词条 | 原核细胞和真核细胞 |
释义 | 简介原核细胞 procaryotic cell 细胞内无真正的细胞核或没有定形的核,但细胞中央含有核物质(环状DNA分子),通常呈颗粒状或网状,没有核膜和核仁,具有核的功能。 指没有核膜而只有一个构成核样体的染色体且不进行有丝分裂的细胞。这种细胞不发生原生质流动,观察不到变形虫样运动。鞭毛呈单一的结构。光合作用、氧化磷酸化在细胞膜进行,没有叶绿体、线粒体等细胞器的分化。由这种细胞构成的生物,称为原核生物,它包括所有的细菌和蓝藻类。即构成细菌和蓝藻等低等生物体的细胞。它没有真正的细胞核,只有原核或拟核,所含的一个基因带(或染色体),是环状双股单一顺序的脱氧核糖核酸分子,没有组蛋白与之结合无核仁,缺乏核膜。外层原生质中有70 S核糖体与中间体,缺乏高尔基体、内质网、线粒体和中心体等。转录和转译同时进行,四周质膜内含有呼吸酶。无有丝分裂和减数分裂,脱氧核糖核酸复制后,细胞随即分裂为二。 真核细胞 eukaryotic cell 指含有真核(被核膜包围的核)的细胞。其染色体数在一个以上,能进行有丝分裂。还能进行原生质流动和变形运动。而光合作用和氧化磷酸化作用则分别由叶绿体和线粒体进行。除细菌和蓝藻植物的细胞以外,所有的动物细胞以及植物细胞都属于真核细胞。由真核细胞构成的生物称为真核生物。在真核细胞的核中,DNA与组蛋白等蛋白质共同组成染色体结构,在核内可看到核仁。在细胞质内膜系统很发达,存在着内质网、高尔基体、线粒体和溶酶体等细胞器,分别行使特异的功能。 原核细胞的形状常与细胞外沉积物(如细胞壁)有关,如细菌细胞呈棒形,球形,弧形、螺旋形等不同形状。单细胞的动物或植物形状更复杂一些,如草履虫像鞋底状,眼虫呈梭形且带有长鞭毛,钟形虫呈袋状。 一般说来,真核细胞的体积大于原核细胞,卵细胞大于体细胞。 原核细胞与真核细胞是细胞的一种分类。根据结构的不同,细胞划分为两大类:原核细胞和真核细胞。原核细胞结构比较简单,由细胞壁、细胞膜、细胞质和核区组成;核区只是一团核物质,外面没有界膜,不是一个成形的细胞核,但有一个环状DNA分子,它与RNA、酶等组成遗传信息的转录与翻译系统;细胞质中也没有细胞器。两者的主要区别是原核细胞没有成形的细胞核,只有拟核,细胞器只有核糖体,分裂方法是无丝分裂,一般都有细胞壁。包括细菌、蓝藻类、衣原体、支原体等。大部分的细胞都是真核细胞。真核细胞有成形的细胞核,多种细胞器,进行有丝分裂。 演化过程细菌和蓝藻是原核细胞。而除细菌和蓝藻之外的所有单细胞和多细胞的动植物,都由真核细胞组成。真核细胞比原核细胞大,结构复杂,由细胞膜(植物细胞还有细胞壁)、细胞质和完整的细胞核组成,核内有核仁、核液和染色体,有更完善的遗传信息的转录与翻译系统,细胞质中有各种细胞器。 细胞起源于非细胞形态的原始生命,随着环境的变化演变为原始细胞形态,之后又发展进化为原核细胞和真核细胞。当原始地球上出现非细胞形态的原始生命时,大气中是缺乏氧气的,因此非细胞形态的原始生命是在不需要氧、自己不能制造食物而靠外界来源的异养条件下生存的。在以后的长期演化过程中,原始生命的内部结构逐渐复杂起来,特别重要的是原始生命的界膜演化成了细胞膜,从而形成了原始细胞形态。 原始细胞形态生命的构成还不完善,只有核酸和蛋白质以及简单的酶系,还没有细胞核。经过几亿年,随着原始海洋中有机物大部分被消耗掉,同时,太阳光中的紫外线使水分解而产生了氧,原始细胞形态的生命逐渐从厌氧状态演化成为好氧的细胞。之后,原始细胞中也产生了色素(卟啉),这种色素可利用太阳光的能量合成有机物,即具备了原始的光合作用能力, 自己制造食物,原始细胞形态的生命逐渐演化成为自养的细胞;光合作用产生了氧气,使大气中氧气的浓度不断增加,使需氧的细胞利用氧气来进行呼吸、获得能量,随着获得的能量的不断增加,细胞的演化进一步走向高级阶段,细胞的物质和结构进一步完善。再经过漫长的年代,渐渐发展成为原核细胞和真核细胞。 运用物理学及物理化学原理对生命体进行研究分析时发现,热力学理论可以阐明许多生命现象的机理。热力学第二定律用“熵”函数来衡量一个系统的均匀程度,熵越大系统越均匀。由热力学理论可以看出,一个与外界没有物质和能量交换的孤立系统,运动的结果是使其熵增加。而生命系统则是一种与外界不断进行物质及能量交换的开放系统,这种系统运动的结果将使其熵处于比外界环境低的水平,从而能够维持自身结构的有序性,并达到一个平衡的状态。生命体的有序性在细胞层次上表现为具有严密的结构,以及有规律的新陈代谢和自我的复制。 当外界环境条件发生改变时,一个处于平衡状态的开放系统的平衡状态会被改变。生命体通过与外界环境继续不断的物质及能量交换,使其达到一种在时间、空间或功能上新的平衡及有序状态。这种新的有序状态是自发形成的,是一种自组织过程。生命体以及作为生命起源与进化基本单位的细胞,是一种典型的自组织系统。生命系统中熵的减少过程,是一种自组织过程。在进化过程中,人类高度发达的大脑与环境相互作用改变自身以适应环境,也是一种自组织过程,生命体在适应环境变化的过程中使自身结构趋于完善,同样是一种自组织过程。 在生命的起源和进化过程中,正是通过这种自组织过程,以不断适应环境的变化,完善自身的结构,形成空间上特定的有序性。譬如,在化学进化阶段,有机分子形成后,将继续受到物理定律的影响,由于热力学的作用,通过自组织使分子结构趋向于某种稳定状态,从而形成了各种链、环、螺旋和折叠,出现特有的生物活性,进而形成相互关联的多分子体系。在原始生命出现后,正是通过这种自组织过程不断完善自身结构,由非细胞形态形成原始细胞形态,并最终发展成具有完善结构的原核细胞及真核细胞。 在现有的生物中,人们发现了一种被称之为细胞重建的现象。科研人员发现,一种甲壳类动物中间性丰年虫在发生性转变时,生殖细胞也同时发生性的转变。而生殖细胞的转变过程中,是一个伴随着老细胞的解体和新细胞形成的过程,卵母细胞中新形成的细胞并不是由母细胞分裂来的,而是以母细胞细胞质中的卵黄颗粒为物质材料经由自组织过程完全重新建立起来的。 比较
细胞壁 有,主要成分是肽聚糖 植物细胞有,成分是纤维素和果胶;动物细胞无细胞壁 细胞质 有核糖体,无其他细胞器 有核糖体和其他细胞器 细胞核 拟核,无核膜、核仁,DNA不与蛋白质结合 有核膜和核仁,DNA与蛋白质结合成染色体 DNA 拟核:大型环状 遗传物质 DNA 举例 细菌、蓝藻、放线菌、支原体、衣原体 动物、植物、真菌 共有结 |
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