ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА КЛІТИН ПРОКАРІОТ І ЭУКАРИОТ

' Згадаєте! Чим будова клітин бактерій відрізняється від будови клітин тварин, рослин і грибів?

Загальна характеристика клітини. Будь-яка клітина складається з поверхневого апарата, цитоплазми і ядра (за винятком кле-

токовище бактерій і цианобактерий) (мал. 10). Поверхневий апарат клітини утворений плазматичною мембраною, надмембран-ными й подмембранными структурами. Він обмежує внутрішній уміст клітини, захищає його від впливу навколишнього середовища, здійснює обмін речовин між клітиною й зовнішнім середовищем. Поверхневий апарат у клітин різних груп організмів має істотні відмінності. Так, до складу надмембран-ных комплексів клітин бактерій, рослин і грибів входить клітинна стінка, а тварин - гликокаликс.

Цитоплазма - це внутрішнє середовище клітин, розташоване між плазматичною мембраною і ядром. Вона являє собою колоїдний розчин органічних і мінеральних речовин. Внутрішнє середовище клітини характеризується відносною сталістю будови, хімічного складу й властивостей. Основа (матрикс) цитоплазми - гиалоплазма (від греч. хиалос - скло й плазма -виліплене) - являє собою безбарвну колоїдну систему клітини. До складу гиалоплазмы входять розчинні білки, РНК, полисахариды, ліпіди. У ній певним чином розташовані клітинні структури: мембрани, органеллы, включення.

Органеллы — постійні клітинні структури, що виконують певні функції і які забезпечують процеси життєдіяльності клітини (харчування, рух, зберігання й передачу спадкоємної інформації та ін.). Одні з органелл обмежені однієї (вакуолі, комплекс Гольджи, эндоплазматическая мережа, лизосомы), інші - двома (пластиди, мітохондрії, ядро) мембранами або взагалі не мають їх (клітинний центр, рибосоми, мікротрубочки, микрофиламенты).

Цитоскелет (внутрішньоклітинний кістяк) - це система мікротрубочок і микрофибрилл, що виконує опорну функцію й приймає участь у русі клітини.

Включення - це непостійні утворення, в основному запасні з'єднання або кінцеві продукти обміну речовин. Вони можуть бути у вигляді крапель (жири), гранул (крохмаль, глікоген), кристалів (солі).

Залежно від рівня організації клітини організми ділять на прокаріоти й эукариоты.

Пуття (від лат. про - перед, замість і греч. карион - ядро) -

надцарство організмів, до якого ставляться царства Бактерії й Цианобактерий (застаріла назва - «синьо-зелені водорості»).

Клітини прокаріот характеризуються простою будовою: вони не мають ядра й багатьох органелл (мітохондрій, пластид, эндо-плазматической мережі, комплексу Гольджи, лизосом, клітинного центра). Тільки в деяких бактерій - мешканців водойм або капілярів ґрунту, заповнених водою, є особливі газові вакуолі. Змінюючи в них обсяг газів, ці бактерії можуть переміщатися у водному середовищі з мінімальними витратами енергії. До складу поверхневого апарата клітин прокаріот входять плазма-

тическая мембрана, клітинна стінка, іноді - слизова капсула.

! У цитоплазмі прокаріот перебувають рибосоми, різноманітні включення, одна або кілька ядерних зон (нуклеоидов), що містять спадкоємний матеріал. Спадкоємний матеріал прокаріот представлений кільцевою молекулою ДНК, прикріпленої в" певнім місці до внутрішньої поверхні плазматичної мембрани (мал. 11).

Рибосоми, прокаріот подібні по будові з рибосомами, розташованими в цитоплазмі й на мембранах эндоплазматической мережі клітин эукариот, але відрізняються більше дрібними розмірами. Плазматична мембрана клітин прокаріот може утворювати гладкі або складчасті випинання, спрямовані в цитоплазму. На складчастих мембранних утвореннях можуть розташовуватися ферменти, рибосоми, а на гладких - фотосинтезиру-ющие пігменти. У клітинах цианобактерий виявлені округлі замкнуті мембранні структури - хроматофори, у яких розташовані фотосинтезуючі пігменти.

Клітини деяких бактерій мають органеллы руху -один, трохи або багато жгутиков. Жгутики прокаріот складаються з однієї молекули специфічного білка, що має трубчасту будову. Жгутики можуть бути длиннее самої клітини в кілька разів, однак їхній діаметр незначний (10-25 нм), по-

цьому у світловий мікроскоп вони не видні. Крім жгутиков, поверхня бактеріальних клітин часто має нитчатые й трубчасті утворення, що складаються з білків або полисахаридов. Вони забезпечують прикріплення клітини до субстрату або беруть участь у передачі спадкоємної інформації під час полового процесу.

Клітини прокаріот мають невеликі розміри (не перевищують 30 мкм, а є види, діаметр клітин яких становить близько 0,2 мкм). Більшість прокаріотів - одноклітинні організми; є серед них і колоніальні форми. Скупчення клітин прокаріот можуть мати вигляд ниток, грон і т. д; іноді вони оточені загальною слизовою оболонкою - капсулою. У деяких колоніальних цианобактерий сусідні клітини контактують між собою через мікроскопічні канальцы, заповнені цитоплазмою.

Форма клітин прокаріот різноманітний: куляста (коки), палочковидная (бацили), у вигляді вигнутої (вібріони) або спірально закрученої (спириллы) палички й ін.

Особливості!. -льности прокаріот. Пуття-

риоты дуже поширені в природі. Вони населяють водойми різних типів, ґрунту, організми рослин, тварин і людину. При цьому вони можуть вступати з організмом хазяїна у взаємовигідні (мутуалистические) відносини або ж викликати важкі захворювання (тиф, чуму, холеру, дифтерію й ін.). Прикладами взаємовигідних відносин бактерій з організмом хазяїна може служити кишкова паличка, що живе в товстому кишечнику людини, або бактерії, що живуть в одному з відділів шлунка жуйних тварин.

По способі харчування серед прокаріот є автотрофні й гетеротрофні види. Серед автотрофних прокаріот є форми, здатні до фотосинтезу - фототрофные види (зелені й пурпурні серобактерии, цианобактерий) і хемотрофные (нитрифицирующие, железобактерии й безбарвні серобактерии). Перші синтезують органічні речовини з неорганічних за рахунок енергії світла, другі - використають енергію, що звільняється в ході хімічних реакцій.

Серед гетеротрофних прокаріот багато видів харчуються органічними залишками. Це - сапротрофы (від греч. сапрос - гнилий і трофе - їжа). Органічною речовиною живих організмів харчуються паразити.

Подих. Серед прокаріот є як аеробні, так і анаэробные види. Перші одержують необхідну їм енергію за рахунок окислювання певних хімічних сполук, другі - за рахунок їх бескислородного розщеплення. Анаэробное подих дозволяє прокаріотам жити в місцях з низьким змістом кисню або повною його відсутністю.

Розмноження. Прокаріоти розмножуються безстатевим шляхом -розподілом клітини надвоє. Перед розподілом клітина збільшується

у розмірах, молекула ДНК подвоюється, у результаті чого кожна з дочірніх клітин одержує однакову спадкоємну інформацію.

У прокаріот спостерігається й підлоговий процес - кон'югація (від лат. конъюгатио - з'єднання). У ході кон'югації дві клітини через цитоплазматический місток, що утвориться на певний час, обмінюються спадкоємною інформацією (у вигляді фрагментів молекули ДНК). Обмін спадкоємною інформацією може відбуватися й іншими способами, наприклад, за допомогою вірусів-бактеріофагів. Бактеріофаги можуть захоплювати невеликі фрагменти молекули ДНК однієї клітини й переносити їх в іншу.

Спорообразование. При настанні несприятливих умов у деяких прокаріот утворяться суперечки. В одних видів спори утворяться усередині материнської клітини: цитоплазма майбутньої спори покривається багатошаровою оболонкою. Такі суперечки дуже стійкі до високої температури (у деяких випадках можуть витримувати тривале кип'ятіння), дії іонізуючого випромінювання, хімічних речовин і до ін. факторів. У сприятливих умовах спори проростають. У вигляді спор бактерії можуть тривалий час зберігати життєздатність.

Наприклад, у землі, що прилипла до корінь засушених рослин в одному гербарії, були виявлені життєздатні суперечки, вік яких перевищував 300 років. Учені припускають, що іноді життєздатність спор може зберігатися й до 1 000 років.

У деяких бактерій спори можуть утворюватися не усередині материнської клітини, а шляхом її брунькування. Деякі бактерії здатні до акціонування. При цьому товстою оболонкою покривається вся клітина. Цисти стійкі до дії радіації, висушуванню, але не витримують високої температури.

Эукариоты (від греч. эу - повністю, добре й карион - ядро) -організми, клітини яких мають ядро. Тільки в деяких випадках, наприклад, еритроцити більшості ссавців тварин і людини або ситовидные трубки рослин, у процесі свого розвитку втрачають ядро. Цитоплазма эукариотических клітин розділена мембранами на окремі функціональні ділянки й містить різноманітні органеллы (пластиди, мітохондрії, комплекс Гольджи, эндоплазматическую мережа, лизосомы, клітинний центр, вакуолі й ін.). Процес розподілу эукариотических клітин відбувається значно складніше в порівнянні із про-кариотическими й, як правило, супроводжується утворенням особливого веретена розподілу, що забезпечує точний розподіл спадкоємного матеріалу між дочірніми клітинами.

До эукариотам ставляться царства Рослини, Гриби, Тварини. Эукариоты представлені одноклітинними, колоніальними й багатоклітинними формами.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ:

1. Які основні складені компоненти клітин вам відомі? 2. Які особливості будови клітин прокаріот? 3. Як відбуваються основні процеси життєдіяльності прокаріот (харчування, подих, розмноження, спорообразование)? 4. Що характерно для клітин эукариот?

Подумайте! Чим можна пояснити більше проста будова клітин прокаріот у порівнянні із клітинами эукариот?

Поиск по сайту: