Строение клетки: прокариоты и эукариоты

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение
2. Общая характеристика клеточной теории и методы изучения клетки
3. Строение прокариотической клетки: нуклеоид, рибосомы, клеточная стенка
4. Строение эукариотической клетки: ядро, мембранные и немембранные органеллы
5. Сравнительный анализ прокариотических и эукариотических клеток
6. Эндосимбиотическая теория происхождения органелл эукариот
7. Заключение
8. Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Клетка представляет собой элементарную структурную и функциональную единицу всех живых организмов. Разделение клеток на два фундаментальных типа — прокариотические и эукариотические — было предложено Эдуардом Шаттоном в 1925 году, а окончательно утверждено в работах Роджера Стейниера и Корнелиуса ван Ниля в 1962 году. Прокариоты (бактерии и археи) лишены мембранного ядра, тогда как эукариоты (протисты, грибы, растения, животные) обладают компартментализированной клеткой со сложной системой органелл.

Прокариотическая клетка кишечной палочки Escherichia coli имеет размер около 1–2 мкм и содержит одну кольцевую молекулу ДНК длиной 4,6 млн пар нуклеотидов, кодирующую примерно 4300 генов. Геном секвенирован группой Фредерика Блаттнера в 1997 году. Эукариотическая клетка, напротив, может достигать 10–100 мкм; геном человека включает около 3,2 млрд пар нуклеотидов и приблизительно 20 000 белок-кодирующих генов.

Эндосимбиотическая теория происхождения митохондрий и хлоропластов, обоснованная Линн Маргулис в 1967 году, объясняет появление этих органелл поглощением аэробных альфа-протеобактерий и цианобактерий предковыми эукариотическими клетками. Подтверждением служат наличие у митохондрий собственной кольцевой ДНК, двойной мембраны и рибосом 70S-типа.

Современные методы электронной микроскопии и криоэлектронной томографии позволяют визуализировать ультраструктуру клетки с разрешением до 2–3 ангстрем. Нобелевская премия по химии 2017 года, присуждённая Жаку Дюбоше, Иоахиму Франку и Ричарду Хендерсону за развитие криоэлектронной микроскопии, открыла новую эпоху в структурной биологии клетки.