Srovnávací charakteristiky prokaryot a eukaryot. buněčná teorie

Všechny živé organismy lze zařadit do jedné ze dvou skupin (prokaryota nebo eukaryota) v závislosti na základní struktuře jejich buněk. Prokaryota jsou živé organismy skládající se z buněk, které nemají buněčné jádro a membránové organely. Eukaryota jsou živé organismy, které obsahují jádro a membránové organely.

Buňka je naší základní součástí moderní definiceživot a živé bytosti. Buňky jsou považovány za základní stavební kameny života a používají se při definování toho, co znamená být „naživu“.

Podívejme se na jednu definici života: „Živé bytosti jsou chemické organizace složené z buněk a schopné reprodukce“ (Keaton, 1986). Tato definice je založena na dvou teoriích - buněčná teorie a teorie biogeneze. byl poprvé navržen koncem 30. let 19. století německými vědci Matthiasem Jakobem Schleidenem a Theodorem Schwannem. Tvrdili, že všechno živé se skládá z buněk. Teorie biogeneze, kterou navrhl Rudolf Virchow v roce 1858, uvádí, že všechny živé buňky vznikají z existujících (živých) buněk a nemohou spontánně vznikat z neživé hmoty.

Komponenty buněk jsou uzavřeny v membráně, která funguje jako bariéra mezi vnějším světem a vnitřními složkami buňky. buněčná membrána- selektivní bariéra, což znamená, že prochází některými chemickými látkami, které udržují rovnováhu nezbytnou pro životně důležitou činnost buněk.

Buněčná membrána reguluje pohyb chemické substance z buňky do buňky následujícími způsoby:

• difúze (sklon molekul látky minimalizovat koncentraci, tj. pohyb molekul z oblasti s vyšší koncentrací do oblasti s nižší, dokud se koncentrace nevyrovná);
• osmóza (pohyb molekul rozpouštědla přes částečně propustnou membránu za účelem vyrovnání koncentrace rozpuštěné látky, která se membránou nemůže pohybovat);
• selektivní transport (pomocí membránových kanálů a čerpadel).

Prokaryota jsou organismy složené z buněk, které nemají buněčné jádro ani žádné membránové organely. To znamená, že genetický materiál DNA u prokaryot není vázán v jádře. DNA prokaryot je navíc méně strukturovaná než u eukaryot. U prokaryot je DNA jednosmyčková. Eukaryotická DNA je organizována do chromozomů. Většina prokaryot se skládá pouze z jedné buňky (jednobuněčné), ale existuje několik mnohobuněčných. Vědci rozdělují prokaryota do dvou skupin: a.

Typická prokaryotická buňka zahrnuje:

• plazmatická (buněčná) membrána;
• cytoplazma;
• ribozomy;
• bičíky a pili;
• nukleoid;
• plazmidy;

eukaryota

Eukaryota jsou živé organismy, jejichž buňky obsahují jádro a membránové organely. Genetický materiál eukaryot se nachází v jádře a DNA je organizována do chromozomů. eukaryotické organismy může být jednobuněčný nebo mnohobuněčný. jsou eukaryota. Mezi eukaryota patří také rostliny, houby a prvoci.

Typická eukaryotická buňka zahrnuje:

• jadérko;

Na Zemi existují pouze dva druhy organismů: eukaryota a prokaryota. Velmi se liší svou stavbou, původem a evolučním vývojem, o kterém bude podrobně pojednáno níže.

V kontaktu s

Známky prokaryotické buňky

Prokaryota se jinak nazývají pre-nukleární. Prokaryotická buňka nemá jiné organely, které mají membránovou pochvu (endoplazmatické retikulum, Golgiho komplex).

Taky charakteristické vlastnosti pro ně jsou následující:

1. bez obalu a nevytváří vazby s bílkovinami. Informace jsou přenášeny a čteny nepřetržitě.
2. Všechna prokaryota jsou haploidní organismy.
3. Enzymy se nacházejí ve volném stavu (difúzně).
4. Mají schopnost sporulovat nepříznivé podmínky.
5. Přítomnost plazmidů – malých extrachromozomálních molekul DNA. Jejich funkcí je zprostředkovat genetické informace zvyšuje odolnost vůči mnoha agresivním faktorům.
6. Přítomnost bičíků a pili - vnější bílkovinné formace nezbytné pro pohyb.
7. Plynové vakuoly jsou dutiny. Tělo se díky nim dokáže pohybovat ve vodním sloupci.
8. Buněčná stěna u prokaryot (konkrétně bakterií) se skládá z mureinu.
9. Hlavními metodami získávání energie u prokaryot jsou chemo- a fotosyntéza.

Patří mezi ně bakterie a archaea. Příklady prokaryot: spirochety, proteobakterie, sinice, krenarcheota.

Pozornost! Navzdory skutečnosti, že prokaryota nemají jádro, mají jeho ekvivalent - nukleoid (kruhová molekula DNA bez slupek) a volnou DNA ve formě plazmidů.

Struktura prokaryotické buňky

bakterie

Zástupci tohoto království patří mezi nejstarší obyvatele Země a mají vysokou míru přežití v extrémních podmínkách.

Existují grampozitivní a gramnegativní bakterie. Jejich hlavní rozdíl spočívá ve struktuře buněčné membrány. Grampozitivní mají silnější obal, až 80 % tvoří mureinový základ, dále polysacharidy a polypeptidy. Při obarvení Gramem dávají fialovou barvu. Většina těchto bakterií jsou patogeny. Gramnegativní mají tenčí stěnu, která je od membrány oddělena periplazmatickým prostorem. Taková skořápka má však zvýšenou pevnost a je mnohem odolnější vůči účinkům protilátek.

Bakterie hrají v přírodě velmi důležitou roli:

1. Sinice (modrozelené řasy) pomáhají udržovat správnou hladinu kyslíku v atmosféře. Tvoří více než polovinu veškerého O2 na Zemi.
2. Přispívají k rozkladu organických zbytků, čímž se účastní koloběhu všech látek, podílejí se na tvorbě půdy.
3. Fixátory dusíku na kořenech luštěnin.
4. Čistí vodu z odpadů např. hutního průmyslu.
5. Jsou součástí mikroflóry živých organismů, pomáhají vstřebávat živiny v maximální možné míře.
6. Používají se v potravinářském průmyslu ke kvašení, takto se získávají sýry, tvaroh, líh, těsto.

Pozornost! Na rozdíl od kladná hodnota svou roli hrají i bakterie. Mnohé z nich způsobují smrtící nebezpečné nemoci jako je cholera, břišním tyfem, syfilis, tuberkulóza.

bakterie

Archaea

Dříve byly spojeny s bakteriemi do jediného království Drobyanok. Postupem času se však ukázalo, že archaea mají svou vlastní individuální evoluční cestu a od ostatních mikroorganismů se velmi liší svým biochemickým složením a metabolismem. Rozlišuje se až 5 typů, nejvíce prozkoumanými jsou Euryarcheoti a Crenarchaeoti. Archeální vlastnosti jsou:

• většina z nich jsou chemoautotrofy – syntetizují organické látky z oxid uhličitý cukr, amoniak, kovové ionty a vodík;
• hrají klíčovou roli v cyklu dusíku a uhlíku;
• podílet se na trávení u lidí a mnoha přežvýkavců;
• mají stabilnější a odolnější membránový obal díky přítomnosti etherových vazeb v glycerol-etherových lipidech. To umožňuje archaea žít ve vysoce alkalickém nebo kyselém prostředí, stejně jako v podmínkách vysokých teplot;
• buněčná stěna na rozdíl od bakterií neobsahuje peptidoglykan a skládá se z pseudomureinu.

Struktura eukaryot

Eukaryota jsou království organismů, jejichž buňky obsahují jádro. Kromě archeí a bakterií jsou všechny živé věci na Zemi eukaryota (například rostliny, prvoci, zvířata). Buňky se mohou značně lišit svým tvarem, strukturou, velikostí a funkcí. Navzdory tomu jsou si podobní v základech života, metabolismu, růstu, vývoji, schopnosti dráždit a proměnlivosti.

