La cui assenza è caratteristica di una cellula procariotica. La struttura di una cellula procariotica (batterica).

Leggiamo le informazioni.

Cellula- un sistema complesso costituito da tre sottosistemi strutturali e funzionali dell'apparato superficiale, del citoplasma con organelli e del nucleo.

procarioti(pre-nucleare) - cellule che, a differenza degli eucarioti, non hanno un nucleo cellulare formalizzato e altri organelli della membrana interna.

Le cellule procariotiche includono cellule batteriche (alghe blu-verdi).

La struttura delle cellule procariotiche

Struttura	Struttura e composizione	Funzioni della struttura
membrana plasmatica	In alcuni microrganismi, sporgenze all'interno della cellula, che formano pile di sacche piatte (mesosomi) I cianobatteri e alcuni batteri viola hanno molte membrane	1.trasporto 2.protettivo 5.percezione dei segnali ambientali 6.partecipazione ai processi immunitari 7.fornire le proprietà superficiali della cella
	Nucleo non formato, cioè regione nucleare, non ha una membrana nucleare (guscio). Contiene una molecola circolare di DNA: un nucleotide, chiamato cromosoma batterico. Oltre al nucleotide, spesso si trova una piccola molecola circolare di DNA -.	Archiviazione e implementazione delle informazioni ereditarie e loro trasferimento alle generazioni figlie.
Citoplasma	Sono presenti pochissimi organelli di membrana (ER, apparato di Golgi, plastidi, mitocondri). Molti ribosomi sono più piccoli di quelli degli eucarioti.	Sintesi proteica
Ribosomi	Di dimensioni più piccole rispetto agli eucarioti e si trovano liberamente nel citoplasma (non si formano).	Sintesi proteica
parete cellulare	È costituito da complessi di proteine ​​e oligosaccaridi, impilati in strati.	I filamenti proteici non formano microtubuli. Sono costituiti da tre strutture , e .	Movimento

Murein(peptidoglicano) è il componente più importante della parete cellulare batterica, che svolge funzioni di sostegno e protezione. Ha una struttura a rete e forma un telaio esterno rigido della cella. È costituito da carboidrati e proteine. Le sostanze che uccidono i batteri (lisozima, antibiotici) distruggono la mureina o ne interrompono la formazione.

cianobatteri(alghe blu-verdi) - un gruppo di grandi batteri gram-negativi capaci di fotosintesi.

Archea- un gruppo di microscopici organismi unicellulari-procarioti, che differiscono nettamente in una serie di proprietà fisiologiche e biochimiche dai veri batteri (eubatteri). Un gruppo di archeobatteri è stato isolato nel 1977. Tra loro non ci sono agenti patogeni di malattie infettive.

tilacoidi- compartimenti limitati dalla membrana all'interno dei cloroplasti e dei cianobatteri. Le reazioni della fotosintesi dipendenti dalla luce hanno luogo nei tilacoidi.

ricezione in fisiologia, la percezione degli stimoli effettuata dai recettori e la trasformazione in eccitazione nervosa.

Polisoma(poliribosoma) - la struttura del citoplasma cellulare, che consiste di diversi ribosomi collegati da molecole di RNA informative (matrice).

Flagelli di batteri- sono costituiti da tre sottostrutture:

• filamento (fibrilla, elica) - un filo proteico cavo con uno spessore di 10-20 nm e una lunghezza di 3-15 micron.
• gancio - più spesso di un filamento (20-45 nm), formazione di proteine.
• corpo basale - una formazione situata alla base del flagello. Ha la forma di un cilindro. La lunghezza è di circa 0,5 µm.

Plasmidi- ulteriori fattori ereditari situati nelle cellule esterne ai cromosomi e che rappresentano molecole di DNA circolari (chiuse) o lineari.

Libri usati:

1. Biologia: una guida completa alla preparazione all'esame. / GI Lerner. - M.: AST: Astrel; Vladimir; VKT, 2009

2. Biologia: libro di testo. per gli studenti dell'istruzione generale di grado 11. Istituzioni: livello base / Ed. prof. I.N.Ponomareva. - 2a ed., rivista. -M.: Ventana-Graf, 2008.

3. Biologia per i candidati alle università. Corso intensivo / G.L. Bilich, V.A. Kryzhanovsky. - M.: Casa editrice Onyx, 2006.

4. Biologia generale: libro di testo. per 11 celle. educazione generale istituzioni / V.B. Zakharov, S.G. Sonin. - 2a ed., stereotipo. - M.: Otarda, 2006.

5. Biologia. Biologia generale. Classi 10-11: libro di testo. per l'istruzione generale istituzioni: livello base / D.K. Belyaev, P.M. Borodin, N.N. Vorontsov e altri, ed. D.K.Belyaeva, G.M.Dymshits; Ros. acad. Scienze, Ros. acad. educazione, casa editrice "Illuminismo". - 9a ed. - M.: Educazione, 2010.

6. Biologia: guida allo studio / A.G. Lebedev. M.: AST: Astrel. 2009.

7. Biologia. Corso completo della scuola secondaria: libro di testo per scolari e candidati / M.A.Valovaya, N.A.Sokolova, A.A. Kamensky. - M.: Esame, 2002.

Risorse Internet utilizzate:

Wikipedia. Flagello

Strutture muscoloscheletriche della cellula

Le cellule procariotiche furono i primi organismi viventi apparsi sulla Terra, hanno la struttura più semplice. Ad oggi i procarioti (prenucleari) comprendono batteri e archaea, sono tutti organismi unicellulari (raramente formano colonie). I cianobatteri (sono anche alghe blu-verdi) sono classificati come batteri nel rango del tipo.

I procarioti sono un gruppo non tassonomico di organismi che combinano batteri e archaea sulla base della mancanza di nucleo. Batteri e archaea si distinguono nei ranghi di diversi superregni (domini), differiscono l'uno dall'altro in molti processi biochimici e si ritiene che abbiano percorsi evolutivi diversi. Oltre a loro, il terzo regno sono gli eucarioti.

Le cellule procariotiche sono più piccole delle cellule eucariotiche.

Non hanno un nucleo, veri organelli di membrana, un centro cellulare. Numerosi gruppi di batteri presentano invaginazioni della membrana citoplasmatica, che svolgono varie funzioni grazie alla localizzazione su di essi di alcuni enzimi. I cianobatteri hanno membrane fotosintetiche (vescicole, tilacoidi, cromatofori) formate dalla membrana cellulare. Potrebbero rimanere connessi ad esso o potrebbero essere isolati.

Il materiale genetico dei procarioti si trova nel citoplasma. Il suo volume principale è concentrato nel nucleoide, una molecola di DNA circolare, attaccata in un punto alla membrana citoplasmatica. Non è associato alle proteine ​​istoniche come negli eucarioti. Nelle cellule procariotiche, l'implementazione dell'informazione genetica è regolata diversamente. Oltre al nucleoide esistono anche i plasmidi (piccole molecole circolari di DNA). Quasi tutto il DNA viene trascritto (mentre gli eucarioti in genere ne hanno meno della metà).

I procarioti sono quasi sempre aploidi. Le nuove cellule si formano mediante fissione binaria, prima della quale il nucleoide raddoppia. I procarioti non hanno i processi di mitosi e meiosi.

I loro ribosomi sono più piccoli degli eucarioti.

Il citoplasma dei procarioti è quasi immobile. Il movimento dell'ameba non è tipico.

Le sostanze entrano nella cellula procariotica per osmosi.

Esistono autotrofi ed eterotrofi. La modalità di nutrizione autotrofa viene effettuata non solo attraverso la fotosintesi, ma anche attraverso la chemiosintesi (l'energia non proviene dalla luce solare, ma dalle reazioni chimiche di ossidazione di varie sostanze).

Secondo l'ipotesi simbiotica, nel processo di evoluzione, mitocondri e plastidi hanno avuto origine da alcuni gruppi di cellule procariotiche che hanno invaso un'altra cellula.

Le cellule batteriche si distinguono per una varietà di forme (a forma di bastoncino, arrotondate, contorte, ecc.). Hanno una parete cellulare complessa (costituita da una parete cellulare, una capsula, una membrana mucosa), flagelli e villi.

Figura 1 - Immagine di una cellula procariotica

Figura 4 - La struttura del flagello dei batteri gram-negativi.
1 - filo; 2 - gancio; 3 - corpo basale; 4 - asta; 5 - Anello a L; 6 - Anello P; 7 - Anello a S; 8 - Anello M; 9 - CPM; 10 - spazio periplasmatico; 11 - strato di peptidoglicano; 12 - membrana esterna

La struttura delle cellule dei procarioti inferiori è molto più semplice (Fig. 1). Allo stesso tempo, la diversa struttura dell'apparato nucleare non è l'unica caratteristica che distingue una cellula eucariotica da una procariotica.

Uno dei principali componenti strutturali della cellula procariotica è parete cellulare (Fig. 2, 3). La composizione della membrana cellulare dei batteri comprende complessi molecolari complessi costituiti da proteine, polisaccaridi e sostanze simili ai grassi. Essendo rigido, funge da scheletro della cellula, dandole una certa forma. La membrana cellulare dei procarioti costituisce una sorta di barriera al passaggio delle sostanze disciolte dall'ambiente nella cellula. Le cellule dei cianobatteri sono ricoperte da una membrana elastica di pectina. In alcuni tipi di batteri, uno strato di muco si forma sulla superficie della cellula, formando, per così dire, un involucro - capsula .

Tra le strutture superficiali delle cellule di molti batteri ci sono i flagelli - organi di movimento, che sono fili lunghi e molto sottili, a spirale, ondulati o curvi (Fig. 4).

Figura 3 - La parete cellulare dei batteri gram-negativi (A) e la struttura della molecola di lipopolisaccaride (B).
A. Parete cellulare di batteri gram-negativi 1 - membrana citoplasmatica; 2 - strato di peptidoglicano; 3 - spazio periplasmatico; 4 - molecole proteiche; 5 - fosfolipide; 6 - lipopolisaccaride.
B. La struttura della molecola del lipopolisaccaride 1 - lipide A; 2 - nucleo interno di polisaccaride; 3 - nucleo esterno in polisaccaride; 4 - Antigene O

La lunghezza dei flagelli può essere molte volte la lunghezza del corpo del batterio. Il numero e la posizione dei flagelli sono una caratteristica caratteristica della specie. Alcune specie batteriche hanno un flagello ( monotrico ), in altri i flagelli sono disposti in fasci su una o entrambe le estremità della cellula ( lofotrico ), il terzo ha un flagello ad entrambe le estremità della cella ( anfitrico ), nel quarto ricoprono l'intera superficie della cellula ( peritrico ).

Strettamente adiacente al guscio c'è la membrana citoplasmatica. Ha permeabilità selettiva: consente a determinate sostanze di entrare nella cellula e rimuove alcune sostanze da essa. Grazie a questa capacità, la membrana svolge il ruolo di un organello che concentra i nutrienti all'interno della cellula e favorisce l'escrezione dei prodotti di scarto. All'interno della cellula è sempre presente una pressione osmotica maggiore rispetto all'ambiente. La membrana citoplasmatica ne garantisce la costanza. Inoltre, è sede di localizzazione di numerosi sistemi enzimatici, in particolare di enzimi redox associati alla produzione di energia (negli eucarioti si trovano nei mitocondri). A differenza delle cellule eucariotiche, in una cellula procariotica non esiste divisione in compartimenti. Le cellule procariotiche non hanno né il complesso del Golgi né i mitocondri, né in esse esiste un movimento diretto del citoplasma. I fenomeni di pinocitosi e fagocitosi non sono caratteristici dei procarioti. Degli organelli, solo i ribosomi sono simili ai ribosomi eucariotici.

In molte cellule batteriche sono state trovate speciali strutture di membrana: mesosomi formato a seguito della retrazione della membrana citoplasmatica nella cellula. Il loro ruolo non è stato ancora del tutto chiarito. Esistono ipotesi sulla partecipazione dei mesosomi ai più importanti processi intracellulari di divisione cellulare, alla sintesi di sostanze della membrana cellulare e al metabolismo energetico.

In una gabbia. Le informazioni ereditarie vengono trasmesse DNA circolare che è attaccato alla membrana plasmatica della cellula. Inoltre, nelle cellule procariotiche sono presenti ribosomi e il citoplasma ha una consistenza gel, che fornisce resistenza alle alte temperature. I procarioti si riproducono per semplice fissione, senza riproduzione sessuale. Tali organismi non hanno forme multicellulari.

La struttura delle cellule procariotiche ed eucariotiche. Differenze strutturali.

Regno di Drobyanka- questo è il regno degli organismi viventi oggi aboliti, che un tempo si chiamavano procarioti. Il nome deriva dal metodo di riproduzione dei procarioti: divisione. I procarioti sono comparsi sulla terra più di 3,5 miliardi di anni fa.

Sottoregno degli Archebatteri- questi sono i procarioti più antichi, che differiscono dagli altri tipi di procarioti per struttura e assenza mureina(peptidoglicano) nelle pareti cellulari batteriche. Il DNA circolare degli archeobatteri è costruito in base al tipo di organismi eucariotici, in base al tipo di genoma ridondante.

archeobatteri sono divisi in tre tipi:

1) alobatteri;

2) batteri metanogeni;

3) Termofili estremi.

pratica degli alobatteri fotosintesi senza rilascio di ossigeno con pigmento batteriorodopsina.

eubatteri- questo è il gruppo più numeroso di microrganismi, la cui parete cellulare contiene mureina. Sono divisi in batteri gram-negativi E batteri gram-positivi(determinato dalla reazione ai coloranti all'anilina). Gli eubatteri possono formare spore e si riproducono con l'aiuto di una parvenza di processo sessuale - coniugazione scambiando plasmidi. Plasmidi sono piccoli DNA circolari, particelle extracromosomiche che contengono non più di un gene.

In base alla forma delle cellule si distinguono i seguenti tipi di eubatteri:

• batteri;
• cocchi;
• Vibrioni;
• bacilli;
• Spirochete;
• Spirilla.

Secondo il tipo di nutrizione, gli eubatteri lo sono fotoautotrofi(nessun rilascio di ossigeno), chemiotrofi E eterotrofi. Ci sono batteri aerobici E batteri anaerobici.

Gli eubatteri svolgono un ruolo importante nel biosistema complessivo:

1) Svolgono un ruolo geologico ( batteri del ferro, batteri dello zolfo e così via.);

2) Sono direttamente coinvolti nella circolazione delle sostanze ( saprofiti);

3) Sono gli agenti causali di varie malattie in altri organismi viventi, compreso l'uomo;

4) Utilizzato dall'uomo per i propri scopi: nella vinificazione, nella produzione del formaggio, nella formazione di aminoacidi, proteine ​​​​del mangime, vitamine, ecc.

Sottoregno Ossifotobatteri. Questo sottoregno è diviso in due divisioni: clorossibatteri e cianobatteri(alghe blu verdi). I clorossibatteri comprendono i procarioti del genere Procloron, scoperti nella seconda metà del XX secolo. Gli scienziati stanno ancora discutendo sulla loro origine. Vivono in simbiosi con le ascidie nei mari dei tropici e subtropicali. Il loro corredo di elementi fotosintetici è lo stesso delle alghe verdi e delle piante superiori.

A seconda del livello di organizzazione, le cellule si dividono in procariotiche ed eucariotiche.

Ai procarioti (dal lat. pro- prima, invece di e greco. Karion- nucleo) includono organismi del regno Drobyanka: batteri e alghe blu-verdi. Le cellule procariotiche sono piccole e non superano i 30 micron. Alcune specie hanno cellule con un diametro di circa 0,2 micron.

Le cellule procariotiche non hanno nucleo e organelli cellulari (ad eccezione dei ribosomi). Solo pochi batteri che vivono nei corpi idrici o nei capillari del suolo pieni di umidità hanno vacuoli gassosi specifici. A causa dei cambiamenti nel volume dei gas nei vacuoli, i batteri possono muoversi nell'ambiente acquatico con un consumo energetico minimo.

batteri organismi prevalentemente unicellulari. Hanno una parete cellulare che contiene murein . La mureina è una singola molecola. La composizione delle pareti cellulari dei batteri comprende anche proteine, lipopolisaccaridi, fosfolipidi, ecc. A volte, dall'esterno, la parete cellulare è ricoperta da una capsula mucosa, costituita da polisaccaridi. Non è legato molto strettamente alla cellula e può essere facilmente distrutto dall'azione di alcuni composti. La membrana plasmatica aderisce saldamente alla parete cellulare. La parete cellulare dei batteri ha proprietà antigeniche, secondo le quali i leucociti sintetizzano anticorpi contro di loro.

Le cellule batteriche sono in grado di aderire a diversi substrati e di restare unite grazie ai lipopolisaccaridi della parete cellulare.

Il citoplasma dei procarioti contiene ribosomi, varie inclusioni, una o due regioni nucleari - nucleoidi - con materiale ereditario sotto forma di molecola di DNA circolare. Questo sito è attaccato alla superficie interna della membrana plasmatica in una posizione specifica. Il DNA non forma un complesso con le proteine.

I ribosomi procariotici hanno una struttura simile ai ribosomi eucariotici.

La membrana plasmatica forma pieghe di varia forma all'interno della cellula. Sulle membrane interne si svolgono i principali processi dell'attività vitale dei batteri: respirazione, chemiosintesi, fotosintesi. Nelle cellule di alcuni cianobatteri sono presenti strutture di membrana sferiche in cui si trovano i pigmenti fotosintetici.

Possono avere un flagello (uno o più). I flagelli possono essere molto più lunghi della cellula stessa. La loro struttura è più semplice della struttura dei flagelli eucariotici. Include proteine flagellina .

I batteri sono prevalentemente immobili - si attaccano alla superficie del substrato o contribuiscono all'attaccamento delle cellule (durante il processo sessuale) con l'aiuto di speciali escrescenze filamentose o formazioni tubolari di proteine ​​o polisaccaridi - pili O pili .

Gli accumuli di batteri possono essere circondati da una capsula mucosa comune. Gli accumuli di cellule possono apparire come un mazzo, una catena, ecc.