Различия между бактериями и эукариотами

Представители царства прокариотов

Название «прокариоты» происходит от древнегреческих слов «перед» и «ядро», т. е. это организмы, существовавшие еще до появления в клетках ядер. Это своеобразные предки эукариотов – видов, которые имеют оформленное клеточное ядро.

Прокариоты – это одноклеточные бактерии, в которых нет четко оформленного ядра клетки, ограниченного ядерной оболочкой, и дополнительных мембранных органоидов. Вместо этого прокариоты используют структуру, состоящую из ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), белков и РНК (рибонуклеиновой кислоты).

Рисунок 1. Группы микроорганизмов

Дыхание бактерий

В процессе дыхания происходит разрушение органических веществ с высвобождением энергии. Эта энергия в последствии тратится на различные процессы жизнедеятельности (например, на движение).

Эффективным способом получения энергии является кислородное дыхание. Однако некоторые бактерии могут получать энергию без кислорода. Таким образом, существуют аэробные и анаэробные бактерии.

Аэробным бактериям необходим кислород, поэтому они обитают в местах, где он есть. Кислород участвует в реакции окисления органических веществ до углекислого газа и воды. В процессе такого дыхания бактерии получают относительно большое количество энергии. Такой способ дыхания характерен для подавляющего числа организмов.

Анаэробные бактерии не нуждаются в кислороде для дыхания, поэтому могут обитать в бескислородной среде. Энергию они получают за счет реакции брожения. Данный способ окисления малоэффективен.

Примеры клеток

Их можно найти множество, причем кардинально отличающихся по форме и способу жизни (питания, размножения). Ярким примером может служить сенная палочка. Если обычное сено опустить в воду, продержав некоторое время, на ее поверхности может появиться множество колоний микробов, среди которых будет интересующая нас разновидность. Ее относят к прокариотам в классическом проявлении с набором характерных для данной категории организмов органелл.

Растут и размножаются очень быстро, в отличие от представителей царства растений или животных. К примеру, бактерия, вызывающая холеру, делится на две части каждые 20 минут, а по достижению размеров взрослой особи снова происходит раздел.

Простейшие микроорганизмы

Простейшие – микроорганизмы, состоящие из одной клетки. В отличие от бактерий и вирусов, у простейших есть одно или несколько ядер. Простейшие населяют всю поверхность Земли: от глубоководных желобов до горных вершин. Больше всего простейших встречается в почве и пресных водах.

Тело простейших состоит из протоплазмы, которая нередко в разных частях своих представляет различный характер и, часто дифференцируясь далее, дает начало отдельным органам. Соответствуя клетке, тело простейшего содержит все существенные составные части, т. е. протоплазму или цитоплазму, ядро и различные включения.

Протоплазма имеет ячеистое строение и в ней, даже у самых низкоорганизованных простейших, различают два слоя. Внутренний слой называется энтоплазма. В энтоплазме находится ядро и другие включения, она отвечает за пищеварение.

Наружный, прозрачный и более плотный слой называется эктоплазма.

Он служит для передвижения, захвата добычи, а также и для защиты простейшего. Между экто- и энтоплазмой у некоторых простейших встречается еще промежуточный слой, так называемая кортикальная плазма, которая отвечает за сокращения оболочки простейшего.

Простейшие передвигаются разными способами.

Совет

Одни из них ползают по субстрату, при этом на поверхности тела образуются временные выросты — ложноножки, в которые медленно перетекает цитоплазма, и таким образом животное перемещается на новое место. Другие простейшие плавают при помощи жгутиков и ресничек.

Жгутик представляет собой тонкий и длинный бичеподобный вырост цитоплазмы, совершающий вращательные движения, чем сообщает животному поступательное движение. Обычно у простейших бывает один-два, реже больше жгутиков. Реснички также представляют тонкие выросты цитоплазмы, но отличаются от жгутиков малой длиной и толщиной.

Обычно реснички расположены на теле простейшего рядами. Взмахами ресничек простейшие передвигаются в воде.

Простейшие гетеротрофы. Только в классе жгутиковых, кроме многочисленных гетеротрофных видов, имеется значительное количество автотрофов. Они всасывают из окружающей их воды простые неорганические соединения (углекислый газ и соли, растворенные в воде – прим. biofile.ru), которые в пластидах, содержащих хлорофилл, превращаются в сложные органические вещество.

Некоторые из них способны синтезировать вещества своего тела из неорганических веществ среды при помощи фотосинтеза.

Дыхание простейших, т. е. поглощение кислорода из окружающей среды и выделение углекислоты, обычно осуществляется всей поверхностью тела.

Размножаются простейшие бесполым и половым путем. При бесполом размножении сначала их ядро делится на две или несколько частей, а затем цитоплазма разделяется на две (равные или неравные) или много (соответственно числу вновь образовавшихся ядер) частей.

Обратите внимание

В результате из одного организма возникают два (равновеликих или неравных по величине) или несколько новых существ. При половом размножении две одинаковые или различные по величине и строению (мужская и женская) особи сливаются друг с другом в одну особь — зиготу, которая затем начинает размножаться бесполым путем.

Иногда две особи данного вида простейших лишь соприкасаются друг с другом, обмениваясь частью своих ядер.

Многие простейшие, оказавшись в неблагоприятных условиях жизни, превращаются в цисты, при этом тело их округляется, и они покрываются толстой оболочкой. В таком состоянии простейшие могут находиться долгое время, пока не окажутся в более благоприятных для своего существования условиях. Тогда животное выходит из оболочки цисты и начинает вести подвижный образ жизни.

Особенности и формы бактериальных микроорганизмов

Строение бактерий клеточное, их относят к прокариотам, так как отсутствует главный компонент – ядро, если сравнивать их и представителей царств растений, грибов, животных.

Все организмы бактерий имеют различную форму клетки (в отличие от вирусов):

1. Круглые или сферические (кокки) – имеют модификации:
   • стрептококки – различной длины цепочки, образованные микроскопическими круглыми клетками;
   • диплококки – когда две клетки соединены одной клеточной капсулой (в качестве примера можно рассматривать пневмококк, являющийся возбудителем пневмонии);
   • стафилококки – по внешнему виду напоминают гроздь винограда различной формы (такие представители царства бактерий отнюдь не полезны, они провоцируют фурункулез и нарушают здоровую микрофлору кишечника, вызывая отравления).
2. Палочковидные – к ним относится категория бациллы. В отличие от растений, могут быть спорообразующими (палочки Коха, азотофиксирующие бациллы) и неспорообразующими (клубеньковые, симбионты кишечные).

1. Спирохеты – представляют собой спираль, имеют сложную форму (в качестве примера можно привести обитателей ротовой полости, которые сопровождают человека на протяжении жизни). Вторая разновидность – спириллы. Они устроены проще, передвигаются с помощью одного жгутика, и в качестве места размножения также выбирают организм человека.
2. Вибрионы – царство бактерий также представлено короткими палочками, которые под микроскопом напоминают запятую. Они наиболее опасны для здоровья человека. Такие образцы могут вызвать одно из смертельных заболеваний – холеру.

Размножение бактерий

В большинстве случаев для бактерий характерно размножение путем деления их клетки надвое. Перед этим происходит удвоение кольцевой молекулы ДНК. Каждая дочерняя клетка получает одну из этих молекул и, следовательно, является генетической копией материнской клетки (клоном). Таким образом, для бактерий характерно бесполое размножение.

В благоприятных условиях (при достаточном количестве питательных веществ и благоприятных условиях окружающей среды) бактериальные клетки делятся очень быстро. Так от одной бактерии за сутки могут образоваться сотни миллионов клеток.

Хотя бактерии размножаются бесполым путем, в ряде случаев у них наблюдается так называемый половой процесс, который протекает в форме конъюгации. При конъюгации две разные бактериальные клетки сближаются, между их цитоплазмами устанавливается связь. Части ДНК одной клетки переходят во вторую, а части ДНК второй клетки — в первую. Таким образом, при половом процессе у бактерий происходит обмен генетической информации. Иногда при этом бактерии обмениваются не участками ДНК, а целыми молекулами ДНК.

Вопрос-ответ

Чем отличаются бактерии от эукариот?

Основное различие прокариот и эукариот состоит в том, что в клетках прокариот генетический материал располагается непосредственно в цитоплазме и представлен нуклеоидом, содержащим чаще всего замкнутую в кольцо молекулу ДНК. У эукариот генетический материал отделен ядерной оболочкой и, соответственно, заключен в ядре.

В чем разница между бактериями и археями?

Живые организмы делятся на три основных группы (домена) по наличию ограниченных мембранами областей в составе клеток. Археи (первый домен) не содержат никаких мембранных частей в клетках. Более сложно устроены бактерии (второй домен) — в их клетках присутствуют органеллы, окруженные мембранами.

Каковы отличительные особенности эукариотических организмов?

Эукариотические (эукариотные) клетки содержат ядро, координирующее жизнедеятельность клетки, в котором находится наследственный аппарат организма, а также многочисленные немембранные и мембранные органоиды, выполняющие разнообразные функции.

Чем археи отличаются от прокариот?

Археи существенно отличаются от других организмов (как бактерий, так и эукариот) по составу и последовательности нуклеотидов в рибосомных и транспортных РНК. Можно также добавить, что археи, в отличие от бактерий, никогда не образуют спор.

Советы

СОВЕТ №1

Изучите основные характеристики бактерий и эукариот, такие как структура клеток, наличие ядра и органелл. Это поможет вам лучше понять, как эти организмы функционируют и взаимодействуют с окружающей средой.

СОВЕТ №2

Обратите внимание на примеры различных организмов в каждой из категорий. Например, изучите, как простейшие эукариоты, такие как амебы, отличаются от многоклеточных организмов, таких как растения и животные, а также как бактерии могут быть как полезными, так и вредными для человека.

СОВЕТ №3

Используйте визуальные материалы, такие как схемы и таблицы, чтобы сравнить и сопоставить бактерии и эукариоты. Визуализация информации может значительно облегчить процесс запоминания и понимания различий между этими группами организмов.

СОВЕТ №4

Не забывайте о значении бактерий и эукариот в экосистемах. Изучите их роль в биогеохимических циклах, таких как углеродный и азотный циклы, чтобы понять, как они влияют на жизнь на Земле.