§ 17. Строение клеток прокариот и эукариот.
Единство строения клеток.
Содержание любой клетки отделен от внешней среды особой структурой — плазматической мембраной (плазмалемма). Эта обособленность позволяет создавать внутри клетки совсем особая среда, не похоже на то, что его окружает. Поэтому в клетке могут происходить те процессы, которые не происходят нигде, их называют процессами жизнедеятельности.
Внутренняя среда живой клетки, ограниченное плазматической мембраной, называется цитоплазмой. Она включает гиалоплазму (основную прозрачную вещество) и клеточные органеллы, а также различные непостоянные структуры — включения. К органелл, которые есть в любой клетке, относятся также рибосомы, на которых происходит синтез белка.
Эукариоты — это организмы, клетки которых имеют ядро. Ядро — это самая органеллы эукариотической клетки, в которой хранится и из которой переписывается наследственная информация, записанная в хромосомах. Хромосома — это молекула ДНК, интегрированная с белками. В ядре содержится ядрышко — место, где образуются другие важные органеллы, участвующих в синтезе белка — рибосомы. Но рибосомы только формируются в ядре, а работают они (т.е. синтезируют белок) в цитоплазме. Часть из них находится в цитоплазме свободно, а часть прикрепляется к мембран, образуют сетку, которая получила название эндоплазматической.
Рибосомы — немембранни органеллы.
Эндоплазматическая сеть — это сеть канальцев, ограниченных мембранами. Существует два типа: гладкая и гранулярная. На мембранах гранулярной эндоплазматической сети расположены рибосомы, поэтому в ней происходит синтез и транспортировки белков. А гладкая эндоплазматическая сеть — это место синтеза и транспортировки углеводов и липидов. На ней рибосом нет.
Для синтеза белков, углеводов и жиров необходима энергия, которую в эукариотической клетке производят «энергетические станции» клетки — митохондрии.
Митохондрии — двомембранни органеллы, в которых осуществляется процесс клеточного дыхания. На мембранах митохондрий окисляются органические соединения и накапливается химическая энергия в виде особых энергетических молекул (АТФ).
В клетке также есть место, где органические соединения могут накапливаться и откуда они могут транспортироваться, — это аппарат Гольджи, система плоских мембранных мешочков. Он участвует в транспортировке белков, липидов, углеводов. В аппарате Гольджи образуются также органеллы внутриклеточного пищеварения —
Лизосомы — одномембранни органеллы, характерные для клеток животных, содержат ферменты, которые могут расщеплять белки, углеводы, нуклеиновые кислоты, липиды.
В клетке могут быть органеллы, не имеющие мембранной строения, например рибосомы и цитоскелет.
Цитоскелет — это опорно-двигательная система клетки, включает микрофиламенты, реснички, жгутики, клеточный центр, который производит микротрубочки и центриоли.
Существуют органеллы, характерные только для клеток растений, — пластиды. Бывают: хлоропласты, хромопласты и лейкопласты. В хлоропластах происходит процесс фотосинтеза.
В клетках растений также вакуоли — продукты жизнедеятельности клетки, являющиеся резервуарами воды и растворенных в ней соединений. В эукариотических организмов относятся растения, животные и грибы.
Строение клеток прокариот.Прокариоты — одноклеточные организмы, в клетках которых нет ядра.
Прокариотические клетки малы по размерам, сохраняют генетический материал в форме кольцевой молекулы ДНК (нуклеоидом). В прокариотических организмов относятся бактерии и цианобактерии, которые раньше называли сине-зелеными водорослями.
Если в прокариот происходит процесс аэробного дыхания, то для этого используются специальные выпячивание плазматической мембраны — мезосомы. Если бактерии фотосинтезирующие, то процесс фотосинтеза происходит на фотосинтетических мембранах — тилакоидов.
Синтез белка в прокариот происходит на рибосомах. В прокариотических клетке мало органелл.
Гипотезы происхождения органелл эукариотических клеток.
