Біологія. Міні-довідник. ЗНО

Порівняльна характеристика клітин прокаріотів і еукаріотів

Прокаріоти — організми, які не мають сформованого клітинного ядра. Замість ядра в клітинах прокаріотів є одна чи кілька ядерних зон зі спадковим матеріалом. Ядерна речовина має вигляд кільцевих молекул ДНК (рідше РНК), включених безпосередньо в цитоплазму і не відокремлених від неї мембранами. Ядерну зону прокаріотів називають нуклеоїдом. Нуклеоїд є аналогом ядра в еукаріотів.

Поверхневий апарат клітини прокаріотів включає плазматичну мембрану, клітинну стінку, іноді слизову капсулу. Плазматична мембрана може утворювати гладенькі чи складчасті впинання в цитоплазму — мезосоми. На складчастих впиваннях мембрани можуть розміщуватись ферменти, рибосоми, а на гладеньких мембранах у фотосинтезуючих прокаріотів — фотосинтезуючі пігменти.

У цитоплазмі прокаріотів, крім великої кількості дрібних рибосом, містяться різноманітні включення, а в деяких (пурпурових бактерій) — хроматофори, що являють собою кулясті замкнені структури, утворені випинаннями плазматичної мембрани, у яких містяться фотосинтезуючі пігменти.

Деякі бактерії мають органели руху: один, кілька або багато джгутиків. Нитчасті та трубчасті утвори на поверхні клітин бактерій забезпечують прикріплення їх до субстрату або беруть участь у передаванні спадкової інформації.

Життєві форми прокаріотів: у більшості — одноклітинні організми, рідше — колоніальні форми у вигляді ниток, грон тощо. Іноді такі скупчення оточені загальною слизовою оболонкою — капсулою.

За формою одноклітинні бактерії поділяють на коки (кулясті), бацили (паличкоподібні), вібріони (комоподібні), спірили (у вигляді спірально закручених паличок).

Живлення. Серед прокаріотів є автотрофи і гетеротрофи. До автотрофних прокаріотів належать фотосинтезуючі (зелені та пурпурові сульфурбактерії, ціанобактерії) та хемосинтезуючі (нітрифікуючі, форум- і сульфурбактерії). Фотосинтезуючі бактерії синтезують органічні речовини з неорганічних за рахунок енергії світла, а хемосинтезуючі — за рахунок енергії, що вивільняється під час хімічних реакцій.

Гетеротрофні прокаріоти живляться готовими органічними речовинами. До гетеротрофних належать сапрофіти (бактерії гниття та бродіння) і паразити (живляться органічною речовиною живих організмів).

Дихання. За відношенням до кисню бактерій поділяють на аеробні та анаеробні.

Аероби використовують для дихання вільний атмосферний кисень і одержують необхідну їм енергію завдяки окисненню певних хімічних сполук.

Анаероби живуть у безкисневому середовищі (бактерія ботулізму тощо). Енергію одержують за рахунок безкисневого розщеплення органічних сполук, нагромаджуючи різні проміжні продукти: молочну кислоту, спирт, ацетон.

Розмноження. Основним способом розмноження прокаріотів є нестатевий спосіб шляхом поділу клітини навпіл з попереднім подвоєнням спадкового матеріалу (молекули ДНК).

У прокаріотів спостерігається і найпримітивніший статевий процес — кон’югація. Під час кон’югації дві бактерії зливаються одна з одною і через цитоплазматичний місток обмінюються спадковою інформацією у вигляді фрагментів молекули ДНК.

Спороутворення і цистоутворення. У несприятливих умовах деякі прокаріоти утворюють спори: клітина ущільнюється, втрачає воду, вкривається захисною оболонкою і переходить у стан спокою до появи сприятливих умов. Спори можуть зберігатись десятки й сотні років, здатні витримувати тривале кип’ятіння, висушування, заморожування, дію хімічних речовин. Спори можуть утворюватись всередині материнської клітини, а у деяких бактерій — унаслідок брунькування.

Деякі прокаріоти здатні до інцистування, коли щільною оболонкою вкривається вся клітина. Цисти прокаріотів стійкі до висушування, дії радіації, але не витримують високих температур.

Еукаріоти — організми, клітини яких мають чітко сформоване ядро, оточене двома мембранами й відмежоване ними від цитоплазми. Генетичний матеріал еукаріотів зосереджений в парних хромосомах клітинного ядра. Деякі клітини еукаріотів (ситоподібні трубки вищих рослин, еритроцити більшості ссавців) у процесі свого розвитку ядро втрачають.