Es gibt nur zwei Arten von Organismen auf der Erde: Eukaryoten und Prokaryoten. Sie unterscheiden sich stark in ihrer Struktur, Herkunft und evolutionären Entwicklung, auf die weiter unten näher eingegangen wird.

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Zeichen einer prokaryotischen Zelle

Prokaryoten werden ansonsten als vornuklear bezeichnet. Eine prokaryotische Zelle hat keine anderen Organellen, die eine Membranhülle (, endoplasmatisches Retikulum, Golgi-Komplex) haben.

Sie haben auch die folgenden Funktionen:

1. ohne Schale und geht keine Bindungen mit Proteinen ein. Informationen werden kontinuierlich übertragen und gelesen.
2. Alle Prokaryoten sind haploide Organismen.
3. Enzyme befinden sich in einem freien Zustand (diffus).
4. Sie haben die Fähigkeit, unter ungünstigen Bedingungen zu sporulieren.
5. Das Vorhandensein von Plasmiden - kleine extrachromosomale DNA-Moleküle. Ihre Funktion ist die Übertragung genetischer Informationen, wodurch der Widerstand gegen viele aggressive Faktoren erhöht wird.
6. Das Vorhandensein von Flagellen und Pili - externe Proteinformationen, die für die Bewegung notwendig sind.
7. Gasvakuolen sind Hohlräume. Dank ihnen kann sich der Körper in der Wassersäule bewegen.
8. Die Zellwand in Prokaryoten (insbesondere Bakterien) besteht aus Murein.
9. Die Hauptmethoden zur Gewinnung von Energie in Prokaryoten sind Chemo- und Photosynthese.

Dazu gehören Bakterien und Archaeen. Beispiele für Prokaryoten: Spirochäten, Proteobakterien, Cyanobakterien, Krenarcheoten.

Beachtung! Trotz der Tatsache, dass Prokaryoten keinen Kern haben, haben sie sein Äquivalent - ein Nukleoid (ein ringförmiges DNA-Molekül ohne Hüllen) und freie DNA in Form von Plasmiden.

Die Struktur einer prokaryotischen Zelle

Bakterien

Vertreter dieses Königreichs gehören zu den ältesten Bewohnern der Erde und haben unter extremen Bedingungen eine hohe Überlebensrate.

Es gibt grampositive und gramnegative Bakterien. Ihr Hauptunterschied liegt in der Struktur der Zellmembran. Gram-positive haben eine dickere Hülle, die zu 80 % aus einer Murein-Base sowie Polysacchariden und Polypeptiden besteht. Wenn sie mit Gram gefärbt werden, ergeben sie eine violette Farbe. Die meisten dieser Bakterien sind Krankheitserreger. Gramnegative haben eine dünnere Wand, die durch den periplasmatischen Raum von der Membran getrennt ist. Eine solche Hülle hat jedoch eine erhöhte Festigkeit und ist viel widerstandsfähiger gegen die Wirkung von Antikörpern.

Bakterien spielen in der Natur eine sehr wichtige Rolle:

1. Cyanobakterien (Blaualgen) tragen dazu bei, den richtigen Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre aufrechtzuerhalten. Sie bilden mehr als die Hälfte des gesamten O2 auf der Erde.
2. Sie tragen zum Abbau organischer Reste bei, nehmen dadurch am Kreislauf aller Stoffe teil, sind an der Bodenbildung beteiligt.
3. Stickstofffixierer an den Wurzeln von Hülsenfrüchten.
4. Sie reinigen Wasser aus Abfällen, zum Beispiel der metallurgischen Industrie.
5. Sie sind Teil der Mikroflora lebender Organismen und helfen dabei, Nährstoffe so gut wie möglich aufzunehmen.
6. Sie werden in der Lebensmittelindustrie zur Fermentation verwendet, wodurch Käse, Hüttenkäse, Alkohol und Teig gewonnen werden.

Beachtung! Neben dem positiven Wert spielen Bakterien auch eine negative Rolle. Viele von ihnen verursachen tödliche Krankheiten wie Cholera, Typhus, Syphilis und Tuberkulose.

