Що таке еукаріот. Еукаріотичні та прокаріотичні клітини: особливості, функції та будова

Еукаріоти - (від грецького eu добре, повністю і karyon ядро), організми (все, крім бактерій), клітини яких мають оформлене клітинне ядро, відмежоване від цитоплазми ядерною оболонкою. До Е. відносять усі вищі тварини та рослини, а також одноклітинні та багатоклітинні водорості, гриби, найпростіші. Еукаріоти - (від грец. eu добре, повністю і karyon ядро), організми, клітини яких містять оформлені ядра (ядерні).

Всі вищі організми, клітини яких містять оформлене ядро і які зазнають поділу на кшталт мітозу і мейозу. Ядерна ДНК у Е. укладена в хромосоми, зазвичай не кільцеподібні, з гістонами.

Мітоз типовий всім Э.; 2) мембранна система складна та різноманітна. Для величезної більшості їх характерне розподіл ядра з утворенням реальних хромосом і статевий процес, при якому утворюються ядра зі зменшеним удвічі (редукованим) числом хромосом. Хромосоми еукаріотів пов'язані з особливими, гістоновими білками.

Еукаріотичні клітини часто мають справжні джгутики, складені з волокон - фібрил, розташованих за схемою 9+2 - дев'ять по колу та дві в центрі. Важлива особливість еукаріотів - наявність в їх цитоплазмі клітинних органоїдів, які мають свій невеликий геном (сукупність генів) і розмножуються розподілом. Всі клітини, що мають мітохондрії, дихають киснем, лише деякі еукаріоти втратили здатність до аеробного обміну.

До еукаріотів відносяться рослини, тварини, гриби та такий вид живих організмів, як слизовики. В еукаріотичній клітині є близько десяти органоїдів, більшість з яких відокремлені мембранами від цитоплазми, чого немає у прокаріотів. Також еукаріоти мають ядро, про яке ми вже говорили. Це частина клітки, яка відгороджена від цитоплазми подвійною мембраною.

Є кілька варіантів поділу еукаріотів. Спочатку всі живі організми ділили лише на рослини та тварин. Згодом виділили царство грибів, які істотно відрізняються і від перших, і від других. Слизовики – це поліфілетична група організмів, яку деякі відносять до найпростіших, але кінцева класифікація цих організмів остаточно не класифікована.

Загалом слизовики виглядають як одна багатоядерна клітина, яка видна неозброєним поглядом. З грибами слизовиків ріднить спороношення, які проростають зооспорами, з яких згодом розвивається плазмодій. Додаткові відмінності еукаріотів. З органоїдів прокаріоти мають лише рибосоми 70S (дрібні), а еукаріоти мають не тільки великі 80S рибосоми, але й багато інших органоїдів.

Еукаріоти мають гістони, яких немає у бактерій. Клітина еукаріотів у 1000 разів більша за обсягом і в 10 разів більша за діаметром, ніж клітина прокаріотів. Прокаріоти - це бактерії (у тому числі ціанобактерії, вони ж "синьо-зелені водорості"). У прокаріотів немає ядра, кільцева ДНК (кільцева хромосома) розташована прямо в цитоплазмі (ця ділянка цитоплазми називається нуклеоїд). У еукаріотів є оформлене ядро (спадкова інформація відокремлена від цитоплазми ядерною оболонкою).

Клітини всіх живих організмів (всіх царств живої природи) містять плазматичну мембрану, цитоплазму та рибосоми. Коротко і ясно, дякую! Шкода, але без вчителя чи репетитора розібратися у всьому цьому неможливо Ганьба і гіркота! Бог уважно стежить за тими процесами, які відбуваються на Землі, і поки ці процеси розвиваються відповідно до задуманого сценарію, він залишається стороннім спостерігачем.

Всі ці групи організмів мають загальний план будови клітин і, сучасним уявленням, загальне походження Згідно з найпоширенішими гіпотезами, еукаріоти з'явилися 1,5–2 млрд. років тому (у середньому або ранньому протерозої).

