Каждый живой организм попадает в одну из двух групп: эукариоты или прокариоты. Клеточная структура определяет, к какой группе принадлежит организм. В этой статье мы подробно объясним, что такое прокариоты и эукариоты, и обозначим различия между ними.
Прокариот: определение
Прокариоты - одноклеточные организмы, в которых отсутствуют мембраносвязанные структуры, наиболее примечательной в которых является ядро. Прокариотические клетки, как правило, представляют собой небольшие простые клетки, размером около 0,1-5 мкм в диаметре.
Хотя прокариотические клетки не имеют мембраносвязанных структур, у них есть отдельные клеточные области. В прокариотических клетках ДНК связывается вместе в области, называемой нуклеоидом.
Особенности прокариотических клеток
Вот разбивка того, что вы можете найти в прокариотической бактериальной клетке:
- Нуклеоид: центральная область клетки, содержащая ее ДНК.
- Рибосомы: рибосомы отвечают за синтез белка.
- Клеточная стенка: клеточная стенка обеспечивает структуру и защиту от внешней среды. У большинства бактерий жесткая клеточная стенка состоит из углеводов и белков, называемых пептидогликанами.
- Клеточная мембрана: у каждого прокариота есть клеточная мембрана, также известная как плазматическая мембрана, которая отделяет клетку от внешней среды.
- Капсула: у некоторых бактерий есть слой углеводов, окружающий клеточную стенку, который называется капсулой. Капсула помогает бактериям прикрепляться к поверхностям.
- Фимбрии: Фимбрии - это тонкие, похожие на волосы структуры, которые помогают прикрепляться к клеткам.
- Пили: пили - это стержневидные структуры, выполняющие несколько функций, включая прикрепление и передачу ДНК.
- Жгутики: Жгутики - это тонкие, похожие на хвост структуры, которые помогают двигаться.
Бактерии и археи - это два типа прокариот, их мы привели в качестве примера. А есть ли у прокариот митохондрии? Нет, у прокариот нет митохондрий. Митохондрии встречаются только в эукариотических клетках. Это также верно для других мембраносвязанных структур, таких как ядро и аппарат Гольджи (подробнее об этом позже).
Одна теория эволюции эукариот предполагает, что митохондрии были первыми прокариотическими клетками, которые жили внутри других клеток. Со временем эволюция привела к тому, что эти отдельные организмы функционировали как единый организм в форме эукариота.
Определение эукариот
Эукариоты - это организмы, клетки которых имеют ядро и другие органеллы, окруженные плазматической мембраной. Органеллы - это внутренние структуры, отвечающие за множество функций, таких как производство энергии и синтез белка.
Эукариотические клетки большие (около 10–100 мкм) и сложные. Хотя большинство эукариот являются многоклеточными организмами, есть некоторые одноклеточные эукариоты. Внутри эукариотической клетки каждая мембраносвязанная структура выполняет определенные клеточные функции. Вот обзор многих основных компонентов эукариотических клеток:
- Ядро: ядро хранит генетическую информацию в форме хроматина.
- Ядрышко: Найдено внутри ядра, ядрышко является частью эукариотических клеток, где производятся рибосомные РНК.
- Плазматическая мембрана: представляет собой бислой фосфолипидов, который окружает всю клетку и включает в себя органеллы внутри.
- Цитоскелет или клеточная стенка: обеспечивает структуру, позволяет клеткам двигаться и играет роль в делении клеток.
- Рибосомы: рибосомы отвечают за синтез белка.
- Митохондрии: митохондрии, также известные как электростанции клетки, отвечают за производство энергии.
- Цитоплазма: область клетки между ядерной оболочкой и плазматической мембраной.
- Цитозоль: представляет собой гелеобразное вещество внутри клетки, которое содержит органеллы.
- Эндоплазматический ретикулум: Эндоплазматический ретикулум - это органелла, предназначенная для созревания и транспортировки белка.
- Везикулы и вакуоли: везикулы и вакуоли представляют собой мембранные мешочки, участвующие в транспортировке и хранении.
- Другие общие органеллы, обнаруженные у многих, но не у всех эукариот, включают аппарат Гольджи, хлоропласты и лизосомы.
Животные, растения, грибы, водоросли и простейшие - все это эукариоты. Нужен пример? Просто посмотрите вокруг.
Сравнение прокариот и эукариот
Вся жизнь на Земле состоит либо из эукариотических клеток, либо из прокариотических клеток. Прокариоты были первой формой жизни. Ученые считают, что эукариоты произошли от прокариот около 2,7 миллиарда лет назад.
Основное различие между этими двумя типами организмов состоит в том, что у эукариотических клеток есть мембраносвязанное ядро, а у прокариотических клеток нет. В ядре эукариоты хранят свою генетическую информацию. У прокариот ДНК связана вместе в области нуклеоида, но не хранится в мембраносвязанном ядре.
Ядро - только одна из многих мембраносвязанных органелл у эукариот. С другой стороны, прокариоты не имеют мембраносвязанных органелл. Еще одно важное отличие - структура ДНК.. ДНК эукариот состоит из множества молекул двухцепочечной линейной ДНК, а ДНК прокариот - двухцепочечной и кольцевой.
Сходство между прокариотами и эукариотами
Сравнение, показывающее общие и уникальные особенности прокариот и эукариот. Все клетки, как прокариотические, так и эукариотические, обладают следующими четырьмя характеристиками:
- ДНК
- Плазменная мембрана
- Цитоплазма
- Рибосомы
Транскрипция и перевод у прокариот и эукариот
В прокариотических клетках транскрипция и трансляция связаны, что означает, что трансляция начинается во время синтеза мРНК. В эукариотических клетках транскрипция и трансляция не связаны. Транскрипция происходит в ядре с образованием мРНК. Затем мРНК покидает ядро, и трансляция происходит в цитоплазме клетки.
