К эукариотом относят стрептококк
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАКТЕРИЙ
| ФОРМА КЛЕТОК РАЗМЕРЫ | Сферические (кокки), палочковидные (бациллы), изогнутые (вибрионы), спиральные (спириллы); могут образовывать колонии: нить из шариков (стрептококк), "виноградная гроздь" (стафилококк). Размеры в пределах 0,1-10 мкм (1 мкм=10 -6 м). Впервые описал бактерии зубного налета А. Левенгук в 1683 г. |
| ОСОБЕННОСТИ КЛЕТОЧНОГО СТРОЕНИЯ | Прокариотические (доядерные) одноклеточные или колониальные клетки имеют клеточную стенку из белка муреина и слизистую капсулу из полисахаридов; в цитоплазме расположен нуклеоид (ядерная зона) с кольцевой молекулой ДНК; небольшие молекулы ДНК (плазмиды) расположены вне нуклеоида; в цитоплазме также есть рибосомы, фотосинтетические мембраны (только у автотрофных фотосинтезирующих) и мезосома (органелла дыхания); оболочка клеток может иметь выросты - жгутики и пили - органеллы движения |
| ПИТАНИЕ И ДЫХАНИЕ | Автотрофы (синтезируют органические вещества из неорганических): а) фотосинтезирующие зеленые и пурпурные бактерии; б) хемосинтезирующие железобактерии и нитрифицирующие бактерии. Гетеротрофы (используют готовые органические вещества): а) сапрофиты питаются мертвыми органическими веществами (бактерии гниения и брожения); б) симбионты органические вещества полу чают в результате симбиоза с другими организмами (клубеньковые бактерии); в) паразиты питаются органическими веществами живых организмов (болезнетворные бактерии или микробы). Аэробы - используют для дыхания атмосферный кислород (бактерии гниения); анаэробы живут в отсутствии кислорода (бактерии ботулизма) |
| РАЗМНОЖЕНИЕ И СПОРООБРАЗОВАНИЕ | Размножаются только бесполым путем, прямым делением на двое (амитоз), происходящим при благоприятных условиях каждые 20 минут; бесполому размножению может предшествовать половой процесс (конъюгация, трансдукция или трансформация), приводящий к генетической рекомбинации дочерних клеток. При неблагоприятных условиях (отсутствии влаги, пищи, положительной температуры и др.) переходят к спорообразованию: из одной клетки образуется одна крупная эндоспора, покрытая толстой защитной оболочкой, способная выдерживать иссушение, кипячение, замораживание и др. |
| ПРЕДСТАВИТЕЛИ И ИХ ЗНАЧЕНИЕ | Обеспечивают круговорот веществ в природе и участвуют в образовании перегноя - плодородного слоя почвы (бактерии гниения в почве); связывают атмосферный азот в виде доступных для растений нитратов и нитритов (клубеньковые бактерии). Используются в промышленности для получения кефира, йогурта, силоса (молочнокислые бактерии), антибиотиков (лучистый грибок), кормовых белков (водородные бактерии). Возбудители опасных заболеваний человека (чума, холера, дифтерия, ангина и др.) животных и растений (ожог коры яблонь) |
Организмы, которые имеют клеточное строение, делятся на две группы: эукариоты и прокариоты.
Эукариоты (от греч. эу - хорошо и карион - ядро) - организмы, содержащие в клетках четко оформленное ядро. К эукариотам относятся одноклеточные и многоклеточные растения, грибы и животные, то есть все организмы, кроме бактерий. Клетки эукариот раз-ных царств различаются по ряду признаков. Но во многом их строение сходно. Каковы же особенности клеток эукариот?
В клетках животных нет клеточной оболочки, которая есть у растений и грибов, нет пластид, которые есть у растений и некоторых бактерий. Вакуоли в клетках животных очень малы и непостоянны. Центриоли у высших растений не обнаружены.
Клетки прокариот (от лат. про - вместо, впереди и кариот) не имеют оформленного ядра. Ядерное вещество у них расположено в цитоплазме и не отграничено от нее мембраной. Прокариоты - наиболее древние примитивные одноклеточные организмы. К ним относят бактерии и цианобактерии (рис. 1). Размножаются они простым делением. У прокариот в цитоплазме расположена одиночная кольцевая молекула ДНК, которая называется нуклеоидом или бактериальной хромосомой. Непосредственно в цитоплазме располагаются рибосомы. Клетки прокариот гаплоидны. Они не содержат митохондрий, комплекса Гольджи, ЭПС. Синтез АТФ осуществляется в них на плазматической мембране.
