Риккетсии это эукариоты или прокариоты

Обновлено: 24.04.2024

Организмы одноклеточных и многоклеточных делятся на две категории — эукариоты и прокариоты.

Клетки животных, а также почти все растения и грибы обладают интерфазным ядром. Кроме того, прокариотические и эукариотические клетки (прокариоты и эукариоты) имеют стандартные для всех клеток органоиды. Такие организмы называются ядерными или эукариотами.

Прокариоты или доядерные — это не такая большая категория организмов, как эукариоты, но более древняя по своему происхождению. К ним относятся бактерии сине-зеленые водоросли (цианобактерии). У них нет настоящего ядра и большинства органоидов, присущих цитоплазме.

Но у эукариот и прокариот есть свои особенности. Обратимся к сравнению клеток прокариот и эукариот, в частности, рассмотрим строение прокариотической и эукариотической клеток, а также обозначим различия прокариот и эукариот.

Сравнительная характеристика прокариот и эукариот

Характеристика клеток прокариот

При сравнении прокариот и эукариот важно подробно остановиться на строении.

Прокариотическая и эукариотическая клетки имеют разное строение. Строение клеток прокариот достаточно простое. Клетка прокариот не имеет ядра, ядрышка и хромосом. Клеточное ядро в этом случае заменяет нуклеоид. Он представляет собой похожее на ядро образование, без оболочки с одной кольцевой молекулой ДНК, которая связана с небольшим количеством белка. Также можно сказать, что это скопление белков и нуклеиновых кислот: они лежат в цитоплазме и не отделены от нее мембранами.

Последний момент является ключевым для деления клеток на прокариот и эукариот (доядерные и ядерные). Далее мы посмотрим сравнение эукариотических и прокариотических клеток в таблице.

В прокариотических клетках нет внутренних мембран — за исключением вмятин плазмолеммы. Исходя из этого получается, что органеллы прокариот немногочисленны: митохондрий, эндоплазматической сети, хлоропластов, лизосом, комплекса Гольджи. Все перечисленное есть в эукариотических клетках — там они окружены мембраной. Вакуоли также отсутствуют.

В прокариотических клетках есть только одна единственная органелла — это рибосома. Но здесь рибосомы мельче, чем у клеток эукариот.

Строение клетки прокариот характеризуется тем, что у клеток есть плотная клеточная стенка, которая их покрывает, и часто слизистая капсула.

Клеточная стенка состоит из муреина. Молекула муреина, в свою очередь, включает параллельно расположенные полисахаридные цепи: они сшиты друг с другом короткими цепями пептидов.

Плазматическая мембрана характеризуется тем, что у нее есть способность прогибаться внутрь цитоплазмы и образовывать, таким образом, мезосомы. На мембранах мезосом находятся окислительно-восстановительные ферменты, а фотосминтезирующие прокариоты имеют также соответствующие пигменты: бактериохлорофилл (бактерии) и фикобилины (цианобактерии). За счет этого мембраны получают возможность осуществлять функции, свойственные митохондриям, хлоропластам и другим органеллам.

Для прокариот характерно бесполое размножение. Оно происходит в результате простого деления клетки пополам.

Сравнительная характеристика клеток, представленных в таблице, поможет различать два типа клеток без каких-либо проблем.

Сравнительная характеристика прокариот и эукариот в таблице:

Если посмотреть на сравнение клеток прокариот и эукариот в таблице, то становится понятно, в чем заключается их похожесть и отличия. В таблице прокариоты и эукариоты — это практически две разные клетки.

Кстати, сравнение клеток прокариот и эукариот в таблице в 9 классе уже необходимо уметь делать.

Сравнительная характеристика эукариот и прокариот будет неполной без анализа первых. Так что помимо сравнительной характеристики клеток в таблице нужно знать, что собой представляют эукариоты.

Характеристика клеток эукариот

Эукариотическая и прокариотическая клетки обладают разным составом.

Несмотря на то, что клетки эукариот включают те же структурные элементы, что и прокариотические клетки, строение клетки эукариот сложнее. К таким элементам относятся цитоплазма, клеточная стенка эукариот, плазмолемма.

Строение клеток эукариот характеризуется разделением на компартменты (реакционные пространства) при помощи множества мембран. В каждом из компартментов происходят разнообразные химические реакции — одновременно и независимо друг от друга.

Ниже представлены сведения об эукариотической клетке в таблице (сравнение клеток разных царств эукариот не приводим).

Строение эукариотической клетки в таблице, а точнее, в одной картинке:

Из таблицы строения эукариотической клетки понятно, насколько сложным оно является.

Главные функции в клетке выполняют ядро и различные органеллы, такие как митохондрии, комплекс Гольджи, рибосомы и др. Что касается ядра, пластид и митохондрий, то они отделены от цитоплазмы при помощи двухмембранной оболочки. Генетический материал содержится в ядре клетки.

Функция хлоропластов — улавливание солнечной энергии и преобразование ее в химическую энергию углеводов при помощи фотосинтеза.

Митохондрии получают энергию в процессе расщепления белков, углеводов, жиров и других органических соединений.

Эндоплазматическая сеть и комплекс Гольджи — это мембранные системы цитоплазмы эукариотических клеток. Их наличие обеспечивает нормальное осуществление всех жизненных процессов в клетке.

Лизосомы, вакуоли и пероксисомы отвечают за выполнение специфических функций.

Немембранное происхождение имеют хромосомы, рибосомы, микротрубочки и микрофиламенты.

Основной способ размножения эукариотических клеток — митоз.

Эта основная информация по сравнению прокариотической и эукариотической клетки. Отличия прокариот от эукариот в таблице наглядно видны.

Бактерии. Прокариоты. Эукариоты. Различия между прокариотической и эукариотической клетками. Архебактерии. Эубактерии.

Бактерии [от греч. bakterion, уменьш. от baktron, трость, посох] — представители царства Procariotae, включающего бактерии и сине-зелёные водоросли. Бактерии крупнее вирусов, большинство из них можно изучать светооптической микроскопией. Прокариотическая клетка меньше эукариотической, ДНК в ней не окружена ядерной мембраной, а органеллы типа митохондрий и хлоропластов отсутствуют.

Клетки бактерий окружены особо организованной клеточной стенкой, имеют ограниченное число отделов (компартментов) либо вообще лишены их (рис. 2-4). Они также имеют различия в синтезе ДНК, белков и продуктов клеточной стенки (табл. 2-1). Все известные бактерии разделяют на архебактерии (то есть древние бактерии) и эубактерии (к которым относят большинство современных видов).

Рис. 2-4. Основные различия между прокариотической и эукариотической клетками. Бактериальная (прокариотическая) клетка (А) окружена клеточной стенкой (КС). Цитоплазма обильно насыщена рибосомами (Р). Молекула ДНК обычно расположена в центре клетки. Цитоплазма эукариотической клетки (Б) окружена цитоплазматической мембраной (ЦПМ), включает митохондрии (М), вакуоли (В), шероховатую эндоплазматическую сеть с рибосомами (ШЭС), гладкую эндоплазмати-ческую сеть (ГЭС), запасные гранулы (ЗГ) и ядро (Я).

Архебактерии

Архебактерии [от греч. arche, начало + бактерия] обитают в биотопах с экстремальными условиями. Вероятно, эти биотопы напоминают существовавшие на заре развития жизни на Земле. К архебактериям относят метанобразующие бактерии, экстремально галофильные бактерии (растут в присутствии 12-32% NaCl) и термоацидофильные бактерии (растут при 75-90 °С и низком рН).

Таблица 2-1. Основные различия клеток прокариотов (эубактерий) и эукариотов

Эубактерии

Большинство эубактерий — свободноживущие сапрофиты, но среди них имеются виды, вызывающие заболевания у растений и животных. Значительная часть патогенных бактерий способна покрывать свои энергетические и метаболические потребности путём расщепления различных субстратов. Их можно выращивать на синтетических средах.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Клетки в световом микроскопе. Прокариоты и эукариоты.

