Eukariotų ir prokariotų struktūros skirtumų lentelė. Prokariotinių ir eukariotinių ląstelių palyginimas

1. Prisiminkite daugiabranduolių ląstelių pavyzdžius.

Atsakymas. Daugiabranduolė Ląstelė, turinti daug branduolių. Branduoliai susidaro, kai ląstelėje pakartotinai dalijasi tik branduolys, o ląstelė kaip visuma ir jos membrana išlieka nepakitusios. Tokios ląstelės susideda, pavyzdžiui, iš ruožuotų raumenų skaidulų; jie sudaro audinį, vadinamą sincitu (kištuku). Daugiabranduolės ląstelės taip pat randamos kai kuriuose dumbliuose ir grybuose.

2. Kokios formos gali būti bakterijos?

Atsakymas. Pagal morfologijos ypatumus išskiriamos šios bakterijų grupės: kokos (daugiau ar mažiau sferinės), bacilos (lazdelės ar cilindrai suapvalintais galais), spirilės (standžios spiralės) ir spirochetos (plonos ir lanksčios į plauką formos). Kai kurie autoriai yra linkę sujungti paskutines dvi grupes į vieną – spirilę.

Klausimai po §18

1. Kokia yra bakterijų DNR forma?

Atsakymas. Vienintelė prokariotinėse ląstelėse randama žiedinė DNR molekulė, sutartinai vadinama bakterine chromosoma, yra ląstelės centre, tačiau ši DNR molekulė nėra apsupta membranos ir yra tiesiai citoplazmoje tvirtai susuktų spiralių pavidalu.

2. Ar gali bakterijos daugintis lytiškai?

Atsakymas. Lytinis dauginimasis prokariotuose pastebimas daug rečiau nei nelytinis, tačiau tai labai svarbu, nes mainų metu genetinė informacija Atsparumą neigiamam poveikiui (pavyzdžiui, vaistams) bakterijos perduoda viena kitai. Lytinio proceso metu bakterijos gali apsikeisti tiek bakterijų chromosomos dalimis, tiek specialiomis mažomis žiedinėmis dvigrandėmis DNR molekulėmis – plazmidėmis. Keitimasis gali vykti per citoplazminį tiltelį tarp dviejų bakterijų arba per virusus, kurie paima vienos bakterijos DNR dalis ir perkelia jas į kitas bakterijų ląsteles, kurias užkrečia.

3. Kada bakterijos formuoja sporas ir kokia jų funkcija?

Atsakymas. AT ne palankiomis sąlygomis(šaltis, karštis, sausra ir kt.) daugelis bakterijų sugeba formuoti sporas. Sporuliacijos metu aplink bakterijų chromosomą susidaro specialus tankus apvalkalas, o likęs ląstelės turinys miršta. Spora gali išlikti neaktyvi dešimtmečius, o esant palankioms sąlygoms, iš jos vėl išdygsta aktyvi bakterija. Neseniai vokiečių mokslininkai pranešė, kad jiems pavyko „atgaivinti“ bakterijų sporas, kurios susiformavo prieš 180 milijonų metų, išdžiūvus senovės jūroms!

4. Kas yra mezosomos ir kokias funkcijas jos atlieka?

Atsakymas. ląstelės membrana prokariotai į ląstelę suformuoja daugybę išsikišimų – mezosomų. Juose yra fermentų, kurie užtikrina metabolines reakcijas prokariotinėje ląstelėje.

Apsvarstykite 3 lentelę. Pabrėžkite pagrindinius skirtumus tarp prokariotinių ir eukariotinės ląstelės.

Atsakymas. Eukariotai yra gyvų organizmų karalystė. Išvertus iš graikų kalbos, „eukariotas“ reiškia „turintis branduolį“. Atitinkamai, šių organizmų sudėtyje yra branduolys, kuriame užkoduota visa genetinė informacija. Tai apima grybus, augalus ir gyvūnus.

Prokariotai yra gyvi organizmai, kurių ląstelėse nėra branduolio. būdingi atstovai prokariotai yra bakterijos ir cianobakterijos.

Eukariotai ir prokariotai labai skiriasi vienas nuo kito. Taigi vidutinis eukariotinės ląstelės skersmuo siekia iki 40 mikronų ir daugiau, o prokariotinės – 0,3-5,0 mikronų mm.

Prokariotai turi žiedinę DNR, kuri yra nukleoide. Ši ląstelės sritis yra atskirta nuo likusios citoplazmos membrana. DNR neturi nieko bendra su RNR ir baltymais, nėra chromosomų.

Eukariotinių ląstelių DNR yra linijinė, išsidėsčiusi branduolyje, kuriame yra chromosomos.

Prokariotai daugiausia dauginasi per paprastą padalijimą, o eukariotai dalijasi pagal mitozę, mejozę arba jų derinį.

Eukariotinės ląstelės turi organelius, kuriems būdingas jų pačių genetinis aparatas: mitochondrijos ir plastidai. Jie yra apsupti membrana ir turi galimybę daugintis dalijantis.

Prokariotinėse ląstelėse taip pat randama organelių, tačiau jų skaičius yra mažesnis ir neapribotas membrana.

Eukariotinės žvyneliai turi gana sudėtingą struktūrą. Kai kurie prokariotai taip pat turi žvynelius, jie yra įvairūs ir paprastos struktūros.

Seniausi organizmai Žemėje, kurie neturi ląstelės branduolys, kurie pasirodė maždaug prieš keturis milijardus metų, vadinami prokariotai, tai yra ikibranduolinis. Šiuo metu taip pat paplitę, gyvena vandenyje, dirvožemyje, ore, ant gyvūnų ir augalų gaubtų, taip pat jų viduje. Prokariotai yra įvaldę ekstremalias buveines (2 pav.): karštąsias versmes (išgyvena ir gyvena 70 0 ir aukštesnėje temperatūroje), jūras ir druskingus ežerus (halobakterijos gyvena apie 30 % druskingumo).

Ryžiai. 2. Prokariotų buveinės ()

Bakterijų forma itin įvairi: rutuliška, lazdelės formos ir lenkta (3 pav.).

Ryžiai. 3. Bakterijų formos ()

Daugumos prokariotų ląstelių dydis yra nuo 0,2 iki 10 mikrometrų, taip pat randama nykštukų (nanobakterijų ir mikoplazmų), kurių dydis yra nuo 0,05 iki 0,1 mikrometro. Be to, yra milžinų (makromonų), kurių dydis iki 10 mikrometrų. Vidutinis dydis bakterijų ląstelės – apie 1 mikrometras. Prokariotų dydžiai mažesni dydžiai eukariotų.

Palyginti su eukariotu, prokariotinė ląstelė atrodo daug paprastesnė (4 pav.).

Ryžiai. 4. Prokariotų ir eukariotų ląstelė ()

Prokariotai neturi branduolio, vienintelė prokariotinėse ląstelėse randama žiedinė DNR molekulė, sąlyginai vadinama bakterine chromosoma, yra ląstelės centre, tačiau ši DNR molekulė neturi apvalkalo ir yra tiesiai citoplazmoje.

Apsvarstykite prokariotinės ląstelės sandarą (5 pav.).

Ryžiai. 5. Prokariotinės ląstelės struktūra ()

Išorėje prokariotinės ląstelės, kaip ir eukariotinės ląstelės, yra padengtos plazmos membrana. Šių dviejų organizmų grupių membranų struktūra yra vienoda. Prokariotų ląstelių membrana į ląstelę sudaro daugybę išsikišimų - mezosomų. Juose yra fermentų, kurie užtikrina metabolines reakcijas prokariotinėje ląstelėje. Plazminės membranos viršuje prokariotinės ląstelės yra padengtos apvalkalu, kurį sudaro angliavandeniai, primenantys ląstelės sienelę. augalų ląstelės. Tačiau šią sienelę formuoja ne skaidulos, kaip augaluose, o kiti polisacharidai – pektinas ir mureinas. Prokariotinių ląstelių citoplazmoje nėra membraninių organelių: mitochondrijų, plastidžių, ER, Golgi komplekso, lizosomų. Jų funkcijas atlieka klostės ir invaginacijos išorinė membrana- mezosomos. Prokariotų citoplazmoje atsitiktinai išsidėsčiusios nedidelės ribosomos. Prokariotinėse ląstelėse taip pat nėra citoskeleto, tačiau kartais randama žvynelių, kurios prisideda prie bakterijų judėjimo. Ant paviršiaus bakterinė ląstelė yra pili – baltymų gijos, kuriomis bakterijos prisitvirtina prie substrato ar paviršiaus. Sekso pilis padeda keistis genetine medžiaga tarp skirtingų bakterijų.

Fotosintetinės bakterijos – cianobakterijos, savo ląstelėse turi fotosintetinių membranų arba tilakoidų, kuriuose yra fotosintezės procese dalyvaujančių pigmentų (6 pav.), pvz., chlorofilo.

Ryžiai. 6. Melsvai mėlynos bakterijos ()

Tilakoiduose yra pigmentų, kurie yra pagalbiniai fotosintezės procese – fikobilinai: alofikocianinas, fikoeritrinas ir fikocianinas. Fikobilinai sudaro stiprius junginius su baltymais (fikobilino baltymais). Ryšį tarp fikobilinų ir baltymų sunaikina tik rūgštis.

Atsarginės maistinės medžiagos taip pat nusėda prokariotinėse ląstelėse, nusėdimas arba rezervas atsiranda dėl maistinių medžiagų pertekliaus, o suvartojimas atsiranda, kai trūksta maistinių medžiagų. Rezervinės maistinės medžiagos yra polisacharidai (krakmolas, glikogenas, granuliozė), lipidai (granulės arba riebalų lašai), polifosfatai (fosforo ir energijos šaltinis).

Dauguma eukariotų yra aerobai, tai yra, energijos apykaitai jie naudoja atmosferos deguonį. Priešingai, daugelis prokariotų yra anaerobai, o deguonis jiems kenkia. Kai kurios bakterijos, vadinamos azotą fiksuojančiomis bakterijomis, gali absorbuoti azotą iš oro, ko eukariotai negali padaryti. Tose prokariotų rūšyse, kurios energiją gauna fotosintezės būdu, yra specialios rūšies chlorofilas, kuris gali būti mezosomose.

Esant nepalankioms sąlygoms (šalčiui, karščiui, sausrai), daugelis bakterijų formuoja sporas. Sporuliacijos metu aplink bakterijų chromosomą susidaro specialus tankus apvalkalas, o likęs ląstelės turinys miršta. Spora gali išgulėti dešimtmečius, o esant palankioms sąlygoms, iš jos vėl išdygs aktyvi bakterija (7 pav.).

Ryžiai. 7. Sporų susidarymo bakterijose schema ()

Dažniausiai prokariotai dauginasi nelytiškai: DNR padvigubėja, tada ląstelė skersinėje plokštumoje dalijasi pusiau (8 pav.). Esant palankioms sąlygoms, bakterijos sugeba dalytis kas 20 minučių; o palikuonys iš vienos ląstelės per tris dienas teoriškai turėtų 7500 tonų! Laimei, tokios sąlygos iš esmės negali egzistuoti.

Ryžiai. 8. Prokariotų dauginimasis ()

Lytinis dauginimasis prokariotuose pastebimas daug rečiau nei nelytinis dauginimasis, tačiau tai labai svarbu, nes keisdamosi genetine informacija bakterijos viena kitai perduoda atsparumą neigiamam poveikiui (pavyzdžiui, vaistams). Lytinio proceso metu bakterijos gali apsikeisti tiek bakterijų chromosomos dalimis, tiek specialiomis mažomis žiedinėmis dvigrandėmis DNR molekulėmis – plazmidėmis. Keitimasis gali vykti per citoplazminį tiltelį tarp dviejų bakterijų arba per virusus, kurie paima vienos bakterijos DNR dalis ir perkelia jas į kitas bakterijų ląsteles, kurias užkrečia.

Mes peržiūrėjome prokariotinė ląstelė, kuri organizuota gana paprastai, lyginant su eukariotine ląstele, kurios pagrindinis skirtumas – formalizuoto branduolio nebuvimas, žiedinė DNR molekulė laisvai išsidėsčiusi citoplazmoje ir nėra apsupta branduolio apvalkalo. Prokariotinėje ląstelėje nėra membraninių organelių, būdingų eukariotų ląstelėms.