Особое место в живой природе занимают вирусы. Они не имеют клеточного строения и состоят из молекулы нуклеиновой кислоты - ДНК или РНК, окруженной молекулами белка как оболочкой.
Долгое время ученые вели спор о вирусах: живые это существа или неживое вещество? Дело в том, что вне клеток живых организмов вирусы не дышат, не питаются, не размножаются, а существуют в форме кристаллов. Но как только вирус проникает в клетку, он становится внутриклеточным паразитом: начинает активно размножаться и поражать другие клетки. Как это происходит? Рассмотрим жизненный цикл бактериофага - вируса, поражающего клетки бактерий. Бактериофаг прикрепляется к оболочке бактерии своими отростками и с помощью ферментов растворяет ее. В клетки бактерии попадает ДНК бактериофага. Белковая оболочка вируса при этом остается снаружи, а его ДНК встраивается в ДНК бактерии. Зараженная бактериальная клетка вместо собственных ДНК и белков начинает синтезировать новые вирусы. В одной клетке, таким образом, появляются десятки и сотни бактериофагов, которые проникают в клетки других бактерий и поражают их.
Вирусы вызывают ряд заболеваний у растений, грибов, животных и человека. Напри-мер, вирус табачной мозаики проникает в клетки листьев табака, разрушает хлорофилл, и лист становится пятнистым. Известны вирусные заболевания человека: оспа, грипп, корь, полиомиелит, бешенство и др.
ПРИЗНАКИ эукариот и прокариот (открытый банк ЕГЭ, ФИПИ)
1.Растения, грибы, животные – это эукариоты, так как их клетки 1) не имеют оформленного ядра 2) не делятся митозом 3) имеют оформленное ядро 4) имеют ядерную ДНК, замкнутую в кольцо
2. Грибы, клетки которых имеют оболочку, ядро, цитоплазму с органоидами, относят к группе организмов 1) эукариот 2) хемотрофов 3) автотрофов 4) прокариот
3. Клетки растений, в отличие от клеток животных, содержат 1) ядра 2) митохондрии 3) хлоропласты 4) эндоплазматическую сеть
4. Какие органоиды отсутствуют в клетках грибов? 1)пластиды 2) ядро 3)вакуоль 4) митохондрии
5.Почему бактерии относят к прокариотам? 1) содержат в клетке ядро, обособленное от цитоплазмы 2) состоят из множества дифференцированных клеток 3) имеют одну кольцевую хромосому 4) не имеют клеточного центра, комплекса Гольджи и митохондрий 5) не имеют обособленного от цитоплазмы ядра 6) имеют цитоплазму и плазматическую мембрану
7. Организмы растений, животных, грибов и бактерий состоят из клеток – это свидетельствует о 1) единстве органического мира 2) разнообразии строения живых организмов 3)связи организмов со средой обитания 4) сложном строении живых организмов
8. Бактерии, в отличие от растений, имеют 1) специализированные половые клетки 2) одну кольцевую молекулу ДНК в клетке 3) ядро, обособленное от цитоплазмы ядерной оболочкой 4) две и более хромосом
9. Что свидетельствует о более высокой организации грибов по сравнению с бактериями? 1)способность вступать в симбиоз с растениями 2) наличие в клетках цитоплазмы и оболочки 3) наличие ядра и митохондрий в клетках 4) питание готовыми органическими веществами
10. Растительная клетка, в отличие от животной, имеет 1) плазматическую мембрану 2)аппарат Гольджи 3) митохондрии 4) пластиды
11. Сходство клеток прокариот и эукариот состоит в том, что они имеют 1) цитоплазму 2) комплекс Гольджи 3) митохондрии 4)ядро
12. Клетки животных относят к группе эукариотных, так как они имеют 1) хлоропласты 2) плазматическую мембрану 3) оболочку 4) ядро, отделенное от цитоплазмы оболочкой
2) плазматическую мембрану
3) клеточный центр
4) пищеварительные вакуоли
15. К прокариотам относят 1) вирусы и бактериофаги 2) бактерии и синезеленые 3)водоросли и простейшие 4) грибы и лишайники
16 . Сходство в строении клеток автотрофных и гетеротрофных организмов состоит в наличии у них 1)хлоропластов 2) плазматической мембраны 3) оболочки из клетчатки 4) вакуолей с клеточным соком
17Митохондрии, как и лизосомы, отсутствуют в клетках 1) бактерий 2) грибов 3) животных 4) Растений
18. Установите соответствие между особенностью строения клетки и царством, для которого оно характерно.
