ПРОКАРИОТЫ И ЭУКАРИОТЫ
Особенности клеточного строения позволяют разделить живые организмы на прокариот и эукариот. Более древние прокариотические организмы (от греч. «про-» до, «крио»-ядро) не имеют оформленного ядра. Генетический материал (ДНК) находится в цитоплазме и не окружен ядерной мембраной. Такое строение характерно для бактерий и синезеленых водорослей. Клетки-прокариоты, несмотря на сравнительную простоту строения, весьма разнообразны и обнаруживают все известные метаболические процессы (энергетический и белковый метаболизм, способность к самовоспроизведению и т. д.).
В клетках эукариот (от греч. «ей»- настоящий , «krio»- ядро) генетический материал заключен в ядро, окруженное двойной мембраной (ядерной оболочкой). К эукариотам, которые появились на Земле в конце докембрия и, видимо, произошли от прокариот, относятся большинство одноклеточных и все многоклеточные организмы (зеленые растения, грибы и животные).
Особенности организации про- и эукариот представлены в табл.Х.2.
Цитологические исследования проводят с помощью световой и электронной микроскопии. Диаметр типичной животной клетки составляет 10-20 мкм, что в пять раз меньше размеров мельчайшей видимой частицы. Именно поэтому в цитологии используются специальные единицы измерения. С помощью светового микроскопа можно различить детали, отстоящие друг от друга на расстоянии 0,2 мкм, что является пределом его разрешения. Предел разрешения электронного микроскопа для биологических тканей составляет 2 нм, т.е. в сто раз выше, чем у светового микроскопа. На рис.Х.1 приведены размеры некоторых клеток и клеточных компонентов. В микроскопии принято пользоваться следующими единицами длины:
1 мкм (микрометр) — 10~6 м;
1 нм (нанометр) — 10"9 м;
1 А (ангстрем) — 10"10м.
Разрешающая способность человеческого глаза составляет 0,1 мм — 100 мкм. Световой микроскоп увеличивает объект в 1000 раз. Разрешение электронного микроскопа составляет 0,1 нм, т.е. объект может быть увеличен в 500 000 раз (при этом 1 мм "увеличивается" в 106, т.е. "превращается" в 1 км). Световой микроскоп дает возможность увидеть клетку (размером от 7 до 100 мкм), ядро (7—10 мкм), ядрышки (1—3 мкм), митохондрии (2—5 мкм), комплекс Гольджи (1—2 мкм) и т.д. Технические возможности электронного микроскопа значительно выше светового и позволяют выявить множество дополнительных деталей в строении клеток:
| Таблица Х.2 Особенности организации про- и эукариот | ||
| Характеристика | Прокариоты | Эукариоты |
| Размер клеток | 0,5—5 мкм | 7—50 мкм |
| Форма существования | одноклеточные и колониальные организмы | одноклеточные, колониальные и многоклеточные организмы |
| Генетический материал | кольцевая ДНК находится в цитоплазме и не отграничена специальной оболочкой, т.е. нет оформленного клеточного ядра | генетический материал отграничен от цитоплазмы специальной двухмембранной оболочкой, т.е. сформировано клеточное ядро; линейная молекула ДНК, связанная с белками, образует хромосомы, есть ядрышко |
| Синтез белка | рибосомы всегда свободны, не ассоциированы с мембранами, т.е. нет эндоплазматического ретикулума | рибосомы либо свободные, либо связаны с мембранами, т.е. присутствует доплазматический ретикулум |
| Органоиды | формируются впячивания внешней мембраны, на которой располагаются ферменты, осуществляющие процессы дыхания и фотосинтеза; органоиды практически отсутствуют | разнообразны, часто окружены двойной мембраной (митохондрии, пластиды), развита вакуолярная система (комплекс Гольджи, лизосомы, эндоплазматическая сеть и др.) |
| Клеточная стенка | присутствует, содержит белки, полисахариды, муреин | имеется только у клеток зеленых растений и грибов (у растений — целлюлоза, у грибов — хитин), у животных клеток отсутствует, существует элементарная мембрана, несущая слой гликокаликса |
| Жгутики | диаметр 20 нм, микротрубочки отсутствуют | диаметр 200 нм; сформированы микротрубочками (9+2) |
| Дыхание | дыхательные ферменты в цитоплазматических мембранах | осуществляется в митохондрии |
| Фотосинтез | в цитоплазматических мембранах | в специальных органоидах растительных клеток — хлоропластах |
| Рис.Х.1. Размеры клеток и клеточных компонентов, а также рабочие диапазоны светового и электронного микроскопов (логарифмическая шкала) |
Хорошо видны плазмалемма (7—10 нм), рибосомы (15—30 нм), микротрубочки (25 нм) и т.д.
Дата добавления: 2015-06-12; просмотров: 1010;