Прокариотические клетки появились на Земле раньше, чем эукариотические.
1) симбиотические гипотеза объясняет механизм возникновения некоторых органоидов эукариотической клетки — митохондрий и фотосинтезирующих пластид.
2) Инвагинацыонная гипотеза — утверждает, что происхождение эукариотической клетки исходит из того, что предковой формы был аэробный прокариот. Органеллы в нем возникли в результате впячивания и отслоение частей оболочки с последующей функциональной специализацией в ядро, митохондрии, хлоропласты других органелл.
studfiles.net
2.2 Многообразие клеток. Прокариоты и эукариоты. Сравнительная характеристика клеток растений, бактерий, грибов
Видеоурок 1: Отличия прокариот и эукариотВидеоурок 2: Строение клетки: животной, растительной и бактерии
Лекция: Многообразие клеток. Прокариоты и эукариоты. Сравнительная характеристика клеток растений, бактерий, грибов
Многообразие клеток
Живые клетки имеют различные формы и размеры. Клетки эукариотов отличаются размерами в десятки раз – от нескольких до сотен мкм, а прокариотические – от половины до 10 мкм.
Основными структурными единицами строения клеток являются:
Цитоплазма – гелеобразное внутреннее содержимое, называемое еще гиалоплазмой, а также комплекс органоидов и различных включений.
Органоиды – рибосомы, лизосомы, мембранные структуры, ядро и др.
Мембрана – внешняя система внутреннего содержимого клекти. Имеет липидно-белковую структуру, проницаемую для химических веществ.
Прокариоты и эукариоты
Все живые клетки подразделяются на два основных типа, отличающиеся друг от друга размерами и строением:
Первые из них являются более эволюционно молодыми и обладают более сложной структурой.
Четко оформленное и отграниченное мембраной ядро, где располагается ДНК в виде хромосом.
Наличие мембранных структур – наружная мембрана, ЭПС, комплекс Гольджи и другие.
К ним относятся растения, грибы, животные (включая одноклеточные).
Прокариотические клетки более мелкие по размеру, а также:
Они не имеют четкой ядерной оболочки, кольцеобразная ДНК хранится в цитоплазме, участок которой называется нуклеоидом.
Не имеют мембранных органоидов, единственных видом их органоидов являются рибосомы.
Прокариоты – более эволюционно древние, одноклеточные. Это археи (сине-зеленые водоросли) и бактерии.
Отличия растительных и животных клеток, а также бактерий и грибов
Представители разных царств природы имеют важные различия в строении и жизнедеятельности на уровне клетки:
Растительные клетки обладают способностью к автотрофному питанию (фотосинтезу), только в них встречаются пластиды. Только для растительных клеток характерно наличие вакуолей – пузырьков с клеточным соком. Запасное вещество растений – крахмал. У них имеется внешняя целлюлозная клеточная твердая стенка.
Животные клетки питаются гетеротрофно, неспособны к фотосинтезу. У животных вакуоли для запасания веществ не используются, могут быть только органоиды в их форме – сократительные или пищеварительные. Запасное вещество для животных – гликоген. Клеточной стенки нет, вместо нее наружная мембрана, тонкая и гибкая, называется гликокаликсом.
Грибы. Неспособны к фотосинтезу. Наружная оболочка клеток состоит из хитина.
- Бактерии. Имеют клеточную стенку из муреина. Питание — гетеротрофное или хемотрофное. Клетки небольшого размера, не обладающие ядром.