ОСОБЕННОСТЬ СТРОЕНИЯ КЛЕТОК ЦАРСТВА
А) наличие пластид 1) Грибы
Б) отсутствие хлоропластов 2. Растения
В) запасное вещество – крахмал
Г) наличие вакуолей с клеточным соком
Д) клеточная стенка содержит клетчатку
Е) клеточная стенка содержит хитин
19. Плотная оболочка отсутствует в клетках 1)бактерий 2) млекопитающих 3) земноводных 4) грибов 5) птиц 6) Растений
20. Организмы, клетки которых имеют хлоропласты, относят к царству 1) животных 2) растений 3)грибов4) бактерий
21. Особенности обмена веществ у растений по сравнению с животными состоят в том, что в их клетках происходит 1) хемосинтез 2) энергетический обмен 3) фотосинтез 4) биосинтез белка
22. . В клетках каких организмов содержится в десятки раз больше углеводов, чем в клетках животных? 1) бактерий-сапротрофов 2) одноклеточных 3) простейших 4) растений
23. К эукариотам относят 1) кишечную палочку 2)амебу 3) холерный вибрион 4) стрептококк
24. К прокариотным относят клетки 1) животных 2) цианобактерий 3) грибов 4) растений
25. Клетки прокариот, в отличие от клеток эукариот, не имеют 1) хромосом 2) клеточной оболочки 3) ядерной мембраны 4) плазматической мембраны
26. Прокариоты – это организмы, 1) клетки которых не имеют оформленного ядра
2) содержащие в клетках одно или несколько ядер 3) состоящие из одинаковых клеток и не имеющие тканей 4) которые не имеют клеточного строения
27. Наследственное вещество находится в цитоплазме клетки у 1) дизентерийной амебы 2) малярийного паразита 3) кишечной палочки 4) эвглены зеленой
28. Запасным углеводом в животной клетке является 1) крахмал 2) гликоген 3) хитин 4) целлюлоза
29. Клетки эукариотных организмов, в отличие от прокариотных, имеют 1) цитоплазму 2) ядро, покрытое оболочкой 3) молекулы ДНК 4) митохондрии 5) плотную оболочку 6) эндоплазматическую сеть
30 В бактериальной клетке нет 1) обособленного ядра 2) клеточной стенки 3) цитоплазмы 4) рибосом.
31. Эукариоты – это организмы, в клетках которых 1) отсутствуют митохондрии 2) ядрышки находятся в цитоплазме 3) ядерная ДНК образует хромосомы 4) отсутствуют рибосомы
32. Клетка многоклеточного животного, в отличие от клетки простейшего, 1) покрыта оболочкой из клетчатки 2) выполняет все функции организма 3) выполняет определенную функцию 4) представляет собой самостоятельный организм
33. В клетках растений, в отличие от клеток человека, животных, грибов происходит
1) выделение 2) питание 3) дыхание 4) фотосинтез
34. В жизни каких организмов большую роль играют хлоропласты? 1)клубеньковых бактерий 2) шляпочных грибов 3) одноклеточных растений 4) беспозвоночных животных
30. Почему бактерии нельзя отнести к эукариотам?
31. К эукариотическим относят клетки 1) клубеньковых бактерий 2) цианобактерий
3) растений 4) кишечной палочки
32. В клетках грибов, как и в клетках животных, отсутствуют 1) лейкопласты и хлоропласты 2) оболочки из хитина 3) плазматические мембраны 4) митохондрии и рибосомы
33. Клетки грибов, в отличие от клеток бактерий, имеют 1) цитоплазму 2) ядр 3)плазматическую мембрану 4) рибосомы
34. К прокариотам относятся 1) растения 2) животные 3) грибы-паразиты 4) цианобактерии
35. При размножении прокариот происходит удвоение 1) кольцевой ДНК 2) хроматид 3) митохондрий 4) сестринских хромосом
36. На процессы жизнедеятельности животные расходуют 1) тепловую энергию, поступающую из окружающей среды 2) механическую энергию, которая освобождается при сокращении мышц 3) световую энергию, которую поглощают клетки их тела 4) энергию, которая освобождается при окислении органических веществ в клетках тела
37. Почему зелёную эвглену одни учёные относят к растениям, а другие – к животным? Укажите не менее трёх причин.
38. Главное отличие клеток прокариот от эукариот состоит в 1) отсутствии ядерного вещества в цитоплазме 2) наличии рибосом на эндоплазматической сети 3) наличии органоидов движения 4) отсутствии оформленного ядра
39. Клетка бактерии, как и растительная клетка, имеет 1) ядро 2) комплекс Гольджи 3) эндоплазматическую сеть 4) цитоплазму
40. Клетки каких организмов имеют клеточную оболочку (клеточную стенку)? 1) животных
2) растений 3) человека 4) грибов 5) вирусов 6) Бактерий
41. В животной клетке отсутствуют 1) пластиды 2) лизосомы 3) элементы комплекса Гольджи 4) центриоли клеточного центра
42. Чем бактерии отличаются от организмов других царств живой природы? Укажите не менее 3-х отличий.
43. Сходство бактериальной клетки с клетками организмов других царств состоит в наличии в ней 1) ядрышка 2) митохондрий 3) цитоплазмы 4) вакуоли с клеточным соком
44. Клетка – единица строения и жизнедеятельности
1) вируса табачной мозаики
2) возбудителя СПИДа
3) бактерии кишечной палочки
4) белой планарии
5) обыкновенной амебы
45. Почему одноклеточных животных относят к эукариотам? 1) имеют оформленное ядро
2) содержат кольцевую хромосому 3) синтезируют на рибосомах белки
4) окисляют органические вещества и запасают АТФ
46. Вывод о родстве растений и животных можно сделать на основании 1) хромосомной теории
2) закона сцепленного наследования 3) теории гена 4) клеточной теории
47. По каким признакам строения можно отличить бактериальную клетку от растительной? Назовите не менее трёх признаков.
48. К эукариотам относят клетки 1) бактерий 2) вирусов 3) животных 4) бактериофагов
49. Почему бактерии относят к прокариотам? их тело состоит из одной клетки
они имеют микроскопические размеры
они не имеют оформленного ядра
они не имеют цитоплазмы и клеточной стенки
Грибы, по сравнению с бактериями, имеют более высокий уровень организации, так как 1) по способу питания они являются гетеротрофами 2) их споры переносят неблагоприятные условия 3) их клетки имеют плотную оболочку 4) их клетки имеют оформленное ядро
51. Эукариоты – это организмы, в клетках которых 1) ядерное вещество не отделено от цитоплазмы 2) одна кольцевая хромосома 3) отсутствуют многие органоиды 4) ядро отделено от цитоплазмы оболочкой
52. Прокариотические клетки отличаются от эукариотических 1) наличием рибосом 2)отсутствием митохондрий 3) отсутствием оформленного ядра 4) наличием плазматической мембраны 5) отсутствием органоидов движения 6)наличием кольцевой молекулы ДНК
53. В животной и растительной клетках имеются 1) вакуоли с клеточным соком 2) пластиды
3) митохондрии 4) пищеварительные вакуоли
54. Для прокариотической клетки характерно 1) отсутствие цитоплазмы и оболочки 2) отсутствие процесса фотосинтеза 3) деление путём митоза 4) наличие кольцевых ДНК в цитоплазме
55. Отсутствие в клетке митохондрий, комплекса Гольджи, ядра указывает на её принадлежность к 1) эукариотам 2) прокариотам 3) вирусам 4) бактериофагам
56. Сходное строение клеток растений и животных – доказательство 1) их родства 2) общности происхождения организмов всех царств 3) происхождения растений от животных 4) усложнения организмов в процессе эволюции 5) единства органического мира 6) многообразия организмов
57. Организмы, клетки которых не содержат оформленного ядра, митохондрий, аппарата Гольджи, относят к группе 1) прокариот 2)эукариот 3) автотрофов 4) гетеротрофов
58. Клетку бактерии относят к группе прокариот, так как она не содержит
1) органоидов движения 2) клеточной оболочки 3) многих органоидов и ядра
4) плазматической мембраны
59. Малярия – заболевание человека, в результате которого развивается малокровие. Кем оно вызывается? Объясните причину малокровия.
60. Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.
1. По типу организации различают про- и эукариотические клетки.
2. У эукариотических организмов размеры клеток значительно больше, чем
у прокариот. 3. В клетках эукариот имеется нуклеоид. 4. В клетках прокариот нет мембранных органоидов. 5. В клетках всех эукариот присутствуют митохондрии, эндоплазматическая сеть, хлоропласты и другие органоиды. 6. В синтезе белков эукариоты используют свободный азот атмосферы. 7. Растения, грибы, животные – это эукариоты.
61. Организмы, клетки которых имеют обособленное ядро, – это 1) вирусы 2) прокариоты
3) эукариоты 4) бактерии
62. Синтез молекул АТФ за счёт энергии солнечного света происходит в клетках
1) грибов 2) многоклеточных животных 3) растений 4) бактерий гниения
63. Клетку можно отнести и к клеточному, и к организменному уровням организации жизни. Объясните почему. Приведите соответствующие примеры.
64. Выберите одно из положений клеточной теории. 1) Зигота образуется в процессе оплодотворения. 2) В процессе мейоза образуется четыре гаплоидные клетки.
3) Клетки сходны по строению и химическому составу.
4) Наследственная информация клетки сосредоточена в хромосомах ядра.
Установите соответствие между характеристикой клетки и её типом.
наличие нуклеоида – А
наличие хитина в клеточной стенке – Б
отсутствие мембранных органоидов – В
способность к хемосинтезу – Г
запасающее вещество – крахмал - Д
66. В клетках животных, в отличие от клеток высших растений, содержатся 1) митохондрии 2) крупные вакуоли 3) центриоли 4) субъединицы рибосом
67. В животной клетке отсутствует 1) клеточный центр 2) клеточная стенка 3) плазматическая мембрана 4) цитоскелет
68. Для эукариотической клетки, в отличие от прокариотической, характерно наличие
1) рибосом 2) цитоплазмы 3) лизосом 4) немембранных органоидов
69. Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.
1. Растения, как и другие организмы, имеют клеточное строение, питаются, дышат, растут, размножаются. 2. Как представители одного царства растения имеют признаки, отличающие их от других царств. 3. Клетки растений имеют клеточную стенку, состоящую из целлюлозы, пластиды, вакуоли с клеточным соком. 4. В клетках высших растений имеются центриоли.
5. В растительных клетках синтез АТФ осуществляется в лизосомах. 6. Запасным питательным веществом в клетках растений является гликоген. 7. По способу питания большинство растений автотрофы.
70. Установите соответствие между характеристикой клетки и типом организации этой клетки.
ХАРАКТЕРИСТИКА ТИП КЛЕТОЧНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ
А) Хромосома образована кольцевой ДНК. 1) прокариотический
Б) Клетка делится митозом. 2) эукариотический
В) В цитоплазме находятся лизосомы.
Г) Мембрана образует мезосомы.
Д) Клеточный центр участвует в образовании веретена деления.
Е) Отсутствуют мембранные органоиды.
71. В бактериальной клетке нет 1) обособленного ядра 2) клеточной стенки 3) цитоплазмы 4) рибосом
73. На рисунке изображена клетка
74. Все прокариотические и эукариотические клетки имеют 1) митохондрии и ядро 2)вакуоли и комплекс Гольджи 3) ядерную мембрану и хлоропласты 4)плазматическую мембрану и рибосомы
К прокариотам относят две большие группы: Бактерии (Bacteria) и Археи (Archaea), к эукариотам — все остальные живые существа (животные, растения и грибы). Археи имеют сходные с бактериями размеры, принципы организации и способы деления, однако представители этой группы имеют свои существенные особенности.
