Сравнительная характеристика про- и эукариотических клеток - КЛЕТКА - ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЕДИНИЦА ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОГО

Многообразие существующих на Земле организмов представлено:

• клеточными формами организации живого;

• неклеточными формами организации (вирусы и фаги). Различают два типа клеточной организации: прокариотический и эукариотический (табл. 3.1).

Таблица 3.1

Признаки и свойства	Прокариоты	Эукариоты
Организмы	Архебактерии, эубактериии, цианобактерии (сине-зеленые водоросли)	Простейшие, грибы, растения, животные
Происхождение, возраст	Видимо, от протобионтов 3 — 3,5 млрд лет тому назад	В результате симбиоза нескольких прокариотических клеток 900 млн лет тому назад
Организация	Одноклеточные, колониальные	Одноклеточные, колониальные, многоклеточные
Обмен веществ	Анаэробный или аэробный	Аэробный
Линейные размеры	1 — 10 мкм	10 — 100 мкм
Оболочка	Полисахаридная клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана	Клетки растений и грибов имеют клеточную стенку (у растений — из целлюлозы, у грибов — из хитина), цитоплазматическую мембрану. На поверхности цитоплазматической мембраны клеток животных находится гликокаликс
Цитоплазма	Типичные мембранные органеллы отсутствуют, в наличии только мелкие рибосомы. Сопряженные с мембранами процессы связаны с выпячиваниями наружной цитоплазматической мембраны	Развита система внутриклеточных мембран, что создает возможность обособлять различные метаболические пути. Органеллы мембранного типа хорошо развиты. Рибосомы в цитоплазме либо связаны с мембранами. Микротрубочки образуют цитоскелет, цитоплазма подвижна, имеют место экзоцитоз и эндоцитоз
Система движения	Жгутики состоят из белка флагеллина и представляют собой сплошные тяжи, лишенные внутренней структуры	Реснички и жгутики состоят из белка тубулина и представляют собой систему микротрубочек (9 х 2) + 2. Базальные тельца и центриоли — (9 х 3). Микротрубочки играют важную роль в построении веретена деления
ДНК	Кольцевидная, расположена в цитоплазме (нуклеоид), не связана с белками. ДНК содержит в основном кодирующие аминокислоты последовательности нуклеотидов	Молекулы ДНК парные, связаны с белками, организованы в виде хромосом, расположены в ядре, отграниченном от цитоплазмы двойной ядерной мембраной. ДНК состоит из кодирующих аминокислоты и некодирующих последовательностей
РНК, белки	РНК и белки синтезируются в цитоплазме	Синтез и процессинг РНК происходит в ядре, синтез белков — в цитоплазме
Размножение	Простое бинарное деление: после репликации молекулы ДНК попадают в образовавшиеся клетки. У некоторых прокариот возможна передача генетической информации из одной клетки в другую, но всегда односторонняя. Все прокариоты гаплоидны	Деление путем митоза и мейоза. У эукариот при половом размножении,потомки наследуют признаки от обоих родителей. За счет мейоза и оплодотворения в жизненном цикле наблюдается чередование гаплоидной и диплоидной фаз

В зависимости от количества клеток, из которых состоят организмы, последние делят на одноклеточные, колониальные и многоклеточные. Одноклеточные организмы состоят из одной-единственной клетки, выполняющей функции целостного организма. Многие из этих клеток устроены гораздо сложнее, чем клетки многоклеточного организма. Одноклеточными являются все прокариоты, а также простейшие, некоторые зеленые водоросли и грибы. Колониальные организмы состоят из слабо дифференцированных и не разделенных на ткани клеток; во многих случаях каждая такая клетка сохраняет способность к размножению (вольвоксовые, некоторые зеленые водоросли и др.). Тело многоклеточных организмов состоит из множества клеток, объединенных в ткани, органы и системы органов. Клетки многоклеточного организма специализированы для выполнения определенной функции и могут существовать вне организма лишь в микросреде, близкой к физиологической (например, в условиях культуры тканей). Клетки в составе многоклеточного организма различаются по размерам, форме, структуре и выполняемым функциям. Несмотря на индивидуальные особенности, все клетки построены по единому плану и имеют много общих черт.

Опорные точки

• В основе строения клетки лежит мембранный принцип организации.

• Цитоплазма эукариотической клетки разделена на специализированные на выполнении определенных функций отделы — компартменты.

• Органоиды являются структурными специализированными отделами клетки.

• Эндоплазматическая сеть — главный синтетический компартмент клетки.

• В аппарате Гольджи происходит накопление, концентрация и упаковка веществ, секретируемых клеткой.

• Ряд органоидов клетки обладает способностью к самовоспроизведению, в основе которого лежит редупликация кольцевой молекулы ДНК, входящей в их состав.

• Центриоли, а также базальные тельца жгутиков и ресничек способны к воспроизведению путем самосборки.

• В отличие от прокариот у всех эукариотических клеток имеется цитоскелет.

Вопросы для повторения

1. Когда и кем была сформулирована клеточная теория? Каковы основные положения этой теории? Каково ее значение?

2. Почему клетка считается основной структурной и функциональной единицей живых организмов?

3. О чем свидетельствует то обстоятельство, что все клетки имеют сходное строение?

4. В чем заключаются принципиальные различия клеток живых организмов, относящихся к различным царствам природы?