Биология клетки/Часть 1. Клетка как она есть/1/3

Материал из Викиучебника — открытых книг для открытого мира
Перейти к: навигация, поиск
← Предыдущая глава Глава 1.3 Следующая глава →
Царства живой природы

Две крупнейшие группы клеточных организмов — прокариоты и эукариоты[править]

Две основные группы клеточных организмов — прокариоты и эукариоты. Хотя в последнее время всё чаще используется деление живых организмов на три группы самого высокого ранга — археи (архебактерии), бактерии (эубактерии) и эукариоты — археи, несомненно, являются типичными прокариотами. Так что надцарство прокариот можно разделить на два царства — бактерии и археи. Правда, иногда предполагают, что археи отделились от общего эволюционного древа позднее бактерий [[1]], и тогда в соответствии с принципами кладистики их следовало бы объединить в один таксон с эукариотами. Однако эта точка зрения не общепризнана.

К прокариотам относятся царства бактерий и архей[править]

Деление эукариот на царства не устоялось[править]

Гораздо сложнее обстоит дело с царствами в пределах надцарства эукариот (см. Система органического мира). Ещё недавно эукариот делили на три царства — растения, животные и грибы (это деление сохранилось в школьных учебниках, а отчасти и в вузовских — см., например, И. Х. Шарова. Зоология беспозвоночных. М., Владос, 2002).


При этом всех одноклеточных и колониальных эукариот пытались «распихать» по этим трём царствам — инфузорий и амёб относили к животным, хлореллу и хламидомонаду (и всех остальных водорослей) — к растениям, а миксомицетов — к грибам. Затем всё чаще стали выделять четвертое царство — протисты. Выделить его пришлось из-за того, что стало ясно — многие одноклеточные эукариоты вовсе не родственны ни растениям, ни животным, ни грибам.

Но одновременно благодаря исследованию ультраструктуры клеток выяснилось, что и друг другу разные протисты — очень дальние родственники. В то же время среди них есть формы, явно близкородственные и высшим растениям (это зеленые водоросли и харовые водоросли), и животным (это воротничковые жгутиконосцы), и грибам (а сами грибы, как оказалось — довольно близкие родственники животных).

В дальнейшем эти данные были подтверждены и при сравнении последовательностей ДНК, методы анализа которых всё время усовершенствуются (см. биоинформатика).

Что же с этим делать? Если следовать принципам кладистики, необходимо «пожертвовать» привычными нам царствами растений, животных и грибов (и уж тем более протистов) и выделить новые царства, основанные на истинном родстве составляющих их групп организмов.

Этим и заняты сейчас специалисты (см. Система органического мира, [2]). Некоторые из них идут по компромиссному пути: сохраняя царства животных и растений (выделенные на основе их сложного тканевого строения и особенностей размножения и жизненного цикла), в остальном используют кладистический подход (см., напр., [3]).

Учитывая цели данного учебника, мы будем придерживаться традиционного деления эукариот на четыре царства (растения, животные, грибы и протисты) и будем сравнивать клетки животных, растений и грибов между собой. Помните, что среди протистов встречаются все три варианта строения (то есть клетки, сходные с клетками животных, растений и грибов), а также множество иных вариантов, не похожих на клетки представителей трёх «высших» царств.

Прокариоты и эукариоты различаются комплексом взаимосвязанных признаков[править]

Признаки Прокариоты Эукариоты
Типичные размеры1 Диаметр клетки 1-2 мкм Диаметр клетки 10-20 мкм
Клеточная стенка Обычно имеется, у большинства содержит пептидогликан Часто отсутствует; при наличии не содержит пептидогликана
Наличие цитоскелета Слабее развит, используется только для делении и поддержания формы клетки Хорошо развит, часто используется при локомоции
Жгутики Бактериальный жгутик — флагелла; внуклеточная трубка из белка флагеллина, при движении вращается Эукариотический жгутик — ундулиподия; вырост клетки, окруженный мембраной, при движении изгибается
Эндоцитоз и внутриклеточное пищеварение У всех отсутствуют У большинства имеются
Ядерная оболочка Всегда отсутствует Всегда имеется, состоит из двух мембран, содержит ядерные поры
ДНК основной части генома Как правило, одна кольцевая молекула ДНК (генофор) Как правило, несколько линейных молекул ДНК (хромосомы)
Строение рибосом 70S-типа, содержат 3 молекулы рРНК В цитоплазме 80S-типа, содержат 4 молекулы рРНК; в митохондриях и хлоропластах 70S-типа, содержат 2 или 3 молекулы рРНК
Эндомембранная система Обычно слабо развита Обычно хорошо развита, включает ЭПС, аппарат Гольджи, лизосомы и другие мембранные органоиды
Эндосимбиоз с другими клетками Не встречается Практически все клетки содержат эндосимбионтов — митохондрии, хлоропласты, симбиотические бактерии
Способы деления клетки «Прямое» деление (в том числе почкование) без участия веретена деления Митоз и мейоз с участием веретена деления из микротрубочек
Обмен веществ Разнообразный, у многих есть азотфиксация и хемосинтез Гликолиз в цитоплазме, оксигенный фотосинтез в хлоропластах, кислородное (реже нитратное) дыхание в митохондриях.

1Пределы размеров широко перекрываются