (tendensen til molekyler av et stoff til å minimere konsentrasjonen, det vil si bevegelsen av molekyler fra et område med høyere konsentrasjon mot et område med lavere til konsentrasjonen utjevnes);
  • osmose (bevegelsen av løsemiddelmolekyler gjennom en delvis permeabel membran for å utjevne konsentrasjonen av et oppløst stoff som ikke er i stand til å bevege seg gjennom membranen);
  • selektiv transport (ved bruk av membrankanaler og pumper).

Prokaryoter er organismer som består av celler som ikke har en cellekjerne eller noen membranbundne organeller. Dette betyr at arvestoffet DNA i prokaryoter ikke er bundet i kjernen. I tillegg er DNAet til prokaryoter mindre strukturert enn det til eukaryoter. I prokaryoter er DNA enkeltkrets. Eukaryot DNA er organisert i kromosomer. De fleste prokaryoter består av kun én celle (encellet), men det er noen få som er flercellede. Forskere deler prokaryoter inn i to grupper: og.

En typisk prokaryot celle inkluderer:

  • plasma (celle) membran;
  • cytoplasma;
  • ribosomer;
  • flagella og pili;
  • nukleoid;
  • plasmider;

Eukaryoter

Eukaryoter er levende organismer hvis celler inneholder en kjerne og membranorganeller. Hos eukaryoter er arvestoffet lokalisert i kjernen, og DNA er organisert i kromosomer. Eukaryote organismer kan være encellede eller flercellede. er eukaryoter. Eukaryoter inkluderer også planter, sopp og protozoer.

En typisk eukaryot celle inkluderer:

  • nukleolus;

I vår artikkel vil vi se på strukturen til prokaryoter og eukaryoter. Disse organismene varierer betydelig i deres organisasjonsnivå. Og grunnen til dette er særegenhetene ved strukturen til genetisk informasjon.

Funksjoner av strukturen til prokaryote celler

Prokaryoter er alle levende organismer hvis celler ikke inneholder en kjerne. Av de fem moderne representantene er det bare én som tilhører dem - bakterier. Prokaryotene hvis struktur vi vurderer inkluderer også representanter for blågrønne alger og arkea.

Til tross for fraværet av en dannet kjerne i cellene deres, inneholder de genetisk materiale. Dette tillater lagring og overføring av arvelig informasjon, men begrenser mangfoldet av metoder for reproduksjon. Alle prokaryoter formerer seg ved å dele cellene sine i to. De er ikke i stand til mitose og meiose.

Strukturen til prokaryoter og eukaryoter

De strukturelle egenskapene til prokaryoter og eukaryoter som skiller dem er ganske betydelige. I tillegg til strukturen til arvematerialet, gjelder dette også mange organeller. Eukaryoter, som inkluderer planter, sopp og dyr, inneholder mitokondrier, Golgi-komplekset, endoplasmatisk retikulum, mange plastider. Prokaryoter har dem ikke. Celleveggen som begge har er forskjellig kjemisk oppbygning. I bakterier inneholder den komplekse karbohydrater pektin eller murein, mens det i planter er basert på cellulose, og i sopp er det kitin.

Oppdagelseshistorie

De strukturelle egenskapene og funksjonen til prokaryoter ble kjent for forskere først på 1600-tallet. Og dette til tross for at disse skapningene har eksistert på planeten siden starten. I 1676 ble de først undersøkt gjennom et optisk mikroskop av skaperen, Antonie van Leeuwenhoek. Som alle mikroskopiske organismer, kalte forskeren dem "dyredyr". Begrepet "bakterier" dukket opp først på begynnelsen av 1800-tallet. Det ble foreslått av den berømte tyske naturforskeren Christian Ehrenberg. Konseptet med "prokaryoter" oppsto senere, under epoken med opprettelsen av elektronmikroskopet. Dessuten etablerte forskere til å begynne med faktumet om forskjeller i strukturen til det genetiske apparatet til cellene til forskjellige skapninger. E. Chatton i 1937 foreslo å forene organismer på dette grunnlaget i to grupper: pro- og eukaryoter. Denne inndelingen eksisterer fortsatt i dag. I andre halvdel av 1900-tallet ble det oppdaget en forskjell blant prokaryotene selv: arkea og bakterier.

Funksjoner ved overflateapparatet

Overflateapparatet til prokaryoter består av en membran og en cellevegg. Hver av disse delene har sine egne egenskaper. Membranen deres er dannet av et dobbelt lag av lipider og proteiner. Prokaryoter, hvis struktur er ganske primitiv, har to typer celleveggstruktur. I gram-positive bakterier består den således hovedsakelig av peptidoglykan, har en tykkelse på opptil 80 nm og passer tett til membranen. Karakteristisk trekk Denne strukturen skyldes også tilstedeværelsen av porer i den, gjennom hvilke en rekke molekyler trenger inn. Celleveggen til gramnegative bakterier er veldig tynn – opptil maksimalt 3 nm. Den passer ikke tett til membranen. Noen representanter for prokaryoter har også en slimete kapsel på utsiden. Det beskytter organismer mot å tørke ut, mekanisk skade, skaper en ekstra osmotisk barriere.

Organeller av prokaryoter

Cellestrukturen til prokaryoter og eukaryoter har sine egne betydelige forskjeller, som først og fremst ligger i nærvær av visse organeller. Disse permanente strukturene bestemmer utviklingsnivået til organismer som helhet. Prokaryoter mangler de fleste av dem. Proteinsyntese i disse cellene skjer i ribosomer. Akvatiske prokaryoter inneholder aerosomer. Dette er gasshulrom som gir oppdrift og regulerer graden av nedsenking av organismer. Bare prokaryote celler inneholder mesosomer. Disse foldene av den cytoplasmatiske membranen oppstår kun under bruk kjemiske metoder fiksering under forberedelse til mikroskopi. Organellene for bevegelse av bakterier og arkea er flimmerhår eller flageller. Og festing til underlaget utføres av pili. Disse strukturene dannet av proteinsylindere kalles også villi og fimbriae.