Bibliografija

1. Belyajevas D.K. Bendroji biologija. Pagrindinis lygis. - 11 leidimas, stereotipinis. - M.: Švietimas, 2012 m.
2. Pasechnik V.V., Kamensky A.A., Kriksunov E.A. Bendroji biologija, 10-11 kl. - M.: Bustard, 2005 m.
3. Agafonova I.B., Zakharova E.T., Sivoglazovas V.I. Biologija 10-11 kl. Bendroji biologija. Pagrindinis lygis. - 6 leidimas, pridėti. - Bustard, 2010 m.

1. Biobib.ru ().
2. cat.convdocs.org().
3. Bio-faq.ru ().

Namų darbai

1. Koks yra pagrindinis skirtumas tarp prokariotinių ir eukariotinių ląstelių?
2. Kas yra bakterinė chromosoma?
3. Kaip tai vyksta lytinis dauginimasis prokariotai?

Visi gyvi organizmai gali būti suskirstyti į vieną iš dviejų grupių (prokariotų arba eukariotų), priklausomai nuo pagrindinės jų ląstelių struktūros. Prokariotai yra gyvi organizmai, susidedantys iš ląstelių, neturinčių ląstelės branduolio ir membraninių organelių. Eukariotai yra gyvi organizmai, turintys branduolį ir membraninius organelius.

Ląstelė yra pagrindinė mūsų dalis šiuolaikinis apibrėžimas gyvybė ir gyvos būtybės. Ląstelės laikomos pagrindiniais gyvybės elementais ir yra naudojamos apibrėžiant, ką reiškia būti „gyvu“.

Pažvelkime į vieną gyvybės apibrėžimą: „Gyvos būtybės yra cheminės organizacijos, sudarytos iš ląstelių ir galinčios daugintis“ (Keaton, 1986). Šis apibrėžimas pagrįstas dviem teorijomis: ląstelių teorija ir biogenezės teorijos. 1830-ųjų pabaigoje pirmą kartą pasiūlė vokiečių mokslininkai Matthias Jakob Schleiden ir Theodor Schwann. Jie teigė, kad visi gyvi dalykai yra sudaryti iš ląstelių. 1858 metais Rudolfo Virchow pasiūlyta biogenezės teorija teigia, kad visos gyvos ląstelės atsiranda iš esamų (gyvų) ląstelių ir negali savaime atsirasti iš negyvosios medžiagos.

Ląstelių komponentai yra uždengti membrana, kuri veikia kaip barjeras tarp išorinio pasaulio ir vidinių ląstelės komponentų. Ląstelių membrana yra selektyvus barjeras, o tai reiškia, kad ji leidžia tam tikroms cheminėms medžiagoms prasiskverbti, kad išlaikytų pusiausvyrą, reikalingą ląstelių funkcionavimui.

Ląstelių membrana reguliuoja judėjimą cheminių medžiagų iš ląstelės į ląstelę šiais būdais:

• difuzija (medžiagos molekulių polinkis sumažinti koncentraciją, tai yra molekulių judėjimas iš didesnės koncentracijos srities link mažesnės koncentracijos srities, kol koncentracija išsilygins);
• osmosas (tirpiklio molekulių judėjimas per iš dalies pralaidžią membraną, siekiant suvienodinti tirpios medžiagos, kuri negali judėti per membraną, koncentraciją);
• selektyvus transportavimas (naudojant membraninius kanalus ir siurblius).

Prokariotai yra organizmai, sudaryti iš ląstelių, kurios neturi ląstelės branduolio ar jokių membraninių organelių. Tai reiškia, kad prokariotų DNR genetinė medžiaga nėra surišta su branduoliu. Be to, prokariotų DNR yra mažiau struktūrizuota nei eukariotų. Prokariotuose DNR yra vienos kilpos. Eukariotų DNR yra suskirstyta į chromosomas. Dauguma prokariotų susideda tik iš vienos ląstelės (vienaląstės), tačiau yra keletas daugialąsčių. Mokslininkai prokariotus skirsto į dvi grupes: ir.

Tipiška prokariotinė ląstelė apima:

• plazminė (ląstelių) membrana;
• citoplazma;
• ribosomos;
• žvyneliai ir pilis;
• nukleoidas;
• plazmidės;

eukariotų

Eukariotai yra gyvi organizmai, kurių ląstelėse yra branduolys ir membranos organelės. Eukariotų genetinė medžiaga yra branduolyje, o DNR yra suskirstyta į chromosomas. eukariotinių organizmų gali būti vienaląsčiai arba daugialąsčiai. yra eukariotai. Taip pat eukariotai yra augalai, grybai ir pirmuonys.