Еукаріоти поділяються на одноклітинних організмівта багатоклітинних, але принцип будови клітини у всіх них однаковий. Головною відмінністю прокаріотів і еукаріотів є те, що у прокаріотів немає оформленого ядра, відокремленого мембраною від цитоплазми. Еукаріоти («справжні ядерні») — організми з відокремленим в ядрі генетичним апаратом.

Усі організми нашій планеті складаються з клітин. Клітини прийнято розділяти на еукаріоти та прокаріоти.

Еукаріоти

Спочатку слід визначити, що таке еукаріоти. Якщо перекласти цей термін з грецької мови, він перекладається, як володіє ядром. У ядрі таких організмів міститься генетичний код. До таких організмів слід віднести рослини, гриби та тварин.

Будова клітини еукаріотів різна у різних організмів. Клітина еукаріотів має досить складна будова. Всі клітини еукаріотів складаються з ядра і цитоплазми.

Клітина еукаріотів має оболонку, звану плазмалемою. Вона захищає клітину, вибірково дозволяючи проникати у клітину певним речовинам. Зсередини до неї примикає цитоплазма. У цитоплазмі зберігаються різні речовини. У клітині є ендоплазматична мережа, яка сприяє циркуляції по клітині речовин, а також перенесення їх з однієї клітини до іншої. Рибосоми, які також знаходяться у клітині, відповідають за синтез білків. Крім того, клітини можуть міститися комплекс Гольджі, мітохондрії, лізосоми, центріолі. Ядро клітини містить ДНК та відповідає за обмін речовин. Воно вкрите спеціальною оболонкою, за допомогою якої відбувається між ядром та цитоплазмою обмін речовин.

Розглянувши будову еукаріотів, стає зрозумілим, що таке еукаріоти, і що без ядра вони існувати не можуть. Клітини еукаріотів бувають одноядерні та багатоядерні. Ядро може мати різноманітну форму, яка залежить від форми клітини.

Чим відрізняються еукаріоти та прокаріотів

Прокаріоти – це організми, які у клітинах, яких відсутня ядро. Відсутність ядра це основне, ніж прокаріоти відрізняються від еукаріотів. До прокаріотів належать, наприклад, бактерії.

Еукаріоти та прокаріоти відрізняються також розмірами та обсягом. Еукаріоти мають набагато більший розмір, ніж прокаріоти. Еукаріоти зазвичай багатоклітинні організми, а прокаріоти одноклітинні. Прокаріоти розмножуються простим поділом клітини навпіл, а еукаріоти мають складніший механізм розмноження. ДНК еукаріотів розташовується в ядрі, а прокаріотів в цитоплазмі.

Бактерії відносяться до доядерних одноклітинним мікроорганізмампрокаріотів, тобто у них відсутня ядерна білкова оболонка – упаковка для ДНК. Також їх структура спрощена в порівнянні з клітинами тварин і рослин. Основний тип харчування - це фотосинтез (за допомогою енергії світла) або хемосинтез (окислення речовин). До прокаріотів належать також археї, синьо-зелені водорості.

Еукаріоти - надцарство живих організмів, клітини яких мають ядро, і його оболонка чітко оформлена. З грецької мови термін перекладається як «хороше ядро», тому обрано саме цю назву.

До цього надцарства належать рослини, тварини, гриби, найпростіші, грибоподібні організми, слизовики, водорості.

Існує теорія, що давня ціанобактерія близько 2,5 млрд. років тому була захоплена клітиною – попередником еукаріотів, що зумовило появу абсолютно нових мікроорганізмів. Деякі окремі органели еукаріотів (наприклад, мітохондрії та пластиди) дуже схожі на бактерій за будовою та особливостями життєдіяльності. Вони також розмножуються поділом, мають свій генетичний апарат.

Від бактерій (прокаріотів) та архей основною відмінністю еукаріотів є розташування генетичного апарату в оточенні подвійної мембрани, захищеного міцною оболонкою ядра. Зустрічаються багатоядерні організми. Вони мають лінійну ДНК, пов'язану з гістонами – білками, в які упаковані нитки. У бактерій ДНК кільцеподібна, не пов'язана гістонами.

Клітина налічує десятки постійних структур – її органоїдів, які забезпечують життєдіяльність, кожен із яких відділений мембраною однієї чи кількома. Це досить рідко зустрічається у прокаріотів.

Наявність пластид, які можуть складатися з 4 мембран, також суттєво відрізняє прокаріоти від еукаріотів. Пластиди оточені зовнішньою та внутрішньою мембраною та виконують:

функції фотосинтезу,
синтез амінокислот, пуринів, абсцизової кислоти та інших важливих сполук.

Пластиди забезпечують запаси ліпідів, крохмалю, заліза.

Розміри еукаріотів у тисячі разів більші за прокаріоти. Ось чому для збереження життя їм необхідно поглинати велику кількість білка як харчування. Це зумовило появу хижих організмів.

Особливості будови

Стандартна клітина складається з наступних структур:

ядро,
рибосома,
везикула,
шорсткий ендоплазматичний ретикулум,
апарат Гольджі,
гладкий ендоплазматичний ретикулум,
мітохондрія,
вакуоля,
гіалоплазма,
лізосома,
центросома,
меланосома,
вії, джгутики,
Клітинна стінка.

Ядро містить ядерце, яке не має мембранної оболонки. Воно добре помітне під електронним мікроскопом. У ядерці відбувається синтез РНК. Ядро забезпечує зберігання ДНК – спадкову інформацію, її передачу, реалізацію, відтворення.

Рибосома, будучи органоїдом, має форму сфери, здійснює трансляцію (синтез білка з амінокислот). Рибосоми бувають великі та маленькі.

Будова клітини еукаріотів

Везикула – невеликий органоїд, відокремлений мембраною, що утворює внутрішньоклітинну сумку для транспортування чи перетворення поживних речовин, зберігання ферментів.

Шорсткий (гранулярний) ендоплазматичний ретикулумскладається з розгалужень, характеризується наявністю бульбашок, трубочок та порожнин. Він оточений мембранною оболонкою. На його поверхні містяться рибосоми, які здійснюють синтез білків.

Апарат Гольджі – структура, що складається з мембран та «цистерн», що допомагає виведенню з гранулярного ендоплазматичного ретикулуму речовин. за зовнішньому виглядунагадує трубки, зібрані в стопки. У цистернах відбувається дозрівання білків, у кожному відділі міститься свій набір ферментів. Везикули, відокремлюючись від ретикулуму, безперервно приєднуються до апарату Гольджі. Коли білок готовий переміститися, бульбашки від'єднуються та доставляються до необхідної органели. Апарат Гольджі сортує речовини, оправляючи деякі з них до плазматичної мембрани, інші до лізосом.

Гладкий (агранулярний) ендоплазматичний ретикулумне має рибосом. Відповідає за процеси метаболізму. Здійснює синтез ліпідів, жирних кислот, стероїди. Тканини печінки та надниркових залоз складаються з гладкого ендоплазматичного ретикулуму.

Мітохондрії – органоїди, що окислюють органічні сполуки, використовуючи енергію для забезпечення життя всього організму Можуть відрізнятися за формами, кількість, що міститься в одній клітині, може варіювати від однієї мітохондрії до сотень тисяч. У ній міститься кільцева спіральна молекула ДНК.

Вакуолі розвиваються з бульбашок мембран. Їх мають не всі еукаріоти. Виконують функцію накопичення води, виводять продукти розпаду. Бувають травними, пульсуючими.

Гіалоплазма – це внутрішньоклітинна рідина.

Лізосома – органоїд, вид везикул, оточений мембраною, що містить у собі ферменти. Виконує функцію перетравлення молекул за допомогою секреції. Прокаріоти немає лізосом.

Центросома регулює процеси клітинного поділу, утворення трубочок, будучи немембранним органоїдом. Бере участь у формуванні джгутиків, вій.

Меланосома є у тварин, містить світлопоглинаючі пігменти, зокрема, меланін.

Вії - це тоненькі волоски на поверхні клітинної стінки, покриті мембраною, що є рецепторами. Вони є у інфузорій, губок, війчастих хробаків. Їх мають клітини епітелію кишечника, дихальні шляхи – бронхи, мозкові шлуночки, євстахієва труба.

Джгутики можуть бути також у прокаріотів. У бактерій вони набагато тонші, коротші, не можуть згинатися. Джгутики еукаріотів довші за вій, хоча схожі з ними за структурою. У архебактерій джгутики дещо тонші, відрізняються будовою.

Клітинна стінка, в першу чергу, забезпечує захист усіх внутрішніх структур від зовнішніх факторів, а також транспортування речовин. Складається з муреїну, структура якого впливає на ступінь фарбування її методом Грама. Деякі бактерії, водорості, гриби, археї також мають клітинну стінку. Також бактерії можуть утворювати капсулу – слизову оболонку з полісахаридів, великої кількості води навколо стінки.

Життя та харчування еукаріотів

Цикл життя еукаріотів поділено на дві наступні фази:

гаплофаза,
Диплофаза.

Відбувається злиття двох галоплоїдних (з одним набором хромосом) клітин та їх ядер в одну загальну, що має два (диплоїдні) набори хромосом. Через деякий час клітини знову стають галоплоїдними, поділяючись. Такий спосіб абсолютно нехарактерний для прокаріотів.

Відмінністю бактерій, архей та еукаріотів є здатність останніх до ендоцитозу – захоплення інших клітин та поміщення їх у спеціальні сумки (везикули), у яких шляхом ферментації відбувається «перетравлення» їжі до консистенції, здатної проникнути крізь клітинну мембрану.

Деякі здатні до фагоцитозу (з грецької «пожирання»). Вони можуть захоплювати тверді частинки (віруси, бактерії), перетравлювати їх, здійснюючи таким чином харчування.

Також еукаріоти вміють убирати рідину.Піноцитоз – здатність всіх еукаріотичних клітин поглинати молекули води, інших рідких речовин, вгамуючи свою потребу в питво.

Особливості будови, відмінність протягом процесів, відповідальних за життєдіяльність клітин, і навіть розміри, наявність органів, виконують певні функції – це істотно відрізняє еукаріотів від бактерій. Ось чому вони не є бактеріями, а є окремим видом мікроорганізмів.

Працюю лікарем ветеринарної медицини. Захоплююсь бальними танцями, спортом та йогою. У пріоритет ставлю особистий розвитокта освоєння духовних практик. Улюблені теми: ветеринарія, біологія, будівництво, ремонт, подорожі. Табу: юриспруденція, політика, IT-технології та комп'ютерні ігри.

Всі живі організми можуть бути розподілені в одну з двох груп (прокаріоти або еукаріоти) залежно від основної структури клітин. Прокаріоти - живі організми, що складаються з клітин, які не мають клітинного ядрата мембранних органел. Еукаріоти – живі організми, яких містять ядро, а також мембранні органели.

Клітина є фундаментальною складовою нашого сучасного визначенняжиття та живих істот. Клітини розглядаються як основні будівельні блоки життя і використовуються у визначенні того, що означає бути «живим».

Погляньмо на одне визначення життя: «Живі істоти – це хімічні організації, які з клітин і здатні розмножуватися» (Китон, 1986). Це визначення базується на двох теоріях - клітинної теорії та теорії біогенезу. вперше була запропонована наприкінці 1830-х років німецькими вченими Маттіасом Якобом Шлейденом та Теодором Шванном. Вони стверджували, що всі живі істоти складаються із клітин. Теорія біогенезу, запропонована Рудольфом Вірховим в 1858 році, стверджує, що всі живі клітини виникають із існуючих (живих) клітин і не можуть з'явитися спонтанно з неживої матерії.

Компоненти клітин укладені в мембрану, яка служить бар'єром між зовнішнім світом та внутрішніми складовими клітини. Клітинна мембрана- вибірковий бар'єр, це означає, що він пропускає деякі хімічні речовини, що підтримують рівновагу, необхідну для життєдіяльності клітин.

