Прокаріоти - це Прокаріоти і еукаріоти

З того моменту, як Земля стала повноцінною планетою, на неї поступово почала зароджуватися життя. Перш за все, з'явилися клітини – будівельний матеріал для всього живого. Спостерігається зараз різноманітність життєвих форм не тільки радує око, але і змушує задуматися над складністю еволюційних процесів. Незважаючи на несхожість організмів, клітини, з яких вони складаються, схожі один на одного. Але вчені все ж знайшли відмінності і поділили їх на дві великі групи: прокаріоти та еукаріоти. При цьому віруси класифікуються окремо, а наука поки не може визначитися, живі чи це організми.

Мікросвіт серед нас

Зараз люди живуть у великому світі, знаючи, що поруч знаходиться маленький всесвіт, кишащая різними мікроорганізмами: деякі з них лояльні до людини, інші – становлять небезпеку. Мова йде про різноманітті бактеріальної життя. До прокариотам відносяться саме бактерії. Тоді як більш складні еукаріоти схематично поділяються на кілька царств: рослини, тварини, гриби і слизовики. Бактерії (прокаріоти) відрізняються наступними ознаками:

одинична, без'ядерна клітина (освіта нуклеоида);

бінарне поділ;

відмінність форм, величин;

наявність або відсутність органел.

Бактерії-прокаріоти поділяються на покручені (вібріони), паличкоподібні (бацили), схожі на штопор (спирилли) і кулясті (коки). Пересуваються клітини або з допомогою слизу, або використовуючи джгутики.

Флагман еволюції

Доведено, що прокаріоти з'явилися першими. Якщо перекласти слово з грецької мови, то "прокаріоти" – це клітини, в яких відсутнє ядро. Але в настільки категоричне визначення необхідно внести деякі поправки. Прокаріоти містять структури, подібні до ядру, не мають мембран, які знаходяться в цитоплазматичної рідини. Такі неоформлені ядра отримали назву нуклеоїди. Саме у них знаходиться скромну кількість генетичної інформації клітини. Виникли найпростіші клітини близько 35 мільйонів століть тому. Дотримуючись цієї фантастичної цифри, можна стверджувати, що прокаріоти – це перша жива матерія на тоді ще юної Землі.

Більше. Об'ємніше. Складніше

Звернувшись до знань стародавніх греків, можна з'ясувати, що "еукаріотів" означає «володіє ядром», і це твердження повністю відповідає дійсності.
Такі клітини, висловлюючись сучасною мовою, більш просунуті. Наявність повноцінного ядра грає в цьому не останню роль. Повністю оформлене ядро двома шарами мембрани надійно захищає генетичний код, що міститься в ньому. Частково молекули ДНК знаходяться за межами ядра, в хлоропластах і мітохондріях. Крім іншого, еукаріоти значно більше без'ядерних за розміром і обсягом.




З'явилися еукаріоти приблизно через два мільярди років після виникнення елементарних прокаріотів. Можна сказати, що до прокариотам ставляться, як до прабатькам істинно ядерних.

Озброївшись мікроскопом

Клітини прокаріотів не тільки набагато менше, ніж еукаріоти, вони значно різняться своїми структурними особливостями. Прокаріоти та еукаріоти відрізняються неоднаковою складністю будови, де прокариотическая клітина набагато простіше.

Слизова капсула. Функції капсули зводяться до захисту клітини: вона оберігає від висихання і дії антитіл. Складається в основному з полісахаридів, з полипептидними включеннями.

Стінка клітини. Завдяки муреину, з якого складається дана оболонка, цей структурний компонент відрізняється жорсткістю. Виконує потрійну функцію: захисну, транспортну, надійно фіксує форму і цілісність клітини.

Клітинний протопласту. З-за різниці в зрості протопласта і зовнішньої клітинної мембрани трапляються інвагінації - внутрішні прогини. Такі процеси дозволяють утворювати всіх органел, звані мезосомами. Вони виконують необхідні клітинні функції. У той час як на рибосоми покладена місія синтезу білка.

Нуклеоид. Витягнута, еліпсоїдна структура, яка виконує роль ядра. Вона ніяк не відокремлена від цитоплазми, тому вчені не класифікують її як повноцінне ядро. Додаткову ДНК-інформацію можуть нести дуже дрібні частинки – плазміди.

Необов'язкові органели. Представлені різними вкрапленнями: сірки, поліфосфатів, масла, глікогену, полисахаридних зерен. Також до органоидам відносять джгутики, які допомагають клітці рухатися, і пили – білкові включення, що виконують функцію прикріплення.

Якщо можна говорити про простоті будови застосовується до такої складної живої конструкції, як клітка, то, безумовно, прокаріоти – це прості структури.

Будова істинно ядерних

Еукаріоти, навпаки, мають складну будову. Виникли, на думку вченого світу, на основі прокаріотів, вони містять у своєму складі більш досконалі структури.

Мембрана. Виконує вибірково-захисну функцію.

Клітинна стінка, або гликоликс (у тварин). У грибів і рослин вона відіграє стабілізуючу і зберігає форму роль. Складається з хітину і целюлозних волокон, відповідно. Тварини обходяться без клітинної стінки внаслідок дії інших механізмів.

Цитоплазма. Складається з розчину неорганічних і органічних речовин під загальною назвою гиалоплазма. Головний компонент, здатний здійснювати хімічні реакції, – це білок.

Ядро. Найважливіша складова клітини. Воно зберігає генетичну інформацію в хромосомах. Захищене ядро двома мембранами.

Всіх органел. Знаходяться на території гиалоплазми і представлені безліччю найменувань. Найважливіші складові: мітохондрії, комплекс Гольджи, хлоропласти, лізосоми, рибосоми.

Ядро еукаріотів може ділитися двома способами: мітозом і мейозом. Це надзвичайно важливо для розвитку і роботи клітини.

Короткий аналіз

Відмінності двох груп можна систематизувати і описати мовою, зрозумілою для всіх. Тим більше що клітини прокаріотів і еукаріотів очевидно різняться. Порівняльна таблиця

Ознаки



Прокариотические клітини



Еукариотические клітини



Хронологічна ніша



35 мільярда



півтора мільярда років



Величина



001 мм



01 мм (більше 1000 разів)



Геном



знаходиться в нуклеоиде, оформленому у вигляді еліпса



розташований у ядрі, що містить хромосоми; частково ДНК розташована в мітохондріях і хлоропластах



Всіх органел



іноді зустрічаються, але в малій кількості і безмембранние



у множині; пластиди і мітохондрії мають свій геном і здатність до розмноження; кожна органелла виконує чітко визначену функцію



Спосіб ділення



бінарний (навпіл)



мітоз: поділ із збереженням кількості хромосом; мейоз: дворазове скорочення числа хромосом



Рух



іноді допомагає рухатися слиз, частіше - білкові нитки



за допомогою джгутиків (складних багатошарових відростків) і війок



Явище фагоцитозу



відсутній



імовірно з'явилося для забезпечення життєдіяльності великої клітки; завдяки цьому явищу з'явилися хижаки

Особливості прокаріотів

Після того як з'явився електронний мікроскоп, стало можливим диференціювати еукаріоти і прокаріоти, а також вивчити їх докладніше. Головна відмінність доядерних клітин в тому, що прокаріоти – це бактерії, які присутні повсюдно: в організмі людини, воді, повітрі, рослинах. Дуже багато бактерій знаходиться в грунті. Вони живуть навіть в атомних реакторах! Незважаючи на малі розміри, прокаріоти є хранителями закодованої генетичної інформації, що впливає на життєдіяльність організмів. Наприклад, в плазмідах, які знаходяться у вільному плаванні серед вод цитоплазматичного коктейлю, може міститися ген, що впливає на стійкість бактерій до медикаментів. Крім того, простота організації не заважає бактеріям процвітати, активно множась, поряд з більш складними еукариотами.

Дилема: користь чи шкода

Значення еукаріотів не піддається сумніву: завдяки їм з'явилися різноманітні форми життя. А ось з бактеріями не все так однозначно. З одного боку, завдяки мікроорганізмам, що знаходяться в кишечнику, люди можуть успішно перетравлювати їжу, синтезувати і засвоювати вітаміни. Також прокаріоти, що покривають шкіру або слизові людини, виконують захисну функцію. Деякі бактерії необхідні для виробництва сирів, сметани, кислої капусти. Цікаво, що виділили бактерії, які володіють дією, подібною з антибіотиками. З іншого боку, певні види без'ядерних можуть викликати хвороби або псувати продукти. Вони здатні не тільки виділяти токсини, але і руйнувати клітини окупованого організму. Тому, напевно, говорити про користь або шкоду прокаріотів не можна: все залежить від їх типів. Але в будь-якому разі цим найдрібніших клітинам людство зобов'язане своїм існуванням.