Eukaryotické buňky mohou být stokrát nebo tisíckrát větší než prokaryotické buňky. Zahrnují jádro a cytoplazmu s četnými membránovými a nemembránovými organelami. Mezi membrány patří: endoplazmatické retikulum, lysozomy, Golgiho komplex, mitochondrie,. Nemembránové: ribozomy, buněčné centrum, mikrotubuly, mikrofilamenta.

Struktura eukaryot

Porovnejme eukaryotické buňky z různých říší.

Mezi království eukaryot patří:

• prvoky. Heterotrofy, některé schopné fotosyntézy (řasy). Rozmnožují se nepohlavně, pohlavně a jednoduchým způsobem na dvě části. Většina z nich nemá buněčnou stěnu;
• rostliny. Jsou to výrobci, hlavním způsobem získávání energie je fotosyntéza. Většina rostlin je nepohyblivá a rozmnožují se nepohlavně, pohlavně a vegetativně. Buněčná stěna je tvořena celulózou;
• houby. Mnohobuňečný. Rozlišujte mezi nižším a vyšším. Jsou to heterotrofní organismy a nemohou se samostatně pohybovat. Rozmnožují se nepohlavně, pohlavně a vegetativně. Skladujte glykogen a mějte silný buněčná stěna z chitinu;
• zvířat. Existuje 10 druhů: houby, červi, členovci, ostnokožci, strunatci a další. Jsou to heterotrofní organismy. schopný samostatný pohyb. Hlavní zásobní látkou je glykogen. Buněčná stěna je stejně jako u hub tvořena chitinem. Hlavní způsob rozmnožování je sexuální.

Stůl: Srovnávací charakteristiky zeleninové a živočišná buňka

Srovnání prokaryot a eukaryot

Strukturní rysy prokaryotických a eukaryotických buněk jsou významné, ale jeden z hlavních rozdílů se týká ukládání genetického materiálu a způsobu získávání energie.

Prokaryota a eukaryota fotosyntetizují odlišně. U prokaryot se tento proces odehrává na membránových výrůstcích (chromatoforech) naskládaných do samostatných hromádek. Bakterie nemají fluorový fotosystém, proto neuvolňují kyslík, na rozdíl od modrozelených řas, které jej tvoří při fotolýze. Zdroji vodíku v prokaryotech jsou sirovodík, H2, různé organické látky a voda. Hlavními pigmenty jsou bakteriochlorofyl (u bakterií), chlorofyl a fykobiliny (u sinic).

Ze všech eukaryot jsou pouze rostliny schopné fotosyntézy. Mají speciální formace - chloroplasty obsahující membrány uložené v granu nebo lamelách. Přítomnost fotosystému II umožňuje uvolňování kyslíku do atmosféry během procesu fotolýzy vody. Jediným zdrojem molekul vodíku je voda. Hlavním pigmentem je chlorofyl a fykobiliny jsou přítomny pouze v červených řasách.

Hlavní rozdíly a vlastnosti prokaryota a eukaryota jsou uvedena v tabulce níže.

Tabulka: Podobnosti a rozdíly mezi prokaryoty a eukaryoty

Rozdíly mezi prokaryoty a eukaryoty

Podobnosti a rozdíly mezi prokaryotickými a eukaryotické buňky

Závěr

Srovnání prokaryotického a eukaryotického organismu je poměrně pracný proces, který vyžaduje zvážení mnoha nuancí. Mají mnoho společného, ​​pokud jde o strukturu, probíhající procesy a vlastnosti všeho živého. Rozdíly spočívají ve vykonávaných funkcích, způsobech výživy a vnitřní organizaci. Koho toto téma zajímá, může tyto informace využít.

Prokaryotické buňky se liší velmi malými velikostmi (od 0,5 do 5 mikronů) a nejjednodušší strukturou (obr. 36). Mají nehybnou cytoplazmu plazmatická membrána a buněčné stěny. Cytoplazma obsahuje málo malých ribozomů a různé inkluze ve formě lipidových granulí a dalších látek. Genetický materiál (DNA) není oddělen membránami od cytoplazmy, nejsou zde žádné dobře vytvořené chromozomy a jedna kruhová molekula DNA se běžně nazývá „chromozom“.

eukaryotické buňky jsou velmi složité jednotky volně žijících živočichů a vyznačují se velkou strukturní a funkční rozmanitostí (obr. 37). V tomto případě tvar buněk často závisí na funkcích, které plní v mnohobuněčném organismu. Obecný plán struktury všech eukaryotických buněk má však zásadní podobnost. V eukaryotických buňkách je dobře vytvořené jádro, ohraničené od cytoplazmy pláštěm dvou membrán; chromozomy dlouhých zkroucených řetězců DNA; kompletní soubor různých organel.

Rozdíl mezi prokaryoty a eukaryoty zvláště dobře vidět při porovnání jejich hlavních vlastností (tabulka).

Buňka je základní stavební a funkční jednotka stavby a života všech organismů, která má vlastní metabolismus a je schopna samostatné existence, sebereprodukce. Organismy skládající se z jedné buňky se nazývají jednobuněčné. Mnoho prvoků (sarkódy, bičíkovci, sporozoáni, nálevníci) a bakterií lze připsat jednobuněčným organismům. Každá buňka ve svém složení má až 80 % vody a pouze zbytek připadá na hmotnost sušiny.

Vlastnosti struktury buněk

Všechno buněčné formyživot, na základě strukturních rysů jejich základních buněk, lze rozdělit na dva typy (superříše):
1. Prokaryota (předjaderná) – ta, která vznikla dříve v procesu evoluce a jsou jednodušší ve struktuře. Jedná se o jednobuněčné živé organismy, které nemají formalizované buněčného jádra a další vnitřní membránové organely. Průměrný průměr buňky je 0,5-10 mikronů. Má jednu kruhovou molekulu DNA umístěnou v cytoplazmě. Má jednoduché binární štěpení. V tomto případě není vytvořeno štěpné vřeteno;
2. Eukaryota (jaderná) - která vznikla později více komplexní buňky. Všechny organismy kromě bakterií a archaea jsou jaderné. Každý jaderná buňka obsahuje jádro. Průměrný průměr buňky je 10-100 mikronů. Obvykle má několik lineárních molekul DNA (chromozomů) umístěných v jádře. Má rozdělení na meiózu nebo mitózu. Tvoří vřeteno dělení.

Na druhé straně lze eukaryota také rozdělit do dvou typů (království):
1. Rostlinné buňky;
2. Živočišné buňky.

Strukturální rysy živočišné buňky lze vidět na obrázku výše. Buňku lze rozdělit do následujících částí:
1. Buněčná membrána;
2. Cytoplazma nebo cytazol;
3. Cytoskelet;
4. Centrioly;
5. Golgiho aparát;
6. lysozom;
7. ribozom;
8. Mitochondrie;


11. Jádro;
12. Nucleolus;
13. Peroxisom.

Strukturální rysy rostlinné buňky lze také vidět na obrázku výše. Buňku lze rozdělit do následujících částí:
1. Buněčná membrána;
2. Cytoplazma nebo cytazol;
3. Cytoskelet;
4. Póry;
5. Golgiho aparát;
6. Centrální vakuola;
7. ribozom;
8. Mitochondrie;
9. Hrubé endoplazmatické retikulum;
10. Hladké endoplazmatické retikulum;
11. Jádro;
12. Nukleolus.

Strukturní rysy eukaryotických a prokaryotických buněk

O strukturálních rysech eukaryotických a prokaryotických buněk by se dal napsat celý článek, ale přesto se pokusíme vyzdvihnout jen ty důležité části a analyzovat rozdíl mezi jednou superříší od druhé. Rozdíl začneme popisovat přechodem k jádru.

Jednou z důležitých klasifikací v buněčné biologii je jejich rozdělení na prokaryota a eukaryota.

Když už mluvíme o vývoji mikrobiologie, stojí za zmínku významný přínos vědce Pasteura, který byl jejím zakladatelem. Právě díky tomuto muži se začaly rozvíjet obory imunologie a biotechnologie.

Podal základní definici hlavních pojmů souvisejících s buňkou, doložil principy a fungování mechanismu na důležitosti úlohy mikroorganismů ve všech sférách života organismů. V jeho díle pokračoval Koch.