Bakterien

Archaea

Zuvor wurden sie mit Bakterien zu einem einzigen Königreich von Drobyanok kombiniert. Im Laufe der Zeit wurde jedoch deutlich, dass Archaeen einen eigenen, individuellen Evolutionsweg haben und sich in ihrer biochemischen Zusammensetzung und ihrem Stoffwechsel stark von anderen Mikroorganismen unterscheiden. Es werden bis zu 5 Arten unterschieden, die am besten untersuchten sind Euryarchaeots und Crenarchaeotes. Archaeale Merkmale sind:

• die meisten von ihnen sind Chemoautotrophe - sie synthetisieren organische Substanzen aus Kohlendioxid, Zucker, Ammoniak, Metallionen und Wasserstoff;
• spielen eine Schlüsselrolle im Stickstoff- und Kohlenstoffkreislauf;
• bei Menschen und vielen Wiederkäuern an der Verdauung teilnehmen;
• haben aufgrund des Vorhandenseins von Etherbindungen in Glycerin-Ether-Lipiden eine stabilere und haltbarere Membranhülle. Dadurch können Archaea in stark alkalischen oder sauren Umgebungen sowie unter Bedingungen hoher Temperaturen leben;
• die Zellwand enthält im Gegensatz zu Bakterien kein Peptidoglycan und besteht aus Pseudomurein.

Die Struktur von Eukaryoten

Eukaryoten sind ein Königreich von Organismen, deren Zellen einen Zellkern enthalten. Neben Archaeen und Bakterien sind alle Lebewesen auf der Erde Eukaryoten (z. B. Pflanzen, Protozoen, Tiere). Zellen können in ihrer Form, Struktur, Größe und Funktion stark variieren. Trotzdem ähneln sie sich in den Lebensgrundlagen Stoffwechsel, Wachstum, Entwicklung, Reizbarkeit und Variabilität.

Eukaryotische Zellen können hundert- oder tausendmal größer sein als prokaryotische Zellen. Sie umfassen den Kern und das Zytoplasma mit zahlreichen membranösen und nicht membranösen Organellen. Membran umfassen: endoplasmatisches Retikulum, Lysosomen, Golgi-Komplex, Mitochondrien,. Nicht-Membran: Ribosomen, Zellzentrum, Mikrotubuli, Mikrofilamente.

Die Struktur von Eukaryoten

Vergleichen wir eukaryotische Zellen aus verschiedenen Reichen.

Zu den Königreichen der Eukaryoten gehören:

• Protozoen. Heterotrophe, einige können Photosynthese betreiben (Algen). Sie vermehren sich ungeschlechtlich, geschlechtlich und auf einfache Weise in zwei Teile. Die meisten haben keine Zellwand;
• Pflanzen. Sie sind Produzenten, der Hauptweg zur Energiegewinnung ist die Photosynthese. Die meisten Pflanzen sind unbeweglich und vermehren sich asexuell, sexuell und vegetativ. Die Zellwand besteht aus Zellulose;
• Pilze. Vielzellig. Unterscheide zwischen niedriger und höher. Sie sind heterotrophe Organismen und können sich nicht unabhängig bewegen. Sie vermehren sich asexuell, sexuell und vegetativ. Sie speichern Glykogen und haben eine starke Chitin-Zellwand;
• Tiere. Es gibt 10 Arten: Schwämme, Würmer, Arthropoden, Stachelhäuter, Chordaten und andere. Sie sind heterotrophe Organismen. Fähig zu unabhängiger Bewegung. Der Hauptspeicherstoff ist Glykogen. Die Zellwand besteht wie bei Pilzen aus Chitin. Die Hauptreproduktionsart ist sexuell.

Tabelle: Vergleichende Eigenschaften von pflanzlichen und tierischen Zellen

Struktur	Pflanzenzelle	Tierkäfig
Zellenwand	Zellulose	Besteht aus Glykokalyx - einer dünnen Schicht aus Proteinen, Kohlenhydraten und Lipiden.
Kernlage	Näher an der Wand gelegen	Im zentralen Teil gelegen
Zellzentrum	Ausschließlich in niederen Algen	Geschenk
Vakuolen	Enthält Zellsaft	Kontraktil und verdauungsfördernd.
Ersatzstoff	Stärke	Glykogen
Plastiden	Drei Typen: Chloroplasten, Chromoplasten, Leukoplasten	Fehlen
Ernährung	autotroph	heterotroph

Vergleich von Prokaryoten und Eukaryoten

Die strukturellen Merkmale von prokaryotischen und eukaryotischen Zellen sind signifikant, aber einer der Hauptunterschiede betrifft die Speicherung von genetischem Material und die Art und Weise, wie Energie gewonnen wird.

