Прокариоты и эукариоты — что это и в чем их отличия

Здравствуйте уважаемые читатели блога.

Все живущие на Земле организмы в зависимости от строения их клеток относятся к одной из двух групп: прокариоты или эукариоты.

Термины «прокариоты» и «эукариоты» были предложены французским ботаником Э. Шаттоном в 1925 г.

Деление организмов на прокариот и эукариот сохранялось довольно долго (до 1990-х гг.), пока американский микробиолог К. Вёзе не обнаружил, что в среде прокариот существует большая группа особей со значительными генетическими различиями.

В связи с этим он предложил разделить прокариот на бактерии и археи. На данный момент общепринятым является деление живых организмов на эукариот, бактерий и архей.

Прокариоты — это…

Прокариоты — одноклеточные живые организмы без сформированного клеточного ядра. Они не развиваются, не становятся многоклеточными и способны к автономному существованию.

Прокариоты являются наиболее представительной формой жизни на Земле с точки зрения количества видов. Например, в 1 грамме плодородной почвы может содержаться около 10 миллиардов бактериальных клеток.

Как отмечалось выше, к прокариотам относятся бактерии (в том числе цианобактерии или сине-зеленые водоросли) и археи.

У прокариот молекула органического вещества не отделена от цитоплазмы, а прикреплена к клеточной мембране. Обычно они размножаются бесполым путем и имеют кольцевую ДНК. У большинства прокариот геном (что это такое?) представлен одной хромосомой.

Прокариоты — древнейшие и в то же время самые примитивные организмы на нашей планете. Они встречаются везде: в воздухе, в воде, в почве, внутри живых организмов.

Их можно встретить в глубинах океана, на горных вершинах, во льдах Антарктиды и Арктики. Бактериальные споры присутствуют в атмосфере на высоте до 15 км и проникают в почву на глубину более 4 км.

Бактериальные клетки сильно различаются по форме. Они могут быть палочковидными (бациллы), круглыми (диплококки), шестигранными, звездчатыми, стеблевидными и др. диплококки образуют пары, стрептококки — цепочки, стафилококки — гроздья, как виноград.

Строение бактериальной клетки в упрощенном виде выглядит следующим образом:

1. клеточная мембрана (стенка);
2. плазматическая мембрана;
3. цитоплазма;
4. кольцевая хромосомная ДНК (связанная с мембраной);
5. плазмиды (небольшие кольцевые ДНК, не прикрепленные к мембране, с небольшим набором генов);
6. рибосомы;
7. прокариотический жгутик(и).

Подавляющее большинство прокариот размножаются простым бинарным делением, которое начинается с удвоения ДНК без образования хромосом.

Обе новообразованные молекулы ДНК отделены друг от друга плазматической мембраной, в результате чего клетка делится пополам. Следовательно, каждая дочерняя клетка содержит эквивалентную молекулу ДНК.

Процесс деления при благоприятных условиях происходит каждые 25-30 минут. Этот интервал может увеличиваться из-за ограничивающих факторов, таких как недостаток пищи, солнечного света, высоких температур и т д.

По способу питания бактерии делятся на гетеротрофов (что это такое?) и автотрофов (что это такое?).

Первые представлены сапротрофами (питаются мертвой органикой), паразитами (питаются органикой живых особей) и симбионтами (живут и питаются вместе с другими организмами). Последние получают питание за счет фотосинтеза (преобразования солнечной энергии или за счет химического окисления неорганических веществ).

Эукариоты — это…

В отличие от прокариот эукариоты являются ядерными живыми организмами (то есть их клетки содержат ядро).

Они могут быть как одноклеточными, так и многоклеточными, но их клеточное строение однотипно.

В группу эукариот (они могут быть одноклеточными или многоклеточными) входят растения, животные (включая человека) и грибы.

Эукариотические клетки разделены системой мембран на отдельные компартменты, имеют сходный химический состав и одинаковый тип метаболизма.

Генетический материал сосредоточен в основном в хромосомах, которые состоят из цепочек ДНК и белковых молекул. Мембранные органеллы находятся в цитоплазме.

Непременным структурным элементом любой эукариотической клетки является ядро. В ней, как и в митохондриях, животные клетки хранят наследственную информацию.

В растительных клетках эта информация содержится не только в ядре и митохондриях, но и в пластидах. Соотношение объемов между ядром и цитоплазмой называется ядерно-цитоплазматическим отношением, по которому можно оценить уровень метаболизма (что это такое?).

Почему грибы принадлежат к группе эукариот

Клетки грибов имеют хорошо сформированное ядро, поэтому их относят к эукариотам.

Правда, первоначально к эукариотам относили только растения и животных. Позже в отдельное царство выделились грибы, так как они сочетают в себе растительные и животные признаки.

В частности, у них отсутствует хлорофилл, а питание производится за счет поглощения органических веществ из внешней среды (свою органику создавать они не способны). Грибы размножаются половым и бесполым путем.

Основными компонентами эукариотической клетки являются:

1. центр;
2. ядерная мембрана;
3. линейная ДНК;
4. цитоплазма;
5. митохондрии;
6. плазменная или клеточная мембрана;
7. хромосомы;
8. рибосомы;
9. лизосомы (в клетках животных для переваривания клеточных микромолекул);
10. хлоропласты (в клетках растений для обеспечения фотосинтеза);
11. эукариотический жгутик(и).

Согласно наиболее распространенным научным гипотезам, эукариоты появились около 1,5 млрд лет назад. Многие ученые считают, что они эволюционировали путем симбиогенеза, то есть взаимодействия собственных клеток с бактериальными клетками.

Отличие прокариотов от эукариотов

Главное, что отличает прокариот от эукариот, — это отсутствие клеточного ядра.

А это значит, что ДНК прокариотической клетки не организована в хромосомы и не окружена ядерной оболочкой. Эукариотические клетки гораздо сложнее. Ваша ДНК упакована в хромосомы, которые расположены прямо в ядре.

Основные различия между рассматриваемыми биологическими категориями сведены в таблицу: