Имеется большое разнообразие клеток, которые различаются по размерам и форме, структурным и ультраструктурным, химическим и другим признакам. Главных типов клеточной организации два — прокарио-тический и эукариотический. Различие между ними видят в том, что в первом случае — это относительно просто устроенные клетки со сложной физиологией, а во втором — это клетки со сложной внутренней организацией. Указывая на сравнительно сложную или простую структуру (морфологию), имеют в виду прежде всего компартментацию клеточного объема при помощи мембран (см. п. 2.4.1) или ее отсутствие. Эукариотический тип представлен подтипом клеток одноклеточных организмов (простейшие), и подтипом клеток многоклеточных существ, а также животными, растительными клетками, клетками грибов, лишайниками.
Клеткам прокариотического типа (рис. 2.1), к которым относят бактерии и цианобактерии (в более ранних систематиках сине-зеленые водоросли), свойственны малые размеры (0,5-5,0 мкм диаметром или длиной) и отсутствие обособленного ядра (доядер-ные формы), так как наследственный материал — ДНК — не отграничен от цитоплазмы оболочкой и, следовательно, не заключен в отдельную внутриклеточную структуру. Молекулы прокариотиче-ской ДНК имеют форму замкнутого кольца. Генетический аппарат
клетки представлен, как правило, одной хромосомой, хотя есть исключения. В хромосоме прокариот (нуклеоид) нет белков основного характера — гистонов, что указывает на различия в организации и регуляции генетических функций в клетках прокариотического и эукариотического типов. К особенностям структуры и функционирования аппарата биосинтеза белка относят меньшие размеры рибосом и их субъединиц, полицистронный формат транскрипции и трансляции. В цитоплазме прокариотических клеток за некоторым исключением (пурпурные бактерии, цианобактерии) не развита система мембран. Для прокариот не типичны внутриклеточные перемещения цитоплазмы (ци-клоз) или амебоидное движение. Двигательная активность некоторых форм обеспечивается жгутиками. Для прокариот характерна быстрая смена поколений. Время, необхо-
димое для образования дочерних клеток из материнской (время генерации), — десятки минут.
Современные прокариоты — сборная группа организмов. Различия относятся к типу обмена веществ (аэробы и анаэробы, хе-моавтотрофы и фотоавтотрофы, хемогетеротрофы), средам обитания, среди которых есть экстремальные по температурным, химическим и иным жизненно важным условиям, характеру связей в биоценозах (свободно существующие формы, паразиты, комменсалы). Оправдано заключение об исключительной эколо-
Рис. 2.1. Прокариотическая клетка (схема): 1 — клеточная стенка; 2 — плазматическая мембрана; 3 — ДНК нуклеоида, 4 — полирибосомы цитоплазмы; 5 — мезосома; 6 — ламеллярные структуры; 7 — впячи-вания плазмалеммы; 8 — скопления хроматофоров; 9 — вакуоли с включениями; 10 — бактериальные жгутики; 11 — пластинчатые тилакоиды
гической пластичности прокариот, которую связывают с особенностями организации и пластичностью прокариотического генома.
Отличительные признаки клеток эукариотического типа (рис. 2.2) — обособленное от цитоплазмы ядро (ядерные формы) и значительно большее количество ДНК на клетку. Молекулы ДНК имеют линейную форму и находятся в связи с гистонами (нуклеогисто-новый комплекс). ДНК эукариотических клеток распределена между
Рис. 2.2. Эукариотическая клетка: а — животного происхождения; б — растительного происхождения (схема). 1 — ядро с хроматином и ядрышком; 2 — плазматическая мембрана; 3 — клеточная стенка; 4 — плазмодесма; 5 — гранулярный эндоплазматический ретикулум; 6 — гладкий ретикулум; 7 — пи-ноцитозная вакуоль; 8 — аппарат Гольджи; 9 — лизосома; 10 — жировые включения в гладком ретикулуме; 11 — центриоль и микротрубочки центросферы; 12 — митохондрии; 13 — полирибосомы гиалоплазмы; 14 — центральная вакуоль; 15 — хлоропласт
большим или меньшим числом ядерных структур — хромосом. Эука-риотические клетки крупнее прокариотических, их диаметр или длина достигает десятков и сотен микрон. В цитоплазме таких клеток присутствуют постоянные структуры (органеллы) частью мембранного, а частью безмембранного строения. Время генерации эукариотических клеток исчисляется часами и десятками часов.
Особенности растительных клеток (см. рис. 2.2) — наличие среди органелл пластид, отсутствие центриолей, присутствие в клеточной стенке полисахарида целлюлозы. Для клеток растений характерно интенсивное внутриклеточное движе-
ние цитоплазмы (циклоз).
В состав клеточных стенок грибов («низшие растения» в более ранних систематиках; в настоящее время выделены в отдельное Царство — см. п. 1.9) входит полисахарид хитин.
Особенность одноклеточных эу-кариотических организмов — простейших — то, что они (исключая колониальные формы) в структурном отношении соответствуют уровню клетки, а в физиологическом — особи. Специфическая черта организации некоторых (но далеко не всех) видов простейших — присутствие в цитоплазме миниатюрных образований, выполняющих в объеме клетки функции органов многоклеточного организма. Так, у инфузорий (рис. 2.3) — это цитостом,
Рис. 2.3. Одноклеточный организм — инфузория: 1 — реснички; 2 — пищеварительные вакуоли; 3 — микронуклеус; 4 — клеточный рот (цитостом); 5 — клеточная глотка (цитофаринкс); 6 — анальная пора; 7 — выделительная (сократительная вакуоль); 8 — макронуклеус; 9 — трихоцисты; 10 — проводящие каналы пульсирующей вакуоли
цитофарингс, пищеварительные вакуоли и порошица, образующие в совокупности аналог пищеварительного тракта. Генетический аппарат инфузорий представлен двумя ядрами — вегетативным и генеративным. Функция первого — генетический контроль обмена веществ и жизнедеятельности организма, функция второго — обеспечение полового процесса.