МЕДИЧНА БІОЛОГІЯ, АНАТОМІЯ, ФІЗІОЛОГІЯ ТА ПАТОЛОГІЯ ЛЮДИНИ - Я.І.Федонюк 2010

БІОЛОГІЯ

РОЗДІЛ 1. БІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ЛЮДИНИ

1.3. МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧНИЙ І КЛІТИННИЙ РІВНІ ОРГАНІЗАЦІЇ ЖИТТЯ

1.3.1. Клітина - елементарна генетична і структурно-функціональна одиниця живого

Клітинні форми життя: прокаріотичні та еукаріотичні клітини

Клітинні форми життя надзвичайно різноманітні, але основних типів клітинної організації в процесі еволюції виникли лише два - прокаріотичний та еукаріотичний типи. Відповідно розрізняють дві групи організмів - прокаріоти (доядерні) і еукаріоти (ядерні). До прокаріотів належать бактерії і синьо-зелені водорості, до еукаріотів - гриби, рослини, тварини, людина. Вважають, що прокаріоти були першими організмами, які з'явилися на Землі понад 3,5 млн. років тому в результаті хімічної еволюції.

Найсуттєвішою ознакою прокаріотичної клітини є відсутність морфологічно оформленого ядра. Його роль виконує нуклеоїд - ядерна речовина, яка дифузно розміщена в цитоплазмі і не відокремлена від неї ядерною оболонкою (рис. 1.28). Нуклеоїд складається з однієї молекули ДНК, ковалентно замкненої в кільце і позбавленої гістонових білків. Молекулярна маса нуклеоїда - (1-З) х 10⁹ дальтон і містить він до 8x10⁶ пар нуклеотидів. Цитоплазматична ДНК локалізована в плазмідах. У прокаріотів відсутні ядерце, система внутрішніх цитоплазматичних мембран, такі органели, як мітохондрії, центросома, комплекс Гольджі, ендоплазматичний ретикулум, пластиди, мікротільця. Рибосоми прокаріотів менші (константа седиментації 70S) за рибосоми еукаріотів (константа седиментації 80S). Оболонка бактерій складається з плазматичної мембрани, клітинної стінки і капсули. Будова плазматичної мембрани в прокаріотів і еукаріотів подібна. Відмінність існує та, що в прокаріотів вона не має стеролів.

Рис. 1.28. Схема організації прокаріотичної клітини:

1 - цитоплазма; 2 - нуклеоїд (ДНК); 3 - плазмолема; 4 - клітинна стінка; 5 - капсула: 6- рибосоми; 7 - вирости (пілі); 8 - джгутик.

Клітинна стінка містить пептидоглікани.

Дихальні ферменти зосереджені в мезосомах - інвагінатах плазматичної мембрани. Рух цитоплазми не спостерігається, вакуолі зустрічаються рідко. Відсутні мітоз, мітотичний апарат поділу, мейоз.

Розміри прокаріотів невеликі (0,5-3,0 мкм у діаметрі). Прокаріоти характеризуються величезною біохімічною, різноманітністю і швидкою зміною поколінь (поділяються кожні 20-30 хвилин), що робить їх зручними об'єктами генетичних досліджень.

Еукаріотичні клітини мають морфологічно оформлене ядро (рис. 1.2, 1.29). Генетичний матеріал (ДНК) майже виключно знаходиться в хромосомах ядра і відмежований від цитоплазми ядерною оболонкою з двох мембран. Для еукаріотичних клітин характерна наявність системи внутрішніх цитоплазматичних мембран. У них є мембранні і немембранні органели. Еукаріотам властиві мітоз, мітотичний апарат поділу, мейоз. Цитоплазматична ДНК зосереджена в мітохондріях і пластидах. Дихальні ферменти розміщені на кристах мітохондрій. У багатьох випадках спостерігається рух цитоплазми (циклоз), є вакуолі. На відміну від прокаріотичних клітин, еукаріоти здатні до співіснування з іншими клітинами і можуть у зв'язку з цим утворювати тканини. Серед еукаріотів виділяють одноклітинні, колоніальні і багатоклітинні організми. У багатоклітинних організмів клітини спеціалізовані і утворюють тканини. Крім клітин, багатоклітинні організми містять неклітинні структури (симпласти, синцитій), але вони завжди є похідними клітини.

Рис. 1.29. Схема будови тваринної клітини.