Царство Прокариоты
Прокариоты оформленного ядра не имеют, их внутренняя организация проще, чем у эукариот. Такие клетки называют прокариотическими, а организмы - прокариотами.
Прокариоты (предъядерные, доядерные) составляют надцарство, включающее одно царство – дробянки, объединяющее подцарства архебактерии, бактерии и оксифотобактерии (отделы цианобактерии и хлороксибактерии).
Большинство прокариот имеют размер 1-5 мкм.
Таблица «Особенности строения прокариотической и эукариотической клетки»
№ | Признак | Прокариоты |
1. Особенности строения клетки |
1. | Наличие ядра | Обособленного ядра нет. Область расположения ДНК в цитоплазме называется нуклеоид. |
2. | Число хромосом и их строение | У бактерий – одна кольцевая хромосома, прикрепленная к мезосоме – двухцепочечная ДНК не связанная с белками-гистонами. У цианобактерий – несколько хромосом в центре цитоплазмы |
3. | Плазмиды | Имеются |
4. | Наличие ядрышек | Отсутствуют |
5. | Организация генома | Имеется до 1,5 тысяч генов. Большинство генов представлены в единственной копии (за исключением нескольких генов, кодирующих синтез РНК) |
6. | Рибосомы | Мельче, чем у эукариот – 70S. Распределены по цитоплазме. Обычно свободные, но могут быть связаны с мембранными структурами. Составляют до 40% массы клетки. |
7. | Одномембранные замкнутые органеллы | Отсутствуют. Их функции выполняют выросты клеточной мембраны. |
8. | Двухмембранные органеллы | Отсутствуют |
9. | Клеточный центр | Отсутствует |
10. | Мезосома | Имеется у бактерий. Участвует в делении клетки и в метаболизме. |
11. | Клеточная стенка | У бактерий содержит муреин (гликопептид), у цианобактерий – целлюлозу, пектиновые вещества, немного муреина. |
12. | Капсула или слизистый слой | Имеется у некоторых бактерий |
13. | Жгутики и реснички | Простого строения, не содержат микротрубочек. Диаметр 20 нм. |
14. | Размер клеток | Диаметр 0,5-5 мкм. Клетки меньше эукариотических |
Особенности жизнедеятельности клетки |
1. | Движение цитоплазмы | Отсутствует, так как отсутствуют микротрубочки |
2. | Аэробное клеточное дыхание | У бактерий – в мезосомах; у цианобактерий – на цитоплазматических мембранах |
3. | Фотосинтез | Хлоропластов нет. Происходит на мембранах, не имеющих специфической формы |
4. | Фагоцитоз и пиноцитоз | Отсутствует (невозможен из-за наличия жесткой клеточной стенки) |
5. | Спорообразование | Часть представителей способна образовывать споры из клетки. Они предназначены только для перенесения неблагоприятных условий среды, поскольку имеют толстую стенку. |
6. | Способы деления клетки | Равновеликое бинарное поперечное деление, редко – почкование (почкующиеся бактерии). Митоз и мейоз отсутствуют. |
Плазмиды – внехромосомные небольшие добавочные кольца ДНК, гены которых контролируют незначительную часть наследственных признаков бактериальной клетки. Находятся в цитоплазме (но при определенных условиях могут встраиваться в хромосому, а затем из нее выделяться). Часто бывают способны к самостоятельной репликации (вне контроля генов хромосомы). Стабильно наследуются потомством. Широко используются в генной инженерии. К плазмидам часто относят генетический аппарат митохондрий и пластид, представленный кольцевой молекулой ДНК.
Мезосома – впячивание плазматической мембраны в цитоплазму прокариотической клетки. Многослойная мембранная система, контактирующая с кольцевой хромосомой и принимающая участие в ее делении. Удвоение мезосомы происходит одновременно с удвоением кольцевой молекулы ДНК. Кроме того, эта структура участвует в фотосинтезе и аэробном дыхании бактерий.
Теория симбиогенеза
Рибосомы прокариот более мелкие и по размеру совпадают с рибосомами митохондрий и пластид. Этот факт, а также наличие в пластидах и митохондриях собственной кольцевой ДНК и их способность делиться послужили основой для симбиотической гипотезы возникновения эукариот. Согласно этой гипотезе, в прошлом митохондрии и пластиды являлись самостоятельными прокариотами, перешедшим позднее к эндосимбиозу с другими клеточными организмами.
2