Сравнительная характеристика клеток эукариот

Эукарио́ты, или Я́дерные (лат. Eukaryota от греч. εύ- — хорошо и κάρυον — ядро) — домен (надцарство) живых организмов, клетки которых содержат ядра. Все организмы, кроме бактерий и архей, являются ядерными (вирусы и вироиды также не являются эукариотами, но не все биологи считают их живыми организмами).

Животные, растения, грибы, а также группы организмов под общим названием протисты — все являются эукариотическими организмами. Они могут быть одноклеточными и многоклеточными, но все имеют общий план строения клеток. Считается, что все эти столь несхожие организмы имеют общее происхождение. Согласно наиболее распространённым гипотезам, эукариоты появились 1,5–2 млрд. лет назад. Важнейшая, основополагающая особенность эукариотических клеток связана с расположением генетического аппарата в клетке. Генетический аппарат всех эукариот находится в ядре и защищён ядерной оболочкой (по-гречески «эукариот» значит имеющий ядро). ДНК эукариот линейная (у прокариот ДНК кольцевая и находится в особой области клетки — нуклеоиде, который не отделён мембраной от остальной цитоплазмы). Она связана с белками-гистонами и другими белками хромосом, которых нет у бактерий.

Таблица 3

Сравнение клеток различных эукариот

	Растения	Грибы	Животные
Запасное вещество	крахмал	гликоген	гликоген
Клеточная стенка	целлюлоза	Хитин-хитозан	нет
Пластиды	Всех видов	нет	нет
Вакуоль	Большая центральная	центральная	Мелкие протеолитические
Органы движения	нет	нет	Жгутики

Классификация бактерий

Прокариоты (от лат.pro— перед, до и греч. κάρῠον— ядро, орех)— организмы, не обладающие, в отличие от эукариот, оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами (за некоторыми исключениями). Единственная крупная кольцевая (у некоторых видов— линейная) двухцепочечная молекула ДНК(так называемый нуклеоид) находится непосредственно в цитоплазме. К прокариотам относятся бактерии, в том числе цианобактерии (сине-зелёные водоросли), и археи.

Размеры большинства бактерий находятся в пределах 0,5-3 мкм. Клетки прокариот имеют различную форму: сферы (кокки), цилиндра (палочки) или спирали (спириллы или вибрионы), кольца, звезды; для некоторых видов характерно ветвление. Многоклеточные прокариоты представляют собой скопления различной конфигурации, чаще всего - нити. Бактерии чрезвычайно разнообразны по условиям обитания, приспособляемости, типам питания и биоэнергообразования, по отношению к макроорганизмам - животным и растениям. Наиболее древние формы бактерий - архебактерии способны жить в экстремальных условиях (высокие температуры и давления, концентрированные растворы солей, кислые растворы). Эубактерии (типичные прокариоты, или бактерии) более чувствительны к условиям окружающей среды.

Микроорганизмы различают также в зависимости от их физиологических особенностей (основной источник углерода, энергии и т. д.).

Все микроорганизмы в зависимости от типа потребляемого источника углерода разделяются на автотрофные, способные усваивать в качестве единственного источника углерода углекислый газ, и гетеротрофные, получающие углерод в виде готовых органических соединений. Продуценты белков, аминокислот и липидов относятся преимущественно к гетеротрофам, исключением являются сине-зеленые водоросли, которые относятся к автотрофам и используются в промышленности для получения кормового белка.

По типу питания бактерии делятся на следующие группы: -

• фототрофы, использующие энергию солнечного света (например, сине-зеленые водоросли). Фотосинтезирующие организмы, используя солнечную энергию, отщепляют от молекулы воды водород и выделяют кислород. В процессе фотосинтеза из диоксида углерода и воды с использованием солнечной энергии образуются органические вещества, в первую очередь, глюкоза. Солнечный свет как источник энергии могут использовать также пурпурные и зеленые бактерии. Эти бактерии не способны использовать водород воды и поэтому не выделяют 0₂. Донорами водорода для этих клеток служат H₂S, Н₂ или органические вещества. У данных бактерий фотосинтез осуществляется через бактериохлорофиллы, а их красная и оранжевая окраска обусловливается каротиноидами;

• Хемотрофы - используют энергию, выделяемую в результате окислительно-восстановительных реакций:

• Хемоавтотрофы, использующие энергию окисления неорганических веществ (соединений серы, метана, аммиака, нитритов, соединений двухвалентного железа и др.). Эти микроорганизмы способны синтезировать органические соединения из С0₂ без помощи хлорофилла и без прямого использования солнечной энергии. К таким хемосинтезирующим микроорганизмам относятся нитрифицирующие бактерии, которые, окисляя аммиак до азотистой кислоты, высвобождают необходимую для синтеза энергию. К хемосинтетикам относятся также водородные бактерии, получающие энергию в процессе окисления молекулярного водорода. Водородные бактерии, культивируемые в питательной среде, которая содержит минеральные вещества и смесь газов Н₂, 0₂ и С0₂, дают богатую белками микробную массу. Так как Н₂ и 0₂ можно получить электролизом воды, то пригодную для целей питания и животноводства органическую массу можно добывать из минеральных веществ, воды, воздуха и электроэнергии;

• хемоорганотрофы (гетеротрофы), получающие энергию при разложении органических веществ до минеральных веществ. органические вещества служат донорами электронов в ходе окислителъно-восстановителъных реакций; эти бактерии — основные участники круговорота углерода, к этой же группе относятся бактерии, использующие энергию брожения; В свою очередь, хемотрофы подразделяются на аэробы, которые используют в качестве конечного акцептора электронов молекулярный кислород, и анаэробы, которые переносят электроны на другие соединения, кроме молекулярного кислорода. Подавляющее большинство интересующих нас микроорганизмов относятся к аэробным гетеротрофам.

• бактерии-паразиты, вызывающие болезни человека, животных и растений. Болезнетворные микроорганизмы называются патогенными. Неболезнетворные бактерии, способные обитать на слизистых оболочках и кожных покровах, но не питающиеся "живым белком", называются сапрофитами.