Pokusme se zjistit, které organismy patří do každé z těchto dvou hlavních tříd buněk. Jaká je struktura buněk a jak se liší? Jaká je klasifikace každého z těchto typů.

Jak jsou užitečné pro člověka a biosféru a jaký je jejich význam obecně? Na všechny tyto otázky čtenář nalezne odpovědi níže.

Co jsou to prokaryota a eukaryota

Je známo, že všechny živé organismy se svou podstatou dělí na buněčné a nebuněčné (viry). Navíc, první jsou také rozděleny do 2 kategorií: prokaryota (předjaderné království) a eukaryota (jaderné království).

Mezi prokaryota patří:

Pro eukaryota:

• houby;
• rostliny;
• zvířat.

Jak jsou odlišní? Zvažte níže.

Známky eukaryotické buňky

Předpokládá se, že nukleární buněčných organismů se objevil asi před 1,5 miliardami let. Ačkoli v minulosti vědci špatně chápali podstatu jevů na buněčné úrovni, ale v jejich spisech se často začaly objevovat přibližné kresby této jednotky těla.

Podpisy v každém státě jeden rozlišovací znak buňky tohoto typu - přítomnost jádra pokrytého dvojitou vrstvou membrány.

Právě v jádru je uložen hlavní genetický materiál těchto organismů. Kromě toho má několik jadérek s většinou objemu všech typů RNA.

Také v takové buňce existují další formace - organely, které se nacházejí v její cytoplazmě. Tyto zahrnují:

• mitochondrie – svou strukturou připomínají proteiny, obsahují také DNA;
• lysozomy – jsou vezikuly, které napomáhají celkovému metabolismu této buňky;
• chloroplasty.

Tyto sloučeniny jsou také odděleny membránami, jejichž hlavní úlohou je spojení různých prvků jednotky organismu s vnějším prostředím. Aby všechny prvky kompozice dobře fungovaly, pro kompletní „kostru“ v této buňce jsou vlákna a mikrotubuly.

Proces dýchání je běžnější u živých organismů tvořených těmito buňkami.

Struktura prokaryotických buněk

Na rozdíl od předchozí superříše postrádají prvoci v buňce jádro.

V něm je místo jádra v cytoplazmě jeden chromozom, který přenáší genetický materiál.

Rozmnožují se jednoduše dělením buněk. Velmi málo v buněčné tekutině různé druhy struktur. Jsou také pokryty membránou. Obsahují ribozomy.

Zvažte hlavní představitele tohoto superkrálovství.

Bakterie a sinice

První z nich jsou jednobuněčné mikroorganismy. S pomocí bičíků jsou velmi mobilní.

Žijí ve všech oblastech života. Z vnější prostředí jsou chráněny mureinem a speciální skořápkou.

Druhý typ představují nejjednodušší buňky s malými ribozomy a jedním dědičným chromozomem.

Mořská řasa

Žijí hlavně v vodní prostředí a na zemi. Mají autotrofní výživu. Jejich vztlak je dán vakuolami. Kromě toho je pro ně, stejně jako pro zástupce rostlinné říše, charakteristická fotosyntéza.

Příkladem jsou zelené řasy. Rozmnožují se také jednoduchým dělením. Za velmi nepříznivých podmínek lze spory využít k pohybu.

Podobnosti a rozdíly mezi prokaryoty a eukaryoty

Srovnávací tabulka "Charakteristika superkrálovství" vykazuje znaky, podle kterých lze snadno identifikovat hlavní rozdíly.

Závěr

Bez zástupců těchto dvou království je tedy nemožné si představit život na Zemi. Jaká je jejich role v přírodě? Je to jednoduché: prvoci jsou organismy, bez kterých jsou téměř všechny biochemické procesy v biosystému nemožné. Kromě toho se mnohé účastní procesu fotosyntézy, slouží jako zdroj výživy a dýchání pro rostliny.

Eukaryota nejsou jen potravou pro ostatní, ale také hlavní regulační silou populace. odlišné typy, tedy jeden z mechanismů přirozeného výběru.