Eukarüootsed ja prokarüootsed rakud: omadused, funktsioonid ja struktuur. Eukarüootne rakk

Prokarüootsed rakud- need on kõige primitiivsemad, väga lihtsa struktuuriga organismid, millel on säilinud sügava antiigi tunnused. TO prokarüootne(või tuumaeelsete) organismide hulka kuuluvad bakterid ja sinivetikad (tsüanobakterid). Struktuuri sarnasuse ja teravate erinevuste alusel teistest rakkudest liigitatakse prokarüootid purustatud rakkude iseseisvasse kuningriiki.

Vaatame struktuuri prokarüootne rakk kasutades näiteks baktereid. Prokarüootse raku geneetilist aparaati esindab ühe ringikujulise kromosoomi DNA, see asub tsütoplasmas ega ole sellest membraaniga piiritletud. Seda tuuma analoogi nimetatakse nukleoidiks. DNA ei moodusta valkudega komplekse ja seetõttu “töötavad” kõik kromosoomi osaks olevad geenid, s.t. neist loetakse pidevalt teavet.

Prokarüootne rakkümbritsetud tsütoplasmat rakuseinast eraldava membraaniga, mis on moodustunud keerulisest, väga polümeersest ainest. Tsütoplasmas on vähe organelle, kuid leidub arvukalt väikseid ribosoome (bakterirakud sisaldavad 5000–50 000 ribosoomi).

Prokarüootse raku tsütoplasmasse tungivad läbi membraanid, mis moodustavad endoplasmaatilise retikulumi, see sisaldab ribosoome, mis teostavad valgusünteesi.

Prokarüootse raku rakuseina sisemist osa esindab plasmamembraan, mille eendid tsütoplasmasse moodustavad mesosoomid, mis osalevad rakuseinte ehitamises, paljunemises ja on DNA kinnituskohaks. Bakterite hingamine toimub mesosoomides ja sinivetikatel tsütoplasmaatilistes membraanides.

Paljud bakterid ladestavad raku sisse varuaineid: polüsahhariide, rasvu, polüfosfaate. Varuained, kui need sisalduvad ainevahetuses, võivad pikendada raku eluiga selle puudumisel välistest allikatest energiat.

(1-raku sein, 2-välimine tsütoplasmaatiline membraan, 3-kromosoom (ringikujuline DNA molekul), 4-ribosoom, 5-mesosoom, 6-välise tsütoplasmaatilise membraani invaginatsioon, 7 vakuooli, 8-lippu, 9 virna membraanid, milles toimub fotosüntees)

Bakterid paljunevad reeglina kaheks jagunedes. Pärast raku pikenemist moodustub järk-järgult põiki vahesein, mis asetatakse väljastpoolt sissepoole, seejärel lahknevad tütarrakud või jäävad seotuks iseloomulike rühmadena - ahelad, paketid jne. Bakterid - coli Iga 20 minuti järel kahekordistab see oma numbreid.

Bakteritele on iseloomulik spooride moodustumine. See algab tsütoplasma osa eraldumisega emarakust. Eraldatud osa sisaldab ühte genoomi ja on ümbritsetud tsütoplasmaatilise membraaniga. Seejärel kasvab eoste ümber rakusein, sageli mitmekihiline. Bakterites toimub seksuaalprotsess kahe raku vahelise geneetilise teabe vahetamise vormis. Seksuaalne protsess suurendab mikroorganismide pärilikku varieeruvust.

Enamik elusorganisme on ühendatud eukarüootide superkuningriiki, mis hõlmab taimede, seente ja loomade kuningriiki. Eukarüootsed rakud on suuremad prokarüootsed rakud, koosnevad pinnaaparaadist, tuumast ja tsütoplasmast.

Prokarüootid on vanimad organismid, mis moodustavad iseseisva kuningriigi. Prokarüootide hulka kuuluvad bakterid, sinivetikad ja mitmed teised väikesed rühmad.