Tipiška eukariotinė ląstelė apima:

• branduolys;

1 pastaba

Visi žinomi vienaląsčiai ir daugialąsčiai organizmai padalintas į dvi grupes - prokariotai ir eukariotai.

Gyvūnų ląstelėms, daugumos augalų ir grybų rūšių ląstelėms būdingas visoms ląstelėms būdingas tarpfazinis branduolys ir organelės. Šie organizmai vadinami branduoliniai arba eukariotai.

Kita, mažesnė organizmų grupė, turbūt senesnės kilmės, vadinama prokariotai (ikibranduoliniai). Tai bakterijos ir melsvadumbliai (cianobakterijos), kuriems trūksta tikrojo branduolio ir daugybės citoplazminių organelių.

Prokariotinės ląstelės

Prokariotinės ląstelės turi gana paprastą struktūrą. Prokariotinė ląstelė neturi tikrojo branduolio, branduolio ar chromosomų. Vietoj ląstelės branduolio yra jo atitikmuo - nukleoidas(į branduolį panašus darinys), neturintis apvalkalo ir susidedantis iš vienos apskritos DNR molekulės, susietos su labai mažu baltymo kiekiu. Šis klasteris nukleino rūgštys ir baltymai, esantys citoplazmoje, o ne atskirti nuo jos membrana.

2 pastaba

Būtent ši savybė yra lemiama dalijant ląsteles į prokariotines (ikibranduolines) ir eukariotines (branduolines).

Prokariotinės ląstelės neturi vidinių membranų, išskyrus plazmalemos įdubimus. Tai reiškia, kad jiems trūksta organelių, tokių kaip mitochondrijos, endoplazminis tinklas, chloroplastai, lizosomos ir Golgi kompleksas, kurie yra apsupti membrana ir yra eukariotinėse ląstelėse. Vakuolių taip pat nėra. Iš organelių yra tik mažesnės ribosomos nei eukariotinės ląstelės.

Prokariotinės ląstelės yra padengtos tankia ląstelės sienele ir dažnai su gleivine kapsule.

Ląstelės sienelėje yra mureinas. Jo molekulė susideda iš lygiagrečių polisacharidų grandinių, susietų viena su kita trumpomis peptidų grandinėmis.

Plazminė membrana gali įkristi į citoplazmą ir susiformuoti mezosomos. Redokso fermentai yra ant mezosomų membranų, o fotosintetiniuose prokariotuose jie turi ir atitinkamų pigmentų (bakterijose – bakteriochlorofilą, cianobakterijose – chlorofilą a ir fikobilinus). Dėl šios priežasties tokios membranos gali atlikti mitochondrijų, chloroplastų ir kitų organelių funkcijas. Nelytinis prokariotų dauginimasis atliekamas paprastu ląstelių dalijimu per pusę.

eukariotinės ląstelės

Visos eukariotinės ląstelės yra suskirstytos į skyrius - reakcijos erdves - daugybe membranų. Šiuose skyriuose įvairios cheminės reakcijos vyksta nepriklausomai viena nuo kitos vienu metu.

Ląstelėje pagrindinės funkcijos pasiskirsto tarp branduolio ir įvairių organelių – mitochondrijų, ribosomų, Golgi komplekso ir kt.. Branduolys, plastidai ir mitochondrijos nuo citoplazmos atskirti dviejų membranų membrana. Ląstelės branduolyje yra genetinė medžiaga. Augaliniai chloroplastai daugiausia atlieka saulės energijos gaudymo ir fotosintezės metu pavertimo chemine angliavandenių energija funkciją, o mitochondrijos gamina energiją skaidydami angliavandenius, riebalus, baltymus ir kitus organinius junginius.

Eukariotinių ląstelių citoplazmos membranos sistemos apima endoplazminį tinklą ir Golgi kompleksą, kurie yra būtini įgyvendinimui. gyvenimo procesai ląstelės. Lizosomos, peroksisomos ir vakuolės taip pat atlieka specifines funkcijas.

Tik nemembraninės kilmės chromosomos, ribosomos, mikrovamzdeliai ir mikrofilamentai.

Eukariotinės ląstelės dalijasi mitozės būdu.

Animacijos scenarijus O 9 9 - L- 7

"Eukariotinių ir prokariotinių ląstelių palyginimas".

1 ekranas.

Laboratoriniai darbai: „Eukariotinių ir prokariotinių ląstelių palyginimas“.

(1 pav.) (2 pav.)

2 ekranas

Įranga: stalas, ant stalo:

Mikroskopo audinio servetėlė paruošti bakterijų ir eukariotinių ląstelių mikropreparatai

Eukariotinių ir prokariotinių ląstelių sandaros lentelės

3 ekranas.

(Viršutinė ekrano eilutė) Laboratorija: „Eukariotinių ir prokariotinių ląstelių palyginimas“.

Tikslas: Susipažinti su dviejų lygių ląstelėmis, ištirti bakterinės ląstelės sandarą, palyginti bakterijų ir pirmuonių ląstelių sandarą.

4 ekranas. (Viršutinė ekrano eilutė) Eukariotai.

Teksto demonstravimas + balso vaidyba

(3 pav.) (4 pav.) (5 pav.)

Eukariotai arba branduoliniai (iš graikų kalbos eu – geras ir karionas – šerdis) – organizmai, kurių ląstelėse yra aiškiai apibrėžtas branduolys. Eukariotams priklauso vienaląsčiai ir daugialąsčiai augalai, grybai ir gyvūnai, tai yra visi organizmai, išskyrus bakterijas. eukariotinės ląstelės skirtingos karalystės skiriasi keliais būdais. Tačiau daugeliu atžvilgių jų struktūra yra panaši. Kokios yra eukariotinių ląstelių savybės? Iš ankstesnių pamokų žinote, kad gyvūnų ląstelėse nėra ląstelių membranos, kurią turi augalai ir grybai, nėra plastidų, kuriuos turi augalai ir kai kurios bakterijos. Vakuolės gyvūnų ląstelėse yra labai mažos ir nestabilios. Aukštesniuose augaluose centriolių nerasta.

5 ekranas. (Viršutinė ekrano eilutė) Prokariotai.

Teksto demonstravimas + balso vaidyba

(6 pav.)

Prokariotinės arba ikibranduolinės ląstelės (iš lot. pro – vietoj, priekyje ir karionas) neturi susiformavusio branduolio. Jų branduolinė medžiaga yra citoplazmoje ir nėra nuo jos atskirta membrana. Prokariotai yra seniausi primityvūs vienaląsčiai organizmai. Tai apima bakterijas ir cianobakterijas. Jie dauginasi paprasto dalijimosi būdu. Prokariotų citoplazmoje yra viena žiedinė DNR molekulė, vadinama nukleoidine arba bakterine chromosoma, kurioje užfiksuojama visa bakterinės ląstelės paveldima informacija. Ribosomos yra tiesiai citoplazmoje. Prokariotinės ląstelės yra haploidinės. Juose nėra mitochondrijų, Golgi komplekso, EPS. Juose ant plazmos membranos atliekama ATP sintezė. Prokariotinės ląstelės, kaip ir eukariotinės ląstelės, yra padengtos plazmine membrana. Ant kurios guli ląstelių sienelės ir gleivių kapsulę. Nepaisant santykinio paprastumo, prokariotai yra tipiškos nepriklausomos ląstelės.

6 ekranas (

Teksto demonstravimas + įgarsinimas: „Prieš praktinis darbas Jūs turite perskaityti vadovą“.

Sakiniai rodomi paeiliui virš paveikslėlio.

1. Mikroskopu ištirkite paruoštus eukariotinių ląstelių mikropreparatus: amebą, chlamidomoną ir mukorą.

2. Ištirkite gatavą prokariotinės ląstelės mikropreparatą mikroskopu.

3. Apsvarstykite lenteles su eukariotinių ir prokariotinių ląstelių sandara.

4. Užpildykite lentelę, pažymėdami, kad yra organoidas „+“ ir „-“ nėra. Parašykite, kurie organizmai yra prokariotai ir eukariotai.

Lyginamosios charakteristikos prokariotai ir eukariotai

7 ekranas ( Viršutinė eilutė) Laboratorija: eukariotinių ir prokariotinių ląstelių palyginimas.