细胞是所有生物的基本自主生物、结构和功能单位。有两种主要类型的单元格——
这两种细胞的主要区别在于细胞核的定义,它只存在于真核细胞中。
原核生物包括真细菌(细菌、蓝藻、放线菌)和古细菌。
大多数原核生物是单细胞的,但放线菌、许多蓝藻和一些细菌是丝状菌落生物。
原核细胞很小,通常为1-20μm。每个原核细胞周围都有一层脂质细胞膜。在细胞的中间是它的遗传装置——一个叫做细菌染色体的单个DNA分子。如果细胞不分裂,其染色体只有一个拷贝,即原核生物是单倍体。细菌染色体占据的细胞部分称为核苷。在功能上它与真核细胞核相对应,但没有膜。
核苷和细胞膜之间的空间充满了含有核糖体的细胞质。它也可以有染色体外DNA——称为质粒的小环分子。
异养原核生物没有细胞内膜系统。一些自养原核生物的细胞内膜形成称为片层,含有参与光或化学合成的分子。
在细胞膜之外,几乎所有的原核生物都有一个具有支持和保护功能的细胞壁。有时墙上还有一个额外的外壳,称为胶囊。一些原核生物通过一个或多个鞭毛活动。
一些真细菌的细胞,称为杆菌,在不利条件下可以进入一种代谢不活跃且高度耐药的形式,称为孢子。
大多数原核生物是异养生物——腐生植物和寄生虫。它们的细胞释放消化酶。如果环境中含有生物聚合物,它们就会被水解。产生的有机单体通过膜进入细胞。
还有自养原核生物。蓝藻像绿色植物一样进行光合作用。其他细菌利用H2S而不是H2O进行光合作用。还有化学自养原核生物——它们从无机物质的氧化中获得能量,而不涉及光。
呼吸是有氧和无氧的。许多原核生物没有呼吸链。他们合成ATP仅仅是为了重组化合物的原子——能量来源。这种分解代谢途径以糖酵解为基础,通常称为发酵。
在有利的条件下,原核细胞不断生长并不断合成DNA。周期性地,细胞分裂发生——复制时获得的两条细菌染色体位于细胞的相对端附近,在中间,细胞壁生长并分裂成两个细胞。
原核生物不会有性繁殖。与性过程最相似的是所谓的细菌结合。
真核细胞是任何细胞,它有一个细胞核和其他细胞器,由膜包围。原生动物、藻类、植物、真菌和动物都是真核生物。真核生物可以是单细胞的、群体的或多细胞的。通常,真核细胞比原核细胞大(10-100µm)。
尽管细胞种类繁多,但它们通常具有相同的结构。每个真核细胞都有细胞膜、细胞核和细胞质。
细胞膜是一种普遍的细胞结构,对所有细胞类型都是必需的。它将细胞与环境隔离开来。它具有选择性渗透性,从而调节分子从细胞的进入或退出。
细胞核是一种细胞结构,与核膜和周围的细胞质分离。它包含记录在染色体DNA分子中的遗传信息。染色体的数量是种特异性的。
位于细胞和核膜之间的细胞内容物称为细胞质。
细胞质由细胞质、细胞器和内含物组成。
每个真核细胞一半以上的体积被称为细胞质的胶体溶液占据。细胞器(细胞中具有特定结构和功能的结构)浸没在细胞质中。根据它们的组织结构,细胞器有两种类型——非膜和膜。非膜细胞器包括核糖体、细胞骨架和细胞中心。
膜细胞器是单膜(内质网、溶酶体、高尔基体和过氧化物酶体)和双膜(线粒体和质体)。
一些细胞器存在于所有真核细胞中。它们被称为强制性细胞器,如内质网、溶酶体、高尔基体、过氧化物酶体、线粒体。其他的细胞器只存在于植物细胞中,如质体。在某些细胞中也有特定的细胞器——纤毛、鞭毛等。
在细胞膜上方,真核细胞具有超膜结构。对于动物细胞,这是糖萼,对于植物细胞,这是细胞壁。
真核细胞可以是自养、异养、厌氧和厌氧细胞。没有真核化学石营养体。
真核细胞通常通过分裂(有丝分裂)进行无性繁殖。这个过程允许每个子细胞接收每个染色体的一个拷贝。真核生物的繁殖也可以是有性的,通常涉及一系列单倍体和二倍体世代。
“基本化学结构”方面的相似性
这两种细胞类型都由蛋白质、碳水化合物、核酸、脂肪、矿物质和维生素组成。
“细胞膜”的相似性
每个细胞,无论是原核细胞还是真核细胞,都有一层细胞膜,将其与环境隔开,并调节物质进出细胞的选择性运输。
这两种细胞都有一段细胞膜,由细胞骨架支撑。
在细胞膜之上存在于膜结构之上(糖萼、细胞壁等)。
“细胞质”的相似性
大部分细胞(原核细胞或真核细胞)被细胞质占据。
它是一种半液体物质,具有复杂的化学成分和颗粒状结构,连接各个细胞部分。
细胞质负责物质的形成和能量的释放。
在这两种细胞中,细胞质的主要成分是细胞质溶胶。
“核酸和基因”的相似性
遗传信息储存在基因中。
原核细胞和真核细胞都有DNA作为其基因的基础。
DNA的复制和合成在原核细胞和真核细胞中以同样的方式进行。
原核细胞和真核细胞都有RNA。
“蛋白质合成”方面的相似性
蛋白质的合成也是类似的,包括核糖体。
“基本生命过程”方面的相似性
原核生物和真核生物的不同代表可以是自养生物和异养生物。
原核生物和真核生物的不同代表可以进行需氧或厌氧繁殖。
这两种细胞类型都可以独立繁殖。
一些原核细胞和真核细胞的代表利用鞭毛进行运动。
“能源”方面的相似性
原核细胞和真核细胞都需要能量,并且具有相似的能量过程。原核细胞和真核细胞的主要能量来源是三磷酸腺苷。
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