Клітинна мембрана регулює переміщення хімічних речовинз клітини в клітину такими способами:

дифузія (тенденція молекул речовини до мінімізації концентрації, тобто переміщення молекул з області з більш високою концентрацією до області з нижчою до моменту вирівнювання концентрації);
осмос (рух молекул розчинника через частково проникну мембрану для того, щоб зрівняти концентрацію розчиненої речовини, яка не в змозі рухатися через мембрану);
селективний транспорт (за допомогою мембранних каналів та насосів).

Прокаріоти - організми, які з клітин, які мають клітинного ядра чи будь-яких мембранних органел. Це означає, що генетичний матеріал ДНК у прокаріотів не пов'язаний в ядрі. Крім того, ДНК прокаріотів менш структурована, ніж у еукаріотів. У прокаріотах ДНК одноконтурна. ДНК еукаріотів організована в хромосоми. Більшість прокаріотів складаються тільки з однієї клітини (одноклітинні), але є кілька і багатоклітинних. Вчені поділяють прокаріотів на дві групи: і .

Типова клітина прокаріота включає:

плазматичну (клітинну) мембрану;
цитоплазму;
рибосоми;
джгутики та пили;
нуклеоїд;
плазміди;

Еукаріоти

Еукаріоти - живі організми, клітини яких містять ядро та мембранні органели. Генетичний матеріалу еукаріотів знаходиться в ядрі, а ДНК організована в хромосоми. Еукаріотичні організми можуть бути одноклітинними та багатоклітинними. є еукаріотами. Також еукаріоти включають рослини, гриби та найпростіших.

Типова клітина еукаріота включає:

ядерце;

Найчастіше еукаріотичні клітини входять до складу багатоклітинних організмів. Однак у природі є чимала кількість одноклітинних еукаріотів, які у структурному відношенні є клітиною, а у фізіологічному – цілим організмом. У свою чергу, еукаріотичні клітини, що є частиною багатоклітинного організму, не здатні до самостійного існування. Їх прийнято ділити на клітини рослин, тварин та грибів. Кожні з них мають свої особливості і мають свої підтипи клітин, що формують різні тканини.

Незважаючи на різноманітність, всі еукаріоти мають спільного предка, який, ймовірно, з'явився в процесі .

У клітинах одноклітинних еукаріотів (найпростіших) є структурні утворення, що виконують на клітинному рівні функції органів. Так у інфузорій є клітинні рот і ковтка, порошиця, травні та скорочувальні вакуолі.

У всіх еукаріотичних клітинах виділяють, відокремлену від зовнішнього середовища. У цитоплазмі є відмежовані від неї вже своїми мембранами та різні органоїди клітини. У ядрі знаходиться ядерце, хроматин, ядерний сік. У цитоплазмі присутні численні (більші, ніж у прокаріотів), різні включення.

Для еукаріотів характерна висока впорядкованість внутрішнього вмісту. Така компартментаціядосягається за рахунок поділу клітини на частини мембранами. Таким чином, у клітині досягається поділ біохімічних процесів. Молекулярний склад мембран, набір речовин та іонів на їх поверхні відрізняється, що зумовлює їх функціональну спеціалізацію.

У цитоплазмі присутні білки-ферменти гліколізу, обміну цукрів, азотистих основ, амінокислот та ліпідів. З певних білків відбувається складання мікротрубочок. Цитоплазма виконує об'єднуючу та каркасну функції.

Включення - це відносно непостійні компоненти цитоплазми, що є запасами поживних речовин, гранули секрету (продукти для виведення з клітини), баласт (ряд пігментів).

Органели постійні та виконують життєво важливі функції. Серед них є органели загального значення( , рибосоми, полісоми, мікрофібрили і , центріолі , та інші ) і спеціальні у клітин, що спеціалізувалися (мікроворсинки, вії, синаптичні бульбашки та ін).

Еукаріотичні клітини здатні до ендоцитозу (захоплення поживних речовин цитоплазматичною мембраною).

Еукаріот (якщо вона є) інший хімічної природипорівняно з прокаріотами. В останніх її основу складає муреїн. У рослин – це в основному целюлоза, а у грибів – хітин.

Генетичний матеріал еукаріотів міститься в ядрі і упакований у хромосоми, які є комплексом ДНК і білків (в основному гістонів).