Prokaryoten und Eukaryoten photosynthetisieren unterschiedlich. In Prokaryoten findet dieser Prozess auf Membranauswüchsen (Chromatophoren) statt, die in getrennten Stapeln gestapelt sind. Bakterien haben kein Fluor-Photosystem, daher setzen sie keinen Sauerstoff frei, im Gegensatz zu Blaualgen, die ihn während der Photolyse bilden. Die Wasserstoffquellen in Prokaryoten sind Schwefelwasserstoff, H2, verschiedene organische Substanzen und Wasser. Die Hauptfarbstoffe sind Bakteriochlorophyll (in Bakterien), Chlorophyll und Phycobiline (in Cyanobakterien).

Von allen Eukaryoten sind nur Pflanzen zur Photosynthese fähig. Sie haben spezielle Formationen - Chloroplasten, die Membranen enthalten, die in Grana oder Lamellen gelegt sind. Das Vorhandensein von Photosystem II ermöglicht die Freisetzung von Sauerstoff in die Atmosphäre während des Prozesses der Wasserphotolyse. Die einzige Quelle für Wasserstoffmoleküle ist Wasser. Das Hauptpigment ist Chlorophyll, und Phycobiline kommen nur in Rotalgen vor.

Die Hauptunterschiede und charakteristischen Merkmale von Prokaryoten und Eukaryoten sind in der folgenden Tabelle dargestellt.

Tabelle: Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen Prokaryoten und Eukaryoten

Vergleich	Prokaryoten	Eukaryoten
Erscheinungszeit	Über 3,5 Milliarden Jahre	Etwa 1,2 Milliarden Jahre
Zellgrößen	Bis zu 10 µm	10 bis 100 um
Kapsel	Es gibt. Führt eine Schutzfunktion aus. Verbunden mit der Zellwand	Ist abwesend
Plasma Membran	Es gibt	Es gibt
Zellenwand	Bestehend aus Pektin oder Murein	Es gibt andere als Tiere
Chromosomen	Stattdessen zirkuläre DNA. Translation und Transkription finden im Zytoplasma statt.	Lineare DNA-Moleküle. Die Translation findet im Zytoplasma statt, während die Transkription im Zellkern stattfindet.
Ribosomen	Kleiner 70S-Typ. Befindet sich im Zytoplasma.	Großer 80S-Typ, kann an das endoplasmatische Retikulum gebunden werden, das sich in Plastiden und Mitochondrien befindet.
häutige Organelle	Keiner. Es gibt Auswüchse der Membran - Mesosomen	Es gibt: Mitochondrien, Golgi-Komplex, Zellzentrum, EPS
Zytoplasma	Es gibt	Es gibt
	Fehlen	Es gibt
Vakuolen	Gas (Aerosomen)	Es gibt
Chloroplasten	Keiner. Die Photosynthese findet in Bakteriochlorophyllen statt	Nur in Pflanzen vorhanden
Plasmide	Es gibt	Fehlen
Kern	Ist abwesend	Es gibt
Mikrofilamente und Mikrotubuli.	Fehlen	Es gibt
Divisionsmethoden	Einschnürung, Knospen, Konjugation	Mitose, Meiose
Interaktion oder Kontakte	Fehlen	Plasmodesmen, Desmosomen oder Septen
Arten der Zellernährung	Photoautotroph, photoheterotrop, chemoautotroph, chemoheterotrop	Phototrophe (in Pflanzen) Endozytose und Phagozytose (in anderen)

Unterschiede zwischen Prokaryoten und Eukaryoten

Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen prokaryotischen und eukaryotischen Zellen

Fazit

Der Vergleich eines prokaryotischen und eines eukaryotischen Organismus ist ein ziemlich mühsamer Prozess, der die Berücksichtigung vieler Nuancen erfordert. Sie haben viel gemeinsam in Bezug auf Struktur, laufende Prozesse und Eigenschaften aller Lebewesen. Die Unterschiede liegen in den ausgeübten Funktionen, den Ernährungsmethoden und der inneren Organisation. Wer sich für dieses Thema interessiert, kann diese Informationen nutzen.

Alle lebenden Organismen werden in präzelluläre und zelluläre unterteilt. Präzellulär sind Viren und Phagen. Die zweite Gruppe, zellulär, wird in Prokaryoten und Eukaryoten unterteilt, die vornukleare und nukleare Organismen sind.

Prokaryoten

Die ersten zellulären Prokaryoten entstanden vor mehr als 3 Milliarden Jahren auf der Erde. Dies war der größte Sprung in der Entwicklung des Lebens. Prokaryoten sind Bakterien. Ihr Aufbau ist relativ einfach. Erbinformation, DNA, befindet sich in ihrem primitiven ringförmigen Chromosom, das wenig Protein enthält. Es befindet sich in einem speziellen Abschnitt des Zytoplasmas, dem Nukleoid, und ist nicht durch eine Membran vom Rest der Zelle getrennt. Der Hauptunterschied zwischen Prokaryoten und Eukaryoten besteht darin, dass in den Zellen des ersten Typs kein echter Zellkern vorhanden ist.

Das Zytoplasma vornukleärer Zellen weist viel weniger Zellstrukturen auf. Von diesen sind Ribosomen bekannt, die im Vergleich zu den Ribosomen eukaryoider Zellen kleiner sind. Die Rolle der Mitochondrien in Prokaryoten gehört zu einfachen Membranstrukturen. Ihnen fehlt auch Chloroplast. Prokaryoten haben eine Plasmamembran mit einer Zellwand darüber. Sie unterscheiden sich von Eukaryoten durch viel kleinere Größen.In einigen Fällen können Prokaryoten sogenannte Plasmide enthalten - klein, in Form eines Rings,

Eukaryoten

Alle Kernzellen unterscheiden sich in ihrem allgemeinen Bauplan und gemeinsamen Ursprung. Sie sind vor 1,2 Milliarden Jahren aus vornuklearen Zellen entstanden. Ihre Struktur ist viel komplizierter. Sowohl Prokaryoten als auch Eukaryoten haben eine Zellmembran. Aber ansonsten unterscheiden sich ihre strukturellen und biochemischen Eigenschaften in vielerlei Hinsicht. Der wichtigste Unterschied besteht darin, dass Kernzellen einen echten Zellkern haben, in dem ihre genetischen Informationen gespeichert sind.

Der Kern wird durch eine spezielle Membran, die aus äußeren und inneren Schichten besteht, vom Zytoplasma abgegrenzt. Sie ähnelt der Plasmamembran, enthält jedoch Poren. Dank ihnen findet der Austausch zwischen Zytoplasma und Zellkern statt. Das Genom einer Zelle besteht aus einem ganzen Satz Chromosomen, so unterscheiden sich auch Prokaryoten und Eukaryoten. DNA in eukaryotischen Chromosomen ist mit Histonproteinen assoziiert.

Es gibt Nukleolen, in denen Ribosomen gebildet werden. Strukturlose Masse, Karyoplasma, umgibt Chromosomen und Nukleolen. Jede Tier- und Pflanzenart hat einen eigenen, genau definierten Chromosomensatz. Wenn sich Zellen teilen, verdoppeln sie sich und verteilen sich dann auf Tochterzellen.

Wenn wir Prokaryoten und Eukaryoten betrachten, werden ihre Unterschiede auch im Zytoplasma von Zellen sichtbar.

Pflanzenzellen sind durch das Vorhandensein einer großen zentralen Vakuole und Plastiden gekennzeichnet. kann den Zellkern an die Peripherie der Zelle bewegen. Das Nahrungsreserve-Kohlenhydrat einer Pflanzenzelle ist Stärke. Draußen sind Pflanzenzellen mit Zellulose bedeckt. Dem Zellzentrum fehlt eine Centriole, die nur bei Algen zu sehen ist.

Tierischen Zellen fehlen eine zentrale Vakuole, Plastiden und eine dichte Zellwand. In der Mitte der Zelle befindet sich eine Zentriole. Das Reservekohlenhydrat in tierischen Zellen ist Glykogen.

Pilzzellen haben nicht immer eine Zentriole. Die Zellwand besteht aus Chitin, im Zytoplasma gibt es keine Plastiden, aber im Zentrum der Zelle befindet sich eine zentrale Vakuole. Ihre Reserve an Kohlenhydraten ist auch Glykogen.

Im Zytoplasma von Eukaryoten gibt es Mitochondrien, Lysosomen, endoplasmatisches Retikulum, Bewegungsorganellen. Ihre Ribosomen sind viel größer als die von Prokaryoten. Das Zytoplasma der Zelle wird mit Hilfe spezieller Membranen, die aus Lipiden bestehen, in separate Abschnitte, Kompartimente, unterteilt. Jeder von ihnen hat seine eigenen biochemischen Prozesse. Es kommt fast nie in Prokaryoten vor.

Im Allgemeinen drücken Prokaryoten und Eukaryoten die Gesetze der Evolution aus, die durch die Bewegung von einfacheren Formen zu komplexeren gekennzeichnet ist.

