: Главная arrow Микроорганизмы и окружающая среда arrow Прокариоты и эукариоты  

Прокариоты и эукариоты

Печать E-mail

Элементарной физической единицей живого является клетка; это на­именьшая жизнеспособная единица. По своему химическому составу все живые существа очень сходны. Основные компоненты всякой клетки -это дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), рибонуклеиновые кислоты (РНК), белки, липиды и фосфолипиды. Изучение тонкого строения раз­личных типов клеток позволило, однако, выявить заметные различия между бактериями и цианобактериями, с одной стороны, и животными и растениями (включая также их микроскопически малых представите­лей)-с другой. Различия между теми и другими настолько глубоки, что эти две группы организмов противопоставляются друг другу как прока­риоты и эукариоты. Прокариот мы вправе рассматривать как релик­товые формы, сохранившиеся с самых ранних времен биологической эволюции, а появление эукариотических форм, возникших из прока­риот,-как величайший скачок в истории жизни.

Эукариоты имеют истинное ядро. Оно содержит преобладающую часть генома эукариотической клетки. Геном в основном представлен набором хромосом, которые в ходе процесса, называемого митозом, удваиваются и распределяются между дочерними клетками. В хромосо­мах ДНК находится в связи с гистонами. В эукариотической клетке имеются и другие органеллы, содержащие ДНК,-митохондрии и (у рас­тений) хлоропласты, но в этих органеллах находится лишь очень малая часть клеточного генома, которая представлена молекулами ДНК, зам­кнутыми в кольцо. Рибосомы в эукариотической клетке более крупные (80S), чем у прокариот.

Прокариоты не имеют окруженного мембраной ядра. ДНК в виде замкнутой в кольцо молекулы свободно располагается в цитоплазме. Эта «бактериальная хромосома» содержит всю необходимую для раз­множения кдетки информацию. Кроме того, в прокариотической клетке могут содержаться очень небольшие кольцевые молекулы ДНК-плаз-миды; без них, однако, клетка может обойтись. Прокариотическая клет­ка органелл не содержит; подразделение клетки на компартменты менее выражено, чем у эукариот. Рибосомы меньше (70S). У прокариот рибо­сомы, ферменты белкового синтеза и состав клеточной стенки имеют ряд особенностей, благодаря которым на клетку могут специфически воздействовать многие антибиотики. О других различиях будет сказано позже (разд. 2.2).

Прокариоты морфологически относительно слабо дифференциро­ваны, поэтому среди них можно различить лишь ограниченное число форм. В основном это либо сферические формы, либо прямые и изог­нутые палочки. С таким внешним «единообразием» удивительно кон­трастирует чрезвычайное многообразие и пластичность метаболических процессов. В то время как животные и растения нуждаются в молеку­лярном кислороде, многие группы прокариот способны жить без досту­па воздуха (в анаэробных условиях), получая необходимую для роста энергию в результате брожения или анаэробного дыхания. Другие группы прокариот обладают способностью использовать энергию света и строят нужные им вещества либо из органических соединений, либо из углекислоты (двуокиси углерода). Некоторые бактерии могут полу­чать энергию путем окисления различных неорганических соединений или элементов. Среди бактерий широко распространена также способ­ность к фиксации молекулярного азота.

Благодаря такой физиологической разносторонности и гибкости, а также высокой скорости синтетических процессов и роста, простому строению клеток и несложной структуре генетического аппарата прока­риоты в последние десятилетия стали излюбленным объектом при изу­чении многих проблем общей биологии. Именно это обстоятельство (наряду с недостатком места) явилось причиной того, что в нашей книге главное место будет отведено биологии бактерий.

 
« Пред.   След. »