«Биология. Общие закономерности. 9 класс». С.Г. Мамонтова и др. (гдз)

Особенности строения клеток прокариот и эукариот

Вопрос 1.
Признаком, по которому все живые организмы делятся на прокариот (безъядерных) и эукариот (ядерных) является отсутствие или наличие в их клетках оформленного ядра.
Основные отличия эукариотических и прокариотических клеток представлены в таблице:

Эукариотические клетки	Прокариотические клетки
1 . Ядро имеется; оболоч- ка состоит из двух мемб- ран; генетический мате- риал хранится внутри ядра — в хромосомах. Как правило, функци- онирует небольшое ко- личество генов (особен- но в клетках мно- гоклеточных организ- мов)	1. Ядро отсутствует; кольцевая молекула ДНК свободно располо- жена в цитоплазме, не связана с белками и не образует спиралей вы- сокого уровня. Боль- шинство генов непре- рывно работает
2. Аэробное дыхание происходит в митохонд- риях	2. Дыхание происходит на внутренней поверх- ности цитоплазматиче- ской мембраны и в ме- зосомах — впячиваниях плазматической мембраны
3. Присущ мембранный принцип строения. Ор- ганелл много, некото- рые из них имеют дву- мембранное строение (митохондрии, хло- ропласты)	3. Внутренних мембран нет. Органелл мало; представлены только рибосомы, видоизме- ненный аппарат Гольд- жи и лизосомы
4. Размеры в 1000- 10 000 раз больше про- кариот. Могут достигать 40 мкм; некоторые одно- клеточные организмы — нескольких миллиметров	4. Размеры — от 0,5 до 5 мкм;
5. Существуют в виде одноклеточных организ- мов и составляют много- клеточные организмы	5. Всегда существуют в виде одноклеточных организмов
6. Животные клетки не имеют клеточной стен- ки; растительные обла- дают целлюлозной кле- точной стенкой	6. Имеют клеточную стенку, состоящую из муреина
7. Размножение осуществляется путем митоза	7. Размножаются путем простого деления над- вое, чему предшествует удвоение кольцевой хромосомы

Вопрос 2.
Прокариотические клетки — это наиболее примитивные, очень просто устроенные, сохраняющие черты глубокой древности организмы. Такие клетки, сохранившиеся до наших дней, существовали на ранних этапах развития жизни на Земле. К прокариотам относятся бактерии (архебактерии, настоящие бактерии и оксифотобактерии) и синезеленые водоросли (цианобактерии). На основании общности строения и резких отличий от других клеток их выделяют в самостоятель¬ное царство — дробянки.

Вопрос 3.
Рассмотрим строение прокариотических организмов на примере бактерий. Бактерии представляют собой типичные прокариотические
клетки (рис. 1).
Генетический аппарат бактерий представлен хромосомой (этот аналог ядра называют нуклеоидом.), состоящей из двухспиральной молекулы ДНК, имеющей кольцевидную или линейную (например, у возбудителя клещевого спирохетоза, у грамположительных бактерий рода Streptomyces) форму и погруженной в цитоплазму, есть бактерии, у которых присутствует одновременно кольцевая и линейная хромосомы (Agrobacterium tumefaciens). Линейные хромосомы у бактерий часто сосуществуют с линейными плазмидами и широко распространены в природе. ДНК у бактерий не образует комплексов с белками, и поэтому все гены, входящие в состав хромосомы, «работают», т.е. с них непрерывно считывается информация. Прокариотические клетки защищены клеточной стенкой (оболочкой), наружная часть которой образована гликопептидом — муреином. Внутренняя часть клеточной стенки представлена плазматической мембраной, выпячивания которой в цитоплазму образуют мезосомы, участвующие в построении клеточных перегородок, репродукции, и являются местом прикрепления ДНК. В цитоплазме органелл мало
Цитоплазма пронизана мембранами, образующими эндоплазматическую сеть (ЭПС), в ней находятся рибосомы, осуществляющие синтез белков. Бактериальные клетки содержат от 5000 до 50 000 рибосом. Микротрубочки отсутствуют, движения цитоплазмы не происходит.
Многие бактерии имеют жгутики более простого строения, чем у эукариот.
Дыхание у бактерий осуществляется в мезосомах, у синезеленых водорослей в цитоплазматических мембранах. Хлоропластов и других клеточных органелл, окруженных мембраной, нет.
Основной чертой молекулярной организации прокариот является отсутствие в их клетках ядра, отгороженного ядерной мембраной от цитоплазмы, хромосом, ядрышка. Отсутствие ядра является лишь внешним проявлением особой организации генома у прокариот.
Геном прокариот построен очень компактно. Количество некодирующих последовательностей нуклеотидов минимально. Многие механизмы регуляции экспрессии генов, использующиеся у эукариот, никогда не встречаются у прокариот. Простота строения генома прокариот объясняется их упрощенным жизненным циклом.
По своей форме бактериальные клетки могут быть шаровидными (кокки), вытянутыми (палочки или бациллы) и извитыми (спириллы).

Рис. 1. Строение бактерий:
1 — жгутики; 2 — фимбрии;
3—капсула; 4—клеточная стенка;
5 — клеточная мембрана;
6 — цитоплазма; 7 —рибосома;
8 —хромосома; 9 — ппазмида;
10 — эндоспора.

Вопрос 4.
У бактерий перед размножением единственная хромосома удваивается, клетка удлиняется, и между расходящимися к ее полюсам хромосомами образуется перегородка — получаются две клетки. Затем дочерние клетки расходятся или остаются связанными в характерные группы — цепочки, пакеты. Иногда размножению у бактерий предшествует половой процесс — конъюгация, сущность которого заключается в образовании новых комбинаций генов в бактериальной хромосоме. В ходе конъюгации бактериядонор отдает часть своего генетического материала бактерии-реципиенту. После этого клетка-донор погибает, а клетка-реципиент с обновленной наследственной информацией делится надвое.

Вопрос 5.
В неблагоприятных условиях среды многие прокариоты образуют споры. Спорообразование выражается в выделении небольшого участка цитоплазмы, содержащего кольцевидную или линейную хромосому, и окружении его толстой многослойной капсулой. Обменные процессы внутри споры практически прекращается, спора обизвествляется. Бактериальные споры относятся к числу наиболее устойчивых к кипячению и дезинфицирующим веществам. В сухом состоянии споры могут сохранять жизнеспособность сотни и тысячи лет. Попадая в благоприятные условия, спора «прорастает» и дает начало полноценной активной прокариотической клетке.
Спора — это клетка, покрытая оболочкой, которая защищает от неблагоприятных условий внешней среды. Споры бактерий служат не для размножения, а для того, чтобы выжить при неблагоприятных условиях, поскольку каждая бактерия образует только одну спору.