Läs informationen .

Cell- ett komplext system bestående av tre strukturella och funktionella delsystem av ytapparaten, cytoplasman med organeller och kärnan.

prokaryoter(pre-nuclear) - celler som inte, till skillnad från eukaryoter, har en formaliserad cellkärna och andra inre membranorganeller.

eukaryoter(nukleär) - celler som, till skillnad från prokaryoter, har en bildad cellkärna, begränsad från cytoplasman av kärnmembranet.

Jämförande egenskaper hos strukturen hos prokaryota och eukaryota celler

Strukturera	eukaryota celler	prokaryota celler
	Det finns växter, svampar; frånvarande hos djur hos djur. Består av cellulosa (i växter) eller kitin (i svampar)	Äta. Består av polymera protein-kolhydratmolekyler
	Är och är omgiven av ett membran	Kärnkraftsområde; inget kärnmembran
		Ringa; innehåller praktiskt taget inget protein. Transkription och translation sker i cytoplasman
		Ja, men de är mindre
	De flesta celler har
	Alla organismer utom högre växter har	Vissa bakterier har
	finns i växtceller	Nej. Fotosyntes av grönt och lila sker i baktriklorofyller (pigment)
Bild	eukaryot cell	prokaryot cell

cellvägg- ett styvt skal av cellen, beläget utanför det cytoplasmatiska membranet och utför strukturella, skyddande och transporterande funktioner. Finns i de flesta bakterier, arkéer, svampar och växter. Djurceller och många protozoer har ingen cellvägg.

Plasma(cellulär) membran- ytlig, perifer struktur som omger protoplasman hos växt- och djurceller.

Kärna- en obligatorisk del av cellen i många encelliga och alla flercelliga organismer.

Termen "kärna" (lat. Nucleus) användes först av R. Brown 1833, när han beskrev de sfäriska strukturer han observerade i växtceller.

Cytoplasma- den extranukleära delen av cellen som innehåller organeller. Det begränsas från omgivningen av plasmamembranet.

Kromosomer- Strukturella delar av cellkärnan som innehåller DNA, som innehåller ärftlig information om organismen.

Endoplasmatiska retiklet(EPS) - cellulär organoid; ett system av tubuli, vesikler och "cisterner" avgränsade av membran.

Finns i cellens cytoplasma. Deltar i metaboliska processer, tillhandahåller transport av ämnen från miljön till cytoplasman och mellan individuella intracellulära strukturer.

Ribosomer- intracellulära partiklar som består av ribosomalt RNA och proteiner. Finns i cellerna i alla levande organismer.

Golgi komplex(Golgi-apparat) - en cellorganoid involverad i bildandet av dess metaboliska produkter (olika hemligheter, kollagen, glykogen, lipider, etc.), i syntesen av glykoproteiner.

Golgi Camillo(1844 - 1926) - italiensk histolog.

Utvecklade (1873) en metod för att bereda preparat av nervvävnad. Etablerade två typer av nervceller. Beskrev den sk. Golgi-apparater m.fl. Nobelpriset (1906, tillsammans med S. Ramon y Cajal).

Lysosomer- strukturer i cellerna hos djur- och växtorganismer som innehåller enzymer som kan bryta ner (d.v.s. lysera - därav namnet) proteiner, polysackarider, peptider, nukleinsyror.

Mitokondrier- organeller från djur- och växtceller. Redoxreaktioner inträffar i mitokondrier, vilket ger cellerna energi. Antalet mitokondrier i en cell varierar från några till flera tusen. De saknas i prokaryoter (deras funktion utförs av cellmembranet).

Vakuoler- hålrum fyllda med vätska (cellsav) i cytoplasman hos växt- och djurceller.

Cilia- tunna filamentösa och borstliknande utväxter av celler som kan röra sig. Karakteristiskt för ciliater, ciliarmaskar, hos ryggradsdjur och människor - för epitelceller i luftvägarna, äggledarna, livmodern.

Flagella- filamentösa mobila cytoplasmatiska utväxter av cellen, karakteristiska för många bakterier, alla flagellater, zoosporer och spermatozoer från djur och växter. De tjänar till att röra sig i ett flytande medium.

Kloroplaster- intracellulära organeller i en växtcell där fotosyntes äger rum; är gröna (de innehåller klorofyll).

mikrotubuli- protein intracellulära strukturer som utgör cytoskelettet.

De är ihåliga cylindrar med en diameter på 25 nm.

I celler spelar mikrotubuli rollen som strukturella komponenter och är involverade i många cellulära processer, inklusive mitos, cytokines och vesikulär transport.

Mikrofilament(MF) - trådar som består av proteinmolekyler och finns i cytoplasman hos alla eukaryota celler.

De har en diameter på ca 6-8 nm.

Organeller(organeller) - permanenta cellulära komponenter som utför vissa funktioner i cellens liv.

Begagnade böcker:

1. Biologi: en komplett guide till att förbereda sig för tentamen. / G.I. Lerner. - M.: AST: Astrel; Vladimir; VKT, 2009

2. Biologi: lärobok. för elever i årskurs 11 allmän utbildning. Institutioner: Grundnivå / Ed. prof. I.N. Ponomareva. - 2:a uppl., reviderad. - M.: Ventana-Graf, 2008.

3. Biologi för sökande till universitet. Intensivkurs / G.L. Bilich, V.A. Kryzhanovsky. - M.: Onyx Publishing House, 2006.

4. Allmän biologi: lärobok. för 11 celler. Allmän utbildning institutioner / V.B. Zakharov, S.G. Sonin. - 2:a uppl., stereotyp. - M.: Bustard, 2006.

5. Biologi. Allmän biologi. Årskurs 10-11: lärobok. för allmänbildning institutioner: grundläggande nivå / D.K. Belyaev, P.M. Borodin, N.N. Vorontsov och andra, red. D.K.Belyaeva, G.M.Dymshits; Ros. acad. Vetenskaper, Ros. acad. utbildning, förlag "Upplysning". - 9:e uppl. - M.: Utbildning, 2010.

6. Biologi: studieguide / A.G. Lebedev. M.: AST: Astrel. 2009.

7. Biologi. Fullständig gymnasiekurs: lärobok för skolbarn och sökande / M.A.Valovaya, N.A.Sokolova, A.A. Kamensky. - M.: Examen, 2002.

Använda Internetresurser.

Prokaryoter eller pre-nukleära celler är de första levande organismerna på jorden. Trots den primitiva strukturen hos den prokaryota cellen kunde bakterier, archaea och cyanobakterier överleva till denna dag.

Komponenter

Prokaryoter består av tre komponenter:

• skal;
• cytoplasma;
• genetiskt material.

Skalet av prokaryoter bildas av tre lager:

• plasmalemma - ett tunt membran som täcker cytoplasman;
• cellvägg - ett styvt yttre skal som innehåller proteinet murein;
• kapsel - en skyddande struktur som består av polysackarider eller proteiner.

Kapsel (slemskikt, hölje) är en valfri komponent i cellen. Den är utformad för att skydda mot ogynnsamma förhållanden, såsom uttorkning eller frost. Detta är en ytterligare barriär som kan skydda cellen från virus (bakteriofager). Hos vissa bakterier fungerar kapseln som en extra källa för tillförsel av ämnen.

Ris. 1. Skal av prokaryoter.

Cytoplasman hos prokaryoter är en gelliknande substans som innehåller:

TOP 2 artiklarsom läser med detta

• oorganiska ämnen;
• proteiner;
• polysackarider;
• metaboliter (metabolismprodukter).

Huvuddraget i strukturen hos en prokaryotisk cell är frånvaron av en kärna. Genetisk information i form av cirkulärt DNA lagras direkt i cytoplasman och bildar en struktur okarakteristisk för eukaryoter - nukleoiden.
Förutom nukleoiden innehåller cytoplasman av prokaryoter ständigt:

• ribosomer - strukturer som består av två underenheter som utför proteinbiosyntes;
• mesosom - ett veck av plasmalemma som utför DNA-replikation och cellulär andning (analogt med mitokondrier);
• rörelseorganeller - långa flageller, bestående av proteinet flagellin, och korta pili, bildade av proteinet pilin.

I cytoplasman, förutom organeller, kan det finnas reserver av ämnen - inneslutningar:

• glykogen;
• stärkelse;
• volutin (metakromatin) - granulat av polyfosforsyra;
• fettdroppar;
• svavel.

Plasmider är icke-permanenta strukturer av prokaryoter. Består av små individuella DNA-molekyler som bakterier kan utbyta under horisontell genöverföring.

Ris. 2. Organeller av den prenukleära cellen.

Division

Prokaryoter förökar sig genom direkt eller binär fission - amitos. Cellen är inte förberedd för denna process. Division börjar med duplicering av cirkulärt DNA på mesosomen utan att det bildas kromosomer.
Processen kan villkorligt delas upp i två steg:

• mitos - replikering och divergens av DNA;
• cytokines - separation genom sammandragning av hela innehållet i cellen.

Varje dottercell får en ring DNA. Resten av strukturerna är dock ojämnt fördelade.

Ris. 3. Uppdelning av bakterier.

Bakteriellt DNA, som utgör en nukleoid, kan innehålla flera miljoner nukleotider. Bakterier anpassar sig dock snabbt till ogynnsamma förhållanden på grund av det konstanta utbytet av gener som finns i korta DNA-plasmider.

Vad har vi lärt oss?

Från 10:e klass lektionen lärde vi oss om strukturen och funktionella syftet med organellerna i en prokaryotisk cell. Prokaryoter inkluderar bakterier, cyanobakterier och arkéer. De har ingen kärna, den genetiska informationen finns direkt i cytoplasman i form av en trasslig struktur - nukleoiden. Förutom ett cirkulärt DNA kan celler innehålla små DNA-molekyler i form av plasmider. Prokaryoter förökar sig genom amitos och kan utbyta gener.

Ämnesquiz

Rapportutvärdering

Genomsnittligt betyg: 3.9. Totalt antal mottagna betyg: 227.

Cellen är den elementära enheten i allas struktur och liv Levande organismer(bortsett från virus, som ofta kallas icke-cellulära livsformer), som har sin egen metabolism, är kapabel till självständig existens, självreproduktion och utveckling. Alla levande organismer antingen som flercelliga djur, växter Och svamp, består av många celler, eller lika många protozoer Och bakterie, är encelliga organismer. Den gren av biologi som handlar om cellers struktur och funktion kallas cytologi. På senare tid har det också blivit vanligt att prata om cellbiologi, eller cellbiologi.

Skillnader mellan växt- och djurceller

tecken	växtcell	djurbur
plastider	Kloroplaster, kromoplaster, leukoplaster	Saknas
Matningsmetod	Autotrofisk (fototrofisk, kemotrofisk)
ATP-syntes	I kloroplaster, mitokondrier	i mitokondrier
ATP-uppdelning	I kloroplaster och alla delar av cellen där energi behövs	I alla delar av cellen där energi behövs
Cellcenter	I lägre växter	I alla celler
Cellulosa cellvägg	Ligger utanför cellmembranet	Frånvarande
Inklusioner	Reserv näringsämnen i form av stärkelsekorn, protein, droppar olja; vakuoler med cellsav; saltkristaller	Reserv näringsämnen i form av spannmål och droppar (proteiner, fetter, kolhydrater, glykogen); metaboliska slutprodukter, saltkristaller, pigment
	Stora håligheter fyllda med cellsav - en vattenlösning av olika ämnen (reserv eller slutprodukter). Osmotiska reservoarer i cellen.	Kontraktila, matsmältnings-, utsöndringsvakuoler. Vanligtvis små.

Allmänna egenskaper 1. Enhet av strukturella system - cytoplasma och kärna. 2. Likheten mellan processerna för metabolism och energi. 3. Enhet av principen om ärftlig kod. 4. Universell membranstruktur. 5. Den kemiska sammansättningens enhet. 6. Likheten mellan celldelningsprocessen.

cellstruktur

Alla cellulära livsformer på jorden kan delas in i två kungadömen baserat på strukturen av deras ingående celler:

prokaryoter (pre-nukleära) - enklare i struktur och uppstod tidigare i evolutionsprocessen;

eukaryoter (kärnkraft) - mer komplexa, uppstod senare. Cellerna som utgör människokroppen är eukaryota.

Trots mångfalden av former är organisationen av cellerna i alla levande organismer föremål för enhetliga strukturella principer.

Innehållet i cellen separeras från miljön av ett plasmamembran, eller plasmalemma. Inuti cellen är fylld med cytoplasma, som innehåller olika organeller och cellulära inneslutningar, samt genetiskt material i form av en DNA-molekyl. Var och en av cellens organeller utför sin egen speciella funktion, och tillsammans bestämmer de alla cellens vitala aktivitet som helhet.

prokaryot cell

Strukturen hos en typisk prokaryot cell: kapsel, cellvägg, plasmalemma, cytoplasma,ribosomer, plasmid, drack, flagellum,nukleoid.

prokaryoter (från lat. proffs- före, före och grekisk κάρῠον - kärna, valnöt) - organismer som, till skillnad från eukaryoter, inte har en bildad cellkärna och andra inre membranorganeller (med undantag för platta tankar i fotosyntetiska arter, till exempel i cyanobakterier). Den enda stora cirkulära (i vissa arter - linjär) dubbelsträngad molekyl DNA, som innehåller huvuddelen av cellens genetiska material (den så kallade nukleoid) bildar inte ett komplex med proteiner- histoner(den så kallade kromatin). Prokaryoterna är bakterie, Inklusive cyanobakterier(blågröna alger), och archaea. Prokaryota cellers ättlingar är organeller eukaryota celler - mitokondrier Och plastider. Huvudinnehållet i cellen, som fyller hela sin volym, är en trögflytande granulär cytoplasma.

eukaryot cell

Eukaryoter är organismer som, till skillnad från prokaryoter, har en cellstruktur. kärna separeras från cytoplasman av kärnhöljet. Det genetiska materialet är inneslutet i flera linjära dubbelsträngade DNA-molekyler (beroende på typen av organismer kan deras antal per kärna variera från två till flera hundra), fästa från insidan till cellkärnans membran och bildas i den stora majoritet (utom dinoflagellater) komplex med proteiner- histoner, ringde kromatin. Eukaryota celler har ett system av inre membran som bildar, förutom kärnan, ett antal andra organeller (endoplasmatiska retiklet, Golgiapparat och så vidare.). Dessutom har de allra flesta permanenta intracellulära symbionter- prokaryoter - mitokondrier, och i alger och växter - också plastider.

Strukturen av en eukaryot cell

Schematisk representation av en djurcell. (När du klickar på något av namnen på komponenterna i cellen kommer du till motsvarande artikel.)

Animalisk cellytekomplex

Består av glykokalyx, plasmalemma och underliggande kortikala lager cytoplasma. Plasmamembranet kallas även plasmalemma, det yttre cellmembranet. Detta är ett biologiskt membran, cirka 10 nanometer tjockt. Ger i första hand en avgränsande funktion i förhållande till miljön utanför cellen. Dessutom uppträder hon transportfunktion. Cellen slösar inte energi på att bibehålla integriteten hos sitt membran: molekylerna hålls enligt samma princip som fettmolekyler hålls samman - hydrofobisk Det är termodynamiskt mer fördelaktigt att delar av molekyler är placerade i nära anslutning till varandra. Glykokalyxen är en plasmalemmaförankrad oligosackarid-, polysackarid-, glykoprotein- och glykolipidmolekyl. Glykokalyxen utför receptor- och markörfunktioner. plasmamembran djur celler består huvudsakligen av fosfolipider och lipoproteiner varvat med proteinmolekyler, i synnerhet ytantigener och receptorer. I det kortikala (intill plasmamembranet) lagret av cytoplasman finns specifika element i cytoskelettet - aktinmikrofilament ordnade på ett visst sätt. Den huvudsakliga och viktigaste funktionen hos det kortikala lagret (cortex) är pseudopodiala reaktioner: utstötning, fastsättning och sammandragning av pseudopodia. I detta fall omarrangeras mikrofilamenten, förlängs eller förkortas. Cellens form beror också på strukturen av cytoskelettet i det kortikala lagret (till exempel närvaron av mikrovilli).

Cellstrukturer	eukaryot cell	prokaryot cell
cytoplasmatiskt membran	Äta	Äta; invaginationer av membranet bildar mesosomer
Kärna	Har ett tvåmembranmembran, innehåller en eller flera nukleoler	Nej; det finns en kärnekvivalent - nukleoid - en del av cytoplasman som innehåller DNA som inte är omgiven av ett membran
genetiskt material	Linjära DNA-molekyler associerade med ryggar	Cirkulära DNA-molekyler som inte är associerade med proteiner
Endoplasmatiska retiklet	Äta	Nej
Golgi komplex	Äta	Nej
Lysosomer	Äta	Nej
Mitokondrier	Äta	Nej
plastider	Äta	Nej
Centrioler, mikrotubuli, mikrofilament	Äta	Nej
Flagella	Om de finns, består de av mikrotubuli omgivna av ett cytoplasmatiskt membran	Om de finns innehåller de inte mikrotubuli och är inte omgivna av ett cytoplasmatiskt membran
cellvägg	Det finns växter (styrka, ger cellulosa) och svampar (styrka ger kitin)	Ja (styrka ger peptidoglykan)
kapsel eller slemhinneskikt	Nej	Vissa bakterier har
Ribosomer	Ja, stor (80S)	Ja, liten (70S)

Tester:

1. Livsstöd på alla nivåer är förknippat med fenomenet reproduktion. På vilken organisationsnivå utförs reproduktion på basis av matrissyntes

A. Molecular

B. subcellulär

V. Cellulär

G. Tkanev

D. På organismens nivå

2. Det har fastställts att det inte finns några membranorganeller i organismers celler och deras ärftliga material har ingen nukleosomal organisation. Vilka är dessa organismer?

A. Protozoer

B. Virus

B. Ascomycetes

G. Eukaryoter

D. Prokaryoter

3. Vid en biologilektion bad läraren att i laborationen ange graden av förstoring av mikroskopet, som användes vid studiet av mikropreparat. En av eleverna klarade inte av uppgiften på egen hand. Hur man korrekt beräknar denna indikator?

A. Multiplicera indikatorerna som anges på alla mikroskopobjektiv

B. Dividera värdet på en lins med lägre förstoring med värdet på en lins med högre förstoring

B. Multiplicera objektiv- och okularförstoringar

D. Dela objektivförstoringen med okularet

E. Subtrahera värdena som anges på alla mikroskopobjektiv från värdet på okularets förstoring

4. När studenten studerade mikropreparatet, efter att ha fixerat det på objektbordet och uppnått optimal belysning av synfältet, installerade han "x40"-linsen och tittade in i linsen. Läraren stoppade eleven och sa att ett grundläggande misstag hade begåtts under arbetets gång. Vilket misstag gjordes?

S. Det var inte värt att fixa mikropreparatet

B. Studiet av mikropreparatet borde ha påbörjats med ett objektiv med låg förstoring

B. Belysningen justeras sist

D. Fixering av läkemedlet utförs innan studien avslutas

D. Alla manipulationer bör utföras i omvänd ordning.

5. Livets existens på alla nivåer bestäms av strukturen på den lägre nivån. Vilken organisationsnivå föregår och säkerställer existensen av liv på cellnivå:

A. Populationsarter

B. Tkaneva

B. Molekylär

G. Organisk

D. Biokenotisk

Uppgifter för kunskapskontroll:

1. När forskaren försökte studera ett mikropreparat med ett ljusmikroskop fann forskaren att hela synfältet var mörkt. Vad kan vara orsaken till detta fenomen? Hur åtgärdar man detta problem?

2. När forskaren försökte studera ett mikropreparat med ett ljusmikroskop fann forskaren att endast hälften av synfältet var upplyst. Vad kan vara orsaken till detta fenomen? Hur åtgärdar man detta problem?

3. Vilka manipulationer bör utföras om det observerade föremålet inte är klart synligt när man använder ett ljusmikroskop?

A) om okularet har beteckningen "x15" och på linsen "x8"

B) om förstoringen av okularlinsen är "x10" och linsen är "x40"

6. Material för analys med läraren och kontroll av dess assimilering:

6.1. Analys med läraren av nyckelfrågor för att bemästra lektionens ämne.

6.2. Metoddemonstration av läraren praktisk knep på ämnet.

6.3. Material för kontrollera behärska materialet:

Frågor för diskussion med läraren:

1. Medicinsk biologi som en vetenskap om grunderna för mänskligt liv, studera mönster av ärftlighet, variabilitet, individuell och evolutionär utveckling, samt frågor om morfofysiologisk och social anpassning av en person till miljöförhållanden i samband med hans biosociala väsen.

2. Det nuvarande utvecklingsstadiet för allmän och medicinsk biologi. Biologins plats i systemet för medicinsk utbildning.

3. Livets väsen. de levandes egenskaper. Livsformer, dess grundläggande egenskaper och attribut. Definition av begreppet liv på nuvarande utvecklingsnivå av biologisk vetenskap.

4. Evolutionärt betingade strukturella nivåer av livsorganisation; elementära strukturer av nivåer och grundläggande biologiska fenomen som kännetecknar dem.

5. Betydelsen av idéer om de levandes organisationsnivåer för medicinen.

6. Människans speciella plats i den organiska världens system.

7. Förhållandet mellan fysikalisk-kemiska, biologiska och sociala fenomen i mänskligt liv.

8. Optiska system inom biologisk forskning. Ljusmikroskopets struktur och reglerna för att arbeta med det.

9. Teknik för att göra tillfälliga mikropreparat, deras studie och beskrivning. Metoder för att studera cellstruktur

Praktisk del

1. Studera med hjälp av riktlinjerna mikroskopets struktur och reglerna för att arbeta med det.

2. Träna färdigheterna att arbeta med ett mikroskop och göra tillfälliga förberedelser av bomullsfibrer, fjärilsvingfjäll. Undersök mikropreparat: lökskinn, elodeablad, grodablodsmeta, studera typografiska teckensnitt.

3. Skriv in grafen för den logiska strukturen "Mikroskopets struktur" i protokollet.

4. Ange i protokollet "Regler för att arbeta med ett mikroskop"

5. Fyll i tabellen "Organisations- och forskningsnivåer för en flercellig organism."

Relaterad information:

Sidsök:

Prokaryota celler är mindre och enklare än eukaryota celler. Bland dem finns det inga flercelliga organismer, bara ibland bildar de ett sken av kolonier. Prokaryoter saknar inte bara en cellkärna, utan också alla membranorganeller (mitokondrier, kloroplaster, ER, Golgi-komplex, centrioler, etc.).

Prokaryoter inkluderar bakterier, blågröna alger (cyanobakterier), arkéer, etc. Prokaryoter var de första levande organismerna på jorden.

Funktionerna hos membranstrukturer utförs av utväxter (invaginationer) av cellmembranet in i cytoplasmans insida. De är rörformiga, lamellformade, av en annan form. Vissa av dem kallas mesosomer. Fotosyntetiska pigment, respiratoriska och andra enzymer finns på sådana olika formationer och utför därmed sina funktioner.

Hos prokaryoter finns det bara en stor kromosom i den centrala delen av cellen ( nukleoid), som har en ringformig struktur. Den innehåller DNA. Istället för proteiner som ger form åt kromosomen som eukaryoter finns det RNA här. Kromosomen är inte separerad från cytoplasman av ett membran, så de säger att prokaryoter är kärnkraftsfria organismer. Men på ett ställe är kromosomen fäst vid cellmembranet.

Förutom nukleoiden innehåller strukturen av prokaryota celler plasmider (små kromosomer har också en ringstruktur).

Till skillnad från eukaryoter är cytoplasman hos prokaryoter orörlig.

Prokaryoter har ribosomer, men de är mindre än eukaryota ribosomer.

Prokaryota celler kännetecknas av den komplexa strukturen hos deras membran. Förutom det cytoplasmatiska membranet (plasmalemma) har de en cellvägg, såväl som en kapsel och andra formationer, beroende på typen av prokaryotisk organism. Cellväggen har en stödjande funktion och förhindrar penetration av skadliga ämnen. Bakteriecellväggen innehåller murein (en glykopeptid).

På ytan av prokaryoter finns ofta flageller (en eller flera) och olika villi.

Med hjälp av flageller rör sig celler i ett flytande medium. Villi utför olika funktioner (tillhandahåller icke-vätning, vidhäftning, överför ämnen, deltar i den sexuella processen, bildar en konjugationsbrygga).

Prokaryota celler delar sig genom binär fission. De har inte mitos eller meios. Före delning fördubblas nukleoiden.

Prokaryoter bildar ofta sporer, vilket är ett sätt att överleva ogynnsamma förhållanden. Sporer av ett antal bakterier förblir livskraftiga vid höga och extremt låga temperaturer. När en spor bildas täcks den prokaryota cellen med ett tjockt, tätt membran. Dess inre struktur förändras något.

Strukturen av en eukaryot cell

Cellväggen i en eukaryot cell, till skillnad från cellväggen hos prokaryoter, består huvudsakligen av polysackarider. Hos svampar är den huvudsakliga kvävehaltiga polysackariden kitin. I jäst är 60–70 % av polysackariderna glukan och mannan, som är förknippade med proteiner och lipider. Funktionerna hos cellväggen hos eukaryoter är desamma som hos prokaryoter.

Det cytoplasmatiska membranet (CPM) har också en treskiktsstruktur. Membranets yta har utsprång nära prokaryota mesosomer. CMP reglerar processerna för cellmetabolism.

I eukaryoter kan CPM fånga upp stora droppar som innehåller kolhydrater, lipider och proteiner från miljön. Detta fenomen kallas pinocytos. CPM för en eukaryot cell är också kapabel att fånga fasta partiklar från mediet (fenomenet fagocytos). Dessutom ansvarar CPM för utsläpp av metabola produkter i miljön.

Ris. 2.2 Schema för strukturen av en eukaryot cell:

1 cellvägg; 2 cytoplasmatiskt membran;

3 cytoplasma; 4 kärnor; 5 endoplasmatiskt retikulum;

6 mitokondrier; 7 Golgi-komplex; 8 ribosomer;

9 lysosomer; 10 vakuoler

Kärnan är separerad från cytoplasman av två membran med porer. Porerna i unga celler är öppna, de tjänar till migration av ribosomprekursorer, budbärare och överför RNA från kärnan till cytoplasman. I kärnan i nukleoplasman finns kromosomer, bestående av två trådliknande kedja av DNA-molekyler kopplade till proteiner. Kärnan innehåller också en kärna rik på budbärar-RNA och associerad med en specifik kromosom, den nukleolära organisatören.

Kärnans huvudfunktion är deltagande i cellreproduktion. Det är bäraren av ärftlig information.

I en eukaryot cell är kärnan den viktigaste, men inte den enda bäraren av ärftlig information. En del av denna information finns i DNA från mitokondrier och kloroplaster.

Mitokondriernas membranstruktur som innehåller två yttre och inre membran, kraftigt vikta. Redoxenzymer är koncentrerade på det inre membranet. Mitokondriernas huvudsakliga funktion är att förse cellen med energi (bildning av ATP). Mitokondrier är ett självreproducerande system, eftersom det har sin egen kromosomcirkulära DNA och andra komponenter som ingår i en normal prokaryotisk cell.

Endoplasmatiska retikulum (ER) är en membranstruktur som består av tubuli som penetrerar hela cellens inre yta. Den är slät och sträv. På ytan av den grova ES finns ribosomer större än prokaryoter. ES-membran innehåller också enzymer som syntetiserar lipider, kolhydrater och ansvarar för transporten av ämnen i cellen.

Golgi-komplexförpackningarna av tillplattade membranvesiklar tankar i vilka packning och transport av proteiner inuti cellen utförs. I Golgi-komplexet sker också syntesen av hydrolytiska enzymer (platsen för bildandet av lysosomer).

Lysosomer innehåller hydrolytiska enzymer. Här sker en splittring av biopolymerer (proteiner, fetter, kolhydrater).

Vakuoler separeras från cytoplasman med membran. Reservvakuoler innehåller reservcellsnäring, medan slaggvakuoler innehåller onödiga ämnesomsättningsprodukter och giftiga ämnen.

Den mest uppenbara skillnaden mellan prokaryoter och eukaryoter är att de senare har en kärna, vilket återspeglas i namnet på dessa grupper: "karyo" översätts från antikens grekiska som kärnan, "pro" - före, "eu" - bra. Därför är prokaryoter pre-nukleära organismer, eukaryoter är nukleära.

Detta är dock långt ifrån den enda och kanske inte huvudskillnaden mellan prokaryota organismer och eukaryoter. Det finns inga membranorganeller i prokaryota celler alls.(med sällsynta undantag) - mitokondrier, kloroplaster, Golgi-komplex, endoplasmatiskt retikulum, lysosomer.

Deras funktioner utförs av utväxter (invaginationer) av cellmembranet, på vilka olika pigment och enzymer finns som ger vitala processer.

Prokaryoter har inga eukaryota kromosomer. Deras huvudsakliga genetiska material är nukleoiden, vanligtvis ringformad. I eukaryota celler är kromosomer komplex av DNA och histonproteiner (de spelar en viktig roll i DNA-förpackning). Dessa kemiska komplex kallas kromatin. Nukleoiden av prokaryoter innehåller inte histoner, och RNA-molekylerna som är associerade med den ger den dess form.

Eukaryota kromosomer finns i kärnan. Hos prokaryoter sitter nukleoiden i cytoplasman och är vanligtvis fäst på ett ställe till cellmembranet.

Förutom nukleoiden har prokaryota celler ett annat antal plasmider - nukleoider av en betydligt mindre storlek än den huvudsakliga.

Antalet gener i nukleoiden hos prokaryoter är en storleksordning mindre än i kromosomerna. Eukaryoter har många gener som har en reglerande funktion i förhållande till andra gener. Detta gör det möjligt för eukaryota celler från en flercellig organism, som innehåller samma genetiska information, att specialisera sig; ändra din ämnesomsättning, reagera mer flexibelt på förändringar i den yttre och inre miljön. Strukturen på generna är också annorlunda. Hos prokaryoter är gener i DNA ordnade i grupper - operoner. Varje operon transkriberas som en enda enhet.

Det finns också skillnader mellan prokaryoter och eukaryoter i processerna för transkription och translation. Det viktigaste är att i prokaryota celler kan dessa processer fortgå samtidigt på en molekyl av matris (informations) RNA: medan det fortfarande syntetiseras på DNA, "sitter" ribosomer redan i dess färdiga ände och syntetiserar protein. I eukaryota celler genomgår mRNA så kallad mognad efter transkription. Och först efter det kan protein syntetiseras på det.

Ribosomerna hos prokaryoter är mindre (sedimentationskoefficient 70S) än de hos eukaryoter (80S). Antalet proteiner och RNA-molekyler i sammansättningen av ribosomsubenheter skiljer sig åt. Det bör noteras att ribosomerna (liksom det genetiska materialet) i mitokondrier och kloroplaster liknar prokaryoter, vilket kan indikera deras ursprung från gamla prokaryota organismer som fanns inuti värdcellen.

Prokaryoter skiljer sig vanligtvis åt i den mer komplexa strukturen av sina skal. Förutom det cytoplasmatiska membranet och cellväggen har de också en kapsel och andra formationer, beroende på typen av prokaryotisk organism. Cellväggen har en stödjande funktion och förhindrar penetration av skadliga ämnen. Bakteriecellväggen innehåller murein (en glykopeptid). Bland eukaryoter har växter en cellvägg (dess huvudkomponent är cellulosa), svampar har kitin.

Prokaryota celler delar sig genom binär fission. De har det finns inga komplexa processer för celldelning (mitos och meios) kännetecknande för eukaryoter. Fast före delning fördubblas nukleoiden, precis som kromatin i kromosomerna. I eukaryoternas livscykel observeras en växling av diploida och haploida faser. I detta fall dominerar vanligtvis den diploida fasen. Till skillnad från dem har inte prokaryoter detta.

Eukaryota celler varierar i storlek, men i alla fall är de betydligt större än prokaryota celler (tiotals gånger).

Näringsämnen kommer in i cellerna hos prokaryoter endast med hjälp av osmos. I eukaryota celler kan dessutom fago- och pinocytos ("infångning" av mat och vätska med hjälp av det cytoplasmatiska membranet) också observeras.

Generellt sett ligger skillnaden mellan prokaryoter och eukaryoter i den klart mer komplexa strukturen hos de senare. Man tror att celler av den prokaryota typen uppstod genom abiogenes (långsiktig kemisk evolution under den tidiga jordens förhållanden). Eukaryoter uppstod senare från prokaryoter, genom att kombinera dem (symbiotiska, såväl som chimära hypoteser) eller genom utvecklingen av individuella representanter (invaginationshypotes). Komplexiteten hos eukaryota celler tillät dem att organisera en flercellig organism, i evolutionsprocessen för att tillhandahålla all den grundläggande mångfalden av livet på jorden.

Tabell över skillnader mellan prokaryoter och eukaryoter

EgenskapProkaryoterEukaryotercellkärnan Membranorganeller cellmembran genetiskt material Division multicellularitet Ribosomer Ämnesomsättning Ursprung

Nej	Äta
Nej. Deras funktioner utförs av invaginationer av cellmembranet, på vilka pigment och enzymer finns.	Mitokondrier, plastider, lysosomer, ER, Golgi-komplex
Mer komplext, det finns olika kapslar. Cellväggen består av murein.	Huvudkomponenten i cellväggen är cellulosa (i växter) eller kitin (i svampar). Djurceller har ingen cellvägg.
Betydligt mindre. Den representeras av en nukleoid och plasmider, som har en ringform och är belägna i cytoplasman.	Mängden ärftlig information är betydande. Kromosomer (som består av DNA och proteiner). kännetecknas av diploidi.
Binär celldelning.	Det finns mitos och meios.
Inte typiskt för prokaryoter.	De representeras av både encelliga och flercelliga former.
mindre	Större
Mer mångsidig (heterotrofer, autotrofer som fotosyntetiserar och kemosyntetiserar på olika sätt; anaerob och aerob andning).	Autotrofi endast i växter genom fotosyntes. Nästan alla eukaryoter är aeroba.
Från den livlösa naturen i processen av kemisk och prebiologisk evolution.	Från prokaryoter under sin biologiska utveckling.

eukaryota celler

Den mest komplexa organisationen är inneboende i eukaryota celler hos djur och växter. Strukturen hos djur- och växtceller kännetecknas av grundläggande likheter, men deras form, storlek och massa är extremt olika och beror på om organismen är encellig eller flercellig. Till exempel är kiselalger, euglenoider, jästsvampar, myxomyceter och protozoer encelliga eukaryoter, medan den stora majoriteten av andra typer av organismer är flercelliga eukaryoter, antalet celler i vilka varierar från ett fåtal (till exempel i vissa helminter) till miljarder (hos däggdjur) per organism. Människokroppen består av cirka 10 olika celler, som skiljer sig åt i sina funktioner.

När det gäller människor finns det mer än 200 typer av olika celler. De mest talrika cellerna i människokroppen är epitelceller, bland vilka det finns keratiniserande celler (hår och naglar), celler med absorptions- och barriärfunktioner (i mag-tarmkanalen, urinvägarna, hornhinnan, slidan och andra organsystem), cellbeklädnad. de inre organen och håligheterna (pneumocyter, serösa celler och många andra). Det finns celler som ger metabolism och ackumulering av reservämnen (hepatocyter, fettceller). En stor grupp består av epitel- och bindvävsceller som utsöndrar extracellulär matris (amyloblaster, fibroblaster, osteoblaster och andra) och hormoner, samt kontraktila celler (skelett- och hjärtmuskler, iris och andra strukturer), blodkroppar och immunsystemet ( erytrocyter, neutrofiler, eosinofiler, basofiler, T-lymfocyter och andra). Det finns också celler som fungerar som sensoriska omvandlare (fotoreceptorer, taktila, hörsel-, lukt-, smak- och andra receptorer). Ett betydande antal celler representeras av neuroner och gliaceller i det centrala nervsystemet. Det finns också specialiserade celler i ögats lins, pigmentceller och närande celler, nedan kallade bottenceller. Många andra typer av mänskliga celler är också kända.

I naturen finns det ingen typisk cell, eftersom alla kännetecknas av extrem mångfald. Ändå skiljer sig alla eukaryota celler signifikant från prokaryota celler i ett antal egenskaper, främst i volym, form och storlek. Volymen av de flesta eukaryota celler överstiger volymen av prokaryoter med 1000-10 000 gånger. En sådan volym av prokaryota celler är associerad med innehållet i dem av olika organeller som utför olika cellulära funktioner. Eukaryota celler kännetecknas också av närvaron av en stor mängd genetiskt material, huvudsakligen koncentrerat till ett relativt stort antal kromosomer, vilket ger dem stora möjligheter till differentiering och specialisering.

En lika viktig egenskap hos eukaryota celler är att de kännetecknas av kompartmentalisering som tillhandahålls av närvaron av inre membransystem. Som ett resultat är många enzymer lokaliserade i vissa fack. Till exempel är nästan alla enzymer som katalyserar proteinsyntes i djurceller lokaliserade i ribosomer, medan enzymer som katalyserar syntesen av fosfolipider huvudsakligen är koncentrerade på cellens cytoplasmatiska membran. Till skillnad från prokaryota celler har eukaryota celler en nukleolus.

Eukaryota celler, jämfört med prokaryota celler, har ett mer komplext system för att uppfatta ämnen från miljön, utan vilket deras liv är omöjligt. Det finns andra skillnader mellan eukaryota och prokaryota celler.

Formen på celler är den mest mångsidiga och beror ofta också på vilka funktioner de utför. Till exempel är många protozoer ovala, medan röda blodkroppar är ovala skivor och däggdjursmuskelceller är långsträckta. Storleken på eukaryota celler är mikroskopiska (tabell 3).

Vissa typer av celler kännetecknas av betydande storlekar. Till exempel når storleken på nervceller hos stora djur flera meter i längd, och hos människor - upp till 1 meter. Celler av individuella växtvävnader når flera millimeter långa.

Man tror att ju större en organism är inom en art, desto större är dess celler. Men för besläktade djurarter som skiljer sig i storlek är celler liknande storlek också karakteristiska. Till exempel är erytrocyter lika stora i alla däggdjur.

Celler skiljer sig också i massa. Till exempel väger en enda mänsklig levercell (hepatocyt) 19-9 g.

En mänsklig somatisk cell (en typisk eukaryot cell) är en formation som består av många strukturella komponenter av mikroskopiska och submikroskopiska storlekar (Fig. 46).

Användningen av elektronmikroskopi och andra metoder gjorde det möjligt att etablera en extraordinär mångfald i strukturen av både skalet och cytoplasman, och kärnan. I synnerhet fastställdes membranprincipen för strukturen av intracellulära strukturer, på grundval av vilken ett antal strukturella komponenter i cellen särskiljs, nämligen.

1. Vilken av följande strukturer finns i en bakteriecell?

Cytoplasmatiskt membran, kärna, cytoplasma, olika membranorganeller, icke-membranorganeller.

I en bakteriecell finns: cytoplasmatiskt membran, cytoplasma, icke-membranorganeller (ribosomer).

2. Vilka är de strukturella egenskaperna hos bakteriecellers ytapparat?

Ytapparaten hos bakterieceller inkluderar det cytoplasmatiska membranet och cellväggen. Dessutom, i vissa grupper av bakterier, kan sammansättningen av ytapparaten innefatta ett ytterligare yttre membran eller slemkapsel.

Strukturen och funktionerna hos det bakteriella plasmalemma liknar dem hos eukaryoter, och cellväggen skiljer sig väsentligt i struktur från cellmembranen hos växter och svampar - den är baserad på ett styvt gitter av mureinpolysackarid.

3. Vad är en bakteriell kromosom? Plasmider? Vad är mesosomer?

Bakteriekromosomen är en cirkulär DNA-molekyl som finns direkt i bakteriecellens cytoplasma. Dessutom kan cytoplasman innehålla små cirkulära DNA-molekyler som autonomt kan duplicera och överföras till dotterceller under delning. Sådana extrakromosomala strukturer kallas plasmider.

Mesosomer är membranstrukturer av en prokaryot cell, som bildas genom invagination av plasmalemma in i cytoplasman. Ofta har de formen av formationer vridna till en spiral eller boll. Man tror att mesosomer kan delta i bildandet av tvärgående partitioner under celldelning och även fungera som en plats för fastsättning av bakteriella kromosomer.

4. Vilka organismer kallas aerober? Anaerober?

Aerober är organismer som använder syre för cellandning.

Anaerober är organismer som kan leva i en syrefri miljö (syre verkar på cellerna hos vissa anaerober och är helt skadligt).

5. Prokaryota celler saknar organeller såsom mitokondrier, plastider, Golgi-komplexet och det endoplasmatiska retikulumet. Hur kan deras celler fungera utan dessa organeller? Varför kan inte prokaryoter "klara sig" utan ribosomer?

Hos prokaryoter utförs membranorganellernas funktioner av det cytoplasmatiska membranet och dess derivat. Till exempel innehåller cyanobakterieceller rundade slutna membranstrukturer - kromatoforer, i vilka fotosyntetiska pigment finns, d.v.s. Kromatoforer fungerar som kloroplaster.

Proteiner i cellerna i alla levande organismer utför extremt viktiga biologiska funktioner, av vilka många inte kan utföra några andra ämnen. Biosyntes av proteiner utförs uteslutande på ribosomer. Därför kan prokaryoter, liksom andra levande organismer, inte "klara sig" utan ribosomer.

6. Jämför prokaryota och eukaryota celler efter olika egenskaper, identifiera likheter och skillnader.

Likhet:

● De har en ytapparat, inklusive ett cytoplasmatiskt membran och ett epimembrankomplex. Liknande struktur och funktioner hos det cytoplasmatiska membranet.

● Det finns en genetisk apparat representerad av DNA, såväl som ett proteinbiosyntessystem (alla typer av RNA, ribosomer).

● Celler från vissa prokaryoter och eukaryoter kan ha flageller.

Skillnader:

● Den genetiska apparaten hos eukaryoter representeras av linjära DNA-molekyler som finns i cellkärnan. I prokaryota celler finns det ingen kärna, deras genetiska apparat representeras av en cirkulär DNA-molekyl (bakteriell kromosom) belägen direkt i cellens cytoplasma.

● I eukaryota celler finns det, till skillnad från prokaryota celler, enkelmembran- och tvåmembranorganeller. Närvaron av mesosomer är karakteristisk endast för prokaryota celler.

● Som regel är eukaryota celler mycket större än prokaryota celler.

● Cellväggen i prokaryoter är byggd av murein, och i eukaryoter - från cellulosa eller kitin, eller saknas.

● Prokaryota ribosomer är mindre än eukaryota ribosomer.

7*. Jämför strukturen hos tvåmembransorganeller (mitokondrier, kloroplaster) och bakterieceller. Vilka likheter finns? Gissa vad de kan vara.

Likhet:

● Den genetiska apparaten för mitokondrier, kloroplaster och bakterier representeras av en cirkulär DNA-molekyl som inte finns i kärnan utan direkt i den inre miljön hos dessa organeller och celler (i mitokondriernas matris, i kloroplaststroma, i cytoplasman i en bakteriecell).

● Det cytoplasmatiska membranet av bakterier och det inre membranet av mitokondrier och kloroplaster bildar många invaginationer (mesosomer, cristae respektive tylakoider) som tjänar till att öka ytan.

● Jämförbara mått. Den genomsnittliga storleken på bakterier är 0,25-10 mikron, kloroplaster - 4-10 mikron, mitokondrier har en bredd på 0,25-1 mikron och en längd på 1-60 mikron.

Och (eller) andra viktiga funktioner.

Enligt teorin om symbiogenes (endosymbios) är mitokondrier och plastider modifierade prokaryota organismer, som i antiken (2,5 - 1,5 miljarder år sedan) slog sig ner i större heterotrofa värdceller, gradvis förlorade sin autonomi och blev organeller.

* Uppgifter markerade med en asterisk kräver att eleverna lägger fram olika hypoteser. Därför, när läraren sätter ett betyg, bör läraren inte bara fokusera på svaret som ges här, utan ta hänsyn till varje hypotes, utvärdera elevernas biologiska tänkande, logiken i deras resonemang, idéernas originalitet, etc. Efter det, är tillrådligt att bekanta eleverna med svaret som ges.