Pränukleäre Zellen zeichnen sich jedoch durch eine größere Plastizität und eine Vielzahl von Stoffwechselprozessen aus. Viele Bakterien, die Energie aus Licht oder chemischen Reaktionen gewinnen können, leben in einer sauerstoffarmen Umgebung (anaerobe Bakterien). Dadurch passen sie in das Bild der modernen Welt.

Alle lebenden Organismen können je nach Grundstruktur ihrer Zellen in eine von zwei Gruppen (Prokaryoten oder Eukaryoten) eingeteilt werden. Prokaryoten sind lebende Organismen, die aus Zellen ohne Zellkern und Membranorganellen bestehen. Eukaryoten sind lebende Organismen, die einen Zellkern und Membranorganellen enthalten.

Die Zelle ist ein grundlegender Bestandteil unserer modernen Definition von Leben und Lebewesen. Zellen gelten als die Grundbausteine ​​des Lebens und werden verwendet, um zu definieren, was es bedeutet, „am Leben“ zu sein.

Werfen wir einen Blick auf eine Definition des Lebens: „Lebewesen sind chemische Organisationen, die aus Zellen bestehen und sich fortpflanzen können“ (Keaton, 1986). Diese Definition basiert auf zwei Theorien – der Zelltheorie und der Theorie der Biogenese. wurde erstmals Ende der 1830er Jahre von den deutschen Wissenschaftlern Matthias Jakob Schleiden und Theodor Schwann vorgeschlagen. Sie argumentierten, dass alle Lebewesen aus Zellen bestehen. Die von Rudolf Virchow 1858 aufgestellte Theorie der Biogenese besagt, dass alle lebenden Zellen aus bestehenden (lebenden) Zellen entstehen und nicht spontan aus unbelebter Materie entstehen können.

Die Bestandteile von Zellen sind in einer Membran eingeschlossen, die als Barriere zwischen der Außenwelt und den inneren Bestandteilen der Zelle fungiert. Die Zellmembran ist eine selektive Barriere, was bedeutet, dass sie bestimmte Chemikalien passieren lässt, um das für die Funktion der Zellen notwendige Gleichgewicht aufrechtzuerhalten.

Die Zellmembran reguliert die Bewegung von Chemikalien von Zelle zu Zelle auf folgende Weise:

• Diffusion (die Tendenz von Molekülen einer Substanz, die Konzentration zu minimieren, dh die Bewegung von Molekülen von einem Bereich mit höherer Konzentration zu einem Bereich mit niedrigerer, bis die Konzentration ausgeglichen ist);
• Osmose (die Bewegung von Lösungsmittelmolekülen durch eine teilweise durchlässige Membran, um die Konzentration eines gelösten Stoffes auszugleichen, der sich nicht durch die Membran bewegen kann);
• selektiver Transport (unter Verwendung von Membrankanälen und Pumpen).

Prokaryoten sind Organismen, die aus Zellen bestehen, die keinen Zellkern oder Membranorganellen haben. Das bedeutet, dass das genetische Material der DNA in Prokaryoten nicht im Zellkern gebunden ist. Außerdem ist die DNA von Prokaryoten weniger strukturiert als die von Eukaryoten. In Prokaryoten ist die DNA einschleifig. Eukaryotische DNA ist in Chromosomen organisiert. Die meisten Prokaryoten bestehen aus nur einer Zelle (einzellig), aber es gibt einige, die mehrzellig sind. Wissenschaftler teilen Prokaryoten in zwei Gruppen ein: und.

Eine typische prokaryotische Zelle umfasst:

• Plasma-(Zell-)Membran;
• Zytoplasma;
• Ribosomen;
• Flagellen und Pili;
• Nukleoid;
• Plasmide;

Eukaryoten

Eukaryoten sind lebende Organismen, deren Zellen einen Zellkern und Membranorganellen enthalten. Das genetische Material in Eukaryoten befindet sich im Zellkern, und die DNA ist in Chromosomen organisiert. Eukaryotische Organismen können einzellig oder mehrzellig sein. sind Eukaryoten. Zu den Eukaryoten gehören auch Pflanzen, Pilze und Protozoen.

Eine typische eukaryotische Zelle umfasst:

• Nukleolus;

Die Einheit der Struktur der Zellen.

Der Inhalt jeder Zelle ist durch eine spezielle Struktur von der äußeren Umgebung getrennt - Plasmamembran (Plasmalemma). Diese Isolierung ermöglicht es Ihnen, eine ganz besondere Umgebung innerhalb der Zelle zu schaffen, im Gegensatz zu dem, was sie umgibt. Daher können in der Zelle jene Prozesse ablaufen, die sonst nirgendwo ablaufen, sie werden genannt Lebensprozesse.