cknow.ru
| № | ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ПРИЗНАКИ | ПРОКАРИОТЫ | ЭУКАРИОТЫ |
| 1 | Происхождение названия | Греч. pro — вместо + karyon — ядро | Греч. еy — хорошо, полностью + karyon — ядро?? |
| 2 | Средний размер клеток | 1-10 мкм | 10-50 мкм |
| 3 | Настоящее ядро ??с ядерной оболочкой | Отсутствует (есть нуклеоид) | Есть |
| 4 | Организация ДНК | Отдельные молекулы, не связанные с гистонами. Замкнутая в кольцо td> | В хромосомах, обычно связана с гистонами. Линейная структура td> |
| 5 | Число хромосом | Одна хромосома | Две и более хромосом |
| 6 | Состав хромосом | ДНК | ДНК и белок |
| 7 | Набор хромосом | Гаплоидный | Гаплоидный или диплоидный |
| 8 | Цитоплазматическая ДНК | Не окружена мембраной (плазмиды) | Окруженная мембранами (митохондрии, пластиды) |
| 9 | Клеточная стенка | Содержит пептидогликаны | Построенная из простых органических или неорганических веществ |
| 10 | Состав мембран | Не содержат стеролов | Содержат стеролы |
| 11 | Двомембранные и одномембранные органеллы | Отсутствуют | Есть |
| 12 | Размер рибосом | Меньший (70 S) | Больший (80 S) |
| 13 | Наличие вакуолии | Отсутствует | Есть |
| 14 | Клеточный центр | Отсутствует | Присутствует у большинства животных и низших растений |
| 15 | Строение жгутиков | Простая: состоят из одной или нескольких фибрилл | Сложная: состоят из 20 фибрилл, собранных в группы (2×9 + 2) |
| 16 | Движение цитоплазмы | Отсутствует | Часто наблюдается |
| 17 | Способ поглощения пищи | Абсорбция через клеточную стенку | Фагоцитоз и пиноцитоз (у животных клеток) |
| 18 | Дыхательная система | Является частью мембран, или мезосом | Расположенная в мембранных органеллах |
| 19 | Дыхание | Анаэробы и аэробы | В основном аэробы |
| 20 | Процесс фотосинтеза | Пигмент бактериохлорофилл | Пигменты: хлорофилл a, b, c, d , e |
| 21 | Процесс фотосинтеза | У бактерий не сопровождается выделением кислорода | Сопровождается выделением кислорода |
| 22 | Способ деления | Прямой разделение | Митоз, мейоз |
| 23 | Половые клетки | Сам организм | Сам организм или специальные клетки |
| 24 | Половой процесс | Типичный половой процесс отсутствует | Есть типичный половой процесс |
| 25 | Половой процесс | Передается только часть наследственной информации | Передается весь набор хромосом |
| 26 | Особенности | Чувствительные к пенициллину | Нечувствительные к пенициллину |
| 27 | Особенности | Устойчивые к у-излучения | Низкая устойчивость к у-излучения |
| 28 | Особенности | Верхняя температурная граница 75-90 ° С | Верхняя температурная граница 40-60 ° С |
biology.kiev.ua
Сравнение клеток эукариот и прокариот.
«Сравнение клеток эукариот и прокариот».
Экран 1.
Лабораторная работа: «Сравнение клеток эукариот и прокариот».
(рис. 1) (рис. 2)
Экран 2 (Верхняя строка экрана) Лабораторная работа: «Сравнение клеток эукариот и прокариот».
Оборудование: стол, на столе:
Микроскоп тканевая салфетка готовые микропрепараты бактерий и клеток эукариот
Таблицы строения клеток эукариот и прокариот
Экран 3.
(Верхняя строка экрана) Лабораторная работа: «Сравнение клеток эукариот и прокариот».
Демонстрация текста + озвучивание
Цель: Познакомиться с двумя уровнями клеток, изучить строение бактериальной клетки, сравнить строение клеток бактерий и простейших организмов.
Экран 4. (Верхняя строка экрана) Эукариоты.
Демонстрация текста + озвучивание
(рис. 3) (рис. 4) (рис. 5)
Эукариоты или ядерные (от греч. eu — хорошо и carion — ядро) — организмы, содержащие в клетках четко оформленное ядро. К эукариотам относятся одноклеточные и многоклеточные растения, грибы и животные, то есть все организмы, кроме бактерий. Клетки эукариот разных царств различаются по ряду признаков. Но во многом их строение сходно. Каковы же особенности клеток эукариот? Из предыдущих уроков вы знаете, что в клетках животных нет клеточной оболочки, которая есть у растений и грибов, нет пластид, которые есть у растений и некоторых бактерий. Вакуоли в клетках животных очень малы и непостоянны. Центриоли у высших растений не обнаружены.
