Параграф 2. Различия между про- и эукариотами

Различия в строении клеток прокариот и эукариот

Признак	Прокариотическая клетка	Эукариотическая клетка
Организация генетического материала	Нуклеоид, состоящий чаще всего из одной хромосомы, замкнутой в кольцо. Имеются опероны	Есть ядро, содержащее обычно несколько хромосом. Есть белки гистоны. Гены имеют экзонно-интронную организацию. Опероны отсутствуют.
Локализация ДНК	В нуклеоидах и плазмидах	В ядре и некоторых органеллах (пластиды, хлоропласты)
Цитоплазматические органеллы	Только рибосомы	Присутствуют
Рибосомы в цитоплазме	70-S (седиментационных единиц)	80-S
Движение цитоплазмы	Отсутствует	Присутствует
Жгутики	Состоят из одной фибриллы, построенной из субъединиц белка флагеллина	Состоят из микротрубочек, собранных в группы, обычно окружены питающей мембраной
Компартментализация клеток	Слабо выражена	Выражена отчётливо
Клеточная стенка	Содержит муреин (пептидогликан), у архей – псевдомуреин или S-слой.	Клеточная стенка отсутствует (большинство животных и простейших), содержит целлюлозы и гемицеллюлозы (растения, оомицеты), хитин (грибы, беспозвоночные). Примитивные водоросли имеют гликопротеины и чернозём.
Наличие настоящего полового процесса	-	+ (-)

Краткий сопроводительный словарь:

S-слой – регулярно структурированный слой, выстилающий наружную поверхность клеточной оболочки равномерно упакованными белковыми образованиями правильной формы. Обычны среди архей, у которых он может быть единственным слоем поверх ЦПМ. Встречаются у патогенных и некоторых сапрофитных бактерий. Защищают клетку от резких колебаний pH, изменений конц. каких-либо ионов, осмотического стресса, от действий ферментов или бактерий-хищников, способствуют адгезии клеток к поверхностям.

Гистоны – белки ядер клеток эукариот, богаты остатками аргинина, лизина, обладают щелочными свойствами. В ядрах в виде комплекса с ДНК, играя важную роль в её упаковке. Служат одним из структурных звеньев регуляции синтеза и транскрипции ДНК. Самое важное – видовая специфичность гистонов выражена слабо.

Хроматин – нуклеопротеидные нити, из которых состоят хромосомы клеток эукариот. Термин введён Флемингом (1880). Основные структурные компоненты – ДНК (30-45%), гистоны (30-50%) и негистоновые белки (4-33%), большую роль играют ионы металлов. Напоминает бусы, связанные из нуклеосом, диаметр около 10 нм. Различия между активным и неактивным хроматином определяются главным образом плотностью упаковки и структурным составом упаковывающих белков. Активный хроматин образует на хромосоме участки, называемые экзонами. Они отличаются активно идущим синтезом, деконденсацией. Неактивный хроматин расположен на участках, именуемых интронами. В определённые моменты клеточного цикла может быть неактивна вся хромосома, но этот процесс обратимый. Однако есть участки, которые в норме никогда не бывают активными. Вкратце, это и есть эгоистичная ДНК. Главная цель – самокопирование, эти участки не кодируют ничего, и чаще всего бессмысленны. Это могут быть остатки вирусов, транспозонов, неудачно мутировавшие гены и др.

Клеточная стенка – структурное образование за пределами клетки (над плазмолеммой), придающее ей прочность, сохраняющее её форму и защищающее протопласт. Структурные элементы могут быть разные, но основа – высокополимерные углеводы. Может включать в себя как органические, так и неорганические вещества. У простейших называется пелликула.

Коэффициент седиментации (седиментация - оседание частиц дисперсной фазы в жидкости или газе под действием гравитационного поля или центробежных сил) – Показатель скорости осаждения микрочастиц при центрифугировании; измеряется в единицах S (по имени Т.Сведберга, сконструировавшего в 1923 первую центрифугу): 1S=1·10(-13) сек.

В одном и том же растворителе при одной и той же температуре определяется массой, формой и степенью гидратации макромолекул; К.с. многих белков находятся в пределах 1-200 S; по К.с. разделяют также молекулы нуклеиновых кислот, субчастицы рибосом и др.

Нуклеоид – ДНК-содержащая зона внутри клетки прокариот. Находится обычно в центре клетки и не органичен мембранами. Соответствует одной сложной кольцевидной молекуле ДНК, не соединенной с гистонами и закрепленной на одной точке на внутренней стороне мембраны. Деление происходит после удвоения ДНК, расхождение хромосом происходит в результате роста клеточной мембраны. Некоторые прокариоты (полиэргидные) имеют несколько нуклеоидов. Другое название – бактериальная хромосома.

Оперон – участок генетического материала прокариот, транскрипция которого осуществляется на одну молекулу иРНК. При этом сам оперон может состоять из большого числа структурных генов (цистронов). Активность оперонов контролируется особыми клеточными механизмами. У эукариот оперонов нет.