Die innere Umgebung einer lebenden Zelle, begrenzt durch die Plasmamembran, wird genannt Zytoplasma. Es enthält Hyaloplasma(transparente Grundsubstanz) und Zellorganellen, sowie verschiedene nicht dauerhafte Strukturen - Einschlüsse. Zu den Organellen, die sich in jeder Zelle befinden, gehören auch Ribosom, wo es stattfindet Proteinsynthese.

Die Struktur eukaryotischer Zellen.

Eukaryoten sind Organismen, deren Zellen einen Zellkern haben. Kern- dies ist das Organell der eukaryontischen Zelle, in dem die in den Chromosomen aufgezeichneten Erbinformationen gespeichert sind und von denen die Erbinformationen kopiert werden. Chromosom ist ein DNA-Molekül, das in Proteine ​​integriert ist. Der Kern enthält Nukleolus- ein Ort, an dem andere wichtige Organellen gebildet werden, die an der Proteinsynthese beteiligt sind - Ribosomen. Aber Ribosomen werden nur im Zellkern gebildet, und sie arbeiten (d. h. Protein synthetisieren) im Zytoplasma. Einige von ihnen sind frei im Zytoplasma, andere sind an die Membranen gebunden und bilden ein Netzwerk, das als bezeichnet wird endoplasmatisch.

Ribosomen- Nicht-Membran-Organellen.

Endoplasmatisches Retikulum ist ein Netzwerk von Tubuli, die von Membranen begrenzt werden. Es gibt zwei Arten: glatt und körnig. Ribosomen befinden sich auf den Membranen des körnigen endoplasmatischen Retikulums, daher findet darin die Synthese und der Transport von Proteinen statt. Und das glatte endoplasmatische Retikulum ist der Ort der Synthese und des Transports von Kohlenhydraten und Lipiden. Es hat keine Ribosomen.

Für die Synthese von Proteinen, Kohlenhydraten und Fetten wird Energie benötigt, die in der eukaryotischen Zelle von den „Energiestationen“ der Zelle produziert wird – Mitochondrien.

Mitochondrien- Zweimembranorganellen, in denen der Prozess der Zellatmung stattfindet. Organische Verbindungen werden an mitochondrialen Membranen oxidiert und chemische Energie in Form von speziellen Energiemolekülen gespeichert. (ATP).

Es gibt auch einen Ort in der Zelle, an dem sich organische Verbindungen ansammeln und von wo sie transportiert werden können - das ist Golgi-Apparat, System von Flachmembranbeuteln. Es ist am Transport von Proteinen, Lipiden und Kohlenhydraten beteiligt. Im Golgi-Apparat werden auch Organellen der intrazellulären Verdauung gebildet - Lysosomen.

Lysosomen- Einzelmembranorganellen, die für tierische Zellen charakteristisch sind, enthalten Enzyme, die Proteine, Kohlenhydrate, Nukleinsäuren und Lipide abbauen können.

Eine Zelle kann Organellen enthalten, die keine Membranstruktur aufweisen, wie beispielsweise Ribosomen und ein Zytoskelett.

Zytoskelett- Dies ist das Muskel-Skelett-System der Zelle, einschließlich Mikrofilamenten, Zilien, Flagellen, einem Zellzentrum, das Mikrotubuli und Zentriolen produziert.

Es gibt Organellen, die nur für Pflanzenzellen charakteristisch sind, - Plastiden. Es gibt: Chloroplasten, Chromoplasten und Leukoplasten. Der Prozess der Photosynthese findet in Chloroplasten statt.

Auch in Pflanzenzellen Vakuolen- Abfallprodukte der Zelle, die Wasserreservoirs und darin gelöste Verbindungen sind. Zu den eukaryotischen Organismen gehören Pflanzen, Tiere und Pilze.

Die Struktur prokaryotischer Zellen.

Prokaryoten sind einzellige Lebewesen ohne Zellkern.

Prokaryotische Zellen sind klein und behalten genetisches Material in Form eines ringförmigen DNA-Moleküls (Nukleoid). Zu den prokaryotischen Organismen zählen Bakterien und Cyanobakterien, die früher Blaualgen genannt wurden.