Hva er en nukleoid

Men den viktigste forskjellen er strukturen til genet til prokaryoter og eukaryoter. alle disse organismene har. Hos eukaryoter er den plassert inne i den dannede kjernen. Denne dobbeltmembranorganellen har sin egen matrise, kalt nukleoplasma, konvolutt og kromatin. Her utføres ikke bare lagring av genetisk informasjon, men også syntese av RNA-molekyler. I nukleolene dannes deretter underenheter av ribosomer fra dem - organeller som er ansvarlige for proteinsyntese.

Strukturen til prokaryote gener er enklere. Deres arvelige materiale er representert av nukleoid- eller kjerneområdet. DNA i prokaryoter er ikke pakket inn i kromosomer, men har en lukket sirkulær struktur. Nukleoidet inkluderer også RNA og proteinmolekyler. Sistnevnte funksjoner ligner eukaryote histoner. De er involvert i DNA-duplisering, RNA-syntese, restaurering kjemisk struktur og nukleinsyre bryter.

Funksjoner ved livet

Prokaryoter, hvis struktur ikke er veldig kompleks, utfører ganske komplekse prosesser livsaktivitet. Dette er ernæring, pust, reproduksjon av sitt eget slag, bevegelse, metabolisme... Og bare én mikroskopisk celle, hvis størrelse varierer fra opptil 250 mikron, er i stand til alt dette! Så vi kan bare snakke om primitivitet relativt.

De strukturelle egenskapene til prokaryoter bestemmer også mekanismene for deres fysiologi. For eksempel er de i stand til å skaffe energi på tre måter. Den første er gjæring. Det utføres av noen bakterier. Denne prosessen er basert på redoksreaksjoner, hvor ATP-molekyler syntetiseres. Dette er en kjemisk forbindelse som, når den brytes ned, frigjør energi i flere stadier. Derfor er det ikke for ingenting at det kalles et "cellulært batteri". På følgende måte puster. Essensen av denne prosessen er oksidasjon organisk materiale. Noen prokaryoter er i stand til fotosyntese. Eksempler på disse er blågrønnalger og alger, som inneholder plastider i cellene sine. Men archaea er i stand til klorofyllfri fotosyntese. Under denne prosessen blir ikke karbondioksid fikset, men ATP-molekyler dannes direkte. Så i hovedsak er dette ekte fotofosforylering.

Strømtype

Former for reproduksjon

Prokaryoter, hvis struktur er representert av en celle, formerer seg ved å dele den i to deler eller ved å spire. Denne funksjonen skyldes også deres struktur.Prosessen med binær fisjon innledes med dobling, eller DNA-replikasjon. I dette tilfellet, molekylet nukleinsyre først avvikles, hvoretter hver tråd dupliseres. De resulterende kromosomene divergerer til polene. Cellene øker i størrelse, en innsnevring dannes mellom dem, og deretter skjer deres endelige separasjon. Noen bakterier er også i stand til å danne celler aseksuell reproduksjon- tvist.

Bakterier og arkea: karakteristiske trekk

I lang tid var archaea, sammen med bakterier, representanter for kongeriket Drobyanka. Faktisk har de mange lignende strukturelle funksjoner. Dette er først og fremst størrelsen og formen på cellene deres. Biokjemiske studier har imidlertid vist at de har en rekke likheter med eukaryoter. Dette er naturen til enzymer, under påvirkning av hvilke prosessene for syntese av RNA og proteinmolekyler oppstår.

Archaea har mestret nesten alle habitater. De er spesielt forskjellige i sammensetningen av plankton. Opprinnelig ble alle arkea klassifisert som ekstremofile, siden de er i stand til å leve i varme kilder, i reservoarer med høy saltholdighet og på dyp med betydelig trykk.

Betydningen av prokaryoter i naturen og menneskelivet

Rollen til prokaryoter i naturen er betydelig. Først av alt er de de første levende organismene som oppsto på planeten. Forskere har funnet ut at bakterier og arkea oppsto for rundt 3,5 milliarder år siden. Teorien om symbiogenese antyder at noen organeller av eukaryote celler også stammer fra dem. Spesielt, vi snakker om om plastider og mitokondrier.

Mange prokaryoter finner sin anvendelse innen bioteknologi for å oppnå medisiner, antibiotika, enzymer, hormoner, gjødsel, ugressmidler. Mennesket har lenge brukt nyttige funksjoner melkesyrebakterier for produksjon av ost, kefir, yoghurt og fermenterte produkter. Ved hjelp av disse organismene renses vannforekomster og jord og anrikes malmer av ulike metaller. Bakterier danner tarmmikrofloraen til mennesker og mange dyr. Sammen med archaea utfører de syklusen til mange stoffer: nitrogen, jern, svovel, hydrogen.

På den annen side er mange bakterier årsaken farlige sykdommer, regulerer antallet mange arter av planter og dyr. Disse inkluderer pest, syfilis, kolera, miltbrann, difteri.

Så prokaryoter er organismer hvis celler mangler en dannet kjerne. Deres genetiske materiale er representert av en nukleoid, bestående av et sirkulært DNA-molekyl. Fra moderne organismer Prokaryoter inkluderer bakterier og archaea.