Էուկարիոտ և պրոկարիոտ բջիջների կառուցվածքը. Էուկարիոտիկ բջիջ. Պրոկարիոտիկ բջջի կառուցվածքը. Պրոկարիոտ և էուկարիոտ բջիջների համեմատություն.

Ժամանակակից և բրածո օրգանիզմներում հայտնի են երկու տեսակի բջիջներ՝ պրոկարիոտ և էուկարիոտ: Նրանք այնքան կտրուկ են տարբերվում կառուցվածքային հատկանիշներով, որ դա ծառայեց տարբերելու կենդանի աշխարհի երկու գերթագավորությունները՝ պրոկարիոտներին, այսինքն. նախամիջուկային և էուկարիոտներ, այսինքն. իրական միջուկային օրգանիզմներ. Այս ամենամեծ կենդանի տաքսոնների միջև միջանկյալ ձևերը դեռևս անհայտ են:

Պրոկարիոտ և էուկարիոտ բջիջների հիմնական առանձնահատկություններն ու տարբերությունները (աղյուսակ).

Նշաններ	Պրոկարիոտներ	Էուկարիոտներ
ՄԻՋՈՒԿԱՅԻՆ ՄԵԲՐԱՆ	Բացակայում է	Հասանելի է
ՊԼԱԶՄԱՅԻՆ ԹԱՂԱՆԹ	Հասանելի է	Հասանելի է
ՄԻՏՈԽՈՆԴՐԻԱ	Ոչ ոք	Հասանելի է
EPS	Բացակայում է	Հասանելի է
ՌԻԲՈՍՈՄՆԵՐ	Հասանելի է	Հասանելի է
VACUOLES	Ոչ ոք	Հասանելի է (հատկապես բնորոշ բույսերի համար)
ԼԻԶՈՍՈՄՆԵՐ	Ոչ ոք	Հասանելի է
ԲՋՋԻՊԱՍ	Առկա է, բաղկացած է բարդ հետերոպոլիմերային նյութից	Կենդանական բջիջներում բացակայում է, բուսական բջիջներում այն ​​բաղկացած է ցելյուլոզից
ԿԱՊՍՈՒԼ	Եթե ​​առկա է, այն բաղկացած է սպիտակուցային և շաքարային միացություններից	Բացակայում է
ԳՈԼԳԻ ՀԱՄԱԼԻՐ	Բացակայում է	Հասանելի է
ԲԱԺԱՆՈՒՄ	Պարզ	Միտոզ, ամիտոզ, մեյոզ

Պրոկարիոտ բջիջների և էուկարիոտ բջիջների հիմնական տարբերությունն այն է, որ նրանց ԴՆԹ-ն կազմակերպված չէ քրոմոսոմների մեջ և շրջապատված չէ միջուկային ծրարով: Էուկարիոտիկ բջիջները շատ ավելի բարդ են: Նրանց ԴՆԹ-ն, որը կապված է սպիտակուցի հետ, կազմակերպվում է քրոմոսոմների մեջ, որոնք տեղակայված են հատուկ ձևավորման մեջ, ըստ էության, բջջի ամենամեծ օրգանելը՝ միջուկը: Բացի այդ, նման բջջի արտամիջուկային ակտիվ պարունակությունը բաժանվում է առանձին բաժանմունքների՝ օգտագործելով տարրական թաղանթով ձևավորված էնդոպլազմային ցանցը։ Էուկարիոտիկ բջիջները սովորաբար ավելի մեծ են, քան պրոկարիոտները: Դրանց չափերը տատանվում են 10-ից 100 միկրոն, մինչդեռ պրոկարիոտ բջիջների չափերը (տարբեր բակտերիաներ, ցիանոբակտերիաներ՝ կապտականաչ ջրիմուռներ և որոշ այլ օրգանիզմներ), որպես կանոն, չեն գերազանցում 10 միկրոնը՝ հաճախ 2-3 միկրոն։ Էուկարիոտիկ բջջում գեների կրիչները՝ քրոմոսոմները, գտնվում են մորֆոլոգիապես ձևավորված միջուկում, որը բջջի մնացած մասից սահմանափակված է թաղանթով։ Բացառիկ բարակ, թափանցիկ պատրաստուկներում կենդանի քրոմոսոմները կարելի է տեսնել լուսային մանրադիտակի միջոցով։ Ավելի հաճախ դրանք ուսումնասիրվում են ֆիքսված և գունավոր պատրաստուկների վրա։

Քրոմոսոմները բաղկացած են ԴՆԹ-ից, որը կոմպլեքսավորված է հիստոնային սպիտակուցներով, որոնք հարուստ են արգինին և լիզին ամինաթթուներով։ Հիստոնները կազմում են քրոմոսոմների զանգվածի զգալի մասը։

Էուկարիոտիկ բջիջն ունի մի շարք մշտական ​​ներբջջային կառուցվածքներ՝ օրգանելներ (օրգանելներ), որոնք բացակայում են պրոկարիոտ բջիջում։

Պրոկարիոտ բջիջները կարող են բաժանվել հավասար մասերի սեղմման կամ բողբոջի միջոցով, այսինքն. արտադրում են մայրական բջիջներից փոքր դուստր բջիջներ, բայց երբեք չեն բաժանվում միտոզով: Ի հակադրություն, էուկարիոտ օրգանիզմների բջիջները բաժանվում են միտոզով (բացառությամբ որոշ շատ արխայիկ խմբերի)։ Այս դեպքում քրոմոսոմները «բաժանվում» են երկայնքով (ավելի ճիշտ՝ ԴՆԹ-ի յուրաքանչյուր շղթա վերարտադրում է իր շուրջը իր նմանությունը), իսկ դրանց «կեսերը»՝ քրոմատիդները (ԴՆԹ-ի շղթայի ամբողջական պատճենները) խմբերով ցրվում են բջջի հակառակ բևեռներին: Ստացված բջիջներից յուրաքանչյուրը ստանում է քրոմոսոմների նույն հավաքածուն։

Պրոկարիոտ բջջի ռիբոսոմներն իրենց չափերով կտրուկ տարբերվում են էուկարիոտների ռիբոսոմներից։ Բազմաթիվ էուկարիոտիկ բջիջների ցիտոպլազմին բնորոշ մի շարք գործընթացներ՝ ֆագոցիտոզ, պինոցիտոզ և ցիկլոզ (ցիտոպլազմայի պտտվող շարժում) պրոկարիոտների մոտ չեն հայտնաբերվել։ Պրոկարիոտիկ բջիջը նյութափոխանակության գործընթացում չի պահանջում ասկորբինաթթու, բայց էուկարիոտիկ բջիջները չեն կարող առանց դրա:

Պրոկարիոտ և էուկարիոտ բջիջների շարժուն ձևերը զգալիորեն տարբերվում են։ Պրոկարիոտներն ունեն շարժիչ սարքեր՝ դրոշակի կամ թարթիչի տեսքով, որը բաղկացած է ֆլագելին սպիտակուցից։ Շարժվող էուկարիոտ բջիջների շարժիչ սարքերը կոչվում են undulipodia, որոնք խարսխված են բջջի մեջ հատուկ կինետոսոմային մարմինների օգնությամբ։ Էլեկտրոնային մանրադիտակը բացահայտեց էուկարիոտ օրգանիզմների բոլոր անդուլիպոդիաների կառուցվածքային նմանությունը և դրանց կտրուկ տարբերությունները պրոկարիոտների դրոշներից

1. Էուկարիոտ բջջի կառուցվածքը.

Բջիջները, որոնք կազմում են կենդանիների և բույսերի հյուսվածքները, զգալիորեն տարբերվում են ձևով, չափսերով և ներքին կառուցվածքով: Այնուամենայնիվ, նրանք բոլորն էլ նմանություններ են ցույց տալիս կյանքի գործընթացների հիմնական հատկանիշների, նյութափոխանակության, դյուրագրգռության, աճի, զարգացման և փոխվելու ունակության մեջ:
Բոլոր տեսակի բջիջները պարունակում են երկու հիմնական բաղադրիչ, որոնք սերտորեն կապված են միմյանց հետ՝ ցիտոպլազմա և միջուկ: Միջուկը ցիտոպլազմից անջատված է ծակոտկեն թաղանթով և պարունակում է միջուկային հյութ, քրոմատին և միջուկ։ Կիսահեղուկ ցիտոպլազմը լցնում է ամբողջ բջիջը և ներթափանցում բազմաթիվ խողովակներով։ Արտաքինից այն ծածկված է ցիտոպլազմային թաղանթով։ Այն մասնագիտացված է օրգանելային կառուցվածքներ,մշտապես առկա է խցում, և ժամանակավոր գոյացությունները՝ ընդգրկումներ. Մեմբրանի օրգանելներ Արտաքին ցիտոպլազմային թաղանթ (OCM), էնդոպլազմիկ ցանց (ER), Գոլջիի ապարատ, լիզոսոմներ, միտոքոնդրիաներ և պլաստիդներ: Բոլոր թաղանթային օրգանելների կառուցվածքը հիմնված է կենսաբանական թաղանթի վրա։ Բոլոր թաղանթներն ունեն սկզբունքորեն միատեսակ կառուցվածքային պլան և բաղկացած են ֆոսֆոլիպիդների կրկնակի շերտից, որի մեջ տարբեր կողմերից տարբեր խորություններում ընկղմված են սպիտակուցի մոլեկուլները: Օրգանելների թաղանթները միմյանցից տարբերվում են միայն իրենց պարունակած սպիտակուցների հավաքածուներով։

Ցիտոպլազմիկ թաղանթ.Բոլոր բույսերի բջիջները, բազմաբջիջ կենդանիները, նախակենդանիները և բակտերիաները ունեն եռաշերտ բջջային թաղանթ՝ արտաքին և ներքին շերտերը բաղկացած են սպիտակուցի մոլեկուլներից, միջին շերտը՝ լիպիդային մոլեկուլներից։ Այն սահմանափակում է ցիտոպլազմը արտաքին միջավայրից, շրջապատում է բոլոր բջջային օրգանելները և հանդիսանում է ունիվերսալ կենսաբանական կառուցվածք: Որոշ բջիջներում արտաքին թաղանթը ձևավորվում է միմյանց ամուր կից մի քանի թաղանթներով: Նման դեպքերում բջջային թաղանթը դառնում է խիտ և առաձգական և թույլ է տալիս բջիջին պահպանել իր ձևը, ինչպես, օրինակ, էվգլենայի և հողաթափի թարթիչներով: Բուսական բջիջների մեծ մասը, բացի թաղանթից, արտաքինից ունի նաև հաստ ցելյուլոզային թաղանթ. բջջային պատը. Այն հստակ տեսանելի է սովորական լուսային մանրադիտակով և կատարում է օժանդակ գործառույթ՝ շնորհիվ կոշտ արտաքին շերտի, որը բջիջներին տալիս է հստակ ձև։
Բջիջների մակերեսին թաղանթը ձևավորում է երկարավուն ելքեր՝ միկրովիլիներ, ծալքեր, ներխուժումներ և ելուստներ, ինչը մեծապես մեծացնում է կլանման կամ արտազատման մակերեսը։ Թաղանթային ելքերի օգնությամբ բջիջները միանում են միմյանց հետ բազմաբջիջ օրգանիզմների հյուսվածքներում և օրգաններում, նյութափոխանակության մեջ ներգրավված տարբեր ֆերմենտներ տեղակայված են թաղանթների ծալքերի վրա։ Բջիջը շրջակա միջավայրից սահմանազատելով՝ թաղանթը կարգավորում է նյութերի դիֆուզիայի ուղղությունը և միևնույն ժամանակ դրանք ակտիվորեն տեղափոխում է բջիջ (կուտակում) կամ դուրս (արտազատում)։ Մեմբրանի այս հատկությունների շնորհիվ ցիտոպլազմայում կալիումի, կալցիումի, մագնեզիումի և ֆոսֆորի իոնների կոնցենտրացիան ավելի բարձր է, իսկ նատրիումի և քլորի կոնցենտրացիան ավելի ցածր է, քան շրջակա միջավայրում։ Արտաքին թաղանթի ծակոտիներով արտաքին միջավայրից իոններ, ջուր և այլ նյութերի մանր մոլեկուլներ են ներթափանցում բջիջ։ Համեմատաբար խոշոր պինդ մասնիկների ներթափանցումը բջիջ իրականացվում է ֆագոցիտոզ(Հունարեն «phago» - կուլ տալ, «խմել» - բջիջ): Այս դեպքում արտաքին թաղանթը մասնիկի հետ շփման կետում թեքվում է դեպի բջիջ՝ մասնիկը խորը ներքաշելով ցիտոպլազմայի մեջ, որտեղ այն ենթարկվում է ֆերմենտային ճեղքման։ Նույն ձևով հեղուկ նյութերի կաթիլները մտնում են բջիջ. դրանց կլանումը կոչվում է պինոցիտոզ(հունարեն «pino» - խմիչքից, «cytos» - բջիջ): Արտաքին բջջային թաղանթը կատարում է նաև կենսաբանական այլ կարևոր գործառույթներ։
Ցիտոպլազմ 85%-ը բաղկացած է ջրից, 10%-ը՝ սպիտակուցներից, մնացած ծավալը՝ լիպիդներից, ածխաջրերից, նուկլեինաթթուներից և հանքային միացություններից; Այս բոլոր նյութերը կազմում են կոլոիդային լուծույթ, որը նման է գլիցերինին: Բջջի կոլոիդ նյութը, կախված իր ֆիզիոլոգիական վիճակից և արտաքին միջավայրի ազդեցության բնույթից, ունի ինչպես հեղուկի, այնպես էլ առաձգական, ավելի խիտ մարմնի հատկություններ։ Ցիտոպլազմա ներթափանցում են տարբեր ձևերի և չափերի ալիքներով, որոնք կոչվում են էնդոպլազմիկ ցանց.Նրանց պատերը թաղանթներ են, որոնք սերտ կապի մեջ են բջջի բոլոր օրգանելների հետ և նրանց հետ միասին կազմում են բջջի ներսում նյութերի նյութափոխանակության և էներգիայի և շարժման միասնական ֆունկցիոնալ և կառուցվածքային համակարգ:

Խողովակների պատերը պարունակում են մանր հատիկներ, որոնք կոչվում են հատիկներ: ռիբոսոմներ.Խողովակների այս ցանցը կոչվում է հատիկավոր: Ռիբոսոմները կարող են տեղակայվել խողովակների մակերեսին ցրված կամ ձևավորել հինգից յոթ կամ ավելի ռիբոսոմների համալիրներ, որոնք կոչվում են. պոլիսոմներ.Մյուս խողովակները չեն պարունակում հատիկներ, նրանք կազմում են հարթ էնդոպլազմիկ ցանց: Ճարպերի և ածխաջրերի սինթեզում ներգրավված ֆերմենտները տեղակայված են պատերին:

Խողովակների ներքին խոռոչը լցված է բջջի թափոններով։ Ներբջջային խողովակները, կազմելով ճյուղավորվող բարդ համակարգ, կարգավորում են նյութերի տեղաշարժն ու կոնցենտրացիան, առանձնացնում օրգանական նյութերի տարբեր մոլեկուլներ և դրանց սինթեզի փուլերը։ Ֆերմենտներով հարուստ թաղանթների ներքին և արտաքին մակերևույթների վրա սինթեզվում են սպիտակուցներ, ճարպեր և ածխաջրեր, որոնք կամ օգտագործվում են նյութափոխանակության մեջ, կամ կուտակվում են ցիտոպլազմայում՝ որպես ներդիրներ, կամ արտազատվում։

Ռիբոսոմներհայտնաբերվել է բոլոր տեսակի բջիջներում՝ բակտերիայից մինչև բազմաբջիջ օրգանիզմների բջիջներ: Սրանք կլոր մարմիններ են, որոնք բաղկացած են ռիբոնուկլեինաթթվից (ՌՆԹ) և գրեթե հավասար համամասնությամբ սպիտակուցներից։ Դրանք, անշուշտ, պարունակում են մագնեզիում, որի առկայությունը պահպանում է ռիբոսոմների կառուցվածքը։ Ռիբոսոմները կարող են կապված լինել էնդոպլազմիկ ցանցի մեմբրանների, արտաքին բջջաթաղանթի հետ կամ ազատ պառկել ցիտոպլազմայում։ Իրականացնում են սպիտակուցի սինթեզ։ Բջջային միջուկում, բացի ցիտոպլազմայից, հայտնաբերվում են ռիբոսոմներ։ Դրանք ձևավորվում են միջուկում, այնուհետև մտնում են ցիտոպլազմա:

Գոլջի համալիրբույսերի բջիջներում այն ​​նման է առանձին մարմինների, որոնք շրջապատված են թաղանթներով: Կենդանական բջիջներում այս օրգանիլը ներկայացված է ցիստեռններով, խողովակներով և վեզիկուլներով: Բջջային սեկրեցիայի արտադրանքները մտնում են Golgi համալիրի թաղանթային խողովակները էնդոպլազմիկ ցանցի խողովակներից, որտեղ դրանք քիմիապես վերադասավորվում են, սեղմվում, այնուհետև անցնում են ցիտոպլազմա և կամ օգտագործվում են բջջի կողմից կամ հեռացվում դրանից: Golgi համալիրի տանկերում պոլիսախարիդները սինթեզվում են և զուգակցվում սպիտակուցների հետ, որի արդյունքում առաջանում են գլիկոպրոտեիններ։

Միտոքոնդրիա- փոքր ձողաձև մարմիններ, որոնք սահմանափակված են երկու թաղանթով: Միտոքոնդրիոնի ներքին թաղանթից տարածվում են բազմաթիվ ծալքեր՝ քրիստաներ, որոնց պատերին կան տարբեր ֆերմենտներ, որոնց օգնությամբ իրականացվում է բարձր էներգիայի նյութի՝ ադենոզին տրիֆոսֆորական թթվի (ATP) սինթեզը։ Կախված բջջի ակտիվությունից և արտաքին ազդեցություններից՝ միտոքոնդրիումները կարող են շարժվել, փոխել իրենց չափերն ու ձևը։ Միտոքոնդրիումներում հայտնաբերվում են ռիբոսոմներ, ֆոսֆոլիպիդներ, ՌՆԹ և ԴՆԹ: ԴՆԹ-ի առկայությունը միտոքոնդրիում կապված է այս օրգանելների վերարտադրման ունակության հետ՝ բջիջների բաժանման ընթացքում սեղմում կամ բողբոջում առաջացնելով, ինչպես նաև որոշ միտոքոնդրիումային սպիտակուցների սինթեզ:

Լիզոսոմներ- փոքր օվալային գոյացություններ, որոնք սահմանափակված են թաղանթով և ցրված են ցիտոպլազմով մեկ: Հանդիպում է կենդանիների և բույսերի բոլոր բջիջներում։ Նրանք առաջանում են էնդոպլազմիկ ցանցի ընդարձակման մեջ և Գոլջիի համալիրում, այստեղ լցվում են հիդրոլիտիկ ֆերմենտներով, այնուհետև առանձնանում և մտնում են ցիտոպլազմա։ Նորմալ պայմաններում լիզոսոմները մարսում են մասնիկները, որոնք մտնում են բջիջ ֆագոցիտոզով և մահացող բջիջների օրգանելներով: Լիզոսոմի արտադրանքը լիզոսոմի մեմբրանի միջոցով արտազատվում է ցիտոպլազմա, որտեղ դրանք մտնում են նոր մոլեկուլների մեջ: Երբ լիզոսոմի թաղանթը պատռվում է, ֆերմենտները մտնում են ցիտոպլազմա: մարսում է դրա պարունակությունը՝ առաջացնելով բջիջների մահ:
Պլաստիդներհայտնաբերվել է միայն բույսերի բջիջներում և հայտնաբերվել կանաչ բույսերի մեծ մասում: Օրգանական նյութերը սինթեզվում և կուտակվում են պլաստիդներում։ Գոյություն ունեն պլաստիդների երեք տեսակ՝ քլորոպլաստներ, քրոմոպլաստներ և լեյկոպլաստներ։

Քլորոպլաստներ -կանաչ պլաստիդներ, որոնք պարունակում են կանաչ պիգմենտ քլորոֆիլ: Հանդիպում են տերևներում, երիտասարդ ցողուններում և չհասունացած պտուղներում։ Քլորոպլաստները շրջապատված են կրկնակի թաղանթով։ Բարձրագույն բույսերում քլորոպլաստների ներքին մասը լցված է կիսահեղուկ նյութով, որի մեջ թիթեղները դրված են միմյանց զուգահեռ։ Թիթեղների զույգ թաղանթները միաձուլվում են՝ ձևավորելով քլորոֆիլ պարունակող կույտեր: Բարձրագույն բույսերի քլորոպլաստների յուրաքանչյուր կույտում փոխարինվում են սպիտակուցի մոլեկուլների և լիպիդային մոլեկուլների շերտերը, և նրանց միջև տեղակայված են քլորոֆիլի մոլեկուլները: Այս շերտավոր կառուցվածքը ապահովում է առավելագույն ազատ մակերեսներ և հեշտացնում է էներգիայի գրավումն ու փոխանցումը ֆոտոսինթեզի ընթացքում:
Քրոմոպլաստներ -բուսական պիգմենտներ պարունակող պլաստիդներ (կարմիր կամ շագանակագույն, դեղին, նարնջագույն): Դրանք կենտրոնացած են բույսերի ծաղիկների, ցողունների, մրգերի և տերևների բջիջների ցիտոպլազմայում և տալիս նրանց համապատասխան գույն։ Քրոմոպլաստները առաջանում են լեյկոպլաստներից կամ քլորոպլաստներից՝ պիգմենտների կուտակման արդյունքում։ կարոտինոիդներ.

Լեյկոպլաստներ - անգույնպլաստիդներ, որոնք տեղակայված են բույսերի չգունավոր մասերում՝ ցողուններում, արմատներում, լամպերում և այլն: Օսլայի հատիկները կուտակվում են որոշ բջիջների լեյկոպլաստներում, իսկ յուղերն ու սպիտակուցները՝ այլ բջիջների լեյկոպլաստներում:

Բոլոր պլաստիդներն առաջանում են իրենց նախորդներից՝ պրոպլաստիդներից։ Նրանք բացահայտեցին ԴՆԹ, որը վերահսկում է այս օրգանելների վերարտադրությունը:

Բջջային կենտրոն,կամ ցենտրոսոմ, կարևոր դեր է խաղում բջիջների բաժանման մեջ և բաղկացած է երկու ցենտրիոլներից . Այն հանդիպում է բոլոր կենդանիների և բույսերի բջիջներում, բացառությամբ ծաղկող սնկերի, ստորին սնկերի և որոշ նախակենդանիների։ Բաժանվող բջիջներում ցենտրիոլները մասնակցում են բաժանման լիսեռի ձևավորմանը և գտնվում են նրա բևեռներում։ Բաժանվող բջջում բջջի կենտրոնն առաջինն է բաժանվում, և միևնույն ժամանակ ձևավորվում է ախրոմատինային ողորկ, որը կողմնորոշում է քրոմոսոմները, երբ դրանք շեղվում են դեպի բևեռները։ Մեկ ցենտրիոլ թողնում է դուստր բջիջներից յուրաքանչյուրը:
Բուսական և կենդանական շատ բջիջներ ունեն հատուկ նշանակության օրգանոիդներ: թարթիչ,շարժման գործառույթի կատարում (սիլիատներ, շնչուղիների բջիջներ), դրոշակ(նախակենդանիների միաբջիջ, արական վերարտադրողական բջիջներ կենդանիների և բույսերի մեջ և այլն):

Ներառումներ -ժամանակավոր տարրեր, որոնք առաջանում են բջիջում իր կյանքի որոշակի փուլում՝ սինթետիկ ֆունկցիայի արդյունքում։ Դրանք կամ օգտագործվում են, կամ հեռացվում են բջիջից: Ներառությունները նաև պահուստային սննդանյութեր են. բույսերի բջիջներում՝ օսլա, ճարպի կաթիլներ, սպիտակուցներ, եթերայուղեր, բազմաթիվ օրգանական թթուներ, օրգանական և անօրգանական թթուների աղեր; կենդանական բջիջներում - գլիկոգեն (լյարդի բջիջներում և մկաններում), ճարպի կաթիլներ (ենթամաշկային հյուսվածքում); Որոշ ներդիրներ բջիջներում կուտակվում են որպես թափոններ՝ բյուրեղների, գունանյութերի և այլնի տեսքով։

Վակուոլներ -դրանք թաղանթով սահմանափակված խոռոչներ են. լավ արտահայտված է բույսերի բջիջներում և առկա է նախակենդանիներում: Դրանք առաջանում են էնդոպլազմիկ ցանցի տարբեր հատվածներում։ Եվ աստիճանաբար առանձնանում են դրանից։ Վակուոլները պահպանում են տուրգորային ճնշումը, դրանցում կենտրոնացած է բջջային կամ վակուոլային հյութ, որի մոլեկուլները որոշում են դրա օսմոտիկ կոնցենտրացիան։ Ենթադրվում է, որ սինթեզի սկզբնական արգասիքները՝ լուծվող ածխաջրերը, սպիտակուցները, պեկտինները և այլն, կուտակվում են էնդոպլազմային ցանցի ցիստեռններում։ Այս կլաստերները ներկայացնում են ապագա վակուոլների հիմնական տարրերը:
Բջջային կմախք . Էուկարիոտիկ բջջի տարբերակիչ հատկանիշներից մեկը նրա ցիտոպլազմում կմախքի գոյացությունների զարգացումն է միկրոխողովակների և սպիտակուցային մանրաթելերի կապոցների տեսքով: Բջջային կմախքի տարրերը սերտորեն կապված են արտաքին ցիտոպլազմային թաղանթի և միջուկային թաղանթի հետ և ցիտոպլազմայում կազմում են բարդ հյուսվածքներ։ Ցիտոպլազմայի օժանդակ տարրերը որոշում են բջջի ձևը, ապահովում են ներբջջային կառուցվածքների շարժումը և ամբողջ բջջի շարժումը։

ՀիմնականԲջիջը մեծ դեր է խաղում նրա կյանքում, որի հեռացմամբ բջիջը դադարեցնում է իր գործառույթները և մահանում: Կենդանական բջիջների մեծ մասն ունի մեկ միջուկ, սակայն կան նաև բազմամիջուկային բջիջներ (մարդու լյարդ և մկաններ, սնկեր, թարթիչավորներ, կանաչ ջրիմուռներ)։ Կաթնասունների կարմիր արյան բջիջները զարգանում են միջուկ պարունակող պրեկուրսոր բջիջներից, սակայն հասուն արյան կարմիր բջիջները կորցնում են այն և երկար չեն ապրում։
Միջուկը շրջապատված է ծակոտիներով ներծծված կրկնակի թաղանթով, որի միջոցով սերտորեն կապված է էնդոպլազմային ցանցի և ցիտոպլազմայի ուղիների հետ։ Միջուկի ներսում է քրոմատին- քրոմոսոմների պարուրաձև հատվածներ. Բջիջների բաժանման ժամանակ դրանք վերածվում են ձողաձեւ կառուցվածքների, որոնք հստակ տեսանելի են լուսային մանրադիտակի տակ։ Քրոմոսոմները սպիտակուցների և ԴՆԹ-ի բարդ համալիրներ են, որոնք կոչվում են նուկլեոպրոտեին.

