Мир микробов. Особенности строения про- и эукариотической клетки
Все живые существа, обитающие на Земле, можно условно разделить на представителей макро- и микромира. К макромиру относятся все живые существа, видимые невооруженным глазом, а к микромиру — представители живого мира, находящиеся за пределами разрешающей способности нашего глаза и обнаруживаемые с помощью различных оптических и электронных приборов. Размеры отдельных представителей колеблются от 0,01-0,4 мкм или 10-400 нм (вирусы) до 10 мкм и более (бактерии, грибы, простейшие).
Согласно современной классификации органического мира микроорганизмы могут быть представлены как клеточными (бактерии, грибы, простейшие), так и доклеточными формами (вирусы, вироиды, прионы).
Клеточные формы обладают характерными признаками живых существ: воспроизведение себе подобных, метаболизм (питание и дыхание), способность к активному движению, росту и размножению. Среди клеточных форм выделяют три домена (империи):
1. Archae — к этому домену относятся древнейшие обитатели нашей планеты (архебактерии) — метанобразующие бактерии, экстремально галофильные бактерии (растут в присутствии 12-32% NaCl) и термоацидофильные бактерии (растут при 75-90 °С и низком рН). Их клетка имеет примитивное прокариотическое строение и клеточную стенку, лишенную пептидогликанового слоя (Mendosicutes). Среди архебактерий патогенных для человека видов не обнаружено.
2. Bacteria — к этому домену относятся три типа бактерий: эубактерии с тонкой клеточной стенкой (Gracilicutes) — грамотрицательные, эубактерии с толстой клеточной стенкой (Firmicutes) — грамположительные, эубактерии без клеточной стенки (Tenericutes).
3. Eukaria — к этому домену относятся микроскопические простейшие, грибы и сине-зеленые водоросли.
К доклеточным формам существования относят:
1. Вирусы — наименьшие по размерам агенты, имеющие геном, окруженный белковой оболочкой и суперкапсидом (оболочечные вирусы). Вирусы являются облигатными внутриклеточными паразитами, репродуцирующимися только в живых клетках. Внеклеточная форма вируса — вирион, а внутриклеточная — вирус.
2. Прионы (от англ. proteinaceous infectious particle, белковоподобная инфекционная частица) — белковые инфекционные агенты, приводящие к развитию летальных неврологических заболеваний (губчатых энцефалопатий: куру, болезнь Кройтцфельдта-Якоба и др.)
3. Вироиды — небольшие молекулы кольцевой суперспирализованной РНК, не содержащие белковой оболочки и вызывающие заболевания растений (таблица 1)
Таблица 1. Мир микробов
| Доклеточные формы | Клеточные формы | ||
| Домен «Vira» | Домен "Bacteria" | Домен "Archae" | Домен "Eukarуa" |
| Царство Вирусы Субвиральные агенты: -Дельта-вирусы (HDV) -Прионы -Вироиды | Царство Прокариоты | Царство Эукариоты | |
| Бактерии с тонкой клеточной стенкой, грам«-» (Gracilicutes) | Архебактерии (Mendosicutes) | Царство Простейшие (Protozoa) Типы: Sarcomastigofora Apicomplexa Ciliophora Microspora | Царство Грибы (Fungi) Типы: Zygomycota Ascomycota Basidiomycota Deuteromycota или митоспоровые грибы |
| Бактерии с толстой клеточной стенкой, грам«+» (Firmicutes) | |||
| Бактерии без клеточной стенки (Tenericutes) |
Анализ различий строения про- и эукариотической клетки обычно проводят по трем основным параметрам:
1) ядерно-генетическая организация клетки
2) организация мембранных структур клетки
3) функциональная организация клетки (таблица 2).
Таблица 2. Сравнительная характеристика прокариотов (эубактерий) и эукариотов
| Признак | Прокариотическая клетка | Эукариотическая клетка |
| Размер Анаэробное дыхание Фиксация азота Мембранные структуры | 1-10 мкм Возможно Возможна Отсутствуют | 10-100 мкм Обычно отсутствует Невозможна Имеются |
| Генетический материал | ||
| Расположение Форма Внехромосомная ДНК Гистоны Тип деления | Нет ядерной мембраны Кольцевая молекула ДНК Располагается в плазмидах Отсутствуют Бинарный | Есть ядерная мембрана Хромосома Располагается в митохондриях Имеются Митотический |
| Синтез белка | ||
| Рибосомы Место синтеза | 70S (50S и 30S субъединицы) Рибосомы, свободно расположенные в цитоплазме | 80S (60S и 40S субъединицы) Рибосомы в составе эндоплазматического ретикулума |
| Клеточная стенка* | ||
| Структурные элементы Стеролы | Образована пептидогликаном Отсутствуют | Содержит хитин и целлюлозу Имеются |
| * у эукариотических клеток нет клеточной стенки, а есть ЦПМ |