Erinevalt eukarüootidest ei ole prokarüootsetel rakkudel moodustunud rakutuum ja muud sisemembraani organellid (välja arvatud fotosünteetiliste liikide lamedad tsisternid, näiteks sinivetikad). Ainus suur ringikujuline (mõnedel liikidel lineaarne) kaheahelaline DNA molekul, mis sisaldab põhiosa raku geneetilisest materjalist (nn nukleoid), ei moodusta kompleksi histooni valkudega (nn kromatiin). ). Prokarüootide hulka kuuluvad bakterid, sealhulgas sinivetikad (sinivetikad). Need võivad tinglikult hõlmata ka eukarüootsete rakkude püsivaid intratsellulaarseid sümbionte - mitokondreid ja plastiide.

Eukarüootid (eukarüootid) (kreeka keelest eu - hea, täielikult ja karyon - tuum) on organismid, millel on erinevalt prokarüootidest moodustunud rakutuum, mis on tsütoplasmast piiritletud tuumaümbrisega. Geneetiline materjal sisaldub mitmes lineaarses kaheahelalises DNA molekulis (olenevalt organismi tüübist võib nende arv tuuma kohta varieeruda kahest kuni mitmesajani), mis on seestpoolt kinnitunud raku tuuma membraanile ja moodustuvad laialdaselt. enamus (välja arvatud dinoflagellaadid) on kompleks histooni valkudega, mida nimetatakse kromatiiniks. Eukarüootsetel rakkudel on sisemembraanide süsteem, mis lisaks tuumale moodustab ka mitmeid teisi organelle (endoplasmaatiline retikulum, Golgi aparaat jne). Lisaks on valdaval enamusel püsivad intratsellulaarsed prokarüootsed sümbiondid – mitokondrid ning ka vetikatel ja taimedel on plastiidid.

2. Eukarüootsed rakud. Struktuur ja funktsioonid

Eukarüootide hulka kuuluvad taimed, loomad ja seened.

Loomarakkudel ei ole rakuseina. Seda esindab paljas protoplast. Loomarakkude piirkiht - glükokalüks - on tsütoplasmaatilise membraani ülemine kiht, mida "tugevdavad" polüsahhariidmolekulid, mis on osa rakkudevahelisest ainest.

Mitokondritel on volditud kristallid.

Loomarakkudel on rakukeskus, mis koosneb kahest tsentrioolist. See viitab sellele, et iga loomarakk on potentsiaalselt võimeline jagunema.

Loomarakku lisatakse terade ja tilkade kujul (valgud, rasvad, süsivesikute glükogeen), lõpptooted vahetus, soolakristallid, pigmendid.

Loomarakud võivad sisaldada väikese suurusega kokkutõmbumis-, seede- ja ekskretoorseid vakuoole.

Rakud ei sisalda plastiide, tärkliseterade kujul olevaid inklusioone ega suuri mahlaga täidetud vakuoole.

3. Prokarüootsete ja eukarüootsete rakkude võrdlus

Kõige olulisem erinevus eukarüootide ja prokarüootide vahel pikka aega arvestati moodustunud tuuma ja membraani organellide olemasolu. Kuid 1970.–1980. sai selgeks, et see oli vaid tsütoskeleti korralduse sügavamate erinevuste tagajärg. Mõnda aega arvati, et tsütoskelett on iseloomulik ainult eukarüootidele, kuid 1990. aastate keskel. Bakterites on avastatud ka eukarüootide tsütoskeleti peamiste valkudega homoloogseid valke. (Tabel 16).

