Прокариотическая клетка – определение, примеры и структура

Многообразие клеток. Прокариоты и эукариоты

Живые клетки весьма многообразны, начиная от строения и заканчивая выполняемыми ими функциями. Данные структуры изучает область биологии под названием «цитология».

Многообразие клеток

Одно из положений клеточной теории определяет клетку, как наименьшую структурно-функциональную единицу живого организма. В зависимости от количества таких структур все живые организмы делятся на «одноклеточных» и «многоклеточных». 

Одноклеточным организмам свойственно выполнение функций целого организма. В данную категорию относят:

  • бактерий;
  • грибы;
  • водоросли;
  • простейших животных.

В многоклеточных структурах клеткам свойственна специализация выполняемых функций, за счет чего последние могут формировать ткани и органы. 

Клеточные структуры обладают различными формами:

  • звезда (нейрон);
  • сфера (яйцеклетка);
  • цилиндр (эпителий);
  • куб (эпителий);
  • веретено (мышечное волокно);
  • диск (эритроцит);
  • призма (коньюктива глаза).

А лейкоциты крови вообще лишены постоянной формы! Параметры размера клеток разняться в диапазоне 0,2-100 мкм.

Основными структурными единицами строения клеток являются:

Цитоплазма – полужидкое содержимое клетки, в которой расположены внутриклеточные структуры.

Органоиды – обязательные клеточные компоненты, имеющие постоянную форму и выполняющие жизненно важные функции.

Мембрана – оболочка клетки, образованная двойным слоем фосфолипидов, пронизанным белковыми комплексами.

Многообразие клеток. Прокариоты и эукариоты

Прокариоты и эукариоты

Наличие оформленного ядра в клеткеопределяет ее отношение к следующим группам:

  • прокариотические (лишены ядерной оболочки);
  • эукариотические (имеют оформленное ядро).

Оформленное оболочкой ядерное вещество погружено в цитоплазму, включающую в себя постоянные клеточные компоненты (органоиды) и основное содержимое (гиалоплазму). Помимо них, внутри клеточных структур имеются включения, представляющие собой исчезающие и вновь появляющиеся составляющие, играющие выделительную и запасающую функции. 

У прокариот нет оформленного ядра, поэтому их генетическую информацию называют нуклеоидом. Цитоплазма таких клеточных структур содержит рибосомы. Все бактерии являются прокариотами.

Эукариотам свойственно наличие оформленного ядра – специальной структуры, содержащей молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). В цитоплазме таких организмов много органоидов, имеющих немембранное и мембранное строение. Эукариотические клетки свойственны животным, человеку, грибам и растениям. Клетки эукариот крупнее соответствующих структур у прокариот. 

Сравнительная характеристика клеток растений, животных бактерий и грибов

Если сравнить между собой бактериальную, грибную, растительную и животную клетки, то можно найти в их строении ряд характерных особенностей.

  1. Бактериальная клетка
    • Снаружи такая структура покрыта муреиновой оболочкой с многочисленными ворсинками, которой нет у других живых организмов. Роль основного запасного вещества у таких структур выполняют молекулы волютина или гликогена.
  2. Грибная клетка
    • Молекулы гликогена выполняют роль запасного вещества у грибов, а наружной стенкой является оболочка, содержащая хитин. В редких случаях такая структура может содержать вакуоли с клеточным соком.
  3. Растительная клетка
    • Основным отличием таких структур является наличие хлоропластов, обусловливающих протекание фотосинтеза. Внутри растительных клеток большую часть цитоплазмы занимают заполненные клеточным соком объемные вакуоли. В качестве основного запасного вещества у растений выступает полисахарид – крахмал. Дополнительную прочность структурным звеньям растений придает покрывающая плазматическую мембрану клеточная стенка, состоящая их целлюлозных волокон.
  4. Животная клетка
    • Клетки животных лишены клеточной стенки, сверху их покрывает тонкий гликокаликс. Такая особенность связана со способом питания данных организмов (фагоцитарный захват). Внутри таких клеток имеются различные вакуоли – сократительные (удаление избытка воды и вредных продуктов обмена веществ) и пищеварительные (переваривание пищи).
Читайте также:  Бычий цепень строение жизненный цикл пути заражения

Анализируя приведенные особенности строения клеток разных организмов, можно сделать вывод об их питании.

