Вопрос №5. Сравнение клетки прокариот и эукариот. Минимальная клетка

Все организмы, имеющие клеточное строение, делятся на две группы: предъядерные (прокариоты) и ядерные (эукариоты).

Клетки прокариот, к которым относятся бактерии, в отличие от эукариот, имеют относительно простое строение. В про-кариотической клетке нет организованного ядра, в ней содержится только одна хромосома, которая не отделена от остальной части клетки мембраной, а лежит непосредственно в цитоплазме. Однако в ней также записана вся наследственная информация бактериальной клетки.

 

Цитоплазма прокариот по сравнению с цитоплазмой эука-риотических клеток значительно беднее по составу структур. Там находятся многочисленные более мелкие, чем в клетках эукариот, рибосомы. Функциональную роль митохондрий и хло-ропластов в клетках прокариот выполняют специальные, довольно просто организованные мембранные складки.

 

Клетки прокариот, так же как и эукариотические клетки, покрыты плазматической мембраной, поверх которой располагается клеточная оболочка или слизистая капсула. Несмотря на относительную простоту, прокариоты являются типичными независимыми клетками.

Сравнительная характеристика клеток эукариот. По строению различные эукариотические клетки сходны. Но наряду со сходством между клетками организмов различных царств живой природы имеются заметные отличия. Они касаются как структурных, так и биохимических особенностей.

 

Для растительной клетки характерно наличие различных пластид, крупной центральной вакуоли, которая иногда отодвигает ядро к периферии, а также расположенной снаружи плазматической мембраны клеточной стенки, состоящей из целлюлозы. В клетках высших растений в клеточном центре отсутствует центриоль, встречающаяся только у водорослей. Резервным питательным углеводом в клетках растений является крахмал.

В клетках представителей царства грибов клеточная стенка обычно состоит из хитина - вещества, из которого построен наружный скелет членистоногих животных. Имеется центральная вакуоль, отсутствуют пластиды. Только у некоторых грибов в клеточном центре встречается центриоль. Запасным углеводом в клетках грибов является гликоген.

В клетках животных отсутствует плотная клеточная стенка, нет пластид. Нет в животной клетке и центральной вакуоли. Центриоль характерна для клеточного центра животных клеток. Резервным углеводом в клетках животных также является гликоген.

Вопрос №6. Жизненный и митотический циклы клеток

Важным свойством клетки как живой системы является способность ее к самовоспроизведению, которое лежит в основе процессов роста, развития и размножения организмов. Клетки организма подвергаются воздействию различных вредных факторов, изнашиваются и стареют. Поэтому каждая отдельная клетка в конечном результате должна погибнуть. Чтобы организм продолжал жить, он должен производить новые клетки с той же скоростью, с которой погибают старые. Поэтому деление клетки - это обязательное условие жизни для всех живых организмов. Одним из основных типов деления клеток митоз. Митоз - это такое деление ядра клетки, когда образуются две дочерние клетки с набором хромосом, который имеет материнская клетка. По разделением ядра проходит деление цитоплазмы. Митотическое деление приводит к увеличению числа клеток, что обеспечивает процессы роста, регенерации и замещения клеток у всех высших животных и растений. У одноклеточных организмов митоз является механизмом бесполого размножения. Хромосомы выполняют главную роль в процессе деления клеток, поскольку обеспечивают передачу наследственной информации и участвуют в регуляции метаболизма клеток.

Последовательность процессов, протекающих между образованием клетки и ее разделением на дочерние клетки называют клеточным циклом. В интерфазе цикла удваивается количество ДНК в хромосомах. Митоз обеспечивает генетическую стабильность последующих поколений клеток.

Жизненный и клеточный циклы клеток

• возможные направления

• периодизация

В жизни клетки различают жизненный цикл и клеточный цикл. Жизненный цикл значительно длиннее - это период от образования клетки в результате деления материнской клетки и к следующему разделу или к гибели клетки. На протяжении жизни клетки растут, диффеются, выполняющие специфические функции. Клеточный цикл значительно короче. Это собственно процесс подготовки к делению (интерфаза) и сам разделение (Митоз). Поэтому этот цикл называют еще митотическим. Такая периодизация (на жизненном и митотический цикл) достаточно условна, поскольку жизнь клетки - непрерывный, неделимый процесс. Так, в эмбриональный период, когда клетки быстро делятся, жизненный цикл совпадает с клеточным (митотическим). После дифференциальных клеток, когда каждая из них выполняет специфическую функцию, жизненный цикл длительный от митотического. Клеточный цикл состоит из интерфазы, митоза и цитокинез. Продолжительность клеточного цикла у разных организмов разная.

Интерфаза - это подготовка клетки к делению, на ее долю приходится 90% всего клеточного цикла. На этой стадии происходят наиболее активные металлические процессы. Ядро имеет гомогенный вид – оно заполнено тонкой сеткой, состоящей из переетених между собой достаточно длинных и тонких нитей - хромонем. Ядро соответствующей формы, окруженный двоша- ровой ядерной мембраной с порами диаметром около 40 мкм. В интерфазных ядре проходит подготовка к делению интерфазу делят на определенные периоды: G1 - период, предшествующий репликации ДНК; S-период репликации ДНК; G2 - период с момента окончания репликации до начала митоза. Продолжительность каждого периода можно определить, воспользовавшись методом радиоавтографии.

Пресинтетический период (G1 - от англ. Gap - интервал) наступает сразу за разделом. Здесь происходят такие биохимические процессы: синтез макромолекулярных спо- лук необходимых для построения хромосом и ахрома- тинового аппарата (ДНК, РНК, гистонов и других белков), растет количество рибосом и митохондрий, происходит накопление энергетического материала для осуществления структурных перестроек и сложных движений при делении. Клетка интенсивно растет и может выполнять свою функцию. Набор генетического материала будет 2п2с.

В синтетическом периоде (S) удваивается ДНК, каждая хромосома результате репликации создает себе подобную структуру. Проходит синтез РНК и белков, митотического аппарата и точное удвоение центриоль. Они расходятся в разные стороны, образуя два полюса. Набор генетического материала составляет 2п4с. Далее наступает пислясинтетичний период (G2) - клетка запасается энергией. Синтезируются белки ахроматинового веретена, идет подготовка к митоза. Генетический материал составляет 2п4с. После достижения клеткой определенного состояния: накопление белков, удвоение количества ДНК и др. она готова к делению - митоза