Spetsiaalselt struktureeritud tsütoskeleti olemasolu võimaldab eukarüootidel luua liikuvate sisemembraani organellide süsteemi. Lisaks võimaldab tsütoskelett esineda endo- ja eksotsütoosi (oletatakse, et just tänu endotsütoosile tekkisid eukarüootsetes rakkudes rakusisesed sümbiontid, sealhulgas mitokondrid ja plastiidid). Eukarüootse tsütoskeleti teine ​​oluline ülesanne on tagada eukarüootse raku tuuma (mitoos ja meioos) ja keha (tsütotoomia) jagunemine (prokarüootsete rakkude jagunemine on korraldatud lihtsamalt). Erinevused tsütoskeleti struktuuris selgitavad teisi erinevusi pro- ja eukarüootide vahel. Näiteks prokarüootsete rakkude vormide püsivus ja lihtsus ning märkimisväärne kuju mitmekesisus ja võime seda muuta eukarüootsetes rakkudes, aga ka viimaste suhteliselt suur suurus.

Seega on prokarüootsete rakkude suurus keskmiselt 0,5–5 mikronit, eukarüootsete rakkude suurus on keskmiselt 10–50 mikronit. Lisaks leidub ainult eukarüootide hulgas tõeliselt hiiglaslikke rakke, nagu haide või jaanalindude massiivsed munad (linnumunas on kogu munakollane üks tohutu muna), suurte imetajate neuroneid, mille protsesse tugevdab tsütoskelett. , võib ulatuda kümnete sentimeetriteni.

Oma ehituselt võivad organismid olla ühe- või mitmerakulised. Prokarüootid on valdavalt üherakulised, välja arvatud mõned tsüanobakterid ja aktinomütseedid. Eukarüootidest on üherakulise struktuuriga algloomad, mitmed seened ja mõned vetikad. Kõik muud vormid on mitmerakulised. Arvatakse, et esimesed elusorganismid Maal olid üherakulised.

Prokarüootide hulka kuuluvad arhebakterid, bakterid ja sinivetikad. Prokarüootid- üherakulised organismid, millel puudub struktuurselt moodustunud tuum, membraani organellid ja mitoos.

Mõõtmed - 1 kuni 15 mikronit. Põhivormid: 1) kookid (sfäärilised), 2) batsillid (pulgakujulised), 3) vibrioonid (komakujulised), 4) spirillad ja spiroheedid (spiraalikujulised).

1 - kookid; 2 - batsillid; 3 - vibrios; 4-7 - spirilla ja spiroheedid.

1 - tsütoplasmaatilise membraani haav; 2 — rakusein; 3 — limaskesta kapsel; 4 - tsütoplasma; 5 - kromosomaalne DNA; 6 - ribosoomid; 7 - meso-soma; 8 — fotosünteetiliste membraanide haavad; 9 — sisselülitamine; 10 - põleta-tiki; 11 - jõi.

Bakterirakk on piiratud membraaniga. Membraani sisemist kihti esindab tsütoplasmaatiline membraan (1), mille kohal on rakusein (2); paljudel bakteritel on rakuseina kohal limakapsel (3). Eukarüootsete ja prokarüootsete rakkude tsütoplasmaatilise membraani struktuur ja funktsioonid ei erine. Membraan võib moodustada voldid nn mesosoomid(7). Neil võib olla erinevad kujud(kotikujuline, torujas, lamelljas jne).

Ensüümid asuvad mesosoomide pinnal. Rakusein on paks, tihe, jäik, koosneb mureina (põhikomponent) ja teised orgaaniline aine. Mureiin on korrapärane paralleelsete polüsahhariidahelate võrgustik, mis on omavahel seotud lühikeste valguahelatega. Sõltuvalt rakuseina struktuurilistest iseärasustest jagunevad bakterid grampositiivne(grammiga peitsitud) ja gramnegatiivne(värvimata). Gramnegatiivsetel bakteritel on sein õhem, keerulisem, mureiinikihi kohal on välisküljel lipiidide kiht. Siseruum on täidetud tsütoplasmaga (4).

Geneetiline materjal on esindatud ringikujuliste DNA molekulidega. Need DNA-d võib laias laastus jagada "kromosomaalseteks" ja plasmiidideks. Kromosomaalne DNA (5) on membraanile kinnitatud DNA, mis sisaldab mitut tuhat geeni; erinevalt eukarüootide kromosomaalsest DNA-st ei ole see lineaarne ega ole seotud valkudega. Piirkonda, kus see DNA asub, nimetatakse nukleoid. Plasmiidid- ekstrakromosomaalsed geneetilised elemendid. Need on väikesed ümmargused DNA-d, mis ei ole seotud valkudega, ei ole membraaniga seotud ja sisaldavad väikest hulka geene. Plasmiidide arv võib varieeruda. Enim uuritud plasmiidid on teabe kandmine vastupanuvõime kohta ravimid(R-faktor), osaledes seksuaalprotsessis (F-faktor). Plasmiidi, mis suudab ühineda kromosoomiga, nimetatakse episoodne.

Bakterirakus puuduvad kõik eukarüootsele rakule iseloomulikud membraani organellid (mitokondrid, plastiidid, EPS, Golgi aparaat, lüsosoomid).

Bakterite tsütoplasma sisaldab 70S-tüüpi ribosoome (6) ja inklusioone (9). Reeglina koondatakse ribosoomid polüsoomideks. Iga ribosoom koosneb väikesest (30S) ja suurest subühikust (50S). Ribosoomi funktsioon: polüpeptiidahela kokkupanek. Lisandeid võib kujutada tärklise, glükogeeni, volutiini ja lipiidide tilkade kujul.

Paljudel bakteritel on flagella(10) ja jõi (fimbriae)(üksteist). Lipud ei ole membraaniga piiratud, neil on laineline kuju ja need koosnevad flagelliini valgu sfäärilistest subühikutest. Need allüksused on paigutatud spiraalina ja moodustavad õõnsa silindri läbimõõduga 10-20 nm. Prokarüootse lipu struktuur meenutab ühte eukarüootse lipu mikrotuubulit. Lipuliste arv ja asukoht võivad varieeruda. Pili on sirged niidilaadsed struktuurid bakterite pinnal. Nad on õhemad ja lühemad kui flagellad. Need on lühikesed õõnsad silindrid, mis on valmistatud valgu piliinist. Pili on mõeldud bakterite kinnitamiseks substraadile ja üksteisele. Konjugatsiooni käigus moodustuvad spetsiaalsed F-pilid, mille kaudu kantakse ühest üle geneetiline materjal bakterirakk teisele.

Sporulatsioon bakteritel on omamoodi kogeda ebasoodsad tingimused. Eosed moodustuvad tavaliselt ükshaaval "emarakus" ja neid nimetatakse endospoorideks. Eosed on väga vastupidavad kiirgusele, äärmuslikele temperatuuridele, kuivamisele ja muudele teguritele, põhjustades surma vegetatiivsed rakud.

Paljundamine. Bakterid paljunevad aseksuaalselt - jagades "emaraku" kaheks. DNA replikatsioon toimub enne jagunemist.

Harva läbivad bakterid seksuaalset protsessi, mille käigus toimub geneetilise materjali rekombinatsioon. Tuleb rõhutada, et bakterites sugurakke kunagi ei moodustu, raku sisu ei ühine, vaid DNA kandub doonorrakust retsipientrakku. DNA ülekandmiseks on kolm meetodit: konjugatsioon, transformatsioon, transduktsioon.

- F-plasmiidi ühesuunaline ülekanne doonorrakust retsipientrakku, mis on üksteisega kontaktis. Sel juhul ühendatakse bakterid üksteisega spetsiaalsete F-pili (F-fimbriae) abil, mille kanaleid pidi kanduvad edasi DNA fragmendid. Konjugatsiooni võib jagada järgmisteks etappideks: 1) F-plasmiidi lahtikerimine, 2) F-plasmiidi ühe ahela tungimine retsipientrakku läbi F-piluse, 3) komplementaarse ahela süntees üheahelaline DNA matriits (esineb nagu doonorrakus (F +) ja retsipientrakus (F -)).

Muutumine- DNA fragmentide ühesuunaline ülekandmine doonorrakust retsipientrakku, mis ei ole üksteisega kontaktis. Sel juhul doonorrakk kas "vabastab" endast väikese DNA fragmendi või siseneb DNA keskkond pärast selle raku surma. Igal juhul imendub retsipientrakk DNA-d aktiivselt ja integreerub oma "kromosoomi".

Transduktsioon- DNA fragmendi ülekandmine doonorrakust retsipientrakku bakteriofaagide abil.

Viirused

Viirused koosnevad nukleiinhappest (DNA või RNA) ja valkudest, mis moodustavad selle nukleiinhappe ümber kesta, s.t. esindavad nukleoproteiinide kompleksi. Mõned viirused sisaldavad lipiide ja süsivesikuid. Viirused sisaldavad alati ühte tüüpi nukleiinhappeid – kas DNA-d või RNA-d. Lisaks võivad kõik nukleiinhapped olla kas üheahelalised või kaheahelalised, nii lineaarsed kui ka ringikujulised.

Viiruste suurus on 10-300 nm. Viiruse vorm: sfääriline, vardakujuline, filiaalne, silindriline jne.

Kapsiid— viiruse kest, mille moodustavad teatud viisil paigutatud valgu subühikud. Kapsiid kaitseb viiruse nukleiinhapet mitmesugused mõjud, tagab viiruse ladestumise peremeesraku pinnale. Superkapsiid iseloomulikud kompleksviirustele (HIV, gripiviirused, herpes). Tekib viiruse väljumisel peremeesrakust ja on peremeesraku tuuma- või välimise tsütoplasmaatilise membraani modifitseeritud piirkond.

Kui viirus on peremeesraku sees, eksisteerib see nukleiinhappe kujul. Kui viirus asub väljaspool peremeesrakku, siis on tegemist nukleoproteiinikompleksiga ja seda vaba eksisteerimisvormi nimetatakse virion. Viirused on väga spetsiifilised, st. nad saavad oma elatise jaoks kasutada rangelt määratletud võõrustajate ringi.

Viiruse paljunemistsüklis saab eristada järgmisi etappe.

  1. Ladestumine peremeesraku pinnale.
  2. Viiruse tungimine peremeesrakku (saab peremeesrakku siseneda: a) “süstimisega”, b) rakumembraani lahustumisega viiruse ensüümide toimel, c) endotsütoosiga; Rakku sisenedes allutab viirus oma valke sünteesiva aparatuuri enda kontrolli alla).
  3. Viiruse DNA inkorporeerimine peremeesraku DNA-sse (RNA viirustes toimub enne seda pöördtranskriptsioon - DNA süntees RNA matriitsil).
  4. Viiruse RNA transkriptsioon.
  5. Viirusvalkude süntees.
  6. Viiruslike nukleiinhapete süntees.
  7. Tütarviiruste iseseisev kokkupanek ja rakust väljumine. Seejärel rakk kas sureb või eksisteerib edasi ja toodab uusi põlvkondi viirusosakesi.

Inimese immuunpuudulikkuse viirus mõjutab eelkõige CD 4 lümfotsüüte (abistajaid), mille pinnal on retseptorid, mis suudavad seonduda HIV pinnavalguga. Lisaks tungib HIV kesknärvisüsteemi, neurogliia ja soolte rakkudesse. Immuunsüsteem inimkeha kaotab oma kaitsvad omadused ja selgub, et ei suuda patogeenidele vastu seista mitmesugused infektsioonid. Keskmine kestus elu nakatunud inimene on 7-10 aastat.

Nakkuse allikaks on ainult inimene, kes on immuunpuudulikkuse viiruse kandja. AIDS levib sugulisel teel, vere ja immuunpuudulikkuse viirust sisaldavate kudede kaudu emalt lootele.

    Minema loengud nr 8"Tuum. Kromosoomid"

    Minema loengud nr 10“Ainevahetuse mõiste. Valkude biosüntees"

Kõige ilmsem Prokarüootide ja eukarüootide erinevus seisneb selles, et viimastel on tuum, mis kajastub nende rühmade nimedes: "karyo" on vanakreeka keelest tõlgitud kui tuum, "pro" - enne, "eu" - hea. Seega on prokarüootid tuumaeelsed organismid, eukarüootid on tuumalised.

Kuid see pole kaugeltki ainus ja võib-olla mitte peamine erinevus prokarüootsete organismide ja eukarüootide vahel. Prokarüootsetel rakkudel ei ole üldse membraanorganelle.(harvade eranditega) - mitokondrid, kloroplastid, Golgi kompleks, endoplasmaatiline retikulum, lüsosoomid. Nende ülesandeid täidavad rakumembraani väljakasvud (invaginatsioonid), millel paiknevad erinevad pigmendid ja ensüümid, mis tagavad elutähtsaid protsesse.

Prokarüootidel puuduvad eukarüootidele omased kromosoomid. Nende peamine geneetiline materjal on nukleoid, tavaliselt rõngakujuline. Eukarüootsetes rakkudes on kromosoomid DNA ja histooni valkude kompleksid (mäng oluline roll DNA pakendis). Neid keemilisi komplekse nimetatakse kromatiin. Prokarüootide nukleoid ei sisalda histoone ja temaga seotud RNA molekulid annavad sellele kuju.

Eukarüootsed kromosoomid asuvad tuumas. Prokarüootidel paikneb nukleoid tsütoplasmas ja on tavaliselt ühes kohas rakumembraani külge kinnitatud.

Lisaks nukleoidile on prokarüootsetel rakkudel erinev kogus plasmiidid- nukleoidid, mille suurus on oluliselt väiksem kui peamine.

Geenide arv prokarüootide nukleoidis on suurusjärgu võrra väiksem kui kromosoomides. Eukarüootidel on palju toimivaid geene reguleeriv funktsioon teiste geenide suhtes. See võimaldab seda sisaldavate mitmerakulise organismi eukarüootsete rakkude jaoks geneetiline teave, spetsialiseeruda; muutes oma ainevahetust, reageerida paindlikumalt muutustele välis- ja sisekeskkond. Ka geenide struktuur on erinev. Prokarüootides on DNA geenid paigutatud rühmadesse, mida nimetatakse operoniteks. Iga operon transkribeeritakse ühe ühikuna.

Samuti on prokarüootide ja eukarüootide vahel erinevusi transkriptsiooni- ja translatsiooniprotsessides. Kõige olulisem on see, et prokarüootsetes rakkudes võivad need protsessid toimuda samaaegselt ühel sõnumitooja (messenger) RNA molekulil: sel ajal, kui seda DNA-l veel sünteesitakse, "istuvad" ribosoomid juba selle valmis otsas ja sünteesivad valku. Eukarüootsetes rakkudes läbib mRNA pärast transkriptsiooni nn küpsemise. Ja alles pärast seda saab sellel valku sünteesida.

Prokarüootide ribosoomid on väiksemad (setetegur 70S) kui eukarüootidel (80S). Valkude ja RNA molekulide arv ribosomaalsetes subühikutes on erinev. Tuleb märkida, et mitokondrite ja kloroplastide ribosoomid (nagu ka geneetiline materjal) on sarnased prokarüootidega, mis võib viidata nende päritolule iidsetest prokarüootsetest organismidest, mis sattusid peremeesraku sisse.

Prokarüoote eristab tavaliselt nende kestade keerukam struktuur. Lisaks tsütoplasmaatilisele membraanile ja rakuseinale on neil ka kapsel ja muud struktuurid, olenevalt prokarüootse organismi tüübist. Rakusein täidab tugifunktsioon ja takistab läbitungimist kahjulikud ained. Bakteri rakusein sisaldab mureiini (glükopeptiid). Eukarüootidest on taimedel rakusein (selle põhikomponent on tselluloos), seentel kitiin.

Prokarüootsed rakud jagunevad binaarse lõhustumise teel. Neil on Ei keerulised protsessid rakkude jagunemine (mitoos ja meioos), iseloomulik eukarüootidele. Kuigi enne jagunemist nukleoid kahekordistub, täpselt nagu kromatiin kromosoomides. IN eluring Eukarüootides toimub diploidsete ja haploidsete faaside vaheldumine. Sel juhul domineerib tavaliselt diploidne faas. Erinevalt neist ei ole prokarüootidel seda.

Eukarüootsed rakud on erineva suurusega, kuid igal juhul on nad oluliselt suuremad kui prokarüootsed rakud (kümneid kordi).

Toitained siseneda prokarüootsetesse rakkudesse ainult osmoosi teel. Eukarüootsetes rakkudes võib lisaks täheldada ka fago- ja pinotsütoosi (toidu ja vedeliku "püüdmine" tsütoplasmaatilise membraani abil).

Üldiselt seisneb prokarüootide ja eukarüootide erinevus viimaste selgelt keerukamas struktuuris. Arvatakse, et prokarüootsed rakud tekkisid abiogeneesi (pikaajaline keemiline evolutsioon varajase Maa tingimustes) kaudu. Eukarüootid tekkisid prokarüootidest hiljem nende ühinemise (sümbiootilised ja ka kimäärsed hüpoteesid) või üksikute esindajate evolutsiooni (invaginatsioonihüpotees) kaudu. Eukarüootsete rakkude keerukus võimaldas neil organiseerida mitmerakulise organismi ja evolutsiooni käigus pakkuda kogu elu põhilist mitmekesisust Maal.

Prokarüootide ja eukarüootide erinevuste tabel

Sign Prokarüootid Eukarüootid
Raku tuum Ei Sööma
Membraani organellid Ei. Nende ülesandeid täidavad rakumembraani invaginatsioonid, millel paiknevad pigmendid ja ensüümid. Mitokondrid, plastiidid, lüsosoomid, ER, Golgi kompleks
Rakumembraanid Keerulisemad on erinevad kapslid. Rakusein on valmistatud mureiinist. Rakuseina põhikomponent on tselluloos (taimedes) või kitiin (seentes). Loomarakkudel ei ole rakuseina.
Geneetiline materjal Oluliselt vähem. Seda esindavad nukleoid ja plasmiidid, millel on rõnga kuju ja mis asuvad tsütoplasmas. Helitugevus pärilikku teavet märkimisväärne. Kromosoomid (koosnevad DNA-st ja valkudest). Diploidsus on iseloomulik.
Jaoskond Binaarne rakkude jagunemine. On mitoos ja meioos.
Mitmerakulisus Ei ole tüüpiline prokarüootidele. Neid esindavad nii ühe- kui ka mitmerakulised vormid.
Ribosoomid Väiksem Suurem
Ainevahetus Mitmekesisemad (heterotroofid, fotosünteetilised ja kemosünteetilised erinevatel viisidel autotroofid; anaeroobne ja aeroobne hingamine). Autotroofia tekib fotosünteesi tõttu ainult taimedes. Peaaegu kõik eukarüootid on aeroobid.
Päritolu Alates elutu loodus keemilise ja prebioloogilise evolutsiooni protsessis. Prokarüootidest nende bioloogilise evolutsiooni protsessis.

Rakk on kõigi organismide ehituse ja elutegevuse elementaarne struktuurne ja funktsionaalne üksus, millel on oma ainevahetus ning mis on võimeline iseseisvaks eksisteerimiseks ja isepaljunemiseks. Ühest rakust koosnevaid organisme nimetatakse üherakulisteks. Üherakuliste organismide hulka kuuluvad paljud algloomad (sarkoodid, lipukesed, eosloomad, ripsloomad) ja bakterid. Iga rakk sisaldab kuni 80% vett ja ainult ülejäänu on kuivaine.

Raku struktuuri tunnused

Kõik rakulised eluvormid võib nende koostisosade rakkude struktuuriomaduste põhjal jagada kahte tüüpi (superkuningriigid):
1. Prokarüootid (tuumaeelsed) – tekkisid evolutsiooniprotsessis varem ja on lihtsama ehitusega. Need on üherakulised elusorganismid, millel puudub moodustunud rakutuum ja muud sisemembraani organellid. Keskmine läbimõõt rakud on 0,5-10 mikronit. Sellel on üks ringikujuline DNA molekul, mis asub tsütoplasmas. Sellel on lihtne kahendlõhustumine. Sel juhul lõhustumise spindlit ei moodustu;
2. Eukarüootid (tuuma) – keerulisemad rakud, mis tekkisid hiljem. Kõik organismid, välja arvatud bakterid ja arheed, on tuumalised. Iga tuumaga rakk sisaldab tuuma. Keskmine raku läbimõõt on 10-100 mikronit. Tavaliselt on tuumas mitu lineaarset DNA molekuli (kromosoomi). Sellel on sellised jagunemised nagu meioos või mitoos. Moodustab lõhustumisspindli.

Omakorda võib eukarüoote jagada ka kahte liiki (kuningriiki):
1. Taimerakud;
2. Loomarakud.

 

Struktuursed omadused loomarakk on näha ülaloleval pildil. Lahtri saab jagada järgmisteks komponentideks:
1. Rakumembraan;
2. tsütoplasma või tsütosool;
3. Tsütoskelett;
4. tsentrioolid;
5. Golgi aparaat;
6. Lüsosoom;
7. Ribosoom;
8. Mitokondrid;


11. Tuum;
12. Nucleolus;
13. Peroksisoom.


Taimeraku ehituslikud iseärasused on näha ka ülaltoodud pildil. Lahtri saab jagada järgmisteks komponentideks:
1. Rakumembraan;
2. tsütoplasma või tsütosool;
3. Tsütoskelett;
4. Poorid;
5. Golgi aparaat;
6. Tsentraalne vakuool;
7. Ribosoom;
8. Mitokondrid;
9. Kare endoplasmaatiline retikulum;
10. Sile endoplasmaatiline retikulum;
11. Tuum;
12. Nucleolus.

Eukarüootsete ja prokarüootsete rakkude struktuuri tunnused

Eukarüootsete ja prokarüootsete rakkude struktuurilistest iseärasustest võiks kirjutada terve artikli, kuid püüame siiski välja tuua vaid olulised osad ja analüüsida erinevust ühe superkuningriigi ja teise vahel. Alustame erinevuse kirjeldamist, liikudes tuumani.

Lahtrite võrdlustabel
Võrdlus Prokarüootne rakk (eeltuumarakk) Eukarüootne rakk (tuumarakk)
Puuri suurus 0,5-10 mikronit 10-100 mikronit
DNA molekul Üks tsütoplasmas paiknev rõngamolekul Tuumas paiknevad mitmed lineaarsed DNA molekulid
Raku pooldumine Lihtne binaar Meioos või mitoos
Raku sein Koosneb polümeersetest valgu-süsivesikute molekulidest On taimerakud mis koosneb tselluloosist. Loomadel pole rakke.
Rakumembraan Sööma Sööma
Tsütoplasma Sööma Sööma
EPR* Ei Sööma
Golgi aparaat Ei Sööma
Mitokondrid Ei Sööma
Vacuoolid Ei Enamikul rakkudel on
Tsütoskelett Ei Sööma
tsentriool Ei Loomarakkudel on
Ribosoomid Sööma Sööma
Lüsosoomid Ei Sööma
Tuum Tuumapiirkond, millel puudub tuumamembraan On ümbritsetud membraaniga

* ER – endoplasmaatiline retikulum