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