Միջուկի գործառույթներն են՝ կարգավորել բջջի բոլոր կենսական գործառույթները, որոնք նա իրականացնում է ժառանգական տեղեկատվության ԴՆԹ-ի և ՌՆԹ-ի նյութական կրիչների օգնությամբ։ Բջիջների բաժանմանը նախապատրաստվելիս ԴՆԹ-ն կրկնապատկվում է, միտոզի ժամանակ քրոմոսոմներն առանձնանում և փոխանցվում են դուստր բջիջներին՝ ապահովելով ժառանգական տեղեկատվության շարունակականությունը յուրաքանչյուր տեսակի օրգանիզմում:

Կարիոպլազմ - միջուկի հեղուկ փուլը, որում միջուկային կառուցվածքների թափոնները հայտնաբերված են լուծված վիճակում.

Նուկլեոլուս- միջուկի մեկուսացված, ամենախիտ հատվածը:

Միջուկը պարունակում է բարդ սպիտակուցներ և ՌՆԹ, կալիումի, մագնեզիումի, կալցիումի, երկաթի, ցինկի, ինչպես նաև ռիբոսոմների ազատ կամ կապված ֆոսֆատներ։ Միջուկը անհետանում է բջիջների բաժանման սկսվելուց առաջ և նորից ձևավորվում է բաժանման վերջին փուլում։

Այսպիսով, բջիջն ունի նուրբ և շատ բարդ կազմակերպվածություն։ Ցիտոպլազմային թաղանթների ընդարձակ ցանցը և օրգանելների կառուցվածքի թաղանթային սկզբունքը հնարավորություն են տալիս տարբերել բջջում միաժամանակ տեղի ունեցող բազմաթիվ քիմիական ռեակցիաները։ Ներբջջային գոյացություններից յուրաքանչյուրն ունի իր կառուցվածքը և հատուկ գործառույթը, բայց միայն դրանց փոխազդեցության շնորհիվ է հնարավոր բջջի ներդաշնակ գործունեությունը: Այս փոխազդեցության հիման վրա շրջակա միջավայրից նյութերը ներթափանցում են բջիջ, և թափոնները դուրս են բերվում դրանից դեպի արտաքին: միջավայր - այսպես է տեղի ունենում նյութափոխանակությունը: Բջջի կառուցվածքային կազմակերպման կատարելությունը կարող էր առաջանալ միայն երկարաժամկետ կենսաբանական էվոլյուցիայի արդյունքում, որի ընթացքում նրա կատարած գործառույթներն աստիճանաբար բարդացան։
Ամենապարզ միաբջիջ ձևերը ներկայացնում են և՛ բջիջը, և՛ օրգանիզմը՝ իր կյանքի բոլոր դրսևորումներով։ Բազմաբջիջ օրգանիզմներում բջիջները կազմում են միատարր խմբեր՝ հյուսվածքներ։ Իր հերթին, հյուսվածքները կազմում են օրգաններ, համակարգեր, և դրանց գործառույթները որոշվում են ամբողջ օրգանիզմի ընդհանուր կենսագործունեությամբ։

2. Պրոկարիոտիկ բջիջ.

Պրոկարիոտները ներառում են բակտերիաներ և կապույտ-կանաչ ջրիմուռներ (ցիանեա): Պրոկարիոտների ժառանգական ապարատը ներկայացված է մեկ շրջանաձև ԴՆԹ մոլեկուլով, որը կապեր չի ստեղծում սպիտակուցների հետ և պարունակում է յուրաքանչյուր գենի մեկ օրինակ՝ հապլոիդ օրգանիզմներ։ Ցիտոպլազմը պարունակում է մեծ քանակությամբ փոքր ռիբոսոմներ; ներքին թաղանթները բացակայում են կամ վատ արտահայտված են: Պլաստիկ նյութափոխանակության ֆերմենտները տեղակայված են ցրված: Գոլջիի ապարատը ներկայացված է առանձին վեզիկուլներով: Էներգետիկ նյութափոխանակության ֆերմենտային համակարգերը դասավորված են արտաքին ցիտոպլազմային մեմբրանի ներքին մակերեսին: Բջիջի արտաքին մասը շրջապատված է խիտ բջջային պատով: Շատ պրոկարիոտներ ունակ են սպորացման անբարենպաստ կենսապայմաններում. այս դեպքում ԴՆԹ պարունակող ցիտոպլազմայի մի փոքր հատվածը մեկուսացված է և շրջապատված հաստ բազմաշերտ պարկուճով: Սպորի ներսում նյութափոխանակության գործընթացները գործնականում դադարում են։ Բարենպաստ պայմանների ենթարկվելիս սպորը վերածվում է ակտիվ բջջային ձևի: Պրոկարիոտները բազմանում են պարզ բաժանման միջոցով:

Պրոկարիոտիկ բջիջների միջին չափը 5 միկրոն է։ Նրանք չունեն որևէ ներքին թաղանթ, բացի պլազմային թաղանթի ներխուժումից: Շերտեր չկան։ Բջջային միջուկի փոխարեն կա դրա համարժեքը (նուկլեոիդ), որը զուրկ է թաղանթից և բաղկացած է մեկ ԴՆԹ մոլեկուլից։ Բացի այդ, բակտերիաները կարող են պարունակել ԴՆԹ փոքրիկ պլազմիդների տեսքով, որոնք նման են էուկարիոտների արտամիջուկային ԴՆԹ-ին:
Ֆոտոսինթեզի ընդունակ պրոկարիոտ բջիջները (կապույտ-կանաչ ջրիմուռներ, կանաչ և մանուշակագույն բակտերիաներ) ունեն տարբեր կառուցվածքով խոշոր թաղանթային ինվագինացիաներ՝ թիլաոիդներ, որոնք իրենց ֆունկցիաներով համապատասխանում են էուկարիոտիկ պլաստիդներին։ Այս նույն թիլաոիդները կամ, անգույն բջիջներում, ավելի փոքր թաղանթային ներխուժումները (և երբեմն նույնիսկ հենց պլազմային թաղանթը) ֆունկցիոնալորեն փոխարինում են միտոքոնդրիային: Այլ, բարդ տարբերակված թաղանթային ինվագինացիաները կոչվում են մեզազոմներ; նրանց գործառույթը պարզ չէ.
Պրոկարիոտ բջջի միայն որոշ օրգանելներ են հոմոլոգ էուկարիոտների համապատասխան օրգանելներին։ Պրոկարիոտները բնութագրվում են մուրեյնի պարկի առկայությամբ՝ բջջային պատի մեխանիկորեն ուժեղ տարր։

Բույսերի, կենդանիների, բակտերիաների, սնկերի բջիջների համեմատական ​​բնութագրերը

Բակտերիաները էուկարիոտների հետ համեմատելիս միակ նմանությունը, որը կարելի է բացահայտել, բջջային պատի առկայությունն է, սակայն էուկարիոտիկ օրգանիզմների նմանություններն ու տարբերություններն ավելի մեծ ուշադրության են արժանի: Համեմատությունը պետք է սկսվի բույսերին, կենդանիներին և սնկերին բնորոշ բաղադրիչներից: Դրանք են՝ միջուկը, միտոքոնդրիումները, Գոլջիի ապարատը (համալիր), էնդոպլազմիկ ցանցը (կամ էնդոպլազմային ցանցը) և լիզոսոմները։ Դրանք բնորոշ են բոլոր օրգանիզմներին, ունեն նմանատիպ կառուցվածք և կատարում են նույն գործառույթները։ Այժմ մենք պետք է կենտրոնանանք տարբերությունների վրա: Բուսական բջիջը, ի տարբերություն կենդանական բջիջի, ունի բջջապատ, որը բաղկացած է ցելյուլոզից։ Բացի այդ, կան բույսերի բջիջներին բնորոշ օրգանելներ՝ պլաստիդներ և վակուոլներ։ Այս բաղադրիչների առկայությունը պայմանավորված է կմախքի բացակայության դեպքում բույսերի ձևը պահպանելու անհրաժեշտությամբ: Կան աճի բնութագրերի տարբերություններ: Բույսերի մոտ այն առաջանում է հիմնականում վակուոլների չափերի մեծացման և բջիջների երկարացման պատճառով, մինչդեռ կենդանիների մոտ նկատվում է ցիտոպլազմայի ծավալի ավելացում, իսկ վակուոլը իսպառ բացակայում է։ Պլաստիդները (քլորոպլաստներ, լեյկոպլաստներ, քրոմոպլաստներ) բնորոշ են հիմնականում բույսերին, քանի որ նրանց հիմնական խնդիրն է ապահովել սնուցման ավտոտրոֆ մեթոդ: Կենդանիները, ի տարբերություն բույսերի, ունեն մարսողական վակուոլներ, որոնք ապահովում են սնվելու հետերոտրոֆիկ մեթոդ: Սնկերը զբաղեցնում են հատուկ դիրք և նրանց բջիջները բնութագրվում են ինչպես բույսերին, այնպես էլ կենդանիներին բնորոշ հատկանիշներով։ Ինչպես կենդանիների սնկերը, նրանք ունեն սնուցման հետերոտրոֆ տեսակ, խիտին պարունակող բջջային պատ, իսկ հիմնական պահեստային նյութը գլիկոգենն է։ Միևնույն ժամանակ, նրանք, ինչպես և բույսերը, բնութագրվում են անսահմանափակ աճով, շարժվելու անկարողությամբ և սնվումով՝ կլանմամբ։