Хроматин представляет собой деспирализованную форму хромосом. Перед клеточным делением хромосомы имеют вид длинных тонких нитей. В хромосомах находится ДНК — генетический материал. ДНК регулирует жизнедеятельность клетки и обладает способностью к репликации, т. е. обеспечивает образование новых клеток.

Единственные структуры клетки, которые показаны здесь и которые к концу XIX в. еще не были открыты — это лизосомы. На рисунках представлены микрофотографии некоторых животных и растительных клеток.

Живое содержимое клетки, заполняющее пространство между ее ядром и плазматической мембраной, называется цитоплазмой. В цитоплазме содержится множество различных органелл. Органелла — это клеточная структура определенного строения, выполняющая определенную функцию. Единственная структура, имеющаяся в животных клетках и отсутствующая в растительных — это центриоль. Вообще же растительные клетки очень похожи на животные, но в них обнаруживается больше различных структур. В отличие от животных клеток в растительных клетках имеются:

1) относительно жесткая клеточная стенка, покрывающая снаружи плазматическую мембрану; сквозь поры в клеточной стенке проходят тонкие нити, так называемые плазмодесмы, которые связывают цитоплазму соседних клеток в единое целое;
2) хлоропласта, в которых протекает фотосинтез;
3) крупная центральная вакуоль; в животных клетках имеются лишь небольшие вакуоли, с помощью которых осуществляется, например, фагоцитоз.

О том, как пользоваться световым микроскопом читатель узнает в соответствующей статье.

Прокариоты и эукариоты

В предыдущей статье мы уже говорили о двух типах клеток — прокариотических и эукариотических, — различия между которыми носят фундаментальный характер. В прокариотических клетках ДНК свободно лежит в цитоплазме, в зоне, называемой нуклеоидом; это ненастоящее ядро. У эукариотических клеток ДНК находится в ядре, окруженном ядерной оболочной, состоящей из двух мембран. Соединяясь с белком, ДНК образует хромосомы. О различиях между прокариотическими и эукариотическими клетками более подробно говорится в соответствующей статье.

Эндосимбиоз прокариот и эукариот

• Митохондрии и хлоропласты образовались при интеграции прокариот в цитоплазму эукариотических клеток где они стали постоянными симбиотическими резидентами

• У некоторых видов растительных культур ризобии образуют клубеньки, и атмосферный азот может превращаться в биологически усваиваемый аммиак

• Развитие и жизнеспособность гороховой тли зависят от эндосимбиоза с бактериями Buchnera

Под термином эндосимбиоз понимают такие взаимоотношения между двумя симбиотическими организмами, при которых один организм существует внутри другого. Обычно такие взаимоотношения выгодны для одного или для обоих организмов. Эндосимбиотическое сосуществование с прокариотами определило многие пути эволюции эукариот. В первую очередь, следует отметить эндосимбиоз, в результате которого в эукариотических клетках появились митохондрии и хлоропласты. Они представляют собой органеллы, в которых происходят процессы окислительного фосфорилирования, в результате чего образуется АТФ. Без митохондрий эукариотические клетки зависели бы от анаэробного гликолиза, который, по сравнению с аэробным дыханием, является крайне малоэффективным. За счет дыхания образуется в 15 раз больше молекул АТФ, чем при гликолизе. Неудивительно поэтому, что клеткам таких органов, как сердце и скелетные мышцы, которые потребляют много энергии, необходимо много митохондрий. В клетках растений хлоропласты превращают энергию солнечного света в АТФ в ходе процесса, называемого фотосинтезом.

Линн Маргулис привела убедительные доводы в пользу того, что митохондрии и хлоропласты представляют собой потомков микробов, которые вначале вели самостоятельное существование, но в какой-то момент начали симбиоз с клетками эукариот. Существует много доказательств в пользу такого эндосимбиоза. Эти органеллы образуются только из предсуществующих митохондрий и хлоропластов, поскольку ядерные гены кодируют лишь часть белков, входящих в их состав, — остальные кодируются генетическим материалом самой органеллы. Митохондрии и хлоропласты имеют собственный геном, напоминающий геном прокариот. Он содержит кольцевые молекулы ДНК, не связанные с гистонами, которые способны делиться и реплицироваться независимо от репликации клетки хозяина.