Так, наличие в клетках растений хлорофилла, делает их автотрофами (синтезируют сами необходимые органические соединения), а его отсутствие – гетеротрофами (получают органические соединения в готовом виде).

К гетеротрофам относят все остальные живые организмы. Часть бактерий способна к автотрофному питанию (хемосинтез), только этот способ несколько отличается от такового у растений.

Смотри также:

Чем отличаются бактерии от простейших форм животных

Бактерии и простейшие являются самыми древними организмами, при этом их численность в разы превышает численность всех других видов живых существ на планете Земля.

Несмотря на некоторую схожесть этих форм жизни, между ними все же есть различия.

Чем же отличаются бактерии от простейших? Чтобы это понять, нужно подробно рассмотреть особенности строения и развития каждой из этих форм жизни.

Основное, что объединяет эти две группы живых существ – это то, что они являются одноклеточными организмами. Однако различий между ними гораздо больше.

Прокариоты и эукариоты: кто они?

Бактерии (прокариоты) являются первыми живыми организмами, благодаря которым и появились другие формы жизни на планете Земля.

На данный момент наука изучила более десяти тысяч их видов, однако предполагается, что Землю населяют более миллиона видов этих существ. Они просто поражают разнообразием своих форм.

Спирохеты и вибрионы холеры визуально напоминают спирали, а кокки имеют форму шара. Также они могут быть звездчатой, палочковидной и тетраэдрической формы.

Простейшие (эукариоты) – это первые существа на планете, в клетках которых в процессе эволюции сформировалось ядро. Именно они являются предками всех видов животных, которые существуют либо когда-либо существовали на планете. Эти одноклеточные могут существовать как обособленно, так и объединяться с другими одноклеточными и жить как единый организм.

Основные отличия

От простейших бактерии отличаются:

  • клеточным строением;
  • способом размножения;
  • способом получения энергии для своего существования;
  • размерами.

Клеточное строение

Большинство из прокариотов состоят только из одной клетки, в состав которой входит нуклеоид, цитоплазматическая мембрана и рибосомы, которые являются синтезаторами белка. Ядро в данном случае отсутствует, поэтому их принято относить к Надцарству безъядерных.

Клетки эукариотов содержат в себе элементарное ядро, цитоплазму, а также вакуоли, которые выполняют пищеварительную и выделительную функции.

Именно тем, что в клетках прокариотов нет сформированного ядра, они и отличаются от эукариотов. Эти существа различны еще и тем, что ДНК баткерий находится прямо в содержимом клетки.

Чем отличаются бактерии от простейших форм животных

Способы размножения

Размножаются бактерии в большинстве случаев перетяжкой или почкованием. Однако в некоторых случаях они могут размножаться и половым путем, при котором происходит обмен генетическими данными. Такой процесс называется рекомбинацией. В процессе полового размножения гаметы не образуются.

Способы размножения простейших животных могут различаться в зависимости от условий, в которых они находятся. Эти существа отличаются от прокариотов еще и тем, что они могут размножаться как половым, так и бесполым, а также смешанным путем. При половом размножении образуются гаметы.

Способы получения энергии

Бактерии от простейших животных различаются еще и тем, что они являются автотрофными организмами и способны добывать энергию самостоятельно.

Размножаются прокариоты очень интенсивно, поэтому им постоянно нужно искать новые источники питания. Это вынуждает их быстро приспосабливаться к любым условиям и искать новые источники питания. На данный момент энергию для существования они могут получать тремя основными способами:

  • при брожении;
  • с помощью фотосинтеза;
  • при дыхании.

Одноклеточные организмы просто поражают тем, насколько они жизнеспособны даже в экстремальных условиях. Некоторые из них способны питаться даже антибиотиками, то есть веществами, которые разработаны специально для их уничтожения.

Читайте также:  Инструкция по применению третьей вакцины от полиомиелита

Простейшие не способны самостоятельно вырабатывать энергию для своего существования, поэтому простейшие животные вынуждены охотиться на бактерий и даже на других эукариотов.

Исключением можно считать эвглену зеленую, которая от остальных одноклеточных этого вида отличается тем, что самостоятельно способна добывать энергию с помощью углекислого газа и солнечного света.

Дышат простейшие всей поверхностью тела.

Размеры

Бактерии также отличаются от простейших тем, что они намного меньше последних. Разглядеть их можно лишь с помощью очень мощных современных микроскопов, в то время как простейших можно заметить, разглядывая в обычный микроскоп.

Несмотря на очень малые размеры этих двух форм жизни, их изучение не прекращается, так как новые открытия в этой области позволяют не только бороться с различными заболеваниями, но и управлять некоторыми процессами в аграрном секторе и промышленности.

Работаю врачом ветеринарной медицины. Увлекаюсь бальными танцами, спортом и йогой. В приоритет ставлю личностное развитие и освоение духовных практик. Любимые темы: ветеринария, биология, строительство, ремонт, путешествия. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.

Прокариоты и эукариоты: главные отличия одноклеточных или многоклеточных организмов, их генетический материал и таблица об этом

Прокариоты и эукариоты образуют надцарства в системе классификации живых организмов. Они составляют таксоны более низкого ранга – царства.

Прокариоты создают царство бактерий, одноклеточных организмов. Эукариоты образуют 3 царства: грибы, растения и животные. Эти группы включают многоклеточные и одноклеточные организмы.

Прокариоты и эукариоты – основные понятия

Прокариоты – это доядерные одноклеточные организмы.

Именно они стояли у истоков эволюции, дали впоследствии ядерные организмы. Это бактерии.

Эукариоты – это ядерные клетки.

Они образуют живые организмы, состоящие из одной или множества клеток. Структура, содержащая ядро, дала все многообразие жизни.

Строение прокариотической клетки

Прокариоты устроены довольно просто. Размеры их очень малы — от 1 до 15 мкм. Следует отметить, что 1 мкм равен 0,001 мм. Отсюда становится понятным, насколько малы прокариоты.

Бактерии имеют разную форму:

  • кокки – шаровидные клетки;
  • бациллы – вытянутые палочки;
  • спириллы – извитые;
  • вибрионы – изогнутые.

В зависимости от того, к какой группе относятся бактерии, они могут существовать по отдельности, или образовывать скопления. Например, стрептококки образуют цепь из нескольких кокков. Стафилококки образуют скопление, которое напоминает гроздь винограда.

Характерная особенность прокариот – отсутствие оформленного ядра. Также отсутствуют мембранные органоиды. Генетический материал находится в одной хромосоме. В её состав входит одна ДНК, которая не соединяется с белками. Кольцевая ДНК размещена прямо в цитоплазме.

Цитоплазма заполняет внутреннее пространство. Все немногочисленные органоиды находятся в ней. Ферменты, обеспечивающие жизнедеятельность, распределены во внутреннем пространстве, или находятся на внутренней стенке мембраны.

Прокариоты и эукариоты: главные отличия одноклеточных или многоклеточных организмов, их генетический материал и таблица об этом

Внутри клетки откладываются запасные вещества: жиры, полисахариды, полифосфаты. Они могут расходоваться клеткой по мере необходимости. Снаружи бактерия покрыта цитоплазматической мембраной.

Сверху расположена клеточная стенка, состоящая из муреина. Это смесь полисахаридов и белковых молекул. Клеточная стенка прикрыта слизистой капсулой. Цитоплазматическая мембрана образует впячивания – мезосомы. Они выполняют функции недостающих органоидов. Бактерия может иметь жгутики и пили – органоиды движения в жидкой среде.

Плюсы и минусы прокариот

Прокариоты играют и положительную и отрицательную роль. В качестве примера негативного влияния, можно отметить заболевания, возбудителем которых являются бактерии: туберкулёз, холера, тиф и другие.

Характеризуя положительное значение бактерий, можно отметить:

  • приготовление кисломолочной продукции с помощью бродильных прокариот;
  • бактерии-симбионты, обитающие в других организмах, приносящие пользу;
  • бактерии-разрушители органического опада и другие.

Строение эукариот

Эукариотическая клетка, образуя одноклеточный организм, существует самостоятельно. Также она может с другими клетками образовывать многоклеточные организмы.

Читайте также:  Вакцина Гриппол плюс: инструкция по применению, отзывы о прививке

В соответствии с организмом, образованным клеткой, существуют некоторые различия в её строении. Эти различия не так велики. Больше можно отметить черт сходства.

Эукариотическая клетка покрыта цитоплазматической мембраной. Она имеет многочисленные поры, образует складки, впячивания и выпячивания, что позволяет осуществлять поступление веществ с помощью пиноцитоза и фагоцитоза. Пиноцитоз – это поступление капель жидкости. Фагоцитоз – это поступление твёрдых частичек через мембрану.

Растительная клетка имеет ещё прочную целлюлозную оболочку.

Ядерная клетка имеет множество мембранных органоидов:

  1. Прежде всего, это оформленное ядро. Оно хранит и воспроизводит наследственную информацию. Также ядро регулирует жизнедеятельность клетки.
  2. Внутреннее пространство заполнено цитоплазмой – это среда, в которой идут все реакции и процессы. По цитоплазме перемещаются органоиды и вещества.
  3. Эндоплазматическая сеть. Она бывает шероховатой, на ней идёт биосинтез белка. Жиры и углеводы синтезируются на гладкой сети.
  4. Аппарат Гольджи – это совокупность уплощённых полостей, мешочков, цистерн. В нём упаковываются и хранятся вещества, которые клетка синтезирует.
  5. Рибосомы — участвуют в образовании белка.
  6. Митохондрии — накапливают энергию в виде АТФ.
  7. Пластиды — есть только в клетках растений. Они обеспечивают процесс фотосинтеза, окраску цветов и плодов, а также способствуют накоплению органических веществ.
  8. Вакуоли — присутствуют, как правило, в растительной клетке. Содержат клеточный сок, обеспечивает тургор клетки.
  9. Лизосомы — отвечают за внутриклеточное пищеварение.
  10. Клеточный центр или центриоли — присутствуют в клетке животных. Органоид принимает участие в делении клетки.
  11. Цитоскелет – микротрубочки из белковых волокон. Они связаны с цитоплазматической мембраной, поддерживают определённую форму клетки.

Прокариотическая клеточная структура

Прокариотические клетки не имеют истинного ядра, которое содержит их генетический материал, как у эукариотических клеток. Вместо этого прокариотические клетки имеют нуклеоидная область, который является областью неправильной формы, которая содержит ДНК клетки и не окружена ядерной оболочкой. Некоторые другие части прокариотических клеток сходны с таковыми в эукариотических клетках, таких как клеточная стенка, окружающая клетку (которая также обнаружена в растение клетки, хотя и имеет другой состав).

Подобно эукариотическим клеткам, прокариотические клетки имеют цитоплазму, гелеобразное вещество, которое составляет «наполнение» клетки, и цитоскелет который удерживает компоненты клетки на месте. Как прокариотические клетки, так и эукариотические клетки имеют рибосомы, которые представляют собой органеллы, которые продуцируют белки, и вакуоли, небольшие пространства в клетках, которые хранят питательные вещества и помогают устранить потери.

У некоторых прокариотических клеток есть жгутики, которые представляют собой структуры в виде хвоста, которые позволяют организму перемещаться. Они также могут иметь пили, маленькие волосоподобные структуры, которые помогают бактериям прилипать к поверхностям и могут позволять переносить ДНК между двумя прокариотическими клетками в процессе, известном как конъюгация. Другая часть, которая найдена в некоторых бактериях, является капсулой. Капсула представляет собой липкий слой углеводов, который помогает бактериям прилипать к поверхностям вокруг себя.

Прокариоты и эукариоты: главные отличия одноклеточных или многоклеточных организмов, их генетический материал и таблица об этом

Прокариоты и эукариоты образуют надцарства в системе классификации живых организмов. Они составляют таксоны более низкого ранга – царства.

Прокариоты создают царство бактерий, одноклеточных организмов. Эукариоты образуют 3 царства: грибы, растения и животные. Эти группы включают многоклеточные и одноклеточные организмы.

Плюсы и минусы прокариот

Прокариоты и эукариоты: главные отличия одноклеточных или многоклеточных организмов, их генетический материал и таблица об этом

Прокариоты играют и положительную и отрицательную роль. В качестве примера негативного влияния, можно отметить заболевания, возбудителем которых являются бактерии: туберкулёз, холера, тиф и другие.

Характеризуя положительное значение бактерий, можно отметить:

  • приготовление кисломолочной продукции с помощью бродильных прокариот;
  • бактерии-симбионты, обитающие в других организмах, приносящие пользу;
  • бактерии-разрушители органического опада и другие.