Երկրի վրա բոլոր կենդանի օրգանիզմները կազմված են բջիջներից։ Գոյություն ունեն երկու տեսակի բջիջներ՝ կախված դրանց կազմակերպվածությունից՝ էուկարիոտներ և պրոկարիոտներ։

Էուկարիոտներներկայացնում է կենդանի օրգանիզմների գերթագավորությունը: Հունարենից թարգմանված «էուկարիոտ» նշանակում է «միջուկ ունենալ»։ Համապատասխանաբար, այս օրգանիզմներն ունեն միջուկ, որտեղ կոդավորված է ողջ գենետիկական տեղեկատվությունը: Դրանք ներառում են սնկերը, բույսերը և կենդանիները:

Պրոկարիոտներ- Սրանք կենդանի օրգանիզմներ են, որոնց բջիջները միջուկ չունեն։ Պրոկարիոտների տիպիկ ներկայացուցիչներն են բակտերիաները և ցիանոբակտերիաները։

Առաջացման ժամանակը

Առաջին պրոկարիոտները առաջացել են մոտավորապես 3,5 միլիարդ տարի առաջ, ինչը 2,4 միլիարդ տարի անց նշանավորեց էուկարիոտային բջիջների զարգացման սկիզբը:

Չափը

Էուկարիոտներն ու պրոկարիոտները չափերով մեծապես տարբերվում են միմյանցից։ Այսպիսով, էուկարիոտիկ բջջի տրամագիծը 0,01-0,1 մմ է, իսկ պրոկարիոտինը` 0,0005-0,01 մմ: Էուկարիոտի ծավալը մոտ 10000 անգամ ավելի մեծ է, քան պրոկարիոտինը։

ԴՆԹ

Պրոկարիոտներն ունեն շրջանաձև ԴՆԹ, որը գտնվում է նուկլեոիդում։ Բջջային այս շրջանը ցիտոպլազմայի մնացած հատվածից առանձնացված է թաղանթով։ ԴՆԹ-ն որևէ կերպ կապված չէ ՌՆԹ-ի և սպիտակուցների հետ, չկան քրոմոսոմներ:

Էուկարիոտ բջիջների ԴՆԹ-ն գծային է և գտնվում է միջուկում, որը պարունակում է քրոմոսոմներ։

Էուկարիոտների և պրոկարիոտների բջիջների բաժանում

Պրոկարիոտները վերարտադրվում են հիմնականում պարզ տրոհման միջոցով, մինչդեռ էուկարիոտները բաժանվում են միտոզով, մեյոզի կամ այս երկուսի համակցությամբ։

Օրգանելներ

Էվկարիոտային բջիջներն ունեն օրգանելներ, որոնք բնութագրվում են իրենց գենետիկ ապարատի առկայությամբ՝ միտոքոնդրիաներ և պլաստիդներ։ Նրանք շրջապատված են թաղանթով և ունեն բաժանման միջոցով վերարտադրվելու հատկություն։

Օրգանելները հանդիպում են նաև պրոկարիոտային բջիջներում, բայց ավելի փոքր քանակությամբ և չսահմանափակված թաղանթով։

Ֆագոցիտոզ

Էուկարիոտները, ի տարբերություն պրոկարիոտների, օժտված են պինդ մասնիկները մարսելու հատկությամբ՝ դրանք փակելով թաղանթային վեզիկուլում։ Կարծիք կա, որ այս հատկանիշն առաջացել է ի պատասխան պրոկարիոտից մի քանի անգամ ավելի մեծ բջիջի լիարժեք սնուցման անհրաժեշտության։ Էուկարիոտների մոտ ֆագոցիտոզի առկայության հետևանք էր առաջին գիշատիչների հայտնվելը:

Շարժիչային սարքեր

Էուկարիոտական ​​դրոշակները բավականին բարդ կառուցվածք ունեն։ Դրանք բարակ բջջային պրոեկցիաներ են, որոնք շրջապատված են թաղանթի երեք շերտերով, որոնք պարունակում են 9 զույգ միկրոխողովակներ ծայրամասում և երկուսը կենտրոնում: Նրանք ունեն մինչև 0,1 միլիմետր հաստություն և ընդունակ են թեքվել ամբողջ երկարությամբ։ Դրոշակներից բացի, էուկարիոտներին բնորոշ է թարթիչի առկայությունը։ Նրանք կառուցվածքով նույնական են դրոշակներին, տարբերվում են միայն չափերով։ Թարթիչների երկարությունը 0,01 միլիմետրից ոչ ավելի է։

Որոշ պրոկարիոտներ ունեն նաև դրոշակներ, սակայն դրանք շատ բարակ են՝ մոտ 20 նանոմետր տրամագծով: Նրանք պասիվորեն պտտվող խոռոչ սպիտակուցային թելեր են:

Եզրակացությունների կայք

1. Էուկարիոտները հիմնականում բազմաբջիջ օրգանիզմներ են, որոնք բազմանում են: Պրոկարիոտները միաբջիջ են և բազմանում են երկու մասի բաժանվելով։
2. Պրոկարիոտային ԴՆԹ-ն ազատ է ցիտոպլազմայում և ունի օղակի ձև։ Էուկարիոտներն ունեն միջուկ, որտեղ գտնվում է գծային ԴՆԹ:
3. Էուկարիոտային բջջի չափը զգալիորեն գերազանցում է պրոկարիոտ բջջի չափը, մինչդեռ էուկարիոտներին բնորոշ է ֆագոցիտոզը, որը նպաստում է բջջի բավարար սնուցմանը։

Երկրի վրա գոյություն ունեն միայն երկու տեսակի օրգանիզմներ՝ էուկարիոտներ և պրոկարիոտներ: Նրանք մեծապես տարբերվում են իրենց կառուցվածքով, ծագմամբ և էվոլյուցիոն զարգացմամբ, ինչը մանրամասն կքննարկվի ստորև:

հետ շփման մեջ

Պրոկարիոտիկ բջիջի նշաններ

Պրոկարիոտները կոչվում են նաև նախամիջուկային։ Պրոկարիոտ բջիջը չունի թաղանթային թաղանթ ունեցող այլ օրգանելներ (էնդոպլազմային ցանց, Գոլջիի բարդույթ)։

Դրանց բնորոշ են նաև հետևյալները.

1. առանց կեղևի և սպիտակուցների հետ կապեր չի ստեղծում։ Տեղեկատվությունը փոխանցվում և կարդացվում է շարունակաբար:
2. Բոլոր պրոկարիոտները հապլոիդ օրգանիզմներ են։
3. Ֆերմենտները գտնվում են ազատ վիճակում (ցրված)։
4. Նրանք ունեն անբարենպաստ պայմաններում սպորներ առաջացնելու հատկություն։
5. Պլազմիդների առկայությունը՝ ԴՆԹ-ի փոքր արտաքրոմոսոմային մոլեկուլներ: Նրանց գործառույթը գենետիկ տեղեկատվության փոխանցումն է, մեծացնում է դիմադրողականությունը բազմաթիվ ագրեսիվ գործոնների նկատմամբ:
6. Դրոշակների և պիլիների առկայությունը՝ շարժման համար անհրաժեշտ արտաքին սպիտակուցային գոյացություններ։
7. Գազի վակուոլները խոռոչներ են: Դրանց շնորհիվ մարմինը կարողանում է շարժվել ջրի սյունակում։
8. Պրոկարիոտների (մասնավորապես բակտերիաների) բջջային պատը կազմված է մուրեինից։
9. Պրոկարիոտներում էներգիա ստանալու հիմնական եղանակներն են քիմիա և ֆոտոսինթեզը։

Դրանք ներառում են բակտերիաներ և արխեաներ: Պրոկարիոտների օրինակներ՝ սպիրոխետներ, պրոտեոբակտերիաներ, ցիանոբակտերիաներ, կրենարկեոտներ։

Ուշադրություն.Չնայած այն հանգամանքին, որ պրոկարիոտները չունեն միջուկ, նրանք ունեն դրա համարժեքը՝ նուկլեոիդ (դՆԹ-ի շրջանաձև մոլեկուլ՝ առանց պատյանների), և ազատ ԴՆԹ՝ պլազմիդների տեսքով։

Պրոկարիոտիկ բջիջի կառուցվածքը

Բակտերիաներ

Այս թագավորության ներկայացուցիչները Երկրի ամենահին բնակիչներից են և ծայրահեղ պայմաններում գոյատևման բարձր մակարդակ ունեն։

Կան գրամ դրական և գրամ-բացասական բակտերիաներ։ Նրանց հիմնական տարբերությունը բջջային թաղանթի կառուցվածքում է: Գրամ-դրականը ունեն ավելի հաստ թաղանթ, մինչև 80%-ը բաղկացած է մուրեյնային հիմքից, ինչպես նաև պոլիսախարիդներից և պոլիպեպտիդներից։ Գրամով ներկվելիս տալիս են մանուշակագույն երանգ։ Այս բակտերիաների մեծ մասը պաթոգեններ են: Գրամ-բացասականներն ունեն ավելի բարակ պատ, որը թաղանթից բաժանված է պերիպլազմային տարածությամբ։ Այնուամենայնիվ, նման կեղևը ուժեղացել է և շատ ավելի դիմացկուն է հակամարմինների ազդեցությանը:

Բնության մեջ բակտերիաները շատ կարևոր դեր են խաղում.

