organelle komórkowe. Struktura i funkcje

Prokarionty to najstarsze organizmy, które tworzą niezależne królestwo. Prokarionty obejmują bakterie, niebiesko-zielone „algi” i wiele innych małych grup.

Komórki prokariotyczne nie mają, w przeciwieństwie do eukariontów, dobrze uformowanego jądra komórkowego i innych organelli błony wewnętrznej (z wyjątkiem płaskich cystern w gatunkach fotosyntezy, na przykład w sinicach). Jedyna duża kolista (u niektórych gatunków - liniowa) dwuniciowa cząsteczka DNA, która zawiera główną część materiału genetycznego komórki (tzw. nukleoid) nie tworzy kompleksu z białkami histonowymi (tzw. chromatyną). ). Prokarionty obejmują bakterie, w tym cyjanobakterie (niebiesko-zielone algi). Mogą również warunkowo zawierać trwałe wewnątrzkomórkowe symbionty komórek eukariotycznych - mitochondria i plastydy.

Eukarionty (eukarionty) (z greckiego eu - dobry, całkowicie i karion - jądro) - organizmy, które w przeciwieństwie do prokariontów mają uformowane jądro komórkowe, oddzielone od cytoplazmy błoną jądrową. Materiał genetyczny zamknięty jest w kilku liniowych dwuniciowych cząsteczkach DNA (w zależności od rodzaju organizmów ich liczba w jądrze może wahać się od dwóch do kilkuset), przyczepionych od wewnątrz do błony jądra komórkowego i tworzących się na większość (z wyjątkiem bruzdnic) kompleks z białkami histonowymi, zwany chromatyną. Komórki eukariotyczne mają system błon wewnętrznych, które oprócz jądra tworzą szereg innych organelli (siatka endoplazmatyczna, aparat Golgiego itp.). Ponadto zdecydowana większość ma trwałe wewnątrzkomórkowe symbionty-prokarionty - mitochondria, a glony i rośliny również mają plastydy.

2. Komórki eukariotyczne. Struktura i funkcje

Eukarionty obejmują rośliny, zwierzęta, grzyby.

Komórki zwierzęce nie mają ściany komórkowej. Jest reprezentowany przez nagiego protoplastę. Warstwa graniczna komórki zwierzęcej - glikokaliks - to górna warstwa błony cytoplazmatycznej, "wzmocniona" przez cząsteczki polisacharydów, które są częścią substancji międzykomórkowej.

Mitochondria złożyły cristae.

Komórki zwierzęce mają centrum komórkowe składające się z dwóch centrioli. Sugeruje to, że każda komórka zwierzęca jest potencjalnie zdolna do podziału.

Włączenie do komórki zwierzęcej ma postać ziaren i kropli (białka, tłuszcze, glikogen węglowodanowy), końcowych produktów przemiany materii, kryształów soli, barwników.

W komórkach zwierzęcych mogą występować wakuole kurczliwe, trawienne, wydalnicze o małych rozmiarach.

W komórkach nie ma plastydów, wtrąceń w postaci ziaren skrobi, dużych wakuoli wypełnionych sokiem.

3. Porównanie komórek prokariotycznych i eukariotycznych

Przez długi czas najważniejszą różnicą między eukariontami a prokariotami była obecność dobrze uformowanych organelli jądra i błony. Jednak w latach 70. i 80. XX wieku stało się jasne, że jest to tylko konsekwencja głębszych różnic w organizacji cytoszkieletu. Przez pewien czas uważano, że cytoszkielet jest charakterystyczny tylko dla eukariontów, ale już w połowie lat 90. XX wieku. białka homologiczne do głównych białek cytoszkieletu eukariotycznego zostały również znalezione u bakterii. (Tabela 16).

To właśnie obecność specjalnie ułożonego cytoszkieletu umożliwia eukariontom tworzenie systemu ruchomych organelli błony wewnętrznej. Ponadto cytoszkielet pozwala na endo- i egzocytozę (przyjmuje się, że to w wyniku endocytozy w komórkach eukariotycznych pojawiły się symbionty wewnątrzkomórkowe, w tym mitochondria i plastydy). Inną ważną funkcją cytoszkieletu eukariotycznego jest zapewnienie podziału jądra (mitoza i mejoza) i ciała (cytotomia) komórki eukariotycznej (podział komórek prokariotycznych jest zorganizowany w prostszy sposób). Różnice w budowie cytoszkieletu wyjaśniają również inne różnice między pro- i eukariotami. Na przykład stałość i prostota form komórek prokariotycznych oraz znaczne zróżnicowanie formy i możliwość jej zmiany w komórkach eukariotycznych, a także stosunkowo duży rozmiar tych ostatnich.

Tak więc wielkość komórek prokariotycznych wynosi średnio 0,5 - 5 mikronów, rozmiary komórek eukariotycznych - średnio od 10 do 50 mikronów. Ponadto tylko wśród eukariontów można spotkać komórki prawdziwie gigantyczne, takie jak masywne jaja rekinów czy strusi (w ptasim jajku całe żółtko to jedno wielkie jajo), neurony dużych ssaków, których procesy wzmocnione cytoszkieletem, może osiągnąć dziesiątki centymetrów długości.

W swojej strukturze organizmy mogą być jednokomórkowe i wielokomórkowe. Prokarionty są głównie jednokomórkowe, z wyjątkiem niektórych sinic i promieniowców. Wśród eukariontów strukturę jednokomórkową mają pierwotniaki, szereg grzybów i niektóre glony. Wszystkie inne formy są wielokomórkowe. Uważa się, że pierwsze żywe organizmy na Ziemi były jednokomórkowe.

Komórka jest podstawową jednostką struktury i życia wszystkich żywy organizmy(Oprócz wirusy, które często określa się mianem bezkomórkowych form życia), które posiadają własny metabolizm, są zdolne do samodzielnego istnienia, samoreprodukcji i rozwoju. Wszystkie żywe organizmy jako wielokomórkowe Zwierząt, rośliny oraz grzyby, składają się z wielu komórek lub tyleż pierwotniaki oraz bakteria, są Jednokomórkowe organizmy. Dział biologii zajmujący się strukturą i funkcją komórek nazywa się cytologia. Ostatnio przyjęło się również mówić o biologii komórki lub biologii komórki.

Różnice między komórkami roślinnymi i zwierzęcymi

Charakterystyka ogólna 1. Jedność układów strukturalnych – cytoplazma i jądro. 2. Podobieństwo procesów przemiany materii i energii. 3. Jedność zasady kodeksu dziedzicznego. 4. Uniwersalna struktura membrany. 5. Jedność składu chemicznego. 6. Podobieństwo procesu podziału komórek.

struktura komórkowa

Wszystkie formy życia komórkowego na Ziemi można podzielić na dwa królestwa na podstawie struktury ich komórek składowych:

prokarionty (przedjądrowe) - prostsze w budowie i powstałe wcześniej w procesie ewolucji;

eukarionty (jądrowe) - bardziej złożone, powstały później. Komórki tworzące ludzkie ciało są eukariotyczne.

Pomimo różnorodności form, organizacja komórek wszystkich żywych organizmów podlega jednolitym zasadom budowy.

Zawartość komórki jest oddzielona od środowiska błoną plazmatyczną lub plazmalemmą. Wewnątrz komórki znajduje się cytoplazma, która zawiera różne organelle i wtrącenia komórkowe, a także materiał genetyczny w postaci cząsteczki DNA. Każda z organelli komórki pełni swoją specjalną funkcję i razem wszystkie określają żywotną aktywność komórki jako całości.

komórka prokariotyczna

Struktura typowej komórki prokariotycznej: kapsuła, Ściana komórkowa, plazma, cytoplazma,rybosomy, plazmid, pił, rozłóg,nukleoid.

prokariota (z łac. zawodowiec- przed, przed i grecki κάρῠον - jądro, orzech) - organizmy, które w przeciwieństwie do eukariontów nie mają uformowanego jądra komórkowego i innych organelli błony wewnętrznej (z wyjątkiem płaskich zbiorników w gatunkach fotosyntetycznych, na przykład w cyjanobakteria). Jedyna duża okrągła (u niektórych gatunków - liniowa) dwuniciowa cząsteczka DNA, który zawiera większość materiału genetycznego komórki (tzw nukleoid) nie tworzy kompleksu z białkami- histony(tak zwany chromatyna). Prokariota są bakteria, włącznie z cyjanobakteria(niebieskozielone algi) i archeony. Potomkami komórek prokariotycznych są organelle komórki eukariotyczne - mitochondria oraz plastydy. Główną zawartością komórki, która wypełnia całą jej objętość, jest lepka ziarnista cytoplazma.

komórka eukariotyczna

Eukarionty to organizmy, które w przeciwieństwie do prokariontów mają strukturę komórkową. rdzeń oddzielone od cytoplazmy przez otoczkę jądrową. Materiał genetyczny zamknięty jest w kilku liniowych dwuniciowych cząsteczkach DNA (w zależności od rodzaju organizmów ich liczba w jądrze może wahać się od dwóch do kilkuset), przyczepionych od wewnątrz do błony jądra komórkowego i tworzących się na większość (z wyjątkiem bruzdnice) kompleks z białkami- histony, nazywa chromatyna. Komórki eukariotyczne mają system błon wewnętrznych, które oprócz jądra tworzą szereg innych organelle (retikulum endoplazmatyczne, Aparat Golgiego itd.). Ponadto zdecydowana większość ma trwałe wewnątrzkomórkowe symbionty- prokariota - mitochondria, a w glonach i roślinach - również plastydy.

Struktura komórki eukariotycznej

Schematyczne przedstawienie komórki zwierzęcej. (Kiedy klikniesz na dowolną nazwę składników komórki, zostaniesz przeniesiony do odpowiedniego artykułu.)

Kompleks powierzchni komórek zwierzęcych

Składa się z glikokaliksu, plazmalemmy i leżącej poniżej warstwy korowej cytoplazma. Błona plazmatyczna jest również nazywana plazmalemą, zewnętrzną błoną komórkową. To biologiczna membrana o grubości około 10 nanometrów. Pełni przede wszystkim funkcję wyznaczania granic w stosunku do środowiska zewnętrznego względem komórki. Ponadto wykonuje funkcja transportowa. Komórka nie marnuje energii na utrzymanie integralności błony: cząsteczki są utrzymywane zgodnie z tą samą zasadą, dzięki której cząsteczki tłuszczu są utrzymywane razem - hydrofobowy Z punktu widzenia termodynamicznego korzystniejsze jest, aby części cząsteczek znajdowały się blisko siebie. Glikokaliks jest zakotwiczoną w osoczu cząsteczką oligosacharydu, polisacharydu, glikoproteiny i glikolipidu. Glikokaliks pełni funkcje receptora i markera. błona plazmatyczna Zwierząt komórki składają się głównie z fosfolipidów i lipoprotein przeplatanych cząsteczkami białek, w szczególności antygenami powierzchniowymi i receptorami. W warstwie korowej (przyległej do błony komórkowej) cytoplazmy znajdują się specyficzne elementy cytoszkieletu - mikrofilamenty aktynowe uporządkowane w określony sposób. Główną i najważniejszą funkcją warstwy korowej (kory) są reakcje pseudopodialne: wyrzucenie, przyczepienie i skurcz pseudopodiów. W tym przypadku mikrofilamenty są przestawiane, wydłużane lub skracane. Kształt komórki zależy również od struktury cytoszkieletu warstwy korowej (na przykład obecność mikrokosmków).

Najbardziej oczywiste Różnica między prokariontami a eukariotami polega na tym, że te ostatnie mają jądro, co znajduje odzwierciedlenie w nazwie tych grup: „karyo” jest tłumaczone ze starożytnej greki jako rdzeń, „pro” - przed, „eu” - dobrze. Stąd prokarionty są organizmami przedjądrowymi, eukarionty są jądrowe.

Nie jest to jednak jedyna i być może nie główna różnica między organizmami prokariotycznymi a eukariotami. W komórkach prokariotycznych w ogóle nie ma organelli błonowych.(z rzadkimi wyjątkami) - mitochondria, chloroplasty, kompleks Golgiego, retikulum endoplazmatyczne, lizosomy. Ich funkcje pełnią wyrostki (inwazje) błony komórkowej, na których znajdują się różne pigmenty i enzymy, które zapewniają procesy życiowe.

Prokariota nie mają chromosomów eukariotycznych. Ich głównym materiałem genetycznym jest nukleoid zwykle w formie pierścienia. W komórkach eukariotycznych chromosomy są kompleksami DNA i białek histonowych (odgrywają ważną rolę w pakowaniu DNA). Te kompleksy chemiczne nazywają się chromatyna. Nukleoid prokariontów nie zawiera histonów, a związane z nim cząsteczki RNA nadają mu kształt.

Chromosomy eukariotyczne znajdują się w jądrze. U prokariontów nukleoid znajduje się w cytoplazmie i jest zwykle przymocowany w jednym miejscu do błony komórkowej.

Oprócz nukleoidu komórki prokariotyczne mają inną ilość plazmid- nukleoidy o znacznie mniejszym rozmiarze niż główny.

Liczba genów w nukleoidzie prokariontów jest o rząd wielkości mniejsza niż w chromosomach. Eukarionty mają wiele genów, które pełnią funkcję regulacyjną w stosunku do innych genów. Umożliwia to specjalizację komórek eukariotycznych organizmu wielokomórkowego, zawierających tę samą informację genetyczną; zmieniając swój metabolizm, elastyczniej reaguj na zmiany w środowisku zewnętrznym i wewnętrznym. Inna jest również struktura genów. U prokariontów geny w DNA są ułożone w grupy - operony. Każdy operon jest transkrybowany jako pojedyncza jednostka.

Istnieją również różnice między prokariontami i eukariotami w procesach transkrypcji i translacji. Najważniejsze jest to, że w komórkach prokariotycznych procesy te mogą przebiegać jednocześnie na jednej cząsteczce matrycowego (informacyjnego) RNA: podczas gdy jest on jeszcze syntetyzowany na DNA, rybosomy już „siedzą” na swoim końcu i syntetyzują białko. W komórkach eukariotycznych mRNA po transkrypcji ulega tzw. dojrzewaniu. I dopiero potem można na nim zsyntetyzować białko.

Rybosomy prokariontów są mniejsze (współczynnik sedymentacji 70S) niż eukariontów (80S). Liczba białek i cząsteczek RNA w składzie podjednostek rybosomów jest różna. Należy zauważyć, że rybosomy (a także materiał genetyczny) mitochondriów i chloroplastów są podobne do prokariotów, co może wskazywać na ich pochodzenie od dawnych organizmów prokariotycznych, które znajdowały się wewnątrz komórki gospodarza.

Prokarionty zwykle różnią się bardziej złożoną strukturą muszli. Oprócz błony cytoplazmatycznej i ściany komórkowej mają również torebkę i inne formacje, w zależności od rodzaju organizmu prokariotycznego. Ściana komórkowa pełni funkcję wspierającą i zapobiega przenikaniu szkodliwych substancji. Ściana komórkowa bakterii zawiera mureinę (glikopeptyd). Wśród eukariontów rośliny mają ścianę komórkową (jej głównym składnikiem jest celuloza), grzyby mają chitynę.

Komórki prokariotyczne dzielą się przez rozszczepienie binarne. Oni mają nie ma skomplikowanych procesów podziału komórek (mitozy i mejozy) charakterystyczne dla eukariontów. Chociaż przed podziałem nukleoid podwaja się, podobnie jak chromatyna w chromosomach. W cyklu życiowym eukariontów obserwuje się naprzemienne fazy diploidalne i haploidalne. W tym przypadku zwykle dominuje faza diploidalna. W przeciwieństwie do nich prokariota tego nie mają.

Komórki eukariotyczne różnią się wielkością, ale w każdym razie są znacznie większe niż komórki prokariotyczne (dziesiątki razy).

Składniki odżywcze dostają się do komórek prokariontów tylko za pomocą osmozy. W komórkach eukariotycznych dodatkowo można zaobserwować fago- i pinocytozę („wychwytywanie” pokarmu i płynu za pomocą błony cytoplazmatycznej).

Ogólnie rzecz biorąc, różnica między prokariontami a eukariotami polega na wyraźnie bardziej złożonej strukturze tych ostatnich. Uważa się, że komórki typu prokariotycznego powstały w wyniku abiogenezy (długotrwała ewolucja chemiczna w warunkach wczesnej Ziemi). Eukarionty pojawiły się później z prokariontów, łącząc je (hipotezy symbiotyczne, a także chimeryczne) lub ewoluując poszczególnych przedstawicieli (hipoteza inwazji). Złożoność komórek eukariotycznych pozwoliła im zorganizować organizm wielokomórkowy w procesie ewolucji, aby zapewnić całą podstawową różnorodność życia na Ziemi.

Tabela różnic między prokariontami i eukariotami

Wszystkie żywe organizmy można zaliczyć do jednej z dwóch grup (prokariontów lub eukariotów) w zależności od podstawowej budowy ich komórek. Prokariota to żywe organizmy składające się z komórek, które nie mają jądra komórkowego i organelli błonowych. Eukarionty to żywe organizmy, które zawierają organelle jądra i błony.

Komórka jest fundamentalną częścią naszej nowoczesnej definicji życia i żywych istot. Komórki są postrzegane jako podstawowy budulec życia i są używane do definiowania, co to znaczy być „żywym”.

Przyjrzyjmy się jednej definicji życia: „Żywe istoty to organizacje chemiczne składające się z komórek i zdolne do reprodukcji” (Keaton, 1986). Ta definicja opiera się na dwóch teoriach - teorii komórki i teorii biogenezy. został po raz pierwszy zaproponowany pod koniec lat 30. XIX wieku przez niemieckich naukowców Matthiasa Jakoba Schleidena i Theodora Schwanna. Twierdzili, że wszystkie żywe istoty składają się z komórek. Teoria biogenezy zaproponowana przez Rudolfa Virchowa w 1858 roku głosi, że wszystkie żywe komórki powstają z istniejących (żywych) komórek i nie mogą samoistnie powstać z materii nieożywionej.

Składniki komórek są zamknięte w błonie, która działa jak bariera między światem zewnętrznym a wewnętrznymi składnikami komórki. Błona komórkowa stanowi selektywną barierę, co oznacza, że ​​przepuszcza pewne substancje chemiczne, aby utrzymać równowagę niezbędną do funkcjonowania komórek.

Błona komórkowa reguluje ruch substancji chemicznych z komórki do komórki w następujący sposób:

• dyfuzja (tendencja cząsteczek substancji do minimalizowania stężenia, czyli przemieszczanie się cząsteczek z obszaru o wyższym stężeniu w kierunku obszaru o niższym, aż do wyrównania stężenia);
• osmoza (przemieszczanie się cząsteczek rozpuszczalnika przez częściowo przepuszczalną membranę w celu wyrównania stężenia substancji rozpuszczonej, która nie jest w stanie przejść przez membranę);
• transport selektywny (za pomocą kanałów membranowych i pomp).

Prokariota to organizmy złożone z komórek, które nie mają jądra komórkowego ani żadnych organelli błonowych. Oznacza to, że materiał genetyczny DNA u prokariontów nie jest związany w jądrze. Ponadto DNA prokariontów ma mniejszą strukturę niż DNA eukariontów. U prokariontów DNA jest jednopętlowe. Eukariotyczne DNA jest zorganizowane w chromosomy. Większość prokariontów składa się tylko z jednej komórki (jednokomórkowej), ale jest kilka, które są wielokomórkowe. Naukowcy dzielą prokariota na dwie grupy: i.

Typowa komórka prokariotyczna obejmuje:

• błona osocza (komórki);
• cytoplazma;
• rybosomy;
• wici i pile;
• nukleoid;
• plazmidy;

eukarionty

Eukarionty to żywe organizmy, których komórki zawierają organelle jądrowe i błonowe. Materiał genetyczny u eukariontów znajduje się w jądrze, a DNA jest zorganizowane w chromosomy. Organizmy eukariotyczne mogą być jednokomórkowe lub wielokomórkowe. są eukarionty. Do eukariontów należą również rośliny, grzyby i pierwotniaki.

Typowa komórka eukariotyczna obejmuje:

• jąderko;

W naszym artykule rozważymy strukturę prokariontów i eukariontów. Organizmy te różnią się znacznie poziomem organizacji. Powodem tego są osobliwości struktury informacji genetycznej.

Cechy struktury komórek prokariotycznych

Prokarionty to wszystkie żywe organizmy, których komórki nie zawierają jądra. Spośród przedstawicieli pięciu współczesnych należy do nich tylko jeden - Bakterie. Do prokariontów, których budowę rozważamy, należą również przedstawiciele sinic i archeonów.

Pomimo braku uformowanego jądra w ich komórkach, zawierają materiał genetyczny. Pozwala to na przechowywanie i przekazywanie informacji dziedzicznych, ale ogranicza różnorodność metod reprodukcji. Wszystkie prokarionty rozmnażają się, dzieląc swoje komórki na dwie części. Nie są zdolne do mitozy i mejozy.

Struktura prokariontów i eukariontów

Cechy strukturalne prokariontów i eukariontów, które je wyróżniają, są dość znaczące. Oprócz struktury materiału genetycznego dotyczy to również wielu organelli. Eukarionty, które obejmują rośliny, grzyby i zwierzęta, zawierają mitochondria, kompleks Golgiego, retikulum endoplazmatyczne i wiele plastydów w cytoplazmie. Prokarionty ich nie mają. Ściana komórkowa, którą oba mają, różni się składem chemicznym. U bakterii składa się z pektyny lub mureiny złożonej z węglowodanów, u roślin z błonnika, a u grzybów z chityny.

Historia odkryć

Cechy struktury i życia prokariontów stały się znane naukowcom dopiero w XVII wieku. I to pomimo faktu, że te stworzenia istniały na planecie od początku jej istnienia. W 1676 roku zostały po raz pierwszy zbadane pod mikroskopem optycznym przez ich twórcę Anthony'ego van Leeuwenhoeka. Jak wszystkie mikroskopijne organizmy, naukowiec nazwał je „zwierzętami”. Termin „bakterie” pojawił się dopiero na początku XIX wieku. Zaproponował ją słynny niemiecki przyrodnik Christian Ehrenberg. Pojęcie „prokariontów” powstało później, w dobie powstania mikroskopu elektronowego. Po pierwsze, naukowcy ustalili fakt różnic w strukturze aparatu genetycznego komórek różnych stworzeń. E. Chatton w 1937 zaproponował połączenie organizmów w dwie grupy zgodnie z tą cechą: pro- i eukariota. Ten podział istnieje do dziś. W drugiej połowie XX wieku wśród samych prokariontów odkryto rozróżnienie: archeony i bakterie.

Cechy aparatu powierzchniowego

Aparat powierzchniowy prokariotów składa się z błony i ściany komórkowej. Każda z tych części ma swoją własną charakterystykę. Ich błonę tworzy podwójna warstwa lipidów i białek. Prokariota, których budowa jest dość prymitywna, mają dwa rodzaje budowy ściany komórkowej. Tak więc u bakterii Gram-dodatnich składa się głównie z peptydoglikanu, ma grubość do 80 nm i ściśle przylega do błony. Charakterystyczną cechą tej struktury jest obecność w niej porów, przez które przenika szereg cząsteczek. Ściana komórkowa bakterii Gram-ujemnych jest bardzo cienka - maksymalnie do 3 nm. Nie przylega ściśle do membrany. Niektórzy przedstawiciele prokariontów mają również na zewnątrz otoczkę śluzową. Chroni organizmy przed wysychaniem, uszkodzeniami mechanicznymi, tworzy dodatkową barierę osmotyczną.

organelle prokariotyczne

Struktura komórki prokariontów i eukariontów ma swoje znaczące różnice, które polegają przede wszystkim na obecności pewnych organelli. Te stałe struktury determinują poziom rozwoju organizmów jako całości. Większość z nich nie występuje u prokariontów. Synteza białek w tych komórkach zachodzi przez rybosomy. Prokariota wodne zawierają aerozole. Są to wnęki gazowe, które zapewniają pływalność i regulują stopień zanurzenia organizmów. Tylko prokariota zawierają mezosomy. Te fałdy błony cytoplazmatycznej występują tylko podczas stosowania technik chemicznego utrwalania w przygotowaniu do mikroskopii. Organellami ruchu bakterii i archeonów są rzęski lub wici. A przywiązanie do podłoża odbywa się przez picie. Te struktury utworzone przez cylindry białkowe są również nazywane kosmkami i pili.

Co to jest nukleoid

Ale najważniejszą różnicą jest struktura genu prokariontów i eukariontów. wszystkie te organizmy mają U eukariontów znajduje się wewnątrz uformowanego jądra. Ta dwubłonowa organella ma własną macierz zwaną nukleoplazmą, otoczką i chromatyną. Tutaj odbywa się nie tylko przechowywanie informacji genetycznej, ale także synteza cząsteczek RNA. W jąderkach tworzą następnie podjednostki rybosomów - organelli odpowiedzialnych za syntezę białek.

Struktura genów prokariotycznych jest prostsza. Ich materiał dziedziczny jest reprezentowany przez region nukleoidowy lub jądrowy. DNA u prokariontów nie jest upakowane w chromosomach, ale ma zamkniętą strukturę kołową. Nukleoid zawiera również cząsteczki RNA i białka. Te ostatnie mają podobną funkcję do histonów eukariotycznych. Biorą udział w duplikacji DNA, syntezie RNA, naprawie struktury chemicznej i pękaniu kwasów nukleinowych.

Cechy życia

Prokarionty, których struktura nie jest złożona, przeprowadzają dość złożone procesy życiowe. Są to odżywianie, oddychanie, reprodukcja własnego rodzaju, ruch, metabolizm ... I tylko jedna mikroskopijna komórka jest zdolna do tego wszystkiego, której wielkość waha się od 250 mikronów! O prymitywizmie można więc mówić tylko względnie.

Cechy strukturalne prokariontów determinują również mechanizmy ich fizjologii. Na przykład są w stanie otrzymywać energię na trzy sposoby. Pierwsza to fermentacja. Dokonują tego niektóre bakterie. Proces ten opiera się na reakcjach redoks, podczas których syntetyzowane są cząsteczki ATP. Jest to związek chemiczny, podczas którego rozszczepianie uwalnia energię w kilku etapach. Dlatego nie na próżno nazywa się ją „baterią komórkową”. Następnym sposobem jest oddychanie. Istotą tego procesu jest utlenianie substancji organicznych. Niektóre prokariota są zdolne do fotosyntezy. Ich przykładem są niebiesko-zielone algi, które zawierają w swoich komórkach plastydy. Ale archeony są zdolne do fotosyntezy wolnej od chlorofilu. Podczas tego procesu dwutlenek węgla nie jest związany, ale bezpośrednio powstają cząsteczki ATP. Dlatego w rzeczywistości jest to prawdziwa fotofosforylacja.

Rodzaj zasilania

Formy reprodukcji

Prokarionty, których strukturę reprezentuje jedna komórka, mnożą się, dzieląc ją na dwie części lub pączkując. Cecha ta wynika również z ich budowy, gdyż proces rozszczepienia binarnego poprzedzony jest dublowaniem, czyli replikacją DNA. W tym przypadku cząsteczka kwasu nukleinowego najpierw się rozwija, po czym każda nić jest zduplikowana wzdłuż powstałych chromosomów rozchodzących się w kierunku biegunów. Komórki powiększają się, tworzy się między nimi zwężenie, a następnie następuje ich ostateczna izolacja. Niektóre bakterie są również zdolne do wytwarzania komórek rozmnażających się bezpłciowo - zarodników.

Bakterie i archeony: cechy wyróżniające

Przez długi czas archeony wraz z bakteriami były przedstawicielami Królestwa Drobyanki. Rzeczywiście, mają wiele podobnych cech strukturalnych. To przede wszystkim wielkość i kształt ich komórek. Jednak badania biochemiczne wykazały, że mają wiele podobieństw do eukariontów. Taka jest natura enzymów, pod wpływem których zachodzą procesy syntezy cząsteczek RNA i białek.

Archeony opanowały prawie wszystkie siedliska. Są szczególnie zróżnicowane pod względem składu planktonu. Początkowo wszystkie archeony zostały sklasyfikowane jako ekstremofile, ponieważ mogą żyć w gorących źródłach, w zbiornikach wodnych o dużym zasoleniu i na głębokościach o znacznym ciśnieniu.

Wartość prokariontów w przyrodzie i życiu człowieka

Rola prokariontów w przyrodzie jest znacząca. Przede wszystkim są pierwszymi żywymi organizmami, które powstały na planecie. Naukowcy odkryli, że bakterie i archeony powstały około 3,5 miliarda lat temu. Teoria symbiogenezy sugeruje, że wywodzą się z nich także niektóre organelle komórek eukariotycznych. W szczególności mówimy o plastydach i mitochondriach.

Wiele prokariontów znajduje zastosowanie w biotechnologii w celu uzyskania leków, antybiotyków, enzymów, hormonów, nawozów, herbicydów. Człowiek od dawna wykorzystuje dobroczynne właściwości bakterii kwasu mlekowego do produkcji serów, kefirów, jogurtów, produktów fermentowanych. Za pomocą tych organizmów przeprowadza się oczyszczanie zbiorników wodnych i gleb, wzbogacanie rud różnych metali. Bakterie tworzą mikroflorę jelitową ludzi i wielu zwierząt. Wraz z archeonami wykonują cykl wielu substancji: azotu, żelaza, siarki, wodoru.

Z drugiej strony wiele bakterii jest przyczyną groźnych chorób, regulując populację wielu gatunków roślin i zwierząt. Należą do nich dżuma, kiła, cholera, wąglik, błonica.

Tak więc prokarionty nazywane są organizmami, których komórki są pozbawione uformowanego jądra. Ich materiał genetyczny jest reprezentowany przez nukleoid, składający się z okrągłej cząsteczki DNA. Spośród współczesnych organizmów prokariota obejmują bakterie i archeony.