2.3.5. Внутриклеточный поток веществ

Реакции дыхательного обмена не только поставляют энергию, но и снабжают клетку строительными блоками для синтеза разнообразных молекул. Ими являются многие продукты расщепления пищевых веществ. Особая роль в этом принадлежит одному из этапов дыхательного обмена — циклу Кребса,осуществля-емому в митохондриях. Через этот цикл проходит путь углеродных атомов (углеродных скелетов) большинства соединений, служащих промежуточными продуктами синтеза химических компонентов клетки. В цикле Кребса происходит выбор пути превращения того или иного соединения, а также переключение обмена клетки с одного пути на другой, например с углеводного на жировой. Таким образом, дыхательный обмен одновременно составляет ведущее звено потока веществ, объединяющего метаболические пути расщепления и образования углеводов, белков, жиров, нуклеиновых кислот

Особенности строения прокариотических клеток

Нанобактерии – это форма жизни, занимающая промежуточное положение между

бактериями и вирусами. Впервые информация о существовании нанобактерий появилась в

1992 году, когда ученые высказали мнение, что в образовании горных пород участвуют

неизвестные науке микроорганизмы. Эту гипотезу на практике подтвердили специалисты

НАСА, обнаружившие в осколках марсианского метеорита остатки ископаемых

микроорганизмов. По строению они напоминали бактерий, но были гораздо меньше, за

что и получили приставку «нано». По данным электронной микроскопии они имеют

клеточную стенку, способны размножаться и синтезировать нуклеиновые кислоты.

Возможно, нанобактерии – самые древние обитатели Земли, живут в горной породе и

приспособлены к самым неблагоприятным условиям.

Структурно-функциональная организация прокариотической клетки

Нет структурно оформленного ядра.

Генетическая информация заключена в одной молекуле ДНК.

ДНК не связана с белками гистонами.

Одновременно считывается до 80 – 100% информации генома.

Мембранная система единая и включает плазмалемму и различные ее выросты

(мезосомы, фотосинтетические мембраны).

Не содержит мембранных органелл.

Митотический аппарат при делении не образуется.

Характеризуются быстрым ростом и коротким временем генерации.

Плазмалемма не способна к пино - и фагоцитозу.

Размеры от 0,1 до 10,0 мкм.

Для поддержания жизнедеятельности в клетке микоплазмы (размер 0,1 мкм)

осуществляется около 100 биохимических реакций.

Основные компоненты прокариотической клетки:

6

Клеточная стенка.

Плазмалемма.

Цитоплазма (гиалоплазма, рибосомы, запасные питательные вещества).

Наследственный материал (одна хромосомная ДНК, плазмиды).

Клеточная стенка бактерий:

Муреин.

Полисахариды и белки (грамположительные).

Слой липидов (грамотрицательные).

Липидный слой придает грамотрицательным бактериям устойчивость к ряду

антибиотиков и лизоциму слюны. Клеткам прокариоттеского типа (рис. 2.1) свойственны малые размеры (не более 0,5—3,0 мкм в диаметре или по длине), отсутствие обособленного ядра, так что генетический материал в виде ДНК не отграничен от цитоплазмы оболочкой. В клетке отсутствует развитая система мембран. Генетический аппарат представлен ДНК единственной кольцевой хромосомы, которая лишена основных белков — гистонов (гистоны являются белками клеточных ядер). Благодаря значительному количеству диаминокислот аргинина и лизина гистоны имеют щелочной характер.

Различия прокариотических и эукариотических клеток по наличию гистонов указывают на разные механизмы регуляции функции генетического материала. В прокариотических клетках отсутствует клеточный центр. Не типичны внутриклеточные перемещения цитоплазмы и амебоидное движение. Время, необходимое для образования двух дочерних клеток из материнской (время генерации), сравнительно мало и исчисляется десятками минут. К прокариотическому типу клеток относятся бактерии и синезеленые водоросли.

Рис. 2.1. Типичные черты структурной организации клеток. А -Б — эукариотическая растительная; В — животная