Според съвременната клетъчна теория, основнитеструктурната и функционална единица на живите същества, живеещи на Земята, е клетка. Това е сложна отворена самоорганизираща се и възпроизвеждаща биосистема. Клетъчната структура и функция се изучават от цитологията и микробиологията. Последният разглежда спецификата на жизнената дейност на бактериите, които са прокариотни организми. Тази статия ще изследва видовете клетъчна организация: едно- и многоклетъчни организми, колониални форми, както и структурни характеристики на прокариотните и еукариотните клетки.
Нива на организация на живата материя
В биологията се разграничават 6 нива на организация на живота: молекулярни, клетъчни, организмени, специфични за популацията, биогеоценотични и биосферни. Помислете за клетъчното ниво на организация, при което метаболитните реакции (метаболизъм и енергия) протичат в клетките, а репродукцията също е осигурена. Този процес се основава на прехвърлянето на наследствени признаци (гени) от родителски към дъщерни клетки.
По този начин, едноклетъчните организми са,по същество абсолютно пълноценни и независими индивиди, идентични по функция на форми, които имат органи и тъкани. По-сложни видове клетъчна организация са колониалността и многоклетъчността. Използвайки Volvox като пример, ще разгледаме характеристиките на колониалните форми. Състои се от клетки от различен тип: вегетативни и генеративни, въпреки че те са свързани чрез израстъци на цитоплазмата помежду си, но те функционират по-автономно. Колониите от зелени водорасли volvox са ярък пример за еволюционното развитие на живата материя от едноклетъчни до многоклетъчни организми, които имат най-сложната структура. Техните клетки се комбинират, образувайки тъкани и образуват органи, които изпълняват различни функции.
Клетъчното ниво на организация при такива организмисе трансформира в специализирани структури - системи (дихателна, храносмилателна, отделителна и др.) По този начин многоклетъчният организъм функционира като неделимо цяло, а клетките са неговите структурни единици.
Особености на прокариотните организми
Клетките, в които липсва ядро, а наследственият материал - молекулите на ДНК - са разположени директно в по-плътен слой на цитоплазмата, се наричат прокариотни.
Видове клетъчни организации въз основа наима признак за наличие или отсъствие на ядро - това са прокариоти и еукариоти. Както бе споменато по-рано, неядрените клетки: бактериите и цианобактериите имат специфична структура, свързана с характеристиките на метаболизма. Нека ги изброим: това е отсъствието в клетката на такива органели като митохондрии, апарат на Голджи, лизозоми, вакуоли, клетъчен център, ендоплазмен ретикулум. Има рибозоми, които синтезират бактериален протеин, газовите вакуоли са рядкост (идиоадаптация към живота във водни тела или във влажна почва). Някои форми съдържат органели на движение - флагели.
Усложнение на структурата и функциите на еукариотите
Цитолозите продължават да изучават видовете клеткиорганизации, установили, че ядрените клетки имат много сложна система от органели, които осигуряват техния метаболизъм и енергия. Благодарение на координираната работа на органелите, тяхната вътрешна среда се характеризира с постоянство на състава и свойствата - така наречената клетъчна хомеостаза.
Еукариоти, които включват гъбични клетки,растения, животни и хора, съдържат ядрото, ендоплазмения ретикулум, комплексът на Голджи, митохондриите, рибозомите, клетъчния център, лизозомите, пластидите и вакуолите. При еукариотите процесът на клетъчно делене е особено труден. Той е придружен от образуването на цяла система, наречена деление на делението.
Различия в метаболизма между прокариотите и еукариотите
Сравняване на прокариотни и еукариотни типовеклетъчна организация, ще открием, че те имат както прилики, така и доста значителни разлики. Например процесът на окисляване на органични съединения с кислород, абсорбиран от клетките на бактериите и ядрените организми, води до подобни резултати: разграждането на глюкозата до въглероден диоксид и вода с освобождаване на части от енергията под формата на синтезирани молекули АТФ.
Това вещество е универсален източникенергия както за неядрени организми, така и за еукариоти. Разликите в клетъчното дишане могат да бъдат открити чрез изследване на структурите, които извършват този процес. При ядрените организми се появява върху митохондриалните кристи с помощта на ензимна система - цикълът на Кребс, а при бактериите се появява върху гънките на цитоплазматичната мембрана, върху които са разположени ензимите.
Видове клетъчна организация на микроорганизми
Микробиологията изучава бактерии и цианобактерии,които са прокариотни организми. Бактериите се различават по своята форма и имат съответни имена: коки (под формата на малки единични топчета), вибриони (под формата на запетаи), стафилококи (наподобяващи грозд). Цианобактериите като носток и анабена са неядрени клетки със лигавична клетъчна стена; те се различават от бактериите по това, че съдържат фотосинтетични пигменти, открити в хроматофорите.
Всички горепосочени примери показват, че клетъчната организация на различни микроорганизми е разнообразна и се дължи на особеностите на тяхната структура и жизнена дейност.