Клетки бактерий имеют наиболее простой тип строения (рис. 4.1):
• 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;
• в цитоплазме находятся рибосомы; ферменты, обеспечивающие процессы жизнедеятельности, диффузно расположены в цитоплазме или связаны с внутренней поверхностью мембраны;
• центриоли и митотическое веретено отсутствуют, деление клеток осуществляется путем перетяжки (этому предшествует репликация ДНК, затем две копии расходятся, увлекаемые растущей клеточной мембраной);
• внутри клеток многих бактерий откладываются запасные вещества — полисахариды, липиды, полифосфаты, что обеспечивает продление жизни в условиях отсутствия внешних источников энергии;
• жгутик образован субъединицами белка флагеллина; в клеточной оболочке фибрилла жгутика закреплена крюком, в цитоплазме находится базальное тельце, обеспечивающее движение жгутика;
• помимо жгутиков бактерии образуют и другие выросты (фимбрии и пили), которые обеспечивают прикрепление клеток к различным поверхностям, а также отвечают за межклеточное распознавание;
• обычно снаружи формируется клеточная стенка, состоящая из особого гликопептида — муреина;
• некоторые виды бактерий образуют слизистую капсулу.
Рис. 4.1. Строение бактериальной клетки:
А — схема; Б — электронная микрофотография кишечной палочки
Эубактерии имеют размеры от 0,5 до 20 мкм. Основные формы (рис. 4.2): кокки (шаровидные), бациллы (палочковидные), вибрионы (изогнутые в виде запятой), спириллы и спирохеты (спирально закрученные). В зависимости от вида бактерии или существуют по отдельности, или образуют характерные скопления. Например, стрептококк, вызывающий воспалительные заболевания у человека и животных, образует цепочки из нескольких бактериальных клеток, а стафилококк, поражающий дыхательные пути у детей, растет в виде образований, напоминающих кисть винограда.
Размножаются бактерии обычно делением клетки надвое, которое наступает после удвоения бактериальной хромосомы — кольцевидной молекулы ДНК; некоторые бактерии размножаются почкованием. Половой процесс (генетическая рекомбинация) 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.
Рис. 4.2. Виды бактериальных клеток:
А — кокки; Б — диплококки; В — стафилококки; Г— стрептококки; Д — палочковидные бактерии; Е — вибрионы; Ж — спириллы
По способу дыхания 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 отмершей биомассы (сапрофиты) или живых организмов (паразиты). Многие гетеротрофные бактерии выделяют ферменты, вызывающие брожение: молочнокислое, маслянокислое, уксуснокислое. Бактерии осуществляют минерализацию — гниение остатков растений и трупов животных, превращая сложные органические соединения в неорганические. Конечными продуктами этих процессов являются СO2 Н2О, Н2S, NН3 и другие вещества.
Для многих бактерий средой обитания является биотическая среда, т.е. организмы других видов. Они могут образовывать ассоциации различной сложности с другими прокариотами, одноклеточными эукариотическими организмами или поселяться в органах и тканях многоклеточных животных и растений.
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, относятся холерный вибрион, дифтерийная и дизентерийная палочки 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.
При симбиозе взаимодействие благоприятно для обоих или одного из партнеров, обычно адаптированных друг к другу. Примером может являться обитание азотфиксирующих клубеньковых бактерий на корнях бобовых растений.
Во многих случаях партнеры существуют без какого-либо выраженного влияния друг на друга, такие ситуации определяют, как нейтрализм. Примером нейтральных взаимоотношений могут служить бактерии, селящиеся на кожных покровах человека. Однако следует помнить, что при изменении условий существования, например, появлении раны на коже, характер этого взаимодействия может измениться на антибиотический.
Автотрофные бактерии синтезируют органические вещества путем усвоения СO2; 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 плодоносного слоя почвы. Клубеньковые бактерии вступают в симбиоз с корнями бобовых растений. Хемотрофным бактериям свойствен анаэробный тип фотосинтеза (не выделяют кислорода). Этим они значительно отличаются от цианобактерий.
Цианобактерии — значительная группа бактерий, способных к фотосинтезу, сопровождающемуся выделением кислорода. Их ранее относили к водорослям, в настоящее время их относят к прокариотам. Это водные или реже почвенные автотрофные организмы; живут в виде отдельных клеток или объединяются в колонии с образованием нитей. Они древнейшие представители растительного мира, клетка их не имеет настоящих ядер, хлоропластов и вакуолей, заполненных клеточным соком; нередко встречаются заполненные азотом вакуоли. Оболочка клеток многослойная. В зависимости от соотношения пигментов их окраска может быть от сине-зеленой до буроватой. Продуктом ассимиляции является гликогеноподобный полисахарид. В отличие от хемотрофных бактерий цианобактерии фотосинтезируют с выделением кислорода. Возможно, что цианобактерии явились первыми организмами, которые стали выделять кислород в окружающую среду. Они обладают смешанным типом питания; способны к синтезу углеводов (автотрофы), но иногда могут использовать и готовые распадающиеся органические вещества (гетеротрофы). Среди них встречаются виды, приспособленные к хемосинтезу (фиксации атмосферного азота — например, носток). Цианобактерии размножаются путем простого деления клетки, возможна генетическая рекомбинация. Нитчатые формы могут распадаться на многоклеточные части. Некоторые формы с наступлением неблагоприятных условий среды образуют споры. Споры могут выдерживать длительное высушивание, а при благоприятных условиях прорастают в новую особь. Широко известными представителями цианобактерий являются осциллатория и носток — обитатели пресных водоемов. Разработаны способы культивирования спирулины, богатой высокоценными белками и витаминами и успешно применяемой в качестве пищевой добавки, регулирующей обменные процессы. Некоторые виды живут в местах загрязнения органическими веществами, питаясь миксотрофно. Они способны очищать воду, минерализуя продукты гниения. Некоторые сине-зеленые водоросли способны к фиксации азота. Цианеи первыми осваивают безжизненные места обитания — вулканические острова, лавовые потоки, встречаются в качестве симбионтов во многих лишайниках.
Археи — прокариоты, считающиеся древнейшими живыми организмами на Земле, играли ведущую роль в биологических процессах трансформации элементов в начальные периоды эволюции жизни. Среди них нет возбудителей инфекционных болезней. Археи существенно отличаются от других микроорганизмов по составу и последовательности нуклеотидов в рибосомных и транспортных РНК. Они разнообразны по типу обмена веществ, физиологическим и экологическим особенностям: среди них встречаются аэробы и анаэробы, хемогетеротрофы и хемоавтотрофы и др. Некоторые археи обладают особым типом фотосинтеза, при котором свет поглощается не хлорофиллом, а бактериородопсином. Галофилы (способны жить при концентрациях солей, превышающих 250 — 300 г/л) населяют соляные озера, например, Мертвое море. Ряду архей свойственен энергетический процесс, в результате которого образуется метан.
Метанобразующие археи широко распространены: 1,0 — 1,5% углерода, участвующего в круговороте углерода в биосфере, проходит через стадию метана. Также они входят в состав кишечной микрофлоры, в частности развиваются в отделе желудка — рубце жвачных животных. Накопление метана, хотя и незначительное, отмечено и в кишечнике человека. Метанобразующие бактерии интенсивно синтезируют витамин В12 и обеспечивают им своих хозяев. Метанобразующие археи используют для утилизации органических отходов.
• У прокариот генетический материал клетки представлен одной кольцевой молекулой ДНК.
• Все бактерии, сине-зеленые водоросли и микоплазмы гаплоидны, т.е. содержат одну копию генов.
• В клетках прокариотических организмов практически нет внутренних мембран, поэтому большинство ферментов диффузно распространено по цитоплазме.
• Для передвижения прокариотические клетки используют жгутики, которые устроены проще, чем у эукариот.
Вопросы и задания для повторения
1. На чем основано деление всех живых организмов на две группы — прокариоты и эукариоты?
2. Какие организмы относят к прокариотам?
3. Опишите строение бактериальной клетки.
4. Как размножаются бактерии?
5. В чем заключается сущность процесса спорообразования у бактерий?
6. В чем состоит значение прокариот в биоценозах? Расскажите об их экологической роли.
7. Чем образован генетический материал бактерий?
8. Почему большинство ферментов диффузно распространено в цитоплазме бактерий?
9. Какие отличия в строении жгутиков прