Hajde da pročitamo informacije .

Cell- složen sistem koji se sastoji od tri strukturna i funkcionalna podsistema površinskog aparata, citoplazme sa organelama i jezgra.

Prokarioti(prenuklearne) - ćelije koje, za razliku od eukariota, nemaju formirano ćelijsko jezgro i druge organele unutrašnje membrane.

Eukarioti(nuklearne) - stanice koje, za razliku od prokariota, imaju formiranu ćelijsku jezgru, ograničenu od citoplazme nuklearnom membranom.

Komparativne karakteristike ćelijske strukture prokariota i eukariota

Struktura	Eukariotske ćelije	Prokariotske ćelije
	Biljke i gljive ih imaju; nema kod životinja kod životinja. Sastoji se od celuloze (u biljkama) ili hitina (u gljivama)	Jedi. Sastoji se od polimernih proteinsko-ugljikohidratnih molekula
	Da i okružena membranom	Nuklearna regija; nema nuklearne membrane
		Prsten; praktično ne sadrže proteine. Transkripcija i translacija se dešavaju u citoplazmi
		Da, ali su manje veličine
	Većina ćelija ima
	Svi organizmi osim viših biljaka imaju	Neke bakterije imaju
	Biljne ćelije imaju	br. Fotosinteza zelene i ljubičaste se odvija u bakteriohlorofilima (pigmentima)
Slika	Eukariotska ćelija	Prokariotska ćelija

Ćelijski zid- kruta ćelijska membrana koja se nalazi izvan citoplazmatske membrane i obavlja strukturne, zaštitne i transportne funkcije. Nalazi se u većini bakterija, arheja, gljiva i biljaka. Životinjske ćelije i mnoge protozoe nemaju ćelijski zid.

Plasmatic(ćelijski) membrana- površna, periferna struktura koja okružuje protoplazmu biljnih i životinjskih ćelija.

Core- obavezan dio ćelije kod mnogih jednoćelijskih i svih višećelijskih organizama.

Termin „nukleus“ (lat. nucleus) prvi je upotrebio R. Brown 1833. godine, kada je opisao sferične strukture koje je uočio u biljnim ćelijama.

Citoplazma- ekstranuklearni dio ćelije koji sadrži organele. Ograničen od okoline plazma membranom.

hromozomi- strukturni elementi ćelijskog jezgra koji sadrže DNK, koja sadrži nasljedne informacije organizma.

Endoplazmatski retikulum(EPS) - ćelijska organela; sistem tubula, vezikula i “cisterni” omeđenih membranama.

Nalazi se u citoplazmi ćelije. Učestvuje u metaboličkim procesima, obezbeđujući transport supstanci iz okoline u citoplazmu i između pojedinačnih unutarćelijskih struktura.

Ribosomi- intracelularne čestice koje se sastoje od ribosomske RNK i proteina. Prisutan u ćelijama svih živih organizama.

Golgijev kompleks(Golgijev aparat) je ćelijska organela koja učestvuje u stvaranju njenih metaboličkih produkata (razne sekrecije, kolagen, glikogen, lipidi itd.) i u sintezi glikoproteina.

Golgi Camillo(1844 - 1926) - italijanski histolog.

Razvio (1873) metodu za pripremu preparata nervnog tkiva. Uspostavljene su dvije vrste nervnih ćelija. Opisana je tzv Golgijev aparat i dr. Nobelova nagrada (1906, zajedno sa S. Ramon y Cajal).

Lizozomi- strukture u ćelijama životinjskih i biljnih organizama koje sadrže enzime sposobne da razgrađuju (tj. liziraju – otuda i naziv) proteine, polisaharide, peptide, nukleinske kiseline.

Mitohondrije- organele životinjskih i biljnih ćelija. Redoks reakcije se odvijaju u mitohondrijima, dajući ćelijama energiju. Broj mitohondrija u jednoj ćeliji kreće se od nekoliko do nekoliko hiljada. Prokarioti ih nemaju (njihovu funkciju obavlja ćelijska membrana).

Vakuole- šupljine ispunjene tečnošću (ćelijskim sokom) u citoplazmi biljnih i životinjskih ćelija.

Cilia- tanke niti i čekinje ćelijske izrasline sposobne za kretanje. Karakteristično za trepavice, trepljaste crve, a kod kičmenjaka i ljudi - za epitelne ćelije respiratornog trakta, jajovoda i materice.

Flagella- nitisti pokretni citoplazmatski stanični izrasline, karakteristične za mnoge bakterije, sve flagellate, zoospore i spermu životinja i biljaka. Koristi se za kretanje u tečnom okruženju.

Hloroplasti- unutarćelijske organele biljne ćelije u kojima se odvija fotosinteza; obojene zeleno (sadrže hlorofil).

Mikrotubule- proteinske intracelularne strukture koje čine citoskelet.

To su šuplji cilindri prečnika 25 nm.

U ćelijama, mikrotubule služe kao strukturne komponente i uključene su u mnoge ćelijske procese, uključujući mitozu, citokinezu i vezikularni transport.

Mikrofilamenti(MF) - niti koje se sastoje od proteinskih molekula i prisutne u citoplazmi svih eukariotskih ćelija.

Imaju prečnik od oko 6-8 nm.

Organoidi(organele) su trajne ćelijske komponente koje obavljaju specifične funkcije u životu ćelije.

rabljene knjige:

1.Biologija: kompletan priručnik za pripremu za Jedinstveni državni ispit. / G. I. Lerner. - M.: AST: Astrel; Vladimir; VKT, 2009

2.Biologija: udžbenik. za učenike 11. razreda opšteg obrazovanja. Institucije: Osnovni nivo / Ed. prof. I.N. Ponomarjova. - 2. izd., revidirano. - M.: Ventana-Graf, 2008.

3.Biologija za one koji upisuju fakultete. Intenzivni kurs / G.L.Bilich, V.A.Kryzhanovsky. - M.: Izdavačka kuća Onyx, 2006.

4. Opća biologija: udžbenik. za 11. razred opšte obrazovanje institucije / V.B.Zakharov, S.G.Sonin. - 2. izd., stereotip. - M.: Drfa, 2006.