Экран 5. (Верхняя строка экрана) Прокариоты.
Демонстрация текста + озвучивание
(рис. 6)
Клетки прокариот или предъядерные (от лат. pro — вместо, впереди и carion) не имеют оформленного ядра. Ядерное вещество у них расположено в цитоплазме и не отграничено от нее мембраной. Прокариоты — наиболее древние примитивные одноклеточные организмы. К ним относят бактерии и цианобактерии. Размножаются они простым делением. У прокариот в цитоплазме расположена одиночная кольцевая молекула ДНК, которая называется нуклеоидом или бактериальной хромосомой, в которой записана вся наследственная информация бактериальной клетки. Непосредственно в цитоплазме располагаются рибосомы. Клетки прокариот гаплоидны. Они не содержат митохондрий, комплекса Гольджи, ЭПС. Синтез АТФ осуществляется в них на плазматической мембране. Клетки прокариот, так же как и эукариотические клетки, покрыты плазматической мембраной. Поверх которой располагается клеточная стенка и слизистая капсула. Несмотря на относительную простоту, прокариоты являются типичными независимыми клетками.
Экран 6 (Верхняя строка) Лабораторная работа: «Сравнение клеток эукариот и прокариот».
Демонстрация текста + озвучивание: «Перед проведением практической работы необходимо ознакомиться с инструкцией».
Предложения появляются последовательно над рисунком.
1. Рассмотрите под микроскопом готовые микропрепараты эукариотических клеток: амебы обыкновенной, хламидомонады и Мукора.
2. Рассмотрите готовый микропрепарат прокариотической клетки под микроскопом.
3. Рассмотрите таблицы со строением клеток эукариот и прокариот.
4. Заполните таблицу, отметив наличие органоида «+», а отсутствие «-». Напишите, какие организмы относятся к прокариотам и эукариотам.
Сравнительная характеристика прокариот и эукариот
Признаки
Прокариоты
Эукариоты
Наличие оформленного ядра
Цитоплазма
Клеточная оболочка
ДНК
Митохондрии
Рибосомы
Какие организмы относятся
kopilkaurokov.ru
Признак | Прокариоты | Эукариоты |
I. Особенности строения клетки | ||
Наличие ядра | Обособленного ядра нет | Морфологически обособленное ядро, отделенное от цитоплазмы двойной мембраной (оболочкой) |
Число хромосом и их строение | У бактерий — одна кольцевая хромосома, прикрепленная к мезосоме — двухцепочечная ДНК не связанная с белками-гистонами. У цианобактерий — несколько хромосом в центре цитоплазмы | Определенное для каждого вида. Хромосомы линейные, двухцепочечная ДНК связана с белками-гистонами |
Плазмиды* | Имеются | Имеются у митохондрий и пластид |
Наличие ядрышек | Отсутствуют | Имеются |
Организация генома | Имеется до 1,5 тыс. генов. Большинство генов представлены в единственной копии (за исключением нескольких генов, кодирующих синтез РНК) | В зависимости от вида — от 5 до 200 тыс. генов (у человека — около 40 тыс.). Доля генов, представленных в нескольких копиях, может достигать 45% (при этом число копий одного гена может достигать нескольких тысяч). Это повышает надежность работы генома |
Рибосомы | Мельче, чем у эукариот, — 70S. Распределены по цитоплазме. Обычно свободные, но могут быть связаны с мембранными структурами. Составляют до 40% массы клетки | Крупные, 80S. Находятся в цитоплазме в свободном состоянии или связаны с мембранами эндоплазматического ретикулюма. В пластидах и митохондриях содержатся рибосомы 70S |
Одномембранные замкнутые органеллы | Отсутствуют. Их функции выполняют выросты клеточной мембраны | Многочисленны: эндоплазматический ретикулюм, аппарат Гольджи, вакуоли, лизосомы и т. д. |
Двухмембранные органеллы | Отсутствуют | Митохондрии — у всех эукариотов; пластиды — у растений |
