§ 19. Особенности строения клеток прокариот



1. Какие из перечисленных структур имеются в бактериальной клетке?

В бактериальной клетке имеются: цитоплазматическая мембрана, цитоплазма, немембранные органоиды.

2. Каковы особенности строения поверхностного аппарата клеток бактерий?

Поверхностный аппарат прокариотических клеток включает цитоплазматическую мембрану и клеточную стенку. У некоторых бактерий поверхностный аппарат имеет дополнительную наружную мембрану.

3. Что представляет собой бактериальная хромосома? Плазмиды? Что такое мезосомы?

Прокариоты, как следует из их названия, не имеют оформленного ядра. Их наследственная информация содержится, как правило, в кольцевой молекуле ДНК, которая располагается непосредственно в цитоплазме и условно называется бактериальной хромосомой. Помимо бактериальной хромосомы, в цитоплазме клеток могут содержаться небольшие молекулы ДНК, способные автономно удваиваться и при делении передаваться дочерним клеткам. Такие внехромосомные (дополнительные по отношению к хромосоме) структуры называются плазмидами. Цитоплазматическая мембрана прокариот может образовывать впячивания внутрь клетки — мезосомы, которые часто имеют вид закрученных в спираль или клубок образований. Считается, что мезосомы могут принимать участие в образовании поперечных перегородок при делении клеток, а также служить местом прикрепления бактериальных хромосом.

4. Какие организмы называются аэробами? Анаэробами?

Аэробами называют организмы, использующие для клеточного дыхания кислород. В отличие от них анаэробы способны существовать без доступа кислорода, а на клетки некоторых анаэробов кислород действует и вовсе губительно.

5. В клетках прокариот отсутствуют такие органоиды, как митохондрии, пластиды, комплекс Гольджи, эндоплазматическая сеть. Каким образом их клетки могут функционировать без этих органоидов? Почему прокариоты не могут «обойтись» без рибосом?

Бактериальные клетки не имеют мембранных органоидов, характерных для клеток эукариот, — митохондрий, пластид, эндоплазматической сети, комплекса Гольджи, лизосом. Функцию этих органоидов выполняет цитоплазматическая мембрана или ее производные. Кроме того, в прокариотических клетках отсутствует клеточный центр и цитоскелет. В то же время в цитоплазме располагаются многочисленные рибосомы, которые имеют сходное строение с рибосомами эукариот, но отличаются меньшими размерами. Без рибосом прокариотическая клетка не сможет существовать, так как в них синтезируется необходимые бактерии белки.

6. Сравните по различным признакам прокариотическую и эукариотическую клетки, выявите черты сходства и различия.

Сходство: клетки прокариот и эукариот имеют цитоплазматическую мембрану, рибосомы, генетическая информация хранится в ДНК. Различия: в клетках прокариот отсутствует большое количество органоидов, которые характерны для эукариот (митохондрии, пластиды, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы, клеточный центр), также в клетках прокариот нет оформленного ядра.

7. Сравните строение двумембранных органоидов (митохондрий, хлоропластов) и бактериальных клеток. Какие черты сходства обнаруживаются? Предположите, чем они могут объясняться.

Митохондрии и пластиды имеют собственную кольцевую молекулу ДНК, как и прокариотические клетки. В соответствии с теорией симбиогенеза, митохондрии и пластиды появились в результате захвата примитивными клетками (прокариотами) других прокраиот. В процессе развития таких отношений поглощенные прокариоты передали множество своих генов клетке-хозяину. Вот почему современные митохондрии больше не являются самостоятельными организмами. Хотя их геном кодирует компоненты собственной системы синтеза белка, многие ферменты и белки. Однако необходимые для их функционирования белки, кодируются ядерными хромосомами, синтезируются в цитоплазме клетки и только потом транспортируются в органеллы.