5.Biologija. Opća biologija. 10-11 razred: udžbenik. za opšte obrazovanje institucije: osnovni nivo / D.K. Belyaev, P.M. Borodin, N.N. Vorontsov i drugi, ur. D.K. Belyaeva, G.M. Dymshitsa; Ross. akad. Sciences, Ross. akad. obrazovanje, izdavačka kuća "Prosvjeta". - 9. izd. - M.: Obrazovanje, 2010.

6.Biologija: udžbenik / priručnik / A.G. Lebedev. M.: AST: Astrel. 2009.

7.Biologija. Puni kurs opšte srednje škole: udžbenik za školsku decu i kandidate / M.A. Valovaya, N.A. Sokolova, A.A. Kamensky. - M.: Ispit, 2002.

Korišteni internet resursi.

Prokarioti ili prenuklearne ćelije su prvi živi organizmi na Zemlji. Unatoč primitivnoj strukturi prokariotske stanice, bakterije, arheje i cijanobakterije su uspjele preživjeti do danas.

Komponente

Prokarioti se sastoje od tri komponente:

• školjke;
• citoplazma;
• genetski materijal.

Ljuska prokariota sastoji se od tri sloja:

• plazmalema - tanka membrana koja pokriva citoplazmu;
• ćelijski zid - čvrsta vanjska ljuska koja sadrži protein murein;
• kapsula - zaštitna struktura koja se sastoji od polisaharida ili proteina.

Kapsula (sluzni sloj, poklopac) je opciona komponenta ćelije. Formiran za zaštitu od nepovoljnih uslova, kao što su isušivanje ili mraz. Ovo je dodatna barijera koja može zaštititi ćeliju od virusa (bakteriofaga). Kod nekih bakterija kapsula služi kao dodatni izvor tvari.

Rice. 1. Ljuska prokariota.

Citoplazma prokariota je supstanca nalik gelu koja sadrži:

TOP 2 člankakoji čitaju uz ovo

• anorganske tvari;
• proteini;
• polisaharidi;
• metaboliti (proizvodi metabolizma).

Glavna strukturna karakteristika prokariotske ćelije je odsustvo jezgra. Genetske informacije u obliku kružne DNK pohranjuju se direktno u citoplazmu i formiraju strukturu nekarakterističnu za eukariote - nukleoid.
Osim nukleoida, citoplazma prokariota stalno sadrži:

• ribosomi - strukture koje se sastoje od dvije podjedinice koje provode biosintezu proteina;
• mezozom - nabor plazmaleme koji vrši replikaciju DNK i ćelijsko disanje (analogno mitohondrijima);
• organele kretanja - duge flagele, koje se sastoje od proteina flagelina, i kratki pili, formirani od proteina pilina.

Osim organela, citoplazma može sadržavati rezerve tvari - inkluzije:

• glikogen;
• škrob;
• volutin (metakromatin) - granule polifosforne kiseline;
• masne kapi;
• sumpor.

Plazmidi su nestabilne strukture prokariota. Sastoje se od malih pojedinačnih molekula DNK koje bakterije mogu razmjenjivati ​​tijekom horizontalnog prijenosa gena.

Rice. 2. Organele prenuklearnih ćelija.

Division

Prokarioti se razmnožavaju direktnom ili binarnom fisijom - amitozom. Ćelija nije ni na koji način pripremljena za ovaj proces. Podjela počinje dupliciranjem kružne DNK na mezozomu bez formiranja hromozoma.
Proces se može podijeliti u dvije faze:

• mitoza - replikacija i divergencija DNK;
• citokineza - razdvajanje sužavanjem cjelokupnog sadržaja ćelije.

Svaka ćerka ćelija dobija jedan krug DNK. Međutim, preostale strukture su neravnomjerno raspoređene.

Rice. 3. Bakterijska podjela.

Bakterijska DNK koja čini nukleoid može sadržavati nekoliko miliona nukleotida. Međutim, bakterije se brzo prilagođavaju nepovoljnim uvjetima zbog stalne izmjene gena sadržanih u kratkim DNK plazmidima.

Šta smo naučili?

Na času 10. razreda učili smo o građi i funkcionalnoj namjeni organela prokariotske ćelije. Prokarioti uključuju bakterije, cijanobakterije i arheje. Nemaju jezgro; genetske informacije se nalaze direktno u citoplazmi u obliku zamršene strukture - nukleoida. Osim jedne kružne DNK, ćelije mogu sadržavati male DNK molekule u obliku plazmida. Prokarioti se razmnožavaju amitozom i sposobni su za razmjenu gena.

Testirajte na temu

Evaluacija izvještaja

Prosječna ocjena: 3.9. Ukupno primljenih ocjena: 227.

Ćelija je elementarna jedinica strukture i vitalne aktivnosti svih živ organizmi(osim virusi, koji se često nazivaju nećelijskim oblicima života), koji posjeduju vlastiti metabolizam, sposobni za samostalno postojanje, samoreprodukciju i razvoj. Svi živi organizmi su ili višećelijski životinje, biljke I pečurke, sastoje se od mnogo ćelija, ili, poput mnogih protozoa I bakterije, are jednoćelijskih organizama. Grana biologije koja proučava strukturu i funkcionisanje ćelija naziva se citologija. Nedavno je također postalo uobičajeno govoriti o ćelijskoj biologiji ili ćelijskoj biologiji.

Posebne karakteristike biljnih i životinjskih ćelija

Znakovi	biljna ćelija	životinjska ćelija
Plastidi	Hloroplasti, hromoplasti, leukoplasti	Nema
Način ishrane	Autotrofni (fototrofni, hemotrofni)
ATP sinteza	U hloroplastima, mitohondrijama	U mitohondrijama
ATP slom	U hloroplastima i svim dijelovima ćelije gdje je potrebna energija	U svim dijelovima ćelije gdje je potrebna energija
Ćelijski centar	U nižim biljkama	U svim ćelijama
Celulozni ćelijski zid	Nalazi se izvan ćelijske membrane	Odsutan
Inkluzije	Rezervni nutrijenti u obliku zrna škroba, proteina, kapi ulja; vakuole sa ćelijskim sokom; kristali soli	Rezervni nutrijenti u obliku zrna i kapi (proteini, masti, ugljeni hidrati, glikogen); krajnji produkti metabolizma, kristali soli, pigmenti
	Velike šupljine ispunjene ćelijskim sokom - vodenim rastvorom različitih supstanci (rezervni ili finalni proizvodi). Osmotski rezervoari ćelije.	Kontraktilne, digestivne, ekskretorne vakuole. Obično mali.

Opšte karakteristike 1. Jedinstvo strukturnih sistema - citoplazma i jezgro. 2. Sličnost metaboličkih i energetskih procesa. 3. Jedinstvo principa naslednog zakonika. 4. Univerzalna struktura membrane. 5. Jedinstvo hemijskog sastava. 6. Sličnosti u procesu diobe ćelija.

Struktura ćelije

Svi ćelijski oblici života na Zemlji mogu se podijeliti u dva nadkraljevstva na osnovu strukture njihovih sastavnih ćelija:

prokarioti (prenuklearni) - jednostavnije strukture i nastali su ranije u procesu evolucije;

eukarioti (nuklearni) - složeniji, nastali su kasnije. Ćelije koje čine ljudsko tijelo su eukariotske.

Unatoč raznolikosti oblika, organizacija ćelija svih živih organizama podliježe zajedničkim strukturnim principima.

Sadržaj ćelije je odvojen od okoline plazma membranom, odnosno plazmalemom. Unutar ćelije ispunjena je citoplazma, u kojoj se nalaze različite organele i stanične inkluzije, kao i genetski materijal u obliku molekule DNK. Svaka organela ćelije obavlja svoju posebnu funkciju, a svi zajedno određuju vitalnu aktivnost ćelije kao celine.

Prokariotska ćelija

Struktura tipične prokariotske ćelije: kapsula, ćelijski zid, plazmalema, citoplazma,ribozomi, plazmid, pio, flagellum,nukleoid.

Prokarioti (od lat. pro- prije, prije i grčki κάρῠον - jezgro, orah) - organizmi koji, za razliku od eukariota, nemaju formirano ćelijsko jezgro i druge organele unutrašnje membrane (s izuzetkom ravnih tankova kod fotosintetskih vrsta, na primjer, cijanobakterija). Jedna velika kružna (kod nekih vrsta linearna) dvolančana molekula DNK, koji sadrži većinu genetskog materijala ćelije (tzv nukleoid) ne stvara kompleks sa proteinima - histons(takozvani hromatin). Prokarioti uključuju bakterije, uključujući cijanobakterija(plavo-zelene alge), i archaea. Potomci prokariotskih ćelija su organele eukariotske ćelije - mitohondrije I plastidi. Glavni sadržaj ćelije, koji ispunjava čitav njen volumen, je viskozna granularna citoplazma.

Eukariotska ćelija

Eukarioti su organizmi koji, za razliku od prokariota, imaju ćelijsku strukturu jezgro, odvojen od citoplazme nuklearnom ovojnicom. Genetski materijal je sadržan u nekoliko linearnih dvolančanih DNK molekula (ovisno o vrsti organizma, njihov broj po jezgru može biti od dvije do nekoliko stotina), pričvršćenih iznutra na membranu ćelijskog jezgra i formirajući se u ogromnoj većina (osim dinoflagelati) kompleks sa proteinima- histons, zvao hromatin. Eukariotske ćelije imaju sistem unutrašnjih membrana koje, pored jezgra, formiraju niz drugih organoidi (endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat i sl.). Osim toga, velika većina ima trajne intracelularne simbionti-prokarioti - mitohondrije, a u algama i biljkama - također plastidi.

Struktura eukariotske ćelije

Šematski prikaz životinjske ćelije. (Klikom na bilo koji naziv sastavnih dijelova ćelije, bit ćete odvedeni na odgovarajući članak.)

Površinski kompleks životinjske ćelije

Sastoji se od glikokaliksa, plazmaleme i donjeg kortikalnog sloja. citoplazma. Plazma membrana se još naziva i plazmalema, vanjska membrana ćelije. Ovo je biološka membrana, debljine oko 10 nanometara. Pruža prvenstveno funkciju razgraničenja u odnosu na okruženje izvan ćelije. Osim toga, ona nastupa transportna funkcija. Ćelija ne troši energiju da bi održala integritet svoje membrane: molekuli se drže zajedno prema istom principu po kojem se molekule masti drže zajedno - hidrofobna Termodinamički je povoljnije da se dijelovi molekula nalaze u neposrednoj blizini jedan drugom. Glikokaliks su molekule oligosaharida, polisaharida, glikoproteina i glikolipida „usidrena“ u plazmalemi. Glikokaliks obavlja funkciju receptora i markera. Plazma membrana životinjećelije se uglavnom sastoje od fosfolipida i lipoproteina isprepletenih proteinskim molekulima, posebno površinskih antigena i receptora. U kortikalnom (uz plazma membranu) sloju citoplazme nalaze se specifični citoskeletni elementi - aktinski mikrofilamenti poredani na određeni način. Glavna i najvažnija funkcija kortikalnog sloja (korteksa) su pseudopodijalne reakcije: izbacivanje, pričvršćivanje i kontrakcija pseudopodija. U tom slučaju se mikrofilamenti preuređuju, produžavaju ili skraćuju. Oblik ćelije (na primjer, prisustvo mikrovila) također ovisi o strukturi citoskeleta kortikalnog sloja.

Ćelijske strukture	Eukariotska ćelija	Prokariotska ćelija
Citoplazmatska membrana	Jedi	Jedite; membranske invaginacije formiraju mezozome
Core	Ima dvostruku membranu i sadrži jednu ili više nukleola	No; postoji ekvivalent jezgru - nukleoid - dio citoplazme koji sadrži DNK koji nije okružen membranom
Genetski materijal	Linearne DNK molekule povezane s proteinima	Kružne molekule DNK koje nisu povezane s proteinima
Endoplazmatski retikulum	Jedi	br
Golgijev kompleks	Jedi	br
Lizozomi	Jedi	br
Mitohondrije	Jedi	br
Plastidi	Jedi	br
Centriole, mikrotubule, mikrofilamenti	Jedi	br
Flagella	Ako postoje, sastoje se od mikrotubula okruženih citoplazmatskom membranom	Ako su prisutni, ne sadrže mikrotubule i nisu okruženi citoplazmatskom membranom
Ćelijski zid	Nalazi se u biljkama (snaga koju daje celuloza) i gljivama (snaga koju daje hitin)	Da (peptidoglikan daje snagu)
Kapsula ili mukozni sloj	br	Neke bakterije imaju
Ribosomi	Da, veliki (80S)	Da, mali (70S)

testovi:

1. Podrška životu na nekom nivou povezana je sa fenomenom reprodukcije. Na kom nivou organizacije se vrši reprodukcija na osnovu matrične sinteze

A. Molekularno

B. Subcelularni

V. Cellular

G. Tkanev

D. Na nivou tela

2. Utvrđeno je da u ćelijama organizama nema membranskih organela i njihov nasljedni materijal nema nukleosomsku organizaciju. Kakvi su to organizmi?

A. Protozoa

B. Virusi

B. Ascomycetes

G. Eukarioti

D. Prokarioti

3. Na času biologije nastavnik je tražio da se u laboratorijskim radovima ukaže na stepen povećanja mikroskopa koji je korišten za proučavanje mikropreparata. Jedan od učenika nije mogao sam da se nosi sa zadatkom. Kako pravilno izračunati ovaj indikator?

A. Pomnožite indikatore naznačene na svim sočivima mikroskopa

B. Podijelite indeks sočiva sa manjim uvećanjem sa indeksom sočiva sa većim uvećanjem

B. Pomnožite vrijednosti uvećanja objektiva i okulara

D. Podijelite uvećanje sočiva na okular

E. Oduzmite vrijednosti ​​naznačene na svim objektivima mikroskopa od vrijednosti povećanja okulara

4. Prilikom proučavanja mikroslajda, učenik je, nakon što ga je fiksirao na stočić predmeta i postigao optimalno osvetljenje vidnog polja, ugradio sočivo x40 i pogledao u sočivo. Nastavnik je zaustavio učenika i rekao da je u njegovom radu napravljena fundamentalna greška. Koja je greška napravljena?

ODGOVOR: Nije vredelo popravljati mikroslajd

B. Proučavanje mikroslajda trebalo je da počne korišćenjem sočiva sa malim uvećanjem

B. Osvetljenje se podešava poslednje

D. Lijek se fiksira prije završetka studije.

D. Sve manipulacije treba izvršiti obrnutim redoslijedom

5. Postojanje života na svim nivoima određeno je strukturom nižeg nivoa. Koji nivo organizacije prethodi i osigurava postojanje života na ćelijskom nivou:

A. Populacija-vrsta

B. Tkivo

B. Molekularno

G. Organski

D. Biocenotic

Zadaci kontrole znanja:

1. Prilikom pokušaja proučavanja mikrouzorka pomoću svjetlosnog mikroskopa, istraživač je otkrio da je cijelo vidno polje zatamnjeno. Šta bi mogao biti uzrok ove pojave? Kako riješiti ovaj problem?

2. Prilikom pokušaja proučavanja mikrouzorka pomoću svjetlosnog mikroskopa, istraživač je otkrio da je osvijetljeno samo polovina vidnog polja. Šta bi mogao biti uzrok ove pojave? Kako riješiti ovaj problem?

3. Koje manipulacije je potrebno izvršiti ako se pri korištenju svjetlosnog mikroskopa posmatrani predmet ne vidi jasno?

A) ako postoji oznaka "x15" na okularu i "x8" na sočivu

B) ako je faktor uvećanja sočiva okulara "x10", a objektiv je "x40"

6. Materijali za pregled sa nastavnikom i kontrolu njegove asimilacije:

6.1. Analiza sa nastavnikom ključnih pitanja za savladavanje teme lekcije.

6.2. Demonstracija tehnika od strane nastavnika praktično tehnike na temu.

6.3. Materijal za kontrolu savladavanje gradiva:

Pitanja za razgovor sa nastavnikom:

1. Medicinska biologija kao nauka o osnovama ljudskog života, proučavanju obrazaca nasljednosti, varijabilnosti, individualnog i evolucijskog razvoja, kao i pitanja morfofiziološke i socijalne adaptacije čovjeka na uslove okoline u vezi sa njegovom biosocijalnom suštinom.

2. Sadašnji stupanj razvoja opće i medicinske biologije. Mjesto biologije u sistemu medicinskog obrazovanja.

3. Suština života. Svojstva živih bića. Oblici života, njegova osnovna svojstva i atributi. Definicija pojma života na sadašnjem nivou razvoja biološke nauke.

4. Evolucijski određeni strukturni nivoi organizacije života; elementarne strukture nivoa i osnovne biološke pojave koje ih karakterišu.

5. Značaj ideja o nivoima organizacije živih bića za medicinu.

6. Posebno mjesto čovjeka u sistemu organskog svijeta.

7. Odnos između fizičko-hemijskih, bioloških i društvenih pojava u ljudskom životu.

8. Optički sistemi u biološkim istraživanjima. Struktura svjetlosnog mikroskopa i pravila za rad s njim.

9. Tehnika izrade privremenih mikroslajdova, njihovo proučavanje i opis. Metode za proučavanje ćelijske strukture

Praktični dio

1. Koristeći smjernice, proučite strukturu mikroskopa i pravila za rad s njim.

2. Uvježbati vještine rada sa mikroskopom i izrade privremenih preparata od vlakana vate i krljušti leptira. Proučavajte mikroskopske uzorke: ljusku luka, list elodee, razmaz krvi žabe, studijski tipografski font.

3. Unesite u protokol graf logičke strukture „Struktura mikroskopa“.

4. Uđite u protokol “Pravila za rad sa mikroskopom”

5. Popunite tabelu „Nivoi organizacije i istraživanja višećelijskog organizma“.

Povezane informacije:

Pretražite na stranici:

Prokariotske ćelije su manje i jednostavnije strukture od eukariotskih ćelija. Među njima nema višećelijskih organizama, samo ponekad formiraju nešto poput kolonija. Prokarioti nemaju samo jezgro ćelije, već i sve membranske organele (mitohondrije, hloroplaste, EPS, Golgijev kompleks, centriole itd.).

Prokarioti uključuju bakterije, plavo-zelene alge (cijanobakterije), arheje, itd. Prokarioti su bili prvi živi organizmi na Zemlji.

Funkcije membranskih struktura obavljaju izrasline (invaginacije) stanične membrane u citoplazmu. Dolaze u cjevastim, lamelarnim i drugim oblicima. Neki od njih se nazivaju mezozomi. Na takvim raznim formacijama nalaze se fotosintetski pigmenti, respiratorni i drugi enzimi i tako obavljaju svoje funkcije.

Kod prokariota, u centralnom dijelu ćelije nalazi se samo jedan veliki hromozom ( nukleoid), koji ima prstenastu strukturu. Sadrži DNK. Umjesto proteina koji kromosomu daju oblik kao kod eukariota, postoji RNK. Kromosom nije odvojen od citoplazme membranskom membranom, pa kažu da su prokarioti organizmi bez nuklearne energije. Međutim, na jednom mjestu hromozom je vezan za ćelijsku membranu.

Pored nukleoida, struktura prokariotskih ćelija sadrži i plazmide (mali hromozomi takođe sa prstenastom strukturom).

Za razliku od eukariota, citoplazma prokariota je nepokretna.

Prokarioti imaju ribozome, ali su oni manji od ribozoma eukariota.

Prokariotske ćelije se razlikuju po složenoj strukturi njihovih membrana. Osim citoplazmatske membrane (plazmaleme), imaju ćelijski zid, kao i kapsulu i druge formacije, ovisno o vrsti prokariotskog organizma. Ćelijski zid ima potpornu funkciju i sprječava prodiranje štetnih tvari. Ćelijski zid bakterije sadrži murein (glikopeptid).

Na površini prokariota često se nalaze flagele (jedna ili više) i razne resice.

Uz pomoć flagela, ćelije se kreću u tečnom okruženju. Resice obavljaju različite funkcije (obezbeđuju nekvašenje, vezivanje, transportne supstance, učestvuju u seksualnom procesu, formirajući konjugacioni most).

Prokariotske ćelije se dijele binarnom fisijom. Nemaju mitozu ili mejozu. Prije dijeljenja, nukleoid se udvostručuje.

Prokarioti često formiraju spore, koje su način preživljavanja u nepovoljnim uslovima. Spore brojnih bakterija ostaju održive na visokim i ekstremno niskim temperaturama. Kada se formira spora, prokariotska ćelija je prekrivena debelom, gustom membranom. Njegova unutrašnja struktura se donekle mijenja.

Struktura eukariotske ćelije

Ćelijski zid eukariotske ćelije, za razliku od ćelijskog zida prokariota, sastoji se uglavnom od polisaharida. Kod gljiva je glavni polisaharid hitin koji sadrži dušik. U kvascu, 60-70% polisaharida čine glukan i manan, koji su povezani sa proteinima i lipidima. Funkcije ćelijskog zida eukariota su iste kao i kod prokariota.

Citoplazmatska membrana (CPM) također ima troslojnu strukturu. Površina membrane ima izbočine slične mezozomima prokariota. CPM reguliše metaboličke procese ćelija.

Kod eukariota, CPM je sposoban uhvatiti velike kapljice koje sadrže ugljikohidrate, lipide i proteine ​​iz okoline. Ovaj fenomen se naziva pinocitoza. CPM eukariotske ćelije je takođe sposoban da uhvati čvrste čestice iz okoline (fenomen fagocitoze). Osim toga, CPM je odgovoran za oslobađanje metaboličkih proizvoda u okoliš.

Rice. 2.2 Šema strukture eukariotske ćelije:

1 ćelijski zid; 2 citoplazmatska membrana;

3 citoplazma; 4 jezgre; 5 endoplazmatski retikulum;

6 mitohondrija; 7 Golgijev kompleks; 8 ribozoma;

9 lizosoma; 10 vakuola

Jezgro je odvojeno od citoplazme sa dvije membrane sa porama. Pore ​​mladih stanica su otvorene, služe za migraciju prekursora ribosoma, glasnika i prijenos RNK iz jezgra u citoplazmu. U jezgru u nukleoplazmi nalaze se hromozomi, koji se sastoje od dva lančana molekula DNK u obliku niti povezanih s proteinima. Jezgro također sadrži nukleolu, bogatu glasničkom RNK i povezano sa specifičnim hromozomom - nukleolarnim organizatorom.

Glavna funkcija jezgra je da učestvuje u reprodukciji ćelije. Nosilac je nasljednih informacija.

U eukariotskoj ćeliji jezgro je najvažniji, ali ne i jedini nosilac nasljedne informacije. Neke od ovih informacija sadržane su u DNK mitohondrija i hloroplasta.

Struktura membrane mitohondrija koja sadrži dvije membrane vanjsku i unutrašnju, jako naborane. Redox enzimi su koncentrisani na unutrašnjoj membrani. Glavna funkcija mitohondrija je opskrba ćelije energijom (formiranje ATP-a). Mitohondrije su sistem koji se samoreproducira, jer imaju sopstveni hromozom, kružni DNK i druge komponente koje su deo normalne prokariotske ćelije.

Struktura membrane endoplazmatskog retikuluma (ER) koja se sastoji od tubula koji prodiru kroz cijelu unutrašnju površinu ćelije. Može biti glatka ili hrapava. Na površini grube ES nalaze se ribozomi veći od ribozoma prokariota. Membrane ES također sadrže enzime koji sintetiziraju lipide, ugljikohidrate i one koji su odgovorni za transport tvari u ćeliji.

Golgi kompleks paketi cisterni spljoštenih membranskih vezikula u kojima se vrši pakovanje i transport proteina unutar ćelije. Sinteza hidrolitičkih enzima se također odvija u Golgijevom kompleksu (mjesto formiranja lizosoma).

Hidrolitički enzimi su koncentrisani u lizosomima. Ovdje dolazi do razgradnje biopolimera (proteina, masti, ugljikohidrata).

Vakuole su odvojene od citoplazme membranama. Rezervne vakuole sadrže rezervne hranljive materije ćelije, a otpadne vakuole sadrže nepotrebne metaboličke produkte i toksične supstance.

Najočiglednije Razlika između prokariota i eukariota je u tome što potonji imaju jezgro, što se ogleda u nazivima ovih grupa: "karyo" se sa starogrčkog prevodi kao jezgro, "pro" - prije, "eu" - dobro. Dakle, prokarioti su prenuklearni organizmi, eukarioti su nuklearni.

Međutim, ovo je daleko od jedine, a možda i ne glavne razlike između prokariotskih organizama i eukariota. Prokariotske ćelije uopće nemaju membranske organele.(uz rijetke izuzetke) - mitohondrije, hloroplasti, Golgijev kompleks, endoplazmatski retikulum, lizozomi.

Njihove funkcije obavljaju izrasline (invaginacije) stanične membrane, na kojima se nalaze različiti pigmenti i enzimi koji osiguravaju vitalne procese.

Prokarioti nemaju hromozome karakteristične za eukariote. Njihov glavni genetski materijal je nukleoid, obično u obliku prstena. U eukariotskim ćelijama hromozomi su kompleksi DNK i histonskih proteina (igraju važnu ulogu u pakovanju DNK). Ovi hemijski kompleksi se nazivaju hromatin. Nukleoid prokariota ne sadrži histone, a molekule RNK povezane s njim daju mu oblik.

Eukariotski hromozomi se nalaze u jezgru. Kod prokariota, nukleoid se nalazi u citoplazmi i obično je vezan na jednom mjestu za ćelijsku membranu.

Osim nukleoida, prokariotske stanice imaju različit broj plazmida - nukleoida znatno manjih dimenzija od glavnog.

Broj gena u nukleoidu prokariota je red veličine manji nego u hromozomima. Eukarioti imaju mnogo gena koji vrše regulatornu funkciju u odnosu na druge gene. Ovo omogućava eukariotskim ćelijama višećelijskog organizma koje sadrže iste genetske informacije da se specijalizuju; promjenom vašeg metabolizma, fleksibilnije reagirajte na promjene u vanjskom i unutrašnjem okruženju. Struktura gena je takođe različita. Kod prokariota, geni u DNK su raspoređeni u grupe koje se nazivaju operoni. Svaki operon se transkribuje kao jedna jedinica.

Također postoje razlike između prokariota i eukariota u procesima transkripcije i translacije. Najvažnije je da se u prokariotskim ćelijama ovi procesi mogu odvijati istovremeno na jednom molekulu glasničke (glasničke) RNK: dok se ona još sintetiše na DNK, ribozomi već „sjede“ na svom gotovom kraju i sintetiziraju protein. U eukariotskim ćelijama, mRNA nakon transkripcije prolazi kroz takozvano sazrijevanje. I tek nakon toga na njemu se može sintetizirati protein.

Ribozomi prokariota su manji (koeficijent sedimentacije 70S) od onih kod eukariota (80S). Broj proteina i RNA molekula u ribosomskim podjedinicama se razlikuje. Treba napomenuti da su ribozomi (kao i genetski materijal) mitohondrija i hloroplasta slični prokariotima, što može ukazivati ​​na njihovo porijeklo od drevnih prokariotskih organizama koji su završili unutar ćelije domaćina.

Prokarioti se obično razlikuju po složenijoj strukturi ljuske. Osim citoplazmatske membrane i stanične stijenke, imaju i kapsulu i druge strukture, ovisno o vrsti prokariotskog organizma. Ćelijski zid ima potpornu funkciju i sprječava prodiranje štetnih tvari. Ćelijski zid bakterije sadrži murein (glikopeptid). Među eukariotima, biljke imaju ćelijski zid (njegova glavna komponenta je celuloza), a gljive imaju hitin.

Prokariotske ćelije se dijele binarnom fisijom. Oni imaju ne postoje složeni procesi stanične diobe (mitoza i mejoza), karakterističan za eukariote. Iako se prije diobe nukleoid udvostručuje, baš kao i kromatin u hromozomima. U životnom ciklusu eukariota dolazi do smjene diploidne i haploidne faze. U ovom slučaju obično prevladava diploidna faza. Za razliku od njih, prokarioti to nemaju.

Eukariotske ćelije se razlikuju po veličini, ali su u svakom slučaju značajno veće od prokariotskih (desetine puta).

Hranjive tvari ulaze u prokariotske stanice samo putem osmoze. U eukariotskim ćelijama, osim toga, mogu se uočiti i fago- i pinocitoza („hvatanje“ hrane i tekućine pomoću citoplazmatske membrane).

Općenito, razlika između prokariota i eukariota leži u jasno složenijoj strukturi potonjih. Vjeruje se da su prokariotske stanice nastale abiogenezom (dugotrajnom kemijskom evolucijom u uvjetima rane Zemlje). Eukarioti su se kasnije pojavili od prokariota, kroz njihovo ujedinjenje (simbiotske i himerne hipoteze) ili evolucijom pojedinačnih predstavnika (hipoteza invaginacije). Složenost eukariotskih ćelija omogućila im je da organizuju višećelijski organizam i, u procesu evolucije, obezbede svu osnovnu raznolikost života na Zemlji.

Tabela razlika između prokariota i eukariota

KarakterProkariotiEukariotiĆelijsko jezgro Membranske organele Ćelijske membrane Genetski materijal Division Višećelijska Ribosomi Metabolizam Porijeklo

br	Jedi
br. Njihove funkcije obavljaju invaginacije stanične membrane, na kojoj se nalaze pigmenti i enzimi.	Mitohondrije, plastidi, lizozomi, ER, Golgijev kompleks
Složenije, postoje razne kapsule. Ćelijski zid je napravljen od mureina.	Glavna komponenta ćelijskog zida je celuloza (u biljkama) ili hitin (u gljivama). Životinjske ćelije nemaju ćelijski zid.
Znatno manje. Predstavljen je nukleoidom i plazmidima koji imaju prstenasti oblik i nalaze se u citoplazmi.	Količina nasljednih informacija je značajna. Hromozomi (sastoje se od DNK i proteina). Karakteristična je diploidija.
Binarna podjela ćelija.	Postoje mitoza i mejoza.
Nije tipično za prokariote.	Predstavljeni su jednoćelijskim i višećelijskim oblicima.
Manje	Veći
Raznolikiji (heterotrofi, autotrofi koji fotosintezuju i kemosintetiziraju na različite načine; anaerobno i aerobno disanje).	Autotrofija se javlja samo kod biljaka zahvaljujući fotosintezi. Gotovo svi eukarioti su aerobi.
Iz nežive prirode u procesu hemijske i predbiološke evolucije.	Od prokariota u procesu njihove biološke evolucije.

Eukariotske ćelije

Najsloženija organizacija svojstvena je eukariotskim stanicama životinja i biljaka. Strukturu životinjskih i biljnih ćelija karakteriše fundamentalna sličnost, ali su njihov oblik, veličina i težina izuzetno raznoliki i zavise od toga da li je organizam jednoćelijski ili višećelijski. Na primjer, dijatomeje, euglena, kvasci, miksomiceti i protozoe su jednoćelijski eukarioti, dok su velika većina drugih vrsta organizama višećelijski eukarioti, s brojem ćelija u rasponu od nekoliko (na primjer, kod nekih helminta) do milijardi (kod sisara) po ćeliji organizam. Ljudsko tijelo se sastoji od oko 10 različitih ćelija, koje se međusobno razlikuju po funkcijama koje obavljaju.

U slučaju ljudi, postoji više od 200 tipova različitih ćelija. Najbrojnije ćelije u ljudskom organizmu su epitelne ćelije, među kojima su keratinizirajuće ćelije (kosa i nokti), ćelije sa apsorpcionim i barijernim funkcijama (u gastrointestinalnom traktu, genitourinarnom traktu, rožnjači, vagini i drugim sistemima organa), ćelije sluznice unutrašnji organi i šupljine (pneumociti, serozne ćelije i mnoge druge). Postoje ćelije koje obezbeđuju metabolizam i nakupljanje rezervnih supstanci (hepatociti, masne ćelije). Veliku grupu čine ćelije epitela i vezivnog tkiva koje luče ekstracelularni matriks (amiloblasti, fibroblasti, osteoblasti i drugi) i hormone, kao i kontraktilne ćelije (skeletni i srčani mišići, šarenica i druge strukture), krvne ćelije i ćelije imunog sistema ( eritrociti, neutrofili, eozinofili, bazofili, T-limfociti i drugi). Postoje i ćelije koje djeluju kao senzorni pretvarači (fotoreceptori, taktilni, slušni, mirisni, okusni i drugi receptori). Značajan broj ćelija predstavljaju neuroni i glijalne ćelije centralnog nervnog sistema. Postoje i specijalizovane ćelije očne leće, pigmentne ćelije i nutritivne ćelije, koje se dalje nazivaju ćelije ognjišta. Poznate su i mnoge druge vrste ljudskih ćelija.

U prirodi ne postoji tipična ćelija, jer ih sve karakteriše izuzetna raznolikost. Ipak, sve eukariotske stanice značajno se razlikuju od prokariotskih stanica po brojnim svojstvima i, prije svega, po volumenu, obliku i veličini. Volumen većine eukariotskih ćelija premašuje zapreminu prokariota za 1000-10 000 puta. Ovaj volumen prokariotskih stanica povezan je sa sadržajem različitih organela u njima koje obavljaju različite ćelijske funkcije. Eukariotske ćelije karakteriše i prisustvo velike količine genetskog materijala, koncentrisanog uglavnom u relativno velikom broju hromozoma, što im pruža veće mogućnosti za diferencijaciju i specijalizaciju.

Jednako važna karakteristika eukariotskih ćelija je da ih karakteriše kompartmentalizacija, obezbeđena prisustvom sistema unutrašnjih membrana. Kao rezultat toga, mnogi enzimi su lokalizirani u određenim odjeljcima. Na primjer, gotovo svi enzimi koji kataliziraju sintezu proteina u životinjskim stanicama lokalizirani su u ribosomima, dok su enzimi koji kataliziraju sintezu fosfolipida uglavnom koncentrirani na ćelijskoj citoplazmatskoj membrani. Za razliku od prokariotskih ćelija, eukariotske ćelije imaju nukleolus.

Eukariotske ćelije, u poređenju sa prokariotskim ćelijama, imaju složeniji sistem za percepciju supstanci iz okoline, bez kojih je njihov život nemoguć. Postoje i druge razlike između eukariotskih i prokariotskih ćelija.

Oblik ćelija može biti vrlo raznolik i često ovisi o funkcijama koje obavljaju. Na primjer, mnoge protozoe su ovalnog oblika, dok su crvena krvna zrnca ovalni diskovi, a mišićne stanice sisara su izdužene. Dimenzije eukariotskih ćelija su mikroskopske (tabela 3).

Neke vrste ćelija karakteriziraju značajne veličine. Na primjer, veličina nervnih stanica kod velikih životinja doseže nekoliko metara dužine, a kod ljudi - do 1 metar. Ćelije pojedinih biljnih tkiva dosežu nekoliko milimetara u dužinu.

Vjeruje se da što je veći organizam unutar vrste, to su veće njegove ćelije. Međutim, srodne vrste životinja koje se razlikuju po veličini također karakteriziraju ćelije slične veličine. Na primjer, svi sisari imaju crvena krvna zrnca slične veličine.

Ćelije se takođe razlikuju po masi. Na primjer, jedna ljudska ćelija jetre (hepatocit) teži 19-9 g.

Ljudska somatska ćelija (tipična eukariotska ćelija) je formacija koja se sastoji od mnogih strukturnih komponenti mikroskopskih i submikroskopskih veličina (slika 46).

Upotreba elektronske mikroskopije i drugih metoda omogućila je uspostavljanje ekstremne raznolikosti u strukturi kako membrane i citoplazme, tako i jezgra. Konkretno, uspostavljen je membranski princip strukture unutarćelijskih struktura, na osnovu kojeg se razlikuje niz strukturnih komponenti ćelije, i to.

1. Koje od sljedećih struktura su prisutne u bakterijskoj ćeliji?

Citoplazmatska membrana, jezgro, citoplazma, razne membranske organele, nemembranske organele.

Bakterijska ćelija sadrži: citoplazmatsku membranu, citoplazmu, nemembranske organele (ribozome).

2. Koje su strukturne karakteristike površinskog aparata bakterijskih ćelija?

Površinski aparat bakterijskih ćelija uključuje citoplazmatsku membranu i ćelijski zid. Osim toga, kod nekih grupa bakterija površinski aparat može uključivati ​​dodatnu vanjsku membranu ili mukoznu kapsulu.

Struktura i funkcije plazmaleme bakterija slične su onima eukariota, a stanični zid se značajno razlikuje po strukturi od staničnih zidova biljaka i gljiva - njegova osnova je kruta rešetka polisaharida mureina.

3. Šta je bakterijski hromozom? Plazmidi? Šta su mezozomi?

Bakterijski hromozom je kružna molekula DNK koja se nalazi direktno u citoplazmi bakterijske ćelije. Osim toga, citoplazma može sadržavati male kružne molekule DNK koje se mogu autonomno udvostručiti i, kada se dijele, prenijeti na ćelije kćeri. Takve ekstrahromozomske strukture nazivaju se plazmidi.

Mezozomi su membranske strukture prokariotske ćelije koje nastaju invaginacijom plazmaleme u citoplazmu. Često imaju izgled formacija uvijenih u spiralu ili kuglu. Vjeruje se da mezozomi mogu sudjelovati u formiranju poprečnih pregrada tokom ćelijske diobe, a također služe kao mjesto za vezivanje bakterijskih hromozoma.

4. Koji organizmi se nazivaju aerobni? Anaerobni?

Aerobi su organizmi koji koriste kisik za ćelijsko disanje.

Anaerobi su organizmi koji mogu da žive u okruženju bez kiseonika (kiseonik ima potpuno štetan uticaj na ćelije nekih anaerobnih ćelija).

5. Prokariotske ćelije nemaju organele kao što su mitohondrije, plastidi, Golgijev kompleks i endoplazmatski retikulum. Kako njihove stanice mogu funkcionirati bez ovih organela? Zašto prokarioti ne mogu "bez" ribozoma?

Kod prokariota funkcije membranskih organela obavljaju citoplazmatska membrana i njeni derivati. Na primjer, ćelije cijanobakterija sadrže zaobljene zatvorene membranske strukture - hromatofore, u kojima se nalaze fotosintetski pigmenti, tj. hromatofori obavljaju funkcije hloroplasta.

Proteini u stanicama svih živih organizama obavljaju izuzetno važne biološke funkcije, od kojih mnoge druge tvari ne mogu obavljati. Biosinteza proteina odvija se isključivo na ribosomima. Stoga, prokarioti, kao i drugi živi organizmi, ne mogu "bez" ribozoma.

6. Uporedite prokariotske i eukariotske ćelije prema različitim karakteristikama, identifikovati sličnosti i razlike.

Sličnosti:

● Imaju površinski aparat, uključujući citoplazmatsku membranu i supramembranski kompleks. Slična struktura i funkcije citoplazmatske membrane.

● Postoji genetski aparat, predstavljen DNK, kao i sistem biosinteze proteina (sve vrste RNK, ribozomi).

● Ćelije nekih prokariota i eukariota mogu imati flagele.

Razlike:

● Genetski aparat eukariota predstavljen je linearnim molekulima DNK koji se nalaze u ćelijskom jezgru. Prokariotske ćelije nemaju jezgro; njihov genetski aparat predstavlja kružni DNK molekul (bakterijski hromozom) koji se nalazi direktno u citoplazmi ćelije.

● Eukariotske ćelije, za razliku od prokariotskih ćelija, imaju jednomembranske i dvomembranske organele. Prisustvo mezozoma je karakteristično samo za prokariotske ćelije.

● Po pravilu, eukariotske ćelije su mnogo veće od prokariotskih ćelija.

● Ćelijski zid kod prokariota je izgrađen od mureina, dok je kod eukariota od celuloze ili hitina, ili ga nema.

● Ribozomi kod prokariota su manje veličine od ribozoma kod eukariota.

7*. Uporedite strukturu dvomembranskih organela (mitohondrija, hloroplasta) i bakterijskih ćelija. Koje su sličnosti pronađene? Pogodi šta bi ih moglo objasniti.

Sličnosti:

● Genetski aparat mitohondrija, hloroplasta i bakterija predstavljen je kružnim DNK molekulom, koji se ne nalazi u jezgru, već direktno u unutrašnjem okruženju ovih organela i ćelija (u mitohondrijskom matriksu, u stromi hloroplasta, u citoplazma bakterijske ćelije).

● Citoplazmatska membrana bakterija i unutrašnja membrana mitohondrija i hloroplasta formiraju brojne invaginacije (mezozome, kriste i tilakoide), koje služe za povećanje površine.

● Uporedive veličine. Prosječna veličina bakterija je 0,25-10 mikrona, hloroplasti su 4-10 mikrona, mitohondrije su široke 0,25-1 mikrona i dugačke 1-60 mikrona.

I (ili) druge značajne karakteristike.

Prema teoriji simbiogeneze (endosimbioze), mitohondrije i plastidi su modificirani prokariotski organizmi, koji su se u antičko doba (prije 2,5 - 1,5 milijardi godina) nastanili u većim heterotrofnim ćelijama domaćinima, postepeno gubili autonomiju i postali organele.

*Zadaci označeni zvjezdicom zahtijevaju od učenika da iznesu različite hipoteze. Stoga, prilikom ocenjivanja, nastavnik treba da se fokusira ne samo na odgovor koji je ovde dat, već da uzme u obzir svaku hipotezu, procenjujući biološko mišljenje učenika, logiku njihovog rasuđivanja, originalnost ideja itd. Nakon toga je preporučljivo upoznati učenike sa datim odgovorom.