Клеточный центр | Отсутствует | Имеется в клетках животных, грибов; у растений — в клетках водорослей и мхов |
Мезосома** | Имеется у бактерий. Участвует в делении клетки и в метаболизме | Отсутствует |
Клеточная стенка | У бактерий содержит муреин, у цианобактерий — целлюлозу, пектиновые вещества, немного муреина | У растений — целлюлозная, у грибов — хитиновая, у животных клеток клеточной стенки нет |
Капсула или слизистый слой | Имеется у некоторых бактерий | Отсутствует |
Жгутики | Простого строения, не содержат микротрубочек. Диаметр 20 нм | Сложного строения, содержат микротрубочки (подобные микротрубочкам центриолей) Диаметр 200 нм |
Размер клеток | Диаметр 0,5-5 мкм | Диаметр обычно до 50 мкм. Объем может превышать объем прокариотической клетки более чем в тысячу раз |
II. Особенности жизнедеятельности клетки | ||
Движение цитоплазмы | Отсутствует | Наблюдается часто |
Аэробное клеточное дыхание | У бактерий — в мезосомах; у цианобактерий — на цитоплазматических мембранах | Происходит в митохондриях |
Фотосинтез | Хлоропластов нет. Происходит на мембранах, не имеющих специфической формы | В хлоропластах, содержащих специальные мембраны, собранные в граны |
Фагоцитоз и пиноцитоз | Отсутствует (невозможен из-за наличия жесткой клеточной стенки) | Свойствен клеткам животных, у грибов и растений отсутствует |
Спорообразование | Часть представителей способна образовывать споры из клетки. Они предназначены только для перенесения неблагоприятных условий среды, поскольку имеют толстую стенку | Спорообразование свойственно растениям и грибам. Споры предназначены для размножения |
Способы деления клетки | Равновеликое бинарное поперечное деление, редко — почкование (почкующиеся бактерии). Митоз и мейоз от. | Митоз, мейоз, амитоз |
www.soloby.ru
6) Клетки прокариот и эукариот. Особенности и различия в их строении.
Прокариоты (доядерные) — бактерии и сине-зеленые водоросли. Появились прокариоты примерно 4 или 3,5 млрд. лет назад в результате спонтанной агрегации органических молекул. Это наиболее простые по строению организмы. Форма бактерий сферическая или удлиненная. Размер в несколько микрометров. У всех есть жесткая защитная оболочка (клеточная стенка). Основной компонент – гликопептидмуреин. Под клеточной стенкой находитсяплазматическая мембрана,плазмалемма, ограничивающая единственный цитоплазматический компартмент, содержащий ДНК, РНК, белки и малые молекулы. ДНК прокариот располагается в центральной зоне цитоплазмы в виде плотно уложенных тонких кольцевидных молекул, содержащих до 5*106 азотистых оснований. Длина молекулы – несколько мм. В процессе транскрипции реплицируется как единое целое, поэтому является одним репликоном. Иногда называют «бактериальной хромосомой».Нуклеоид.
Прокариотические клетки не имеют в цитоплазме высокоспециализированных органоидов. В цитоплазме у них находятся в виде мельчайших структур лизосомы и рибосомы прокариотического типа 70S. Состоит из большой и малой субьединиц 50S и 30S соответственно.
Для протекания энергетических и биохимических процессов плазмолемма бактерий образует внутренние впячивания, которые называютсямезосомы. На этих впячиваниях фиксируются ферменты.
Основные способы получение энергии – гликолиз, дыхание, фотосинтез.
В природе бактерии занимают все экологические ниши. Среди них различают две группы – эубактерии, которые населяют почву и воду и архибактерии, которые живут в экстремальных условиях среды. Архебактерии: анаэробные условия, горячие кислые среды. в очень соленых условиях, анаэробы, вырабатывающие металл. Эубактерии: есть грамположительные и грамотрицательные и др.
Эукариоты (ядерные).Они крупнее, сложнее организованы и эволюционно более поздние. К ним относятся растения, животные и грибы. Самый главный отличительный признак – наличие оформленного ядра, отделенного от гиалоплазмы двойной мембраной. В гиалоплазме есть органоиды. Есть цитоскелет. Он организует цитоплазму, обеспечивает циклоз (движение цитоплазмы). Мембрана мембранных органоидов организована липопротеинами. Все мембраны закрытые. Внутренние мембраны ограничивают полости или участки клетки, закрывая их со всех сторон, ограничивая от цитоплазмы. Такое разделение цитоплазмы на отсеки называетсякомпартментализацией.
Для чего это нужно. Это необходимо для изоляции различных химических реакций и продуктов. Также внутренние мембраны являются местом прикрепления ферментов.
Основные компартменты эукариотической клетки:
Ядро – место хранения и синтеза поленуклеиновых кислот.. 6% от объема клетки.
Цитозоль – окружающая его цитоплазма с цитоплазматическими органоидами. 45-55%
ЭПР. Гранулярный и агранулярный. На гранулярном располагаются рибосомы, синтезирующие мембранные и экспортные белки. 10%
Комплекс Гольджи. Осуществляется процесс сегрегации (обособления), накопления, созревания и выведения органических веществ. 6%
Митохондрии и пластиды, осуществляющие синтез АТФ. 22%
Лизосомы осуществляют расщепление веществ. 1%
Пероксисомы – обеспечивают проведение окислительных реакций с помощью ферментов (каталаза – 40%). 1%
studfiles.net
Признак | Прокариоты | Эукариоты |
Величина клетки. | От 0,5 до 5 мкм | До 40 мкм. |
Оболочка клетки. | Есть, отличная по химическому строению от эукариот. В стенке – пептидогликан. | Есть, различны у расте-ний и животных, нет пептидогликана. |
Плазматическая мембрана. | Есть. | Есть. |
Мезосомы. | Есть. | Есть. |
Цитоплазма. | Есть, движение отсутствует. | Есть, движение есть. |
Мембранные органеллы — ЭПС, аппарат Гольджи, хло-ропласты, митохондрии, ли-зосомы, пероксисомы, ваку-оли. | Нет. | Есть. |
Ядерная мембрана, наличие ядра. | Нет. | Есть. |
Организация генетического материала. | 1 молекула ДНК, кольцевая, находится в нук-леиде, не окружена ядерной мембраной; истинного ядра и хромосом нет. | Линейная ДНК, связанная белками – гистонами и РНК, образуют хромосомы, находящиеся в ядре. |
Внехромасомные факторы наследственности (цитоплазматические). | Есть. | Есть. |
Рибосомы в цитоплазме. | 70 S. | 80 S. |
Включения. | Есть. | Есть. |
Цитоскелет. | Нет. | Есть. |
Жгутики. | Простые микротрубочки отсутст-вуют, напоминают 1 из мкротру-бочек оруженной плазматичес-кой мембраной. | Сложные, с микротру-бочками 2*9+2, окружены плазматической мембра-ной. |
Способность к активизации движений. | Есть. | Есть. |
Способность к эндоцитозу. | Нет. | Есть. |
Размножение. | Бинарное деление. | Митоз, мейоз . |
Скорость размножения. | 1 деление в 20 минут. | 1 деление в несколько минут . |
Спорообразование. | Для сохранения вида – 1 спора. | Для размножения много спор. |
Дыхание. | Бактерии – плазматической мембраной. Цианобактерии – в цитоплазматических мембранах. | В митохондриях. |
Фотосинтез. | В мембранах, не имеющих спе-цифической упаковки; хлороп-ластов нет. | В сложноустроенных хло-ропластах с гранулами. |
Способность к фиксации. | Есть у некоторых. | Неспособны. |
www.soloby.ru