Наиболее убедительное доказательство прокариотического происхождения митохондрий заключается в том, что гены рибосомальной РНК обнаруживают явное прокариотическое, а не эукариотическое происхождение. Секвенирование митохондриального генома простейшего Reclinomonas americana показало, что он содержит около 70 генов, почти половина из которых кодирует компоненты аппарата трансляции. Остальные кодируют ферменты, принимающие участие в энергетических процессах митохондрий.

Эти факторы начинают экспрессироваться, когда Rhizobium обнаруживает флавоноиды, специфичные для каждого вида растений. Поэтому клубеньки образуются только в том случае, когда прокариоты обнаружат специфический флавоноид растения и начнут синтезировать факторы Nod. В свою очередь, эти факторы будут осуществлять эндосимбиоз только с тем растением, которое секретирует данный флавоноид. Факторы Nod представляют собой молекулы олигосахаридов. Сейчас ведется поиск рецепторов этих факторов в клетках корневой системы растений. При исследовании связывания на уровне клеточных экстрактов уже идентифицированы возможные кандидаты на роль рецепторов Nod. Впрочем, идентифицированные белки связываются с факторами неспецифическим образом и поэтому вряд ли представляют собой рецепторы Nod in vivo. Еще один подход к поиску рецепторов Nod заключается в идентификации растительных белков, способных связывать сахара, а затем в исследовании их сродства и связывания с факторами Nod. Этот подход был использован для идентификации белка, называющегося лектин-нуклеотид фосфогидролаза (LNP), который специфически связывается с факторами Nod. Антитела к этому белку блокируют образование клубеньков, что позволяет предполагать, что LNP является существенным компонентом их формирования. В настоящее время предпринимаются попытки идентифицировать другие рецепторы Nod.

Эндосимбиоз играет роль в развитии и обеспечении жизнеспособности многих насекомых. К числу наиболее хорошо известных случаев такого эндосимбиоза относятся взаимоотношения между гороховой тлей и бактериями, относящимися к виду Buchnera. Эти бактерии относятся к Proteobacterium и являются облигатными эндосимбионтами, обитающими в клетках хозяина — тли. Buchnera существует в форме бактериоцитов, представляющих собой специализированные клетки, находящиеся в полости тела тли.

Перенос бактерии в яйца и эмбрионы свидетельствует в пользу того, что Buchnera инфицирует каждое насекомое. Почему гороховая тля переносит вторжение в свой организм бактерий Buchnera?. Оказывается, прокариоты пополняют рацион тли, обеспечивая ее несколькими необходимыми питательными веществами. Основным продуктом питания тли служит сок растений, богатый углеводами и почти не содержащий аминокислот. Трудно доказать экспериментально, какими питательными веществами бактерии обеспечивают клетки организма хозяина. Известно, однако, что в геноме Buchnera присутствуют гены, кодирующие ферменты синтеза аминокислот, которые необходимы для жизнедеятельности тли. Более того, насекомые, инфицированнные Buchnera, выживают на синтетическом корме, в составе которого незаменимые аминокислоты отсутствуют. Однако, если насекомых обработать антибиотиками, которые уничтожают Buchnera, они начинают голодать и быстро погибают. Эти данные однозначно свидетельствуют о том, что Buchnera служат источником аминокислот для клеток организма хозяина. Интересно, что тли, в организме которых не содержится Buchera, плохо растут даже при скармливании им богатого рациона, содержащего все незаменимые аминокислоты. Это позволяет предполагать, что при эндосимбиозе Buchera обеспечивает организм хозяина не только незаменимыми аминокислотами.

Клубеньки, образующиеся при инфицировании корней некоторых растений бактериями Rhizobium.
Этот эндосимбиоз выгоден растению: бактерии синтезируют аммиак,
который используется растением в процессе фиксации атмосферного азота. Бактериоциты представляют собой клетки,
находящиеся в организме гороховой тли (насекомого), инфицированной бактериями Buchera.
На фотографии показан окрашенный препарат бактериоцита,
в котором видно ядро и бактерии, заполняющие цитоплазму.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Читайте также: