NộI Dung
- Đặc điểm và đặc điểm của tế bào nhân sơ dưới kính hiển vi
- Cấu trúc của tế bào nhân chuẩn
- Tế bào nhân chuẩn hoạt động như thế nào
- Sinh sản tế bào nhân chuẩn
- Lợi thế về cấu trúc của Eukaryote
Sinh vật nhân chuẩn là những sinh vật mà mỗi tế bào có một nhân và bào quan có màng riêng. Prokaryote là những sinh vật đơn bào, đơn bào không có nhân và chỉ có một không gian bên trong. Sự khác biệt này thể hiện một lợi thế về cấu trúc cho phép các tế bào nhân chuẩn tự tổ chức thành các sinh vật đa bào. Các bào quan bên trong, bao gồm cả nhân, cô lập các quá trình tế bào khác nhau và làm cho chúng dễ kiểm soát hơn.
Không có nhân, các tế bào prokaryote nhân lên thông qua quá trình phân hạch nhị phân khó kiểm soát. Điều này có nghĩa là chúng có thể sinh sản nhanh chóng khi có sẵn tài nguyên và không gian, nhưng sự tăng trưởng nhanh, không kiểm soát như vậy là không mong muốn khi một tế bào hình thành một phần của một sinh vật lớn hơn. Thay vào đó, mỗi tế bào phải phối hợp sự tăng trưởng và phân chia của nó với tất cả các tế bào khác của sinh vật. Các tế bào nhân chuẩn có sự phức tạp về cấu trúc để làm điều này trong khi các tế bào nhân sơ không có khả năng đó.
Đặc điểm và đặc điểm của tế bào nhân sơ dưới kính hiển vi
Các lĩnh vực prokaryotic là Vi khuẩn và Archaea; mỗi lĩnh vực này được chia thành các vương quốc và các loại phân loại nhỏ hơn. Là sinh vật đơn bào không có nhân hoặc bào quan, chúng được đặc trưng bởi các đặc điểm nổi bật sau:
Các tế bào đơn của vi khuẩn và vi khuẩn cổ được tiếp xúc với môi trường và do đó cần một vách tế bào để bảo vệ họ. Dưới kính hiển vi, thành tế bào là một cấu trúc dày, có thể nhìn thấy rõ xung quanh tế bào. Ở bên trong thành tế bào là màng tế bào kiểm soát các chất có thể xâm nhập vào và ra khỏi tế bào.
Bên trong màng tế bào là một chuỗi DNA cuộn chặt. Chuỗi này là hình tròn và khi tế bào bắt đầu phân chia, chuỗi sẽ tháo ra và giả định hình dạng tròn của nó trước khi được sao chép. Khi chuỗi đã được nhân đôi, hai bản sao di chuyển đến hai đầu đối diện của tế bào và tế bào tách thành hai.
Nổi tự do trong tế bào chất của tế bào là các ribosome tạo ra protein theo yêu cầu của tế bào. Ở một đầu của tế bào, một cấu trúc giống như được gọi là cột cờ được gắn để cung cấp cho các tế bào di động. Các tế bào nhân sơ sử dụng cấu trúc đơn giản của chúng như một lợi thế tiến hóa. DNA của chúng không được bảo vệ và biến đổi tự do trong khi tốc độ sinh sản nhanh của chúng cho phép thích nghi nhanh với các tình huống mới và thay đổi trong môi trường xung quanh.
Cấu trúc của tế bào nhân chuẩn
Nếu bạn so sánh cấu trúc của tế bào nhân sơ và tế bào nhân chuẩn dưới kính hiển vi, thì các tế bào trông khá khác nhau. Giống như các tế bào nhân sơ, các tế bào nhân chuẩn có màng và ribosome, nhưng có thể thấy những khác biệt sau:
Rõ ràng là các tế bào tạo thành sinh vật nhân chuẩn có cấu trúc khác với các tế bào nhân sơ. Mặc dù chúng phức tạp và sinh sản theo kiểu phức tạp hơn, nhưng không rõ ràng tại sao chính xác điều đó mang lại cho sinh vật nhân chuẩn một lợi thế về cấu trúc.
Tế bào nhân chuẩn hoạt động như thế nào
Các tế bào nhân chuẩn có chức năng độc lập riêng, nhưng chúng thường hoạt động như một phần của một sinh vật lớn hơn. Trong thực vật và động vật, họ nhập các chất từ các tế bào khác và xuất khẩu các sản phẩm thải và protein, hormone và enzyme hữu ích. Khi họ tham gia vào một hoạt động, những gì họ xuất tín hiệu cho các tế bào khác những gì họ đang làm. Họ không có thành tế bào vì họ không cần một cái để bảo vệ và nó sẽ cản trở trao đổi nội bào.
Thay vì thực hiện tổng hợp các chất tế bào và chuyển đổi năng lượng của chúng trong không gian chung bên trong màng tế bào, chúng có các vùng chuyên biệt bên trong các bào quan cụ thể nơi các hoạt động này diễn ra. Chuyển đổi glucose thành phân tử lưu trữ năng lượng ATP được thực hiện trong ty thể. Phá vỡ các mảnh vụn và chất thải diễn ra trong lysosome. Cơ thể Golgi và lưới nội chất tổng hợp protein, carbohydrate và lipid. Các bào quan liên kết màng của các tế bào nhân chuẩn được chuyên sản xuất các chất tế bào cụ thể.
Sinh sản tế bào nhân chuẩn
Các tế bào của sinh vật nhân chuẩn có hai cách nhân lên: sinh sản hữu tính và vô tính. Sinh sản vô tính diễn ra khi cần nhiều loại tế bào tương tự, chẳng hạn như trong tế bào da của động vật. Sinh sản hữu tính được sử dụng khi một sinh vật phức tạp mới như thực vật hoặc động vật được tạo ra. Trong sinh sản vô tính, số lượng tế bào tăng lên trong khi sinh sản hữu tính, số lượng sinh vật nhân lên.
Cả hai loại sinh sản là hoạt động đa tầng phức tạp. Để sinh sản vô tính, nhân tế bào chia thành hai phần giống hệt nhau trong một quá trình gọi là giảm thiểu. Mỗi nhân có các bản sao hoàn chỉnh của DNA tế bào và khi tế bào tách ra, mỗi phần sẽ nhận được một phần của các bào quan.
Để sinh sản hữu tính, các tế bào được tạo ra với các đặc điểm sinh dục khác nhau trong một quá trình gọi là bệnh teo. Ví dụ, ở động vật, hai loại tế bào là tế bào tinh trùng và tế bào trứng. Hai tế bào có đặc điểm sinh dục khác nhau và thường là từ các sinh vật khác nhau cùng loài tái hợp để tạo thành một sinh vật mới. Ở động vật, tế bào tinh trùng thụ tinh một tế bào trứng và sự kết hợp phát triển thành một động vật mới.
Lợi thế về cấu trúc của Eukaryote
Sự khác biệt giữa các tế bào của sinh vật nhân chuẩn và sinh vật nhân sơ mang lại lợi thế cho sinh vật nhân chuẩn trong một số lĩnh vực. Khi chúng tôi liệt kê các tính năng được tìm thấy trong sinh vật nhân chuẩn nhưng không phải sinh vật nhân sơ, những lợi thế được cung cấp bởi những khác biệt này là gì? Sự khác biệt về cấu trúc chính nằm ở nhân, bào quan và thành ngoài tế bào. Những khác biệt này làm phát sinh những lợi thế và khả năng cụ thể đối với sinh vật nhân chuẩn mà sinh vật nhân sơ không có. Kết quả là prokaryote vẫn là những sinh vật đơn bào đơn giản. Trong khi sinh vật nhân chuẩn đơn bào cũng tồn tại, một số sinh vật nhân chuẩn đã tận dụng những lợi thế này để tiến hóa thành thực vật và động vật bậc cao.
Sự hiện diện của một nhân tế bào trong các tế bào nhân chuẩn cho eukaryote hai lợi thế. Hạt nhân đại diện cho một vỏ bảo vệ bổ sung của DNA. Do đó, DNA sinh vật nhân chuẩn ít bị đột biến. Hạt nhân cũng làm cho sinh sản dễ kiểm soát hơn. Các quá trình sinh sản dựa trên nhân phức tạp có nhiều điểm có thể đóng vai trò là điểm dừng để phối hợp tăng trưởng và nhân lên của tế bào với các tế bào khác của sinh vật.
Sự tích hợp của bào quan vào các tế bào nhân chuẩn tập trung các chức năng vào không gian bên trong của riêng chúng. Điều này có nghĩa là các quá trình như sản xuất năng lượng và loại bỏ chất thải có hiệu quả hơn nhiều trong các tế bào nhân chuẩn so với sinh vật nhân sơ. Khi ty thể sản xuất năng lượng tế bào, các tế bào có thể có nhiều hoặc ít hơn ty thể, tùy thuộc vào vai trò của chúng trong cơ thể sinh vật. Không có bào quan, toàn bộ tế bào prokaryote phải làm mọi thứ, và mức độ hiệu quả thấp hơn.
Sự vắng mặt của một thành tế bào trong sinh vật nhân chuẩn phức tạp là lợi thế cho phép các tế bào nhân chuẩn tự tổ chức thành các cấu trúc như các cơ quan, xương, thân cây và trái cây. Các tế bào này hoạt động cùng nhau và tự phân biệt tùy thuộc vào các tế bào xung quanh. Một bức tường tế bào sẽ ngăn chặn các tương tác chặt chẽ như vậy. Mặc dù các tế bào nhân sơ đôi khi kết tụ lại với nhau trong các cấu trúc đơn giản, chúng không phân biệt cách các tế bào nhân chuẩn trong các sinh vật phức tạp làm.
Các lợi thế cấu trúc lớn của sinh vật nhân chuẩn trên sinh vật nhân sơ là khả năng hình thành các sinh vật đa bào tiên tiến. Trong khi sinh vật nhân chuẩn có thể tồn tại như cả sinh vật đơn bào và đa bào, sinh vật nhân sơ không có khả năng hình thành các cấu trúc hoặc sinh vật phức tạp.