Wenn der Prozess der aeroben Atmung in Prokaryoten auftritt, werden dafür spezielle Vorsprünge der Plasmamembran verwendet - Mesosomen. Wenn Bakterien photosynthetisch sind, findet der Photosyntheseprozess auf photosynthetischen Membranen statt - Thylakoide.

Die Proteinsynthese in Prokaryoten erfolgt in Ribosomen. Es gibt wenige Organellen in prokaryotischen Zellen.

Hypothesen zur Entstehung eukaryotischer Zellorganellen.

Prokaryotische Zellen tauchten früher auf der Erde auf als eukaryotische.

1) Symbiotische Hypothese erklärt den Mechanismus der Entstehung einiger Organellen einer eukaryotischen Zelle - Mitochondrien und photosynthetische Plastiden.

2) Invaginationshypothese- behauptet, dass der Ursprung der eukaryotischen Zelle darauf zurückzuführen ist, dass die Vorfahrenform ein aerober Prokaryot war. Organellen darin entstanden als Ergebnis der Invagination und Exfoliation von Teilen der Membran, gefolgt von einer funktionellen Spezialisierung im Kern, Mitochondrien, Chloroplasten anderer Organellen.

Der offensichtlichste Der Unterschied zwischen Prokaryoten und Eukaryoten besteht darin, dass letztere einen Zellkern haben, was sich im Namen dieser Gruppen widerspiegelt: „karyo“ wird aus dem Altgriechischen als Kern übersetzt, „pro“ - vorher, „eu“ - gut. Daher sind Prokaryoten vornukleare Organismen, Eukaryoten sind nuklear.

Dies ist jedoch bei weitem nicht der einzige und vielleicht nicht der Hauptunterschied zwischen prokaryotischen Organismen und Eukaryoten. In prokaryotischen Zellen gibt es überhaupt keine Membranorganellen.(mit seltenen Ausnahmen) - Mitochondrien, Chloroplasten, Golgi-Komplex, endoplasmatisches Retikulum, Lysosomen. Ihre Funktionen werden von Auswüchsen (Einstülpungen) der Zellmembran erfüllt, auf denen sich verschiedene Pigmente und Enzyme befinden, die für lebenswichtige Prozesse sorgen.

Prokaryoten haben keine eukaryotischen Chromosomen. Ihr wichtigstes genetisches Material ist Nukleoid meist in Ringform. In eukaryotischen Zellen sind Chromosomen Komplexe aus DNA und Histonproteinen (sie spielen eine wichtige Rolle bei der DNA-Verpackung). Diese chemischen Komplexe werden genannt Chromatin. Das Nukleoid von Prokaryoten enthält keine Histone, und die damit verbundenen RNA-Moleküle geben ihm seine Form.

Eukaryotische Chromosomen befinden sich im Zellkern. Bei Prokaryoten befindet sich das Nukleoid im Zytoplasma und ist normalerweise an einer Stelle an der Zellmembran befestigt.

Neben dem Nukleoid haben prokaryotische Zellen eine andere Menge Plasmid- Nukleoide mit einer deutlich kleineren Größe als die Hauptnukleoide.

Die Anzahl der Gene im Nukleoid von Prokaryoten ist um eine Größenordnung geringer als in den Chromosomen. Eukaryoten haben viele Gene, die eine regulatorische Funktion in Bezug auf andere Gene ausüben. Dadurch können sich eukaryotische Zellen eines vielzelligen Organismus, die die gleiche genetische Information enthalten, spezialisieren; Ihren Stoffwechsel verändern, flexibler auf Veränderungen im äußeren und inneren Umfeld reagieren. Auch die Struktur der Gene ist unterschiedlich. In Prokaryoten sind Gene in der DNA in Gruppen angeordnet - Operons. Jedes Operon wird als einzelne Einheit transkribiert.

Es gibt auch Unterschiede zwischen Prokaryoten und Eukaryoten in den Prozessen der Transkription und Translation. Das Wichtigste ist, dass diese Prozesse in prokaryotischen Zellen gleichzeitig an einem Molekül Matrix-(Informations-)RNA ablaufen können: Während es auf der DNA noch synthetisiert wird, „sitzen“ bereits Ribosomen an ihrem fertigen Ende und synthetisieren Protein. In eukaryotischen Zellen durchläuft die mRNA nach der Transkription eine sogenannte Reifung. Und erst danach kann darauf Protein synthetisiert werden.

Die Ribosomen von Prokaryoten sind kleiner (Sedimentationskoeffizient 70S) als die von Eukaryoten (80S). Die Anzahl der Proteine ​​und RNA-Moleküle in der Zusammensetzung der Ribosomen-Untereinheiten ist unterschiedlich. Es sollte beachtet werden, dass die Ribosomen (sowie das genetische Material) von Mitochondrien und Chloroplasten Prokaryoten ähneln, was auf ihren Ursprung von alten prokaryotischen Organismen hinweisen kann, die sich innerhalb der Wirtszelle befanden.

Prokaryoten unterscheiden sich normalerweise in der komplexeren Struktur ihrer Hüllen. Neben der Zytoplasmamembran und der Zellwand haben sie je nach Art des prokaryotischen Organismus auch eine Kapsel und andere Formationen. Die Zellwand übernimmt eine Stützfunktion und verhindert das Eindringen von Schadstoffen. Die Bakterienzellwand enthält Murein (ein Glykopeptid). Bei Eukaryoten haben Pflanzen eine Zellwand (deren Hauptbestandteil Zellulose ist), Pilze haben Chitin.

Prokaryotische Zellen teilen sich durch binäre Spaltung. Bei ihnen es gibt keine komplexen Prozesse der Zellteilung (Mitose und Meiose) charakteristisch für Eukaryoten. Obwohl sich das Nukleoid vor der Teilung verdoppelt, genau wie Chromatin in Chromosomen. Im Lebenszyklus von Eukaryoten wird ein Wechsel von diploiden und haploiden Phasen beobachtet. In diesem Fall überwiegt meist die diploide Phase. Im Gegensatz zu ihnen haben Prokaryoten dies nicht.

Eukaryotische Zellen variieren in der Größe, sind aber in jedem Fall deutlich größer als prokaryotische Zellen (zehnmal so groß).

Nährstoffe gelangen nur mit Hilfe der Osmose in die Zellen der Prokaryoten. In eukaryotischen Zellen können darüber hinaus auch Phago- und Pinozytose („Einfangen“ von Nahrung und Flüssigkeit über die Zytoplasmamembran) beobachtet werden.

Generell liegt der Unterschied zwischen Prokaryoten und Eukaryoten in der deutlich komplexeren Struktur der letzteren. Es wird angenommen, dass Zellen des prokaryotischen Typs durch Abiogenese (langfristige chemische Evolution unter den Bedingungen der frühen Erde) entstanden sind. Eukaryoten sind später aus Prokaryoten entstanden, indem sie kombiniert wurden (symbiotische sowie chimäre Hypothesen) oder durch die Evolution einzelner Vertreter (Invaginationshypothese). Die Komplexität eukaryotischer Zellen ermöglichte es ihnen, im Laufe der Evolution einen vielzelligen Organismus zu organisieren, um die gesamte grundlegende Vielfalt des Lebens auf der Erde bereitzustellen.

Tabelle der Unterschiede zwischen Prokaryoten und Eukaryoten

Schild	Prokaryoten	Eukaryoten
Zellkern	Nein	Es gibt
Membranorganellen	Nein. Ihre Funktionen werden durch Einstülpungen der Zellmembran erfüllt, auf denen sich Pigmente und Enzyme befinden.	Mitochondrien, Plastiden, Lysosomen, ER, Golgi-Komplex
Zellmembranen	Komplexer gibt es verschiedene Kapseln. Die Zellwand besteht aus Murein.	Der Hauptbestandteil der Zellwand ist Zellulose (bei Pflanzen) oder Chitin (bei Pilzen). Tierische Zellen haben keine Zellwand.
Genmaterial	Deutlich weniger. Es wird durch ein Nukleoid und Plasmide dargestellt, die eine Ringform haben und sich im Zytoplasma befinden.	Die Menge an Erbinformationen ist beträchtlich. Chromosomen (bestehend aus DNA und Proteinen). durch Diploidie gekennzeichnet.
Aufteilung	Binäre Zellteilung.	Es gibt Mitose und Meiose.
Mehrzelligkeit	Nicht typisch für Prokaryoten.	Sie werden sowohl durch einzellige als auch durch mehrzellige Formen dargestellt.
Ribosomen	kleiner	Größer
Stoffwechsel	Vielfältiger (Heterotrophe, Autotrophe, die auf verschiedene Weise photosynthetisieren und chemosynthetisieren; anaerobe und aerobe Atmung).	Autotrophie nur bei Pflanzen durch Photosynthese. Fast alle Eukaryoten sind Aerobier.
Herkunft	Aus der unbelebten Natur im Prozess der chemischen und präbiologischen Evolution.	Von Prokaryoten im Laufe ihrer biologischen Evolution.