1. Ցիանոբակտերիաները (կապույտ-կանաչ ջրիմուռները) օգնում են պահպանել թթվածնի անհրաժեշտ մակարդակը մթնոլորտում: Նրանք կազմում են Երկրի վրա ամբողջ O2-ի կեսից ավելին:
2. Նրանք նպաստում են օրգանական մնացորդների քայքայմանը, դրանով իսկ մասնակցում են բոլոր նյութերի ցիկլին և մասնակցում հողի ձևավորմանը։
3. Ազոտի ամրագրիչներ լոբազգիների արմատների վրա:
4. Նրանք մաքրում են ջուրը թափոններից, օրինակ՝ մետաղագործական արդյունաբերությունից։
5. Դրանք կենդանի օրգանիզմների միկրոֆլորայի մի մասն են, որոնք օգնում են առավելագույնի հասցնել սննդանյութերի կլանումը:
6. Օգտագործվում է սննդի արդյունաբերության մեջ խմորման համար:Այսպես են արտադրվում պանիրները, կաթնաշոռը, ալկոհոլը, խմորը:

Ուշադրություն.Բացի իրենց դրական նշանակությունից, բակտերիաները նույնպես բացասական դեր են խաղում։ Նրանցից շատերը մահացու հիվանդություններ են առաջացնում, ինչպիսիք են խոլերան, որովայնային տիֆը, սիֆիլիսը և տուբերկուլյոզը։

Բակտերիաներ

Արխեա

Նախկինում դրանք բակտերիաների հետ համատեղվել են Դրոբյանոկի միասնական թագավորության մեջ: Այնուամենայնիվ, ժամանակի ընթացքում պարզ դարձավ, որ արխեաներն ունեն էվոլյուցիայի իրենց անհատական ​​ուղին և իրենց կենսաքիմիական կազմով և նյութափոխանակությամբ շատ են տարբերվում այլ միկրոօրգանիզմներից: Տարբերում է մինչև 5 տեսակ, առավել ուսումնասիրված են էվրիարխեոտան և կրենարխեոտան։ Արքեայի առանձնահատկություններն են.

• նրանցից շատերը քիմիաավտոտրոֆներ են. նրանք օրգանական նյութեր են սինթեզում ածխածնի երկօքսիդից, շաքարից, ամոնիակից, մետաղական իոններից և ջրածնից.
• առանցքային դեր խաղալ ազոտի և ածխածնի ցիկլի մեջ.
• մասնակցել մարդկանց և շատ որոճողների մարսողությանը.
• ունեն ավելի կայուն և դիմացկուն թաղանթ՝ գլիցերին-եթեր լիպիդներում եթերային կապերի առկայության պատճառով։ Սա թույլ է տալիս արխեային ապրել բարձր ալկալային կամ թթվային միջավայրերում, ինչպես նաև բարձր ջերմաստիճաններում;
• բջջային պատը, ի տարբերություն բակտերիաների, չի պարունակում պեպտիդոգլիկան և բաղկացած է պսևդոմուրեինից։

Էուկարիոտների կառուցվածքը

Էուկարիոտները օրգանիզմների գերթագավորություն են, որոնց բջիջները պարունակում են միջուկ։ Բացի արխեներից և բակտերիաներից, Երկրի վրա բոլոր կենդանի էակները էուկարիոտներ են (օրինակ՝ բույսերը, նախակենդանիները, կենդանիները): Բջիջները կարող են մեծապես տարբերվել իրենց ձևով, կառուցվածքով, չափերով և գործառույթներով: Չնայած դրան, նրանք նման են կյանքի հիմունքների, նյութափոխանակության, աճի, զարգացման, գրգռելու ունակության և փոփոխականության:

Էուկարիոտիկ բջիջները կարող են լինել հարյուրավոր կամ հազարավոր անգամ ավելի մեծ, քան պրոկարիոտային բջիջները։ Դրանք ներառում են միջուկը և ցիտոպլազմը՝ բազմաթիվ թաղանթային և ոչ թաղանթային օրգանելներով։Թաղանթայիններն են՝ էնդոպլազմիկ ցանցը, լիզոսոմները, Գոլջիի կոմպլեքսը, միտոքոնդրիաները: Ոչ թաղանթային՝ ռիբոսոմներ, բջջային կենտրոն, միկրոխողովակներ, միկրոթելեր։

Էուկարիոտների կառուցվածքը

Եկեք համեմատենք տարբեր թագավորությունների էուկարիոտ բջիջները:

Էուկարիոտների գերթագավորությունը ներառում է հետևյալ թագավորությունները.

• նախակենդանիներ. Հետերոտրոֆներ, որոշները, որոնք ունակ են ֆոտոսինթեզի (ջրիմուռներ): Նրանք բազմանում են անսեռ, սեռական և պարզ ձևով՝ երկու մասի։ Շատերը չունեն բջջային պատ;
• բույսեր. Նրանք արտադրողներ են, էներգիա ստանալու հիմնական եղանակը ֆոտոսինթեզն է։ Բույսերի մեծ մասը անշարժ են և բազմանում են անսեռ, սեռական և վեգետատիվ ճանապարհով։ Բջջային պատը պատրաստված է ցելյուլոզից;
• սունկ. Բազմաբջիջ. Կան ավելի ցածր և ավելի բարձր: Նրանք հետերոտրոֆ օրգանիզմներ են և չեն կարող ինքնուրույն շարժվել։ Բազմանում են անսեռ, սեռական և վեգետատիվ ճանապարհով։ Նրանք պահում են գլիկոգեն և ունեն խիտից պատրաստված ամուր բջջային պատ;
• կենդանիներ. Գոյություն ունի 10 տեսակ՝ սպունգեր, որդեր, հոդվածոտանիներ, էխինոդերմներ, ակորդատներ և այլն։ Հետերոտրոֆ օրգանիզմներ են։ Կարող է ինքնուրույն շարժվել: Պահպանման հիմնական նյութը գլիկոգենն է։ Բջջային պատը կազմված է քիտինից, ինչպես սնկերի մոտ։ Բազմացման հիմնական մեթոդը սեռական է։

Աղյուսակ. Բուսական և կենդանական բջիջների համեմատական ​​բնութագրերը

Կառուցվածք	բուսական բջիջ	կենդանական բջիջ
Բջջային պատը	Ցելյուլոզա	Բաղկացած է գլիկոկալիքսից՝ սպիտակուցների, ածխաջրերի և լիպիդների բարակ շերտից։
Հիմնական գտնվելու վայրը	Գտնվում է պատին ավելի մոտ	Գտնվում է կենտրոնական մասում
Բջջային կենտրոն	Բացառապես ստորին ջրիմուռներում	Ներկա
Վակուոլներ	Պարունակում է բջջային հյութ	Կծկվող և մարսողական:
Պահեստային նյութ	Օսլա	Գլիկոգեն
Պլաստիդներ	Երեք տեսակ՝ քլորոպլաստներ, քրոմոպլաստներ, լեյկոպլաստներ	Ոչ ոք
Սնուցում	Ավտոտրոֆիկ	Հետերոտրոֆիկ

Պրոկարիոտների և էուկարիոտների համեմատություն

Պրոկարիոտ և էուկարիոտ բջիջների կառուցվածքային առանձնահատկությունները նշանակալի են, սակայն հիմնական տարբերություններից մեկը վերաբերում է գենետիկական նյութի պահպանմանը և էներգիա ստանալու եղանակին։

Պրոկարիոտներն ու էուկարիոտները տարբեր կերպ են ֆոտոսինթեզում: Պրոկարիոտների մոտ այս գործընթացը տեղի է ունենում թաղանթային ելքերի (քրոմատոֆորների) վրա՝ դասավորված առանձին կույտերով։ Բակտերիաները չունեն ֆտորային ֆոտոհամակարգ, ուստի նրանք չեն արտադրում թթվածին, ի տարբերություն կապույտ-կանաչ ջրիմուռների, որոնք այն արտադրում են ֆոտոլիզի ժամանակ։ Պրոկարիոտներում ջրածնի աղբյուրներն են ջրածնի սուլֆիդը, H2, տարբեր օրգանական նյութեր և ջուր։ Հիմնական պիգմենտներն են բակտերիոքլորոֆիլը (բակտերիաներում), քլորոֆիլը և ֆիկոբիլինները (ցիանոբակտերիաներում)։

Բոլոր էուկարիոտներից միայն բույսերն են ունակ ֆոտոսինթեզի։Ունեն հատուկ գոյացություններ՝ քլորոպլաստներ, պարունակող թաղանթներ՝ դասավորված գրանայի կամ լամելայի մեջ։ Ֆոտոսհամակարգ II-ի առկայությունը թույլ է տալիս թթվածին արտազատել մթնոլորտ ջրի ֆոտոլիզի գործընթացում։ Ջրածնի մոլեկուլների միակ աղբյուրը ջուրն է։ Հիմնական պիգմենտը քլորոֆիլն է, իսկ ֆիկոբիլինները առկա են միայն կարմիր ջրիմուռներում։

Պրոկարիոտների և էուկարիոտների հիմնական տարբերություններն ու բնորոշ հատկանիշները ներկայացված են ստորև բերված աղյուսակում:

Աղյուսակ. Պրոկարիոտների և էուկարիոտների նմանություններն ու տարբերությունները

Համեմատություն	Պրոկարիոտներ	Էուկարիոտներ
Արտաքին տեսքի ժամանակը	Ավելի քան 3,5 միլիարդ տարի	Մոտ 1,2 միլիարդ տարի
Բջիջների չափսերը	Մինչև 10 մկմ	10-ից մինչև 100 մկմ
Պարկուճ	Ուտել։ Կատարում է պաշտպանիչ գործառույթ: Կապված բջջային պատի հետ	Բացակայում է
Պլազմային թաղանթ	Ուտել	Ուտել
Բջջային պատը	Կազմված է պեկտինից կամ մուրեինից	Այո, բացի կենդանիներից
Քրոմոսոմներ	Փոխարենը կա շրջանաձև ԴՆԹ: Թարգմանությունը և արտագրումը կատարվում են ցիտոպլազմայում։	Գծային ԴՆԹ մոլեկուլներ. Թարգմանությունը կատարվում է ցիտոպլազմայում, իսկ տրանսկրիպցիան՝ միջուկում։
Ռիբոսոմներ	Փոքր 70S տիպ. Գտնվում է ցիտոպլազմում:	Խոշոր 80S տիպի, կարող է միանալ էնդոպլազմիկ ցանցին և տեղակայվել պլաստիդներում և միտոքոնդրիումներում:
Թաղանթապատ օրգանոիդ	Ոչ ոք. Կան թաղանթային ելքեր՝ մեզոսոմներ	Կան՝ միտոքոնդրիաներ, Գոլգի համալիր, բջջային կենտրոն, Է.Ռ
Ցիտոպլազմ	Ուտել	Ուտել
	Ոչ ոք	Ուտել
Վակուոլներ	Գազ (աերոզոմներ)	Ուտել
Քլորոպլաստներ	Ոչ ոք. Ֆոտոսինթեզը տեղի է ունենում բակտերիոքլորոֆիլների մեջ	Առկա է միայն բույսերում
Պլազմիդներ	Ուտել	Ոչ ոք
Հիմնական	Բացակայում է	Ուտել
Միկրոֆիլամենտներ և միկրոխողովակներ:	Ոչ ոք	Ուտել
Բաժանման մեթոդներ	Կծկում, բողբոջում, խոնարհում	Միտոզ, մեյոզ
Փոխազդեցություն կամ շփումներ	Ոչ ոք	Plasmodesmata, desmosomes կամ septa
Բջիջների սնուցման տեսակները	Ֆոտոավտոտրոֆիկ, ֆոտոհետերոտրոֆիկ, քիմոավտոտրոֆիկ, քիմոհետերոտրոֆիկ	Ֆոտոտրոֆիկ (բույսերում) էնդոցիտոզ և ֆագոցիտոզ (մյուսների մոտ)

Տարբերությունները պրոկարիոտների և էուկարիոտների միջև

Նմանություններ և տարբերություններ պրոկարիոտ և էուկարիոտ բջիջների միջև

Եզրակացություն

Պրոկարիոտների և էուկարիոտների օրգանիզմների համեմատությունը բավականին աշխատատար գործընթաց է, որը պահանջում է հաշվի առնել բազմաթիվ նրբերանգներ: Նրանք շատ ընդհանրություններ ունեն միմյանց հետ կառուցվածքի, ընթացիկ գործընթացների և բոլոր կենդանի էակների հատկությունների առումով: Տարբերությունները կայանում են կատարվող գործառույթների, սնուցման մեթոդների և ներքին կազմակերպման մեջ: Յուրաքանչյուր ոք, ով հետաքրքրված է այս թեմայով, կարող է օգտագործել այս տեղեկությունը:

Բոլոր կենդանի օրգանիզմները կարելի է դասակարգել երկու խմբերից մեկի (պրոկարիոտներ կամ էուկարիոտներ)՝ կախված իրենց բջիջների հիմնական կառուցվածքից։ Պրոկարիոտները կենդանի օրգանիզմներ են, որոնք բաղկացած են բջիջներից, որոնք չունեն բջջային միջուկ և թաղանթային օրգանելներ։ Էուկարիոտները կենդանի օրգանիզմներ են, որոնք պարունակում են միջուկ և թաղանթային օրգանելներ։

Բջիջը կյանքի և կենդանի էակների մեր ժամանակակից սահմանման հիմնարար բաղադրիչն է: Բջիջները դիտվում են որպես կյանքի հիմնական շինանյութեր և օգտագործվում են որոշելու, թե ինչ է նշանակում լինել «կենդանի»:

Դիտարկենք կյանքի մեկ սահմանումը. «Կենդանի էակները քիմիական կազմակերպություններ են, որոնք կազմված են բջիջներից և կարող են վերարտադրվել» (Keaton, 1986): Այս սահմանումը հիմնված է երկու տեսության վրա՝ բջջային տեսության և կենսագենեզի տեսության: առաջին անգամ առաջարկվել է 1830-ականների վերջին գերմանացի գիտնականներ Մաթիաս Յակոբ Շլայդենի և Թեոդոր Շվանի կողմից։ Նրանք պնդում էին, որ բոլոր կենդանի էակները կազմված են բջիջներից: Բիոգենեզի տեսությունը, որն առաջարկել է Ռուդոլֆ Վիրխովը 1858 թվականին, ասում է, որ բոլոր կենդանի բջիջները առաջանում են գոյություն ունեցող (կենդանի) բջիջներից և չեն կարող ինքնաբերաբար առաջանալ ոչ կենդանի նյութից։

Բջիջների բաղադրիչները պարփակված են թաղանթում, որը ծառայում է որպես խոչընդոտ արտաքին աշխարհի և բջջի ներքին բաղադրիչների միջև։ Բջջային թաղանթը ընտրովի պատնեշ է, ինչը նշանակում է, որ այն թույլ է տալիս որոշակի քիմիական նյութերի միջով անցնել՝ պահպանելով բջջային ֆունկցիայի համար անհրաժեշտ հավասարակշռությունը:

Բջջային թաղանթը կարգավորում է քիմիական նյութերի շարժումը բջիջից բջիջ հետևյալ եղանակներով.

• դիֆուզիոն (նյութի մոլեկուլների կոնցենտրացիան նվազագույնի հասցնելու միտումը, այսինքն՝ մոլեկուլների շարժումը ավելի բարձր կոնցենտրացիայի տարածքից դեպի ավելի ցածր տարածք, մինչև կոնցենտրացիան հավասարվի);
• osmosis (լուծիչի մոլեկուլների շարժումը մասամբ թափանցելի թաղանթով, որպեսզի հավասարեցվի լուծված նյութի կոնցենտրացիան, որն ի վիճակի չէ շարժվել թաղանթով);
• ընտրովի տրանսպորտ (մեմբրանային ալիքների և պոմպերի օգտագործմամբ):

Պրոկարիոտները օրգանիզմներ են, որոնք բաղկացած են բջիջներից, որոնք չունեն բջջային միջուկ կամ թաղանթով կապված որևէ օրգանել։ Սա նշանակում է, որ պրոկարիոտների գենետիկ նյութի ԴՆԹ-ն կապված չէ միջուկում։ Բացի այդ, պրոկարիոտների ԴՆԹ-ն ավելի քիչ կառուցվածք ունի, քան էուկարիոտինը: Պրոկարիոտների մոտ ԴՆԹ-ն մեկ շղթա է: Էուկարիոտական ​​ԴՆԹ-ն կազմակերպված է քրոմոսոմների։ Պրոկարիոտների մեծ մասը բաղկացած է միայն մեկ բջիջից (միաբջիջ), սակայն կան մի քանիսը, որոնք բազմաբջիջ են։ Գիտնականները պրոկարիոտներին բաժանում են երկու խմբի՝ և.

Տիպիկ պրոկարիոտ բջիջը ներառում է.

• պլազմային (բջջային) թաղանթ;
• ցիտոպլազմա;
• ռիբոսոմներ;
• flagella և pili;
• նուկլեոիդ;
• պլազմիդներ;

Էուկարիոտներ

Էուկարիոտները կենդանի օրգանիզմներ են, որոնց բջիջները պարունակում են միջուկ և թաղանթային օրգանելներ։ Էուկարիոտներում գենետիկական նյութը գտնվում է միջուկում, իսկ ԴՆԹ-ն կազմակերպվում է քրոմոսոմների։ Էուկարիոտիկ օրգանիզմները կարող են լինել միաբջիջ կամ բազմաբջիջ։ էուկարիոտներ են։ Էուկարիոտները ներառում են նաև բույսեր, սնկեր և նախակենդանիներ։

Տիպիկ էուկարիոտիկ բջիջը ներառում է.

• միջուկ;

Էուկարիոտիկ բջիջների ամենակարևոր, հիմնարար հատկանիշը կապված է բջջում գենետիկական ապարատի տեղակայման հետ։ Բոլոր էուկարիոտների գենետիկական ապարատը գտնվում է միջուկում և պաշտպանված է միջուկային ծրարով (հունարեն «էուկարիոտ» նշանակում է միջուկ ունենալ)։ Էուկարիոտների ԴՆԹ-ն գծային է (պրոկարիոտների մոտ ԴՆԹ-ն շրջանաձև է և գտնվում է բջջի հատուկ շրջանում՝ նուկլեոիդում, որը թաղանթով առանձնացված չէ մնացած ցիտոպլազմայից)։ Այն կապված է հիստոնային սպիտակուցների և այլ քրոմոսոմային սպիտակուցների հետ, որոնք բակտերիաները չունեն:

Էուկարիոտների կյանքի ցիկլում սովորաբար լինում են երկու միջուկային փուլեր (հապլոֆազ և դիպլոֆազ)։ Առաջին փուլը բնութագրվում է քրոմոսոմների հապլոիդ (մեկ) բազմությամբ, այնուհետև, միաձուլվելով, երկու հապլոիդ բջիջները (կամ երկու միջուկները) ձևավորում են դիպլոիդ բջիջ (միջուկ), որը պարունակում է քրոմոսոմների կրկնակի (դիպլոիդ) բազմություն։ Երբեմն հաջորդ բաժանման ժամանակ, իսկ ավելի հաճախ՝ մի քանի բաժանումից հետո բջիջը կրկին դառնում է հապլոիդ։ Նման կյանքի ցիկլը և, առհասարակ, դիպլոիդությունը բնորոշ չէ պրոկարիոտներին։

Երրորդ, թերևս ամենահետաքրքիր տարբերությունը, էուկարիոտիկ բջիջներում հատուկ օրգանելների առկայությունն է, որոնք ունեն իրենց գենետիկական ապարատը, բազմանում են բաժանման միջոցով և շրջապատված են թաղանթով։ Այս օրգանելները միտոքոնդրիաներ և պլաստիդներ են: Իրենց կառուցվածքով և կենսագործունեությամբ նրանք զարմանալիորեն նման են բակտերիաներին: Այս հանգամանքը դրդել է ժամանակակից գիտնականներին կարծելու, որ նման օրգանիզմները բակտերիաների ժառանգներ են, որոնք սիմբիոտիկ հարաբերությունների մեջ են մտել էուկարիոտների հետ։ Պրոկարիոտներին բնորոշ է փոքր քանակությամբ օրգանելներ, և նրանցից ոչ մեկը շրջապատված չէ կրկնակի թաղանթով։ Պրոկարիոտիկ բջիջները չունեն էնդոպլազմիկ ցանց, Գոլջիի ապարատ կամ լիզոսոմներ։

Պրոկարիոտների և էուկարիոտների միջև մեկ այլ կարևոր տարբերություն էվկարիոտների մեջ էնդոցիտոզի առկայությունն է, ներառյալ բազմաթիվ խմբերի ֆագոցիտոզը: Ֆագոցիտոզը (բառացիորեն «սնվում է բջիջով») էուկարիոտ բջիջների կարողությունն է՝ գրավելու, թաղանթային վեզիկուլում փակելու և պինդ մասնիկների լայն տեսականի մարսելու ունակությունը։ Այս պրոցեսն ապահովում է օրգանիզմում կարևոր պաշտպանիչ ֆունկցիա։ Այն առաջին անգամ հայտնաբերվել է Ի.Ի.Մեխնիկովի կողմից ծովաստղերի մեջ: Էուկարիոտների մոտ ֆագոցիտոզի առաջացումը, ամենայն հավանականությամբ, կապված է միջին չափի հետ (չափերի տարբերությունների մասին ավելին գրված է ստորև): Պրոկարիոտային բջիջների չափերը անհամաչափ ավելի փոքր են, և, հետևաբար, էուկարիոտների էվոլյուցիոն զարգացման գործընթացում նրանք օրգանիզմին մեծ քանակությամբ սնունդ մատակարարելու խնդիր են ունեցել։ Արդյունքում էուկարիոտների մեջ հայտնվում են առաջին իրական, շարժական գիշատիչները։

Բակտերիաների մեծամասնությունն ունի բջջային պատ, որը տարբերվում է էուկարիոտից (ոչ բոլոր էուկարիոտներն ունեն այն): Պրոկարիոտների մոտ այն կայուն կառուցվածք է, որը հիմնականում բաղկացած է մուրեյնից (արխեայում՝ պսեւդոմուրեյն)։ Մուրեյնի կառուցվածքն այնպիսին է, որ յուրաքանչյուր բջիջ շրջապատված է հատուկ ցանցային պարկով, որը մեկ հսկայական մոլեկուլ է: Էուկարիոտներից շատ պրոտիստներ, սնկեր և բույսեր ունեն բջջային պատ: Սնկերի մոտ այն բաղկացած է քիտինից և գլյուկաններից, ստորին բույսերում՝ ցելյուլոզից և գլիկոպրոտեիններից, դիատոմները սինթեզում են բջջային պատը սիլիցիումային թթուներից, բարձր բույսերում՝ բջջանյութից, կիսելլյուլոզից և պեկտինից։ Ըստ երևույթին, ավելի մեծ էուկարիոտիկ բջիջների համար անհնար է դարձել մեկ մոլեկուլից ստեղծել բարձր ամրության բջջային պատ: Այս հանգամանքը կարող է ստիպել էուկարիոտներին բջջային պատի համար օգտագործել տարբեր նյութեր։ Մեկ այլ բացատրություն այն է, որ էուկարիոտների ընդհանուր նախահայրը կորցրել է իր բջջային պատը գիշատիչների անցման պատճառով, իսկ հետո կորել են նաև մուրեյնի սինթեզի համար պատասխանատու գեները։ Երբ որոշ էուկարիոտներ վերադարձան օսմոտրոֆիկ սնուցման, բջջային պատը նորից հայտնվեց, բայց այլ կենսաքիմիական հիմունքներով:

Բակտերիաների նյութափոխանակությունը նույնպես բազմազան է։ Ընդհանուր առմամբ, կան չորս տեսակի սնուցում, և բոլորը հանդիպում են բակտերիաների մեջ: Դրանք են՝ ֆոտոավտոտրոֆիկ, ֆոտոհետերոտրոֆիկ, քիմոավտոտրոֆիկ, քիմոհետերոտրոֆիկ (ֆոտոտրոֆ օգտագործում են արևի լույսի էներգիան, քիմոտրոֆը՝ քիմիական էներգիան)։ Էուկարիոտները կա՛մ իրենք են սինթեզում էներգիան արևի լույսից, կա՛մ օգտագործում են այս ծագման պատրաստի էներգիան: Դա կարող է պայմանավորված լինել էուկարիոտների շրջանում գիշատիչների առաջացմամբ, որոնց համար էներգիա սինթեզելու անհրաժեշտությունը վերացել է։

Մյուս տարբերությունը դրոշակի կառուցվածքն է: Բակտերիաներում դրանք բարակ են՝ ընդամենը 15-20 նմ տրամագծով: Սրանք սնամեջ թելեր են, որոնք պատրաստված են ֆլագելին սպիտակուցից: Էուկարիոտային դրոշակների կառուցվածքը շատ ավելի բարդ է։ Դրանք թաղանթով շրջապատված բջիջների աճ են և պարունակում են ինը զույգ ծայրամասային միկրոխողովակների և երկու միկրոխողովակների ցիտոկմախք (աքսոնեմ): Ի տարբերություն պտտվող պրոկարիոտային դրոշների, էուկարիոտիկ դրոշակները թեքվում են կամ պտտվում։ Օրգանիզմների երկու խմբերը, որոնք մենք դիտարկում ենք, ինչպես արդեն նշվեց, շատ տարբեր են իրենց միջին չափերով։ Պրոկարիոտային բջջի տրամագիծը սովորաբար կազմում է 0,5-10 միկրոն, մինչդեռ էուկարիոտների համար նույն ցուցանիշը կազմում է 10-100 միկրոն: Նման բջջի ծավալը 1000-10000 անգամ մեծ է պրոկարիոտ բջջի ծավալից։ Պրոկարիոտներն ունեն փոքր ռիբոսոմներ (70S տիպ): Էուկարիոտներն ունեն ավելի մեծ ռիբոսոմներ (80S տիպ):

Ըստ ամենայնի, այս խմբերի առաջացման ժամանակը նույնպես տարբերվում է։ Առաջին պրոկարիոտները առաջացել են էվոլյուցիայի ընթացքում մոտ 3,5 միլիարդ տարի առաջ, նրանցից մոտ 1,2 միլիարդ տարի առաջ առաջացել են էվկարիոտային օրգանիզմները: