ActionTeaser.ru - тизерная реклама

НАДЦАРСТВО ДОЯДЕРНЫЕ, ИЛИ ПРОКАРИОТЫ

Усвоив материал этой главы, вы должны уметь:

1. Охарактеризовать приведенные ниже термины и понятия и объяснить взаимосвязь между ними:

а) клеточная организация, прокариоты, эукариоты;

б) бактерии, гетеротрофы, сапрофиты, паразиты, автотрофы, хе- мосинтетики, фотосинтетики;

в) цианеи, внутриклеточные мембраны, фотосинтез, симбиоз.

  1. Описать особенности строения и жизнедеятельности бактерий и синезе- леных водорослей.
  2. Указать значение бактерий и синезеленых водорослей в природе и жизни человека.

У прокариот клетки имеют наиболее простой тип строения: нет ограниченного мембранами ядра; единственная молекула ДНК, замкнутая в кольцо, находится в области цитоплазмы, называемой нуклеоидом; слабо развита система внутриклеточных мембран (нет хлоропластов, митохондрий, эндоплазматической сети, ком­плекса Гольджи, функции которых выполняют выпячивания цитоплазматической мембраны — мезосомы); центриоли и митотическое веретено отсутствуют, деление клеток (митоза и мейоза нет) осуществляется путем перетяжки (этому предшествует репликация ДНК, затем две копии расходятся, увлекаемые растущей клеточной мембраной); обычно снаружи формируется клеточная стенка, состоящая из особого гликопептида — муреина. Тем не менее клетки прокариот и эукариот имеют много общего (см.разд.3.1), что позволяет их отнести к единой клеточной системе организации живого.

Все прокариоты принадлежат к одному царству Дробянки, представленному бактериями и синезелеными водорослями.

18.1. Бактерии

Выделяют две группы бактерий: архебактерии (от греч. архайос — древнейший) и эубактерии.

Архебактерии (метанообразующие и др., всего известно около 40 видов), сохраняя общие черты строения прокариот, значительно отличаются по ряду физиологических и биохимических свойств от эубактерий (истинных бактерий).

Эубактерии — это микроскопические организмы, характеризу­ющиеся примитивным строением. Размеры клеток колеблются от 0,2 до 10 мкм. Типичное ядро отсутствует; нуклеоид большинства бактерий содержит одну замкнутую в кольцо двухцепочечную молекулу ДНК, которая является носителем наследственных свойств клетки. В цитоплазме находятся рибосомы и включения (крахмал, гликоген, жиры), а у автотрофных фотосинтетиков — еще и мембранные структуры, содержащие пигменты. Цитоплаз- матическая мембрана формирует мезосомы. Бактериальные клетки окружены плотной клеточной стенкой, благодаря которой они сохраняют постоянную форму. Многие виды бактерий образуют слизистую капсулу.

В зависимости от формы клетки различают следующие группы: шаровидные — кокки, палочковидные — бациллы, дугообразно изогнутые — вибрионы, бактерии вытянутой штопорообразной формы — спириллы (рис. 18.1). Многие бактерии способны к самостоятельному, движению за счет жгутиков или благодаря сокращению клеток.

Размножение бактерий происходит очень быстро, каждые 20 — 30 мин. Обычно это деление клетки надвое, которое наступает после удвоения бактериальной хромосомы — кольцевидной моле­кулы ДНК; некоторые бактерии размножаются почкованием. Половой процесс (например, у кишечной палочки) осуществляется в форме обмена генетическим материалом между особями. В неблагоприятных условиях бактерии способны образовывать споры за счет формирования плотной оболочки вокруг молекулы ДНК с участком цитоплазмы. Споры отличаются исключительной устойчивостью к различным неблагоприятным воздействиям. В подходящих условиях споры набухают, оболочки разрываются и клетки переходят к активному функционированию.

Бактерии делятся на анаэробов, живущих в бескис­лородной среде, и аэробов, живущих в среде с присут­ствием кислорода; факультативные анаэробы способны жить в кислородной и бескислородной среде. Большинство бактерий питаются гетеротрофно, используя готовые органические вещества мертвой биомассы (сапрофиты) или живых организмов (паразиты). Многие гетеротрофные бактерии выделяют ферменты, вызывающие брожение: молочно-кислое, масляно-кислое, уксус- но-кислое. Бактерии осуществляют минерализацию — гниение 232

остатков растений и трупов животных, превращая сложные органические соединения в неорганические. Конечными продук­тами этих процессов являются СО2, Н2О, H2S, NH3 и другие вещества.

Паразитизм у бактерий широко распространен. Многие бак­терии являются возбудителями болезней, разрушая клетки хо­зяина, другие вызывают заболевания, выделяя токсические вещества. К числу паразитических бактерий, вызывающих забо­левания человека, относят холерный вибрион, дифтерийную палочку, дизентерийную палочку и др. Для уничтожения и ослабления жизнедеятельности бактерий проводят дезинфекцию (например, раствором карболовой кислоты, формалина, спирта и др.) или стерилизацию высокой температурой (до 120 °С), а также пастеризацию, когда пищевые продукты несколько раз нагревают до 60 — 70 °С. В медицине применяют различные препараты (антибиотики и др.), в присутствии которых бактерии погибают или значительно снижают жизнедеятельность.

Автотрофные бактерии синтезируют органические вещества путем усвоения СО2; источником энергии для этого может служить окисление минеральных соединений — хемосинтез — или свет — фотосинтез. К хемотрофам относят нитрифицирующие, азотфиксирующие, серобактерии, железобактерии и некоторые другие. Нитрифицирующие и азотфиксирующие бактерии за­держивают в почве азот аммиака, что приводит к обогащению плодородного слоя почвы. Клубеньковые бактерии вступают в симбиоз с корнями бобовых растений. Фототрофным бактериям свойствен аэробный тип фотосинтеза (не выделяют кислорода). Этим они значительно отличаются от синезеленых водорослей.

18.2. Синезеленые водоросли (цианеи)’

Синезеленые водоросли — наиболее древние (возникд ш свыше 3 млрд. лет назад) водные или реже почвенные автютрофные организмы. Клетки имеют толстые многослойные стенки (состоят из полисахаридов, пектиновых веществ и целлюлозы), часто одеты слизистым чехлом. Цианеи живут в виде отдельных клеток или образуют нити и колонии. Их прокариотические клетки по строению сходны с бактериями. Фотосинтез осуществляется на свободнолежащих в цитоплазме мембранах, содержащий хлоро­филл и дополнительные пигменты. У многих видов сине зеленых водорослей в цитоплазме встречаются наполненные азотом ваку­оли. Эти вакуоли регулируют плавучесть клетки и позволяют ей парить в толще воды. Размножаются синезеленые водоросли обычно путем деления клетки надвое, колониальные и нитчатые — распадом колоний или нитей. При неблагоприятных условиях могут образовывать споры.

Синезеленые водоросли широко распространены в биосфере, но основная масса видов населяет пресноводные водоемы, некоторые виды живут в морях и на суше. Виды, обитатющие в водоемах, входят в состав планктона и бентоса. Некоторые виды живут в местах загрязнения органическими веществами, питаясь миксотрофно. Они способны очищать воду, минерализуя продукты гниения. Некоторые синезеленые водоросли способны к фиксации азота. Синезеленые водоросли встречаются в качестве симбионтов во многих лишайниках. Цианеи первыми осваивают безжизненные места обитания — вулканические острова, лавовые потоки.

Other Posts

Рубрики: Биология

Комментарии

No Комментарии

Leave a reply

Тизерная сеть GlobalTeaser