Клетките са основният градивен елемент на живота.
Най-малките живи организми се нуждаят само от един от тези градивни елементи, а други се нуждаят само от шепа.
По-сложните форми на живот на еволюционното дърво, като мъх, кактуси сагуаро и черни мечки, се състоят от милиони или трилиони клетки, които си сътрудничат, за да образуват индивидуален организъм.
Всички тези клетки, независимо дали работят като самотни бактериална клетка или като част от сложна система като човешкото тяло, могат да бъдат сортирани в две основни категории: еукариотни клетки и прокариотни клетки.
Повечето организми в света са изградени от прокариотни клетки и те обикновено са едноклетъчни. Прокариотите са бактерии и архея.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Повечето прокариоти са едноклетъчни и са или археи, или бактерии. Техните клетки са по-малки от еукариотните клетки. Еукариотите включват по-големи, по-сложни организми като растения и животни. Само еукариотите имат мембранно свързани органели и ядро. Прокариотите се делят чрез бинарно делене, докато еукариотните клетки се делят чрез митоза.
Еукариотите се размножават по полов път мейоза, което позволява генетична дисперсия.
Прокариотните клетки се размножават безполово, копирайки се. Въпреки това, процесите на трансфер на гени все още позволяват генетични отклонения. Едно от тях е трансдукцията, при която вирусите преместват ДНК от една бактерия в друга.
Прокариоти vs. Еукариоти: Основите
Целият познат живот на Земята е сортиран в система за класификация, която започва с три категории, наречени домейни, и се разпространява с всеки низходящ ранг. Това е това, което е известно като дървото на живота.
Трите домейна са:
- Архея
- Бактерии
- Еукария
Организмите в Архея и Бактериите са прокариоти, докато организмите в Еукария имат еукариотни клетки.
Домейнът Archaea има подкатегории, но научните източници се различават по отношение на това дали тези категории са фила или царства. Те са:
- Кренархеота
- Euryarchaeota
- Корархеота
Домейнът на бактериите се използваше, за да продължи директно надолу по дървото в единния Царство Монера. Новите системи за класификация обаче елиминират Monera и разделят домейна Bacteria на двете царства на Eubacteria и Archaebacteria, което понякога се пише като Archaea, но не бива да се бърка с домейн на Архея.
Домейнът Eukarya е разделен на четири царства. Това са:
- Plantae
- Гъби
- Протиста
- Анималия
Всички растителни, протистки, гъбични и животински клетки са еукариоти. Повечето от тях са многоклетъчни, въпреки че има някои изключения. За разлика от тях, прокариотите - бактерии и археи - са едноклетъчни организми, само с няколко изключения. Прокариотите са склонни да имат по-малки размери на клетките от еукариотите.
Основни разлики в клетъчната структура
Причината за разликата в размера на клетките между прокариотните клетки и еукариотните клетки се дължи на различната структура и организация между двата типа клетки.
Липсата на мембранно свързани органели при прокариотите може да е най-забележимата разлика. Докато еукариотните клетки съдържат органели, затворени в мембрани - два примера биха били Тяло на Голджи и ендоплазмения ретикулум - прокариотите не го правят.
На прокариотите липсва и мембранно свързано ядро, което е друга органела. Без ядро или каквито и да било други органели, прокариотните клетки не са в състояние да изпълняват видовете специализирани функции, с които еукариотните клетки участват.
Те не могат да изпълняват усъвършенстваните функции, които клетките с много поддържащи органели могат да направят.
•••Наука
Еукариотите съхраняват ДНК като хромозоми в ядрото, но на прокариотите липсва ядро.
Вместо това, по-голямата част от тяхната ДНК е в една хромозомна структура, която се намира в област от цитоплазмата, наречена нуклеоиден. Този нуклеоид няма собствена мембрана. Извикват се допълнителни битове на ДНК плазмиди са оформени като пръстени и съществуват в цитоплазмата извън нуклеоида.
Различия в организацията
Прокариотните клетки участват в размножаването чрез процес на клетъчно делене, наречен бинарно делене.
Еукариотните клетки използват различен процес на клетъчно делене, наречен митоза, който включва постоянен цикъл на растеж и развитие на клетките.
Често има контролни пунктове, през които клетката да преминава, наблюдавайки външните и вътрешните условия на клетката и пренасочвайки ресурсите и функциите на клетката, когато е необходимо.
Основна част от целия живот на Земята е трансферът на генетичен материал на бъдещите поколения.
Еукариотите се размножават по полов път чрез процес, наречен мейоза, който произволно сортира гените от двама родители, за да образува ДНК на потомството.
Сексуалното размножаване увеличава генетичната изменчивост на потомството на двама родители, укрепвайки генетичната линия и свеждащо до минимум риска от случайна мутация да унищожи по-голямата част от популацията.
Прокариотите се размножават безполово, което създава точно копие на оригиналната клетка. Генетичната дисперсия идва под формата на по-малко сложни процеси на генен трансфер от еукариотите, като например трансдукция. В този процес гените се прехвърлят от една бактериална клетка в друга посредством вирусни клетки.
Вирусите грабват плазмидите от една бактерия и я прехвърлят в друга бактериална клетка. ДНК в плазмида се интегрира с другата ДНК на клетката реципиент.
| Прокариотска клетка | Еукариотна клетка | |
|---|---|---|
| Настоящи мембранни органели | Не | Да, включва неща като митохондрии, тяло на голджи, ендоплазмен ретикулум, хлоропласт и др.) |
| Домейни | Бактерии и археи | Еукария |
| Царства | Евбактерии и архебактерии | Plantae, Fungi, Animalia, Protista |
| Nucleus Present | Не | Да |
| Как се съхранява ДНК | Нуклеоид | Хромозоми |
| Възпроизвеждане / деление на клетки | Двоично делене | Митоза (разделяне на соматични клетки) и Мейоза (създаване на клетки, използвани за сексуално размножаване) |
| Наличие на рибозоми | Да | Да |
| Настояща мембрана на плазмените клетки | Да | Да |
Прилики между прокариотите и еукариотите
При всички разлики между прокариотните клетки и еукариотните клетки, те също имат някои общи черти.
И двете клетки имат плазмена мембрана, която служи като бариера между вътрешността на клетката и външната страна.
Плазмената мембрана използва вградени в нея молекули, за да позволи на чуждите тела да преминат в клетката или да позволят на материята в клетката да излезе от клетката.
Протеините, вградени в мембраната, също правят нещо подобно: те действат като помпи, които изтласкват материята в или извън клетката, вместо да й позволяват да премине.
И прокариотите, и еукариотите имат рибозоми.
Рибозомите са малки органели, използвани за синтезиране на протеини, тъй като клетката се нуждае от тях. Те могат или да плават свободно в клетката, или да седят на повърхността на грубия ендоплазмен ретикулум еукариотни клетки, (което му дава обозначението "груб", в сравнение с неговия гладък брат, който липсва рибозоми).
Те получават съобщения от messenger РНК молекули, като им казва от какви протеини се нуждае клетката.
Те превръщат тези съобщения в протеинови молекули чрез сглобяване аминокиселини. Въпреки че процесът на синтез на протеини работи по различен начин при прокариотите и еукариотите, той е тясно свързан и включва рибозоми и в двата случая.
Свързани теми за клетъчна биология:
- Клетъчна стена: Определение, структура и функция (с диаграма)
- Клетъчна мембрана: определение, функция, структура и факти
- Животни срещу растителни клетки: прилики и разлики (с диаграма)
- Nucleus: Определение, структура и функция (с диаграма)
- Апарат на Голджи: Функция, структура (с аналогия и диаграма)
-
Какво се случва с ядрената мембрана по време на цитокинеза?