Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

3.2: Порівняння прокаріотичних і еукаріотичних клітин

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    431

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Клітини діляться на одну з двох великих категорій: прокаріотичні та еукаріотичні. Переважно одноклітинні організми доменів Бактерії та Археї класифікуються як прокаріоти (про- = раніше; -каріон- = ядро). Тваринні клітини, рослинні клітини, гриби та протисти - це еукаріоти (eu- = true).

    Компоненти прокаріотичних клітин

    Всі клітини мають чотири загальні компоненти: 1) плазматичну мембрану, зовнішнє покриття, яке відокремлює внутрішню частину клітини від навколишнього середовища; 2) цитоплазма, що складається з желеподібної області всередині клітини, в якій знаходяться інші клітинні компоненти; 3) ДНК, генетичний матеріал клітини; і 4) рибосоми, частинки, що синтезують білки. Однак прокаріоти відрізняються від клітин еукаріотів декількома способами.

    Прокаріотична клітина - це простий, одноклітинний (одноклітинний) організм, якому не вистачає ядра, або будь-якої іншої мембранозв'язаної органели. Незабаром ми побачимо, що це значно відрізняється у еукаріотів. У центральній частині клітини виявлена прокаріотична ДНК: затемнена область, звана нуклеоїдом (рис. \(\PageIndex{1}\)).

    На даній ілюстрації прокаріотична клітина має овальну форму. Кругова хромосома зосереджена в області, званої нуклеоїдом. Рідина всередині клітини називається цитоплазмою. Рибосоми, зображені у вигляді невеликих кіл, плавають в цитоплазмі. Цитоплазма укладена в плазматичну мембрану, яка, в свою чергу, укладена клітинною стінкою. Капсула оточує клітинну стінку. Зображена бактерія має джгутик, який виступає з одного вузького кінця. Пили - це невеликі виступи, які відходять від капсули на всі боки.
    Малюнок \(\PageIndex{1}\): На цьому малюнку показана узагальнена структура прокаріотичної клітини.

    На відміну від археї і еукаріотів, бактерії мають клітинну стінку з пептидоглікану, що складається з цукрів і амінокислот, і багато з них мають полісахаридні капсули (рис. \(\PageIndex{1}\)). Клітинна стінка діє як додатковий шар захисту, допомагає клітині підтримувати форму, запобігає зневодненню. Капсула дозволяє клітині прикріплюватися до поверхонь у своєму середовищі. Деякі прокаріоти мають джгутики, пілі або бахромки. Джгутики використовуються для локомоції, тоді як більшість пілі використовуються для обміну генетичним матеріалом під час типу розмноження, званого кон'югацією.

    Еукаріотичні клітини

    У природі взаємозв'язок між формою і функцією очевидна на всіх рівнях, включаючи рівень клітини, і це стане зрозуміло в міру того, як ми досліджуємо еукаріотичні клітини. Принцип «форма слідує за функцією» зустрічається у багатьох контекстах. Наприклад, птахи та риби мають обтічні тіла, які дозволяють їм швидко переміщатися через середовище, в якому вони живуть, будь то повітря або вода. Це означає, що загалом можна вивести функцію структури, подивившись на її форму, оскільки ці два співпадають.

    Еукаріотична клітина - це клітина, яка має мембрано-зв'язане ядро та інші мембранно-зв'язані відсіки або мішечки, звані органелами, які мають спеціалізовані функції. Слово еукаріотіческое означає «справжнє ядро» або «справжнє ядро», натякаючи на наявність мембранозв'язаного ядра в цих клітинам. Слово «органела» означає «маленький орган», і, як уже говорилося, органели мають спеціалізовані клітинні функції, подібно до того, як органи вашого тіла мають спеціалізовані функції.

    Розмір комірки

    При діаметрі 0,1—5,0 мкм прокаріотичні клітини значно менше еукаріотичних клітин, які мають діаметри в межах 10-100 мкм (рис. \(\PageIndex{2}\)). Невеликий розмір прокаріотів дозволяє іонам і органічним молекулам, що входять в них, швидко поширюватися на інші частини клітини. Так само будь-які відходи, що утворюються в прокаріотичної клітині, можуть швидко вийти. Однак більші еукаріотичні клітини розвивали різні структурні адаптації для посилення клітинного транспорту. Дійсно, великий розмір цих клітин був би неможливий без цих пристосувань. Загалом, розмір клітин обмежений, оскільки об'єм збільшується набагато швидше, ніж площа поверхні клітини. Коли клітина стає більшою, клітині стає все складніше придбати достатню кількість матеріалів для підтримки процесів всередині клітини, оскільки відносний розмір площі поверхні, по якій повинні транспортуватися матеріали, зменшується.

    Показані відносні розміри за логарифмічною шкалою від 0,1 нм до 1 м. Об'єкти показуються від найменшого до найбільшого. Найменший зображений об'єкт, атом, має розмір близько 1 нм. Наступними за величиною зображеними об'єктами є ліпіди та білки; ці молекули знаходяться від 1 до 10 нм. Бактерії близько 100 нм, а мітохондрії - близько 1 мкм. Рослинні та тваринні клітини становлять від 10 до 100 мкм. Людська яйцеклітина становить від 100 мкм до 1 мм. Яйце жаби близько 1 мм. Куряче яйце і страусине яйце становлять від 10 до 100 мм, але страусине яйце більше. Для порівняння, людина приблизно 1 м заввишки.
    Малюнок \(\PageIndex{2}\): На цьому малюнку показані відносні розміри різних видів клітин і клітинних компонентів. Дорослій людині показано для порівняння.

    Підсумок розділу

    Прокаріоти - це переважно одноклітинні організми доменів Бактерії та Археї. Всі прокаріоти мають плазматичні мембрани, цитоплазму, рибосоми, клітинну стінку, ДНК і не мають мембранозв'язаних органел. У багатьох також є полісахаридні капсули. Прокаріотичні клітини знаходяться в діаметрі від 0,1—5,0 мкм.

    Як і прокаріотична клітина, еукаріотична клітина має плазматичну мембрану, цитоплазму та рибосоми, але еукаріотична клітина, як правило, більша, ніж прокаріотична клітина, має справжнє ядро (тобто її ДНК оточена мембраною) та має інші органели, пов'язані мембраною, які дозволяють розділити функції. Еукаріотичні клітини, як правило, в 10-100 разів перевищують розміри прокаріотичних клітин.

    Глосарій

    еукаріотична клітина
    клітина, яка має мембрани зв'язаного ядра і кілька інших мембрана зв'язані відсіків або мішечки
    органела
    мембрана пов'язані відсік або мішок в клітинку
    прокаріотична клітина
    одноклітинний організм, який не має ядра або будь-які інші мембрани пов'язані органели

    Дописувачі та атрибуції