Что такое эукариот? Ответ на этот вопрос заключается в особенностях строения клеток различных типов. Нюансы их организации мы и рассмотрим в нашей статье.

Особенности строения клеток

Клетки живых организмов классифицируют по разным признакам. Один из них - организация наследственного материала, заключенного в молекулах ДНК. Эукариоты - это организмы, в клетках которых находится оформленное ядро. Это двумембранная органелла, содержащая генетический материал. У прокариот данная структура отсутствует. К таким организмам относятся все виды бактерий и архей.

Строение прокариотических клеток

Отсутствие ядра не означает, что у прокариотических организмов нет наследственного материала. Он также закодирован в последовательности нуклеотидов. Однако располагается генетическая информация не в оформленном ядре, а представлена единственной кольцевой молекулой ДНК. Она называется плазмида. Такая молекула прикрепляется к внутренней поверхности плазматической мембраны. Клетки данного типа также лишены целого ряда определенных органелл. Прокариотические организмы характеризуются примитивностью, мелкими размерами и низким уровнем организации.

Что такое эукариот?

К этой многочисленной группе организмов относятся все представители растений, животных и грибов. Вирусы являются неклеточными формами жизни, поэтому в данной классификации не рассматриваются.

Прокариот представлен плазматической мембраной, а внутреннее содержимое - цитоплазмой. Это внутренняя полужидкая среда, которая выполняет опорную функцию, объединяет все структуры в единое целое. Для клеток прокариот также характерно наличие определенного ряда органоидов. Это комплекс Гольджи, эндоплпзматическая сеть, пластиды, лизосомы. Некоторые считают, что эукариоты - это организмы в клетках которых отсутствуют митохондрии. Но это совсем не так. Эти органеллы в клетках эукариот служат местом образования молекул АТФ-носителя энергии в клетке.

Эукариоты: примеры организмов

Эукариотами являются три Однако несмотря на общие черты, у их клеток есть существенные отличия. К примеру, растительные характеризуются содержанием специализированных органелл хлоропластов. Именно в них происходит сложный фотохимический процесс превращения неорганических веществ в глюкозу и кислород. Животные клетки таких структур не имеют. Они способны усваивать только готовые питательные вещества. Отличаются эти структуры и строением поверхностного аппарата. В животных клетках над плазматической мембраной находится гликокаликс. Он представляет собой вязкий поверхностный слой, сосотоящий из белков, липидов и углеводов. Для растений характерна Она располагается над плазматической стенка образована сложными углеводами целлюлозой и пектином, которые придают ей прочность и жесткость.

Что такое эукариот, который представлен группой грибов? Клетки этих удивительных организмов сочетают в себе черты строения как растений, так и животных. В состав их клеточной стенки входят углеводы целлюлоза и хитин. Однако их цитоплпзма не содержит хлоропластов, поэтому они, подобно клеткам животных, способны только к гетеротрофному способу питания.

Прогрессивные черты строения эукариот

Почему все эукариоты являются организмами, которые достигли высокого уровня развития и распространения по планете? Прежде всего, благодаря высокому уровню специализации их органелл. Кольцевая молекуда ДНК, которая содержится в клетках бактерий, обеспечивает самый простой способ их размножения - надвое. В результате данного процесса образуются точные генетические копии дочерних клеток. Размножение такого типа, безусловно, обеспечивает и обеспечивает достаточно быстрое воспроизведение подобных клеток. Однако о появлении новых признаков в ходе деления надвое и речи идти не может. А это означает, что к изменяющимся условиям приспособиться эти организмы не смогут. Для клеток эукариот характерен половой процесс. В его ходе происходит обмен генетической информацией и ее рекомбинация. В результате на свет появляются особи с новыми, часто полезными признаками, которые закреплены в их генотипе и могут передаваться из поколения в поколение. Это и есть проявление наследственной изменчивости, которая является основой эволюции.

Итак, в нашей статье мы рассмотрели, что такое эукариот. Это понятие означает организм, клетки которого содержат ядро. К этой группе организмов относятся все представители растительного и животного мира, а также грибов. Ядро является постоянной клеточной структурой, которая обеспечивает хранение и передачу наследственной информиции организмов, закодированной в последовательности нуклеотидов молекул ДНК.

Самое очевидное отличие прокариот от эукариот заключается в наличии у последних ядра , что отражено в названии этих групп: «карио» с древнегреческого переводится как ядро, «про» - до, «эу» - хорошо. Отсюда прокариоты - это доядерные организмы, эукариоты - ядерные.

Однако это далеко не единственное и возможно не главное отличие прокариотических организмов от эукариот . В клетках прокариот вообще нет мембранных органоидов (за редким исключением) - митохондрий, хлоропластов, комплекса Гольджи, эндоплазматической сети, лизосом. Их функции выполняют выросты (впячивания) клеточной мембраны, на которых располагаются различные пигменты и ферменты, обеспечивающие процессы жизнедеятельности.

У прокариот нет характерных для эукариот хромосом. Их основной генетический материал - это нуклеоид , обычно имеющий форму кольца. В эукариотических клетках хромосомы представляют собой комплексы ДНК и белков-гистонов (играют важную роль в упаковке ДНК). Эти химические комплексы называются хроматином . Нуклеоид прокариот не содержит гистонов, а форму ему придают связанные с ним молекулы РНК.

Хромосомы эукариот находятся в ядре. У прокариот нуклеоид находится в цитоплазме и обычно крепится в одном месте к мембране клетки.

Кроме нуклеоида в прокариотических клетках бывает разное количество плазмид - нуклеоидов существенно меньшего размера, чем основной.

Количество генов в нуклеоиде прокариот на порядок меньше, чем в хромосомах. У эукариот есть множество генов, выполняющих регуляторную функцию по отношению к другим генам. Это дает возможность эукариотическим клеткам многоклеточного организма, содержащим одну и ту же генетическую информацию, специализироваться; изменяя свой метаболизм, более гибко реагировать на изменения внешней и внутренней среды. Отличается и структура генов. У прокариот гены в ДНК располагаются группами - оперонами. Каждый оперон транскрибируется как единое целое.

Отличия прокариот от эукариот есть и в процессах транскрипции и трансляции. Самое главное заключается в том, что в прокариотических клетках эти процессы могут протекать одновременно на одной молекуле матричной (информационной) РНК: в то время как она еще синтезируется на ДНК, на готовом ее конце уже «сидят» рибосомы и синтезируют белок. В эукариотических клетках мРНК после транскрипции претерпевает так называемое созревание. И только после этого на ней может синтезироваться белок.

Рибосомы прокариот меньше (коэффициент седиментации 70S), чем у эукариот (80S). Отличается количество белков и молекул РНК в составе субъединиц рибосом. Следует отметить, что рибосомы (а также генетический материал) митохондрий и хлоропластов схожи с прокариотами, что может говорить об их происхождении от древних прокариотических организмов, оказавшихся внутри клетки-хозяина.

Прокариоты отличаются обычно более сложным строением своих оболочек. Кроме цитоплазматической мембраны и клеточной стенки у них также имеется капсула и другие образования, в зависимости от типа прокариотического организма. Клеточная стенка выполняет опорную функцию и препятствует проникновению вредных веществ. В состав клеточной стенки бактерий входит муреин (гликопептид). Среди эукариот клеточная стенка есть у растений (ее основной компонент - целлюлоза), у грибов - хитин.

Прокариотические клетки делятся бинарным делением. У них нет сложных процессов клеточного деления (митоза и мейоза) , характерных для эукариот. Хотя перед делением нуклеоид удваивается, так же как хроматин в хромосомах. В жизненном цикле эукариот наблюдается чередование диплоидной и гаплоидной фаз. При этом обычно преобладает диплоидная фаза. В отличие от них у прокариот такого нет.

Клетки эукариот различны по размерам, но в любом случае существенно крупнее прокариотических (в десятки раз).

Питательные вещества в клетки прокариот поступают только с помощью осмоса. У эукариотических клеток кроме этого может также наблюдаться фаго- и пиноцитоз («захват» пищи и жидкости с помощью цитоплазматической мембраны).

В целом отличие прокариот от эукариот заключается в однозначно более сложном строении последних. Считается, что клетки прокариотического типа возникли путем абиогенеза (длительной химической эволюции в условиях ранней Земли). Эукариоты появились позже от прокариотов, путем их объединения (симбиотическая, а также химерная гипотезы) или эволюции отдельно взятых представителей (инвагинационная гипотеза). Сложность клеток эукариот позволила им организовать многоклеточный организм, в процессе эволюции обеспечить все основное разнообразие жизни на Земле.

Таблица отличий прокариот от эукариот

Признак	Прокариоты	Эукариоты
Клеточное ядро	Нет	Есть
Мембранные органоиды	Нет. Их функции выполняют впячивания клеточной мембраны, на которых располагаются пигменты и ферменты.	Митохондрии, пластиды, лизосомы, ЭПС, комплекс Гольджи
Оболочки клетки	Более сложные, бывают различные капсулы. Клеточная стенка состоит из муреина.	Основной компонент клеточной стенки целлюлоза (у растений) или хитин (у грибов). У клеток животных клеточной стенки нет.
Генетический материал	Существенно меньше. Представлен нуклеоидом и плазмидами, которые меют кольцевую форму и находятся в цитоплазме.	Объем наследственной информации значительный. Хромосомы (состоят из ДНК и белков). Характерна диплоидность.
Деление	Бинарное деление клетки.	Есть митоз и мейоз.
Многоклеточность	Для прокариот не характерна.	Представлены как одноклеточными, так и многоклеточными формами.
Рибосомы	Мельче	Крупнее
Обмен веществ	Более разнообразный (гетеротрофы, фотосинтезирующие и хемосинтезирующие различными способами автотрофы; анаэробное и аэробное дыхание).	Автотрофность только у растений за счет фотосинтеза. Почти все эукариоты аэробы.
Происхождение	Из неживой природы в процессе химической и предбиологической эволюции.	От прокариот в процессе их биологической эволюции.

Начала Современного Естествознания. Тезаурус

Эукариоты

(от греч. еu и karyon - ядро) - все организмы, клетки которых содержат оформленное ядро, отделенное оболочкой от цитоплазмы. Эукариоты включают 3 царства: грибы, растения и животные, в том числе человека.

Энциклопедический словарь

Эукариоты

(эвкариоты) (от греч. eu - хорошо, полностью и karyon - ядро), организмы (все, кроме бактерий, включая цианобактерии), обладающие, в отличие от прокариот, оформленным клеточным ядром, отграниченным от цитоплазмы ядерной оболочкой. Генетический материал заключен в хромосомах. Клетки эукариоты имеют митохондрии, пластиды и другие органоиды. Характерен половой процесс.

Энциклопедия «Биология»

Эукариоты

Организмы, клетки которых содержат оформленные, ограниченные оболочкой ядра («эукариоты» буквально означает «ядерные»). К эукариотам относятся животные, растения и грибы, т. е. все организмы, как многоклеточные, так и одноклеточные, за исключением бактерий. В отличие от прокариот, основная часть генетического материала эукариотической клетки находится в ядре и представлена ДНК , которая соединена с белками и обычно не образует кольцевидной структуры. На определённом этапе клеточного цикла генетический материал ядра преобразуется в видимые в световом микроскопе хромосомы. Цитоплазма эукариотической клетки сложно организована: она имеет цитоскелет и включает различные органоиды, выполняющие энергетические, пищеварительные, выделительные и др. функции. Некоторые органоиды, напр., митохондрии и хлоропласты, имеют собственную ДНК . Делится эукариотическая клетка путём митоза. Систематики рассматривают примитивных и древних прокариот и эволюционно более продвинутых и сложно организованных эукариот как отдельные надцарства.

Все живые организмы могут быть распределены в одну из двух групп (прокариоты или эукариоты) в зависимости от основной структуры их клеток. Прокариоты - живые организмы, состоящие из клеток, которые не имеют клеточного ядра и мембранных органелл. Эукариоты - живые организмы, которых содержат ядро, а также мембранные органеллы.

Клетка является фундаментальной составляющей нашего современного определения жизни и живых существ. Клетки рассматриваются в качестве основных строительных блоков жизни и используются в определении того, что значит быть «живым».

Давайте взглянем на одно определение жизни: «Живые существа - это химические организации, состоящие из клеток и способные размножаться» (Китон, 1986). Это определение базируется на двух теориях - клеточной теории и теории биогенеза. впервые была предложена в конце 1830-х годов немецкими учеными Маттиасом Якобом Шлейденом и Теодором Шванном. Они утверждали, что все живые существа состоят из клеток. Теория биогенеза, предложенная Рудольфом Вирховым в 1858 году, утверждает, что все живые клетки возникают из существующих (живых) клеток и не могут появиться спонтанно из неживой материи.

Компоненты клеток заключены в мембрану, которая служит барьером между внешним миром и внутренними составляющими клетки. Клеточная мембрана - избирательный барьер, это означает, что он пропускает некоторые химические вещества, поддерживающие равновесие, необходимое для жизнедеятельности клеток.

Клеточная мембрана регулирует перемещение химических веществ из клетки в клетку следующими способами:

• диффузия (тенденция молекул вещества к минимизации концентрации, то есть перемещение молекул из области с более высокой концентрацией по направлению к области с более низкой до момента выравнивания концентрации);
• осмос (движение молекул растворителя через частично проницаемую мембрану для того, чтобы уравнять концентрацию растворенного вещества, которое не в состоянии двигаться через мембрану);
• селективный транспорт (при помощи мембранных каналов и насосов).

Прокариоты - организмы, состоящие из клеток, которые не имеют клеточного ядра или любых мембранных органелл. Это означает, что генетический материал ДНК у прокариот не связан в ядре. Кроме того, ДНК прокариот менее структурирована, чем у эукариот. В прокариотах ДНК одноконтурная. ДНК эукариот организована в хромосомы. Большинство прокариот состоят только из одной клетки (одноклеточные), но есть несколько и многоклеточных. Ученые разделяют прокариот на две группы: и .

Типичная клетка прокариота включает:

• плазматическую (клеточную) мембрану;
• цитоплазму;
• рибосомы;
• жгутики и пили;
• нуклеоид;
• плазмиды;

Эукариоты

Эукариоты - живые организмы, клетки которых содержат ядро и мембранные органеллы. Генетический материал у эукариот находится в ядре, а ДНК организована в хромосомы. Эукариотические организмы могут быть одноклеточными и многоклеточными. являются эукариотами. Также эукариоты включают растения, грибы и простейших.

Типичная клетка эукариота включает:

• ядрышко;

С того момента, как Земля стала полноценной планетой, на ней постепенно начала зарождаться жизнь. Прежде всего, появились клетки - строительный материал для всего живого. Наблюдающееся сейчас разнообразие жизненных форм не только радует глаз, но и заставляет задуматься над сложностью эволюционных процессов. Несмотря на непохожесть организмов, клетки, из которых они состоят, походят друг на друга. Но ученые все же нашли различия и поделили их на две обширные группы: прокариоты и эукариоты. При этом вирусы классифицируются отдельно, а наука пока не может определиться, живые ли это организмы.

Микромир среди нас

Сейчас люди живут в большом мире, зная, что рядом находится маленькая вселенная, кишащая различными микроорганизмами: некоторые из них лояльны к человеку, другие - представляют опасность.

Речь идет о многообразии бактериальной жизни. К прокариотам относятся именно бактерии. Тогда как более сложные эукариоты схематически подразделяются на несколько царств: растения, животные, грибы и слизевики.

Бактерии (прокариоты) отличаются следующими признаками:

• единичная, безъядерная клетка (образование нуклеоида);
• бинарное деление;
• различие форм, величин;
• наличие или отсутствие органелл.

Бактерии-прокариоты подразделяются на извитые (вибрионы), палочковидные (бациллы), похожие на штопор (спириллы) и шарообразные (кокки). Передвигаются клетки либо с помощью слизи, либо используя жгутики.

Флагман эволюции

Доказано, что прокариоты появились первыми. Если перевести слово с греческого языка, то "прокариоты" - это клетки, в которых отсутствует ядро.

Но в столь категоричное определение необходимо внести некоторые поправки. Прокариоты содержат структуры, подобные ядру, не имеющие мембран, которые находятся в цитоплазматической жидкости. Такие неоформленные ядра получили название нуклеоиды. Именно в них находится скромное количество генетической информации клетки.

Возникли простейшие клетки около 35 миллионов веков тому назад. Следуя этой фантастической цифре, можно утверждать, что прокариоты - это первая живая материя на тогда еще юной Земле.

Больше. Объемнее. Сложнее

Обратившись к знаниям древних греков, можно выяснить, что "эукариот" означает «обладающий ядром», и это утверждение полностью соответствует действительности.

Такие клетки, выражаясь современным языком, более продвинуты. Наличие полноценного ядра играет в этом не последнюю роль. Полностью оформленное ядро двумя слоями мембраны надежно защищает генетический код, содержащийся в нем. Частично молекулы ДНК находятся за пределами ядра, в хлоропластах и митохондриях. Кроме прочего, эукариоты значительно больше безъядерных по размеру и объему.

Появились эукариоты примерно спустя два миллиарда лет, после возникновения элементарных прокариот. Можно сказать, что к прокариотам относятся, словно к прародителям истинно ядерных.

Вооружившись микроскопом

Клетки прокариот не только гораздо меньше, нежели эукариоты, они значительно разнятся своими структурными особенностями.

Прокариоты и эукариоты отличаются неодинаковой сложностью строения, где прокариотическая клетка гораздо проще.

1. Слизистая капсула. Функции капсулы сводятся к защите клетки: она предохраняет от высыхания и действия антител. Состоит в основном из полисахаридов, с полипептидными включениями.
2. Стенка клетки. Благодаря муреину, из которого состоит данная оболочка, этот структурный компонент отличается жесткостью. Выполняет тройную функцию: защитную, транспортную, надежно фиксирует форму и целостность клетки.
3. Клеточный протопласт. Из-за разности в росте протопласта и наружной клеточной мембраны случаются инвагинации - внутренние прогибы. Такие процессы позволяют образовывать органоиды, называемые мезосомами. Они выполняют необходимые клеточные функции. В то время как на рибосомы возложена миссия синтезирования белка.
4. Нуклеоид. Вытянутая, эллипсоидная структура, выполняющая роль ядра. Она никак не отделена от цитоплазмы, поэтому ученые не классифицируют ее как полноценное ядро. Дополнительную ДНК-информацию могут нести очень мелкие частицы - плазмиды.
5. Необязательные органеллы. Представлены различными вкраплениями: серы, полифосфатов, масла, гликогена, полисахаридных зерен. Также к органоидам относят жгутики, которые помогают клетке двигаться, и пили - белковые включения, выполняющие функцию прикрепления.

Если можно говорить о простоте строения применимо к такой сложной живой конструкции, как клетка, то, безусловно, прокариоты - это простые структуры.

Строение истинно ядерных

Эукариоты, напротив, имеют сложное строение. Возникшие, по предположениям ученого мира, на основе прокариот, они содержат в своем составе более совершенные структуры.

1. Мембрана. Выполняет избирательно-защитную функцию.
2. Клеточная стенка, или гликоликс (у животных). У грибов и растений она играет стабилизирующую и сохраняющую форму роль. Состоит из хитина и целлюлозных волокон, соответственно. Животные обходятся без клеточной стенки по причине действия иных механизмов.
3. Цитоплазма. Состоит из раствора неорганических и органических веществ под общим названием гиалоплазма. Главный компонент, способный осуществлять химические реакции, - это белок.
4. Ядро. Самая важная составляющая клетки. Оно хранит генетическую информацию в хромосомах. Защищено ядро двумя мембранами.
5. Органоиды. Находятся на территории гиалоплазмы и представлены множеством наименований. Наиважнейшие составляющие: митохондрии, комплекс Гольджи, хлоропласты, лизосомы, рибосомы.

Ядро эукариот может делиться двумя способами: митозом и мейозом. Это чрезвычайно важно для развития и работы клетки.

Краткий анализ

Отличия двух групп можно систематизировать и описать на языке, понятном для всех. Тем более что клетки прокариот и эукариот очевидно разнятся.

Сравнительная таблица

Признаки	Прокариотические клетки	Эукариотические клетки
Хронологическая ниша	3,5 миллиарда	полтора миллиарда лет
Величина	0,01 мм	0,1 мм (больше в 1000 раз)
Геном	находится в нуклеоиде, оформленном в виде эллипса	расположен в ядре, содержащем хромосомы; частично ДНК расположена в митохондриях и хлоропластах
Органоиды	иногда встречаются, но в малом количестве и безмембранные	во множестве; пластиды и митохондрии имеют свой геном и способность к размножению; каждая органелла выполняет четко определенную функцию
Способ деления	бинарный (пополам)	митоз: деление с сохранностью численности хромосом; мейоз: двоекратное сокращение числа хромосом
Движение	иногда двигаться помогает слизь, чаще - белковые нити	с помощью жгутиков (сложных, многослойных отростков) и ресничек
Явление фагоцитоза	отсутствует	предположительно появилось для обеспечения жизнедеятельности крупной клетки; благодаря этому явлению появились хищники

Особенности прокариотов

После того как появился электронный микроскоп, стало возможным дифференцировать эукариоты и прокариоты, а также изучить их подробнее.

Главное отличие доядерных клеток в том, что прокариоты - это бактерии, которые присутствуют повсеместно: в организме человека, воде, воздухе, растениях. Очень много бактерий находится в почве. Они живут даже в атомных реакторах!

Несмотря на мелкие размеры, прокариоты являются хранителями закодированной генетической информации, влияющей на жизнедеятельность организмов. Например, в плазмидах, которые находятся в свободном плавании среди вод цитоплазматического коктейля, может содержаться ген, влияющий на устойчивость бактерии к медикаментам.

Кроме того, простота организации не мешает бактериям процветать, активно множась, наряду с более сложными эукариотами.

Дилемма: польза или вред

Значение эукариотов не подвергается сомнениям: благодаря им появились разнообразные формы жизни. А вот с бактериями не все так однозначно. С одной стороны, благодаря микроорганизмам, находящимся в кишечнике, люди могут успешно переваривать пищу, синтезировать и усваивать витамины. Также прокариоты, покрывающие кожу или слизистые человека, выполняют защитную функцию.

Некоторые бактерии необходимы для производства сыров, сметаны, кислой капусты. Интересно, что выделили бактерии, которые обладают действием, сходным с антибиотиками.

С другой стороны, определенные виды безъядерных могут вызывать болезни или портить продукты. Они способны не только выделять токсины, но и разрушать клетки оккупированного организма.

Поэтому наверняка говорить о пользе или вреде прокариотов нельзя: все зависит от их типов. Но в любом случае этим мельчайшим клеткам человечество обязано своим существованием.