细胞类型：原核细胞，真核细胞 - 生物学 - 2025

两种类型的细胞组成了我们在自然界中可以识别的所有生物。这些被称为原核生物和真核生物。前者是某些微生物的典型代表，而后者则形成像植物和动物一样复杂的多细胞生物。

细胞代表了生命的基本基本单位，自1840年以来已或多或少地为人们所知。它们被称为“基本单位”，因为在每个生命中，我们都认识到“更高”或更高生物中相同的过程。复杂。

自然界中两种细胞的设计：真核生物和原核生物。显示了主要部分，并显示了它们之间的差异（来源：未提供机器可读的作者。假定为Mortadelo2005（基于版权声明）。通过Wikimedia Commons）

因此，一个细胞是最小的生物，可以喂养，代谢，生长和繁殖，而留下后代（一个细胞只能来自另一个先前存在的细胞）。

单元的大小可以有很大的不同。如果我们考虑一个小细菌的大小（可以测量的刚好超过100微米），并将其与成年人的神经元（可以测量到的最大1米）的大小进行比较，我们会发现大约有6个数量级的差异。

但是，由于其中发生的过程相似，因此不同类型的单元具有许多特征。例如，所有部件都被膜包围，该膜将它们与周围的环境分开，并允许物质从一侧选择性地传递到另一侧。

被该膜包围的空间包含一种称为胞质溶胶的液体或流体，其中是使新陈代谢和繁殖成为可能的细胞内成分，仅举几个例子。

所有细胞的细胞质都含有（由内膜分隔或不由内膜分隔）由核酸组成的遗传物质。大量的结构蛋白并具有酶促活性；离子，碳水化合物和其他化学性质不同的分子。

一些细胞的细胞壁覆盖其质膜，并为它们提供一定的刚度，支撑力以及机械和化学耐性。此外，原核生物和真核生物都可以具有纤毛和鞭毛等结构，这些结构具有多种用途。

原核细胞

原核细胞是相对简单的细胞。它的名称来自希腊语“ pro”（前称“ pro”）和“ karyon”（有核），用于表示具有原始或“原始”核但没有膜状核的生物。

原核生物是细菌和古细菌。从生态和实践角度（以人类为中心）以及在其丰富度（个体数量）方面，细菌代表了最重要的生物群体之一。

“平均”原核细胞的示意图（来源：Mariana Ruiz Villarreal（LadyofHats）。西班牙标签，Alejandro Porto编写，通过Wikimedia Commons）

古细菌像细菌一样丰富，栖息在盐水，火山泉或高酸性和高温地区等不宜居住和敌对的地方。

古细菌和细菌之间有许多区别，但是下面将仅提及细菌最独特的特征，因为它们是最知名的细菌。

-特点

原核生物具有高度可变的大小和形状，这从根本上取决于所考虑的物种和生活方式。例如，细菌在形态上分为球菌和杆菌。

球菌几乎是球形，可以相互结合形成一些物种特有的细胞聚集体（类似于一串葡萄）。

杆菌为棒状，但其宽度和长度变化很大。它们也可以彼此关联，形成类似于香肠串的链。

鼠伤寒沙门氏菌（红色）侵入人类细胞。作者：落基山实验室（NIAID），美国国立卫生研究院（NIH）

原核细胞具有大量结构，这些结构负责执行其所有重要过程。将细菌与任何真核细胞区分开的特征之一是内部膜结构的缺乏。

换句话说，细菌缺乏像真核生物中发现的胞质细胞器（线粒体，细胞核，内质网等）。

-原核细胞的一部分

细菌；原核细胞，单细胞生物

在大多数原核生物中可以区分的部分是质膜，核糖体，包涵体，核苷区域，周质空间，细胞壁，荚膜，菌毛，菌毛和鞭毛。

血浆或细胞膜

覆盖细菌细胞的膜具有多种功能，可作为细菌与其环境之间的接口。它由以双层形式排列的脂质和一些相关蛋白质组成，这些蛋白质在一起形成不超过10 nm厚的结构。

双层的面向细胞“内”和“外”的表面包含脂质的亲水部分，而其内部则高度疏水。关联的蛋白质可以是完整的或外围的，具体取决于其关联的化学性质。

原核生物没有内部的膜结构，但是，它们的质膜可以在其内部形成内陷或明显的褶皱，并且它们具有不同的功能。

细胞质

细胞质是细胞膜和细胞核之间的空间。含有细胞质 它与真核细胞的细胞质非常相似。

胞质溶胶

质膜包围称为胞质溶胶的液体物质。该液体中没有细胞骨架蛋白或膜细胞器，但是可以区分具有定义功能和特定成分的“区域”。

与细菌的细胞质有关的一些“结构”的一个很好的例子是包涵体，它是由包埋在胞质基质中的有机或无机材料组成的颗粒。

核糖体和分子伴侣

在原核细胞的胞质溶胶中，可以看到大量的颗粒（有时与质膜相关），这些颗粒负责细胞蛋白的合成。这些被称为核糖体，在真核细胞中也有发现，尽管后者更大。

与核糖体紧密相关的还有称为分子伴侣的蛋白质，其与由核糖体合成的蛋白质的折叠协同作用。

核仁

原核细胞通常具有组成双链环状染色体的DNA分子。该染色体没有被膜包围，而是被包裹在细胞质的确定区域中。

该区域称为核苷或核区。这是包含所有定义细菌特性的遗传信息的信息，并且是在细胞分裂时复制的信息。

细菌的细胞壁

所有细菌的细胞壁都围绕质膜。这种结构对于原核生物的生存非常重要，因为它使它们对渗透裂解具有一定的抵抗力。

根据细胞壁的特性，已区分出两大类细菌：革兰氏阳性和革兰氏阴性。

革兰氏阳性细菌的细胞壁由围绕质膜的均匀的肽聚糖层（N-乙酰氨基葡萄糖和N-乙酰氨基甲酸）组成。

革兰氏阴性细菌在质膜上也有肽聚糖细胞壁，但周围还有一层外膜。

两种细菌的​​细胞壁和质膜之间的空间称为周质空间，其中容纳了大量具有重要功能的酶和其他蛋白质。

除细胞壁外，某些细菌还含有一层多糖和糖蛋白，可起到防止病原体（如噬菌体）干燥或侵袭的作用。它也适用于细胞粘附过程。

质粒

质粒是DNA的环状结构。它们是不参与繁殖的基因的载体。

胶囊

它存在于某些细菌细胞中，有助于保留水分，帮助细胞粘附于表面和养分。它是一种额外的外部涂层，可在细胞被其他生物吸收时保护细胞。

皮利

原核细胞还具有被称为“菌毛”的外部结构，其是这些细胞表面上的一种“毛发”，并且通常在细菌之间的遗传信息交换中起重要作用。

遗传物质（DNA和RNA）

原核细胞具有大量的DNA和RNA形式的遗传物质。由于原核细胞缺乏细胞核，因此细胞质仅包含大的环状DNA链，而DNA包含细胞生长，繁殖和存活所必需的大多数基因。

真核细胞

真核细胞（动物细胞）及其组成部分的示例（来源：Alejandro Porto，来自Wikimedia Commons）

真核细胞构成了我们在自然界中看到的大多数生物。真核生物是酵母和其他单细胞真菌，红杉等巨型树木，以及蓝鲸等雄伟的哺乳动物。

与原核细胞相比，真核细胞更大，更复杂，因为它们的细胞质内嵌有大量内部细胞器和复杂的膜系统。

“真核生物”一词来自希腊语“ eu”，意为真，“核子”为核，用于命名具有“真核”的细胞，该细胞由膜分隔。

-特点

动物，植物，真菌和某些单细胞生物（如变形虫和酵母）由真核细胞组成。

由于它们的差异，组成这些生物的细胞具有复杂的内部组织：它们具有膜状核，内部细胞器种类繁多，有独立的膜。

-真核细胞的一部分

细胞质

它位于质膜和细胞核之间，内部是细胞器和细胞骨架。细胞器的膜所包含的空间构成细胞内微隔室。

质膜

真核细胞核

核是真核细胞最突出和最有特征的细胞内细胞器。它是遗传物质（核酸）与称为“组蛋白”的蛋白质紧密结合的“容器”，后者形成真核染色体。

该细胞器由核被膜限定，核被膜对应于一对同心膜，该同心膜将核成分与其余的细胞质分开，并且从基因表达的角度来看具有重要的功能。

线粒体

线粒体

真核细胞的胞质溶胶还具有其他非常重要的膜细胞器，负责产生细胞可以利用的能量：线粒体。

由于这些细胞器，活生物体能够在氧气存在下生存。

线粒体是“杆状”结构，类似于细菌（咨询共生共生理论），它们具有自己的基因组，因此它们几乎独立于容纳它们的细胞进行复制，并且它们具有两个膜，一个膜内部高度折叠，一个膜外部折叠。 ，面对细胞质。

在线粒体，胞质溶胶和真核细胞的某些膜细胞器之间，存在不断交换的代谢物和信息，这对于细胞的功能至关重要。

核糖体

它们是蛋白质合成的基本结构。它们由核糖体RNA和蛋白质组成。核糖体用于制造蛋白质。

叶绿体

叶绿体

除线粒体外，植物，藻类和蓝细菌还具有专门用于光合作用的细胞器（质体）。这些包含大量的内嵌物和内部膜状过程，其中富含特定的色素和酶。

粗面内质网（RER）

这是网状区域，具有与细胞器膜相关的核糖体。其中，蛋白质被修饰并合成。它的主要功能是产生在细胞外或囊泡内起作用的蛋白质。

平滑内质网（REL）

网状区域没有核糖体，因此其光滑的外观负责脂质和类固醇的合成。

高尔基体或器具

高尔基复合体定义为被膜覆盖的“扁平囊堆叠”。它是在内质网中合成的蛋白质的修饰位点之一，并负责将其分布到细胞的其他区域和外部。

内体

内体可被描述为由作为胞吞作用机制的一部分的膜限制的区室。主要功能是对通过小泡发送并转发到其最终目的地的蛋白质进行分类，这些目的地将是各种细胞区室。

溶酶体

溶酶体是小的细胞器，负责“过时”蛋白的细胞内消化，将营养化合物释放到细胞质中。

骨膜瘤

另一方面，过氧化物酶体主要负责活性氧的降解，也参与脂肪酸的氧化。

在某些寄生微生物中，葡萄糖的分解代谢经过修饰和专门的过氧化物酶体，这就是为什么它们被称为糖体的原因。

空泡

植物细胞通常具有液泡，是对植物生长和发育非常重要的大型细胞器，因为它们占据细胞总数的80％以上，含有水并具有已知的膜系统像toneplast。

细胞骨架

将真核细胞与原核生物区分开的另一个方面是内部丝状蛋白质网络的存在，该蛋白质在细胞质中形成一种支架。

这种“支架”不仅有助于细胞的机械稳定性，而且对于细胞内通讯，内部转运和细胞运动也具有重要作用。

微管

它与细丝一起是细胞骨架的一部分。它们可以延长和缩短，这称为动态不稳定。

- 纤毛和鞭毛

正如细菌一样，许多真核，动植物细胞都具有由微管组成的外部结构，这些微管尤其在运动和运动中起作用。

鞭毛是长达1毫米的结构，而纤毛的长度可能是2至10微米。这些结构在微生物和小的多细胞生物中丰富。

在动植物中，还有带有纤毛和鞭毛的细胞。精子的鞭毛和纤毛排列在构成某些器官内部上皮的细胞表面的情况就是这种情况。

中心

质心是由微管组成的空心圆柱形结构。它的衍生物产生纤毛的基体，它们仅出现在动物型细胞中。

细丝

它们可以分为肌动蛋白丝和中间丝。肌动蛋白纤维是肌动蛋白分子的柔性细丝，中间体是由不同蛋白质形成的绳状纤维。

蛋白酶体

它们是酶降解受损蛋白的蛋白复合物。

参考文献

1. 阿尔伯茨（Alberts），丹尼斯（Bennis），霍普金（Kopkin），约翰逊（Johnson），刘易斯（J.），拉夫（Raff），M….沃尔特（Walter）（2004）。基本细胞生物学。Abingdon：Garland Science，Taylor&Francis Group。
2. Enger，E.，Ross，F。和Bailey，D。（2009）。生物学概念（第13版）。麦格劳-希尔。
3. Lodish，H.，Berk，A.，Kaiser，CA，Krieger，M.，Bretscher，A.，Ploegh，H，… Martin，K。（2003）。分子细胞生物学（第5版）。Freeman，WH&Company。
4. Meshi，T。，&Iwabuchi，M。（1995）。植物转录因子。植物细胞生理学，36（8），1405–1420。
5. Prescott，L.，Harley，J.，&Klein，D.（2002年）。微生物学（第5版）。麦格劳-希尔公司。
6. 所罗门，E。，伯格，L。和马丁，D。（1999）。生物学（第5版）。宾夕法尼亚州费城：桑德斯学院出版社。
7. Taiz，L.，&Zeiger，E.（2010）。植物生理学（第5版）。马萨诸塞州桑德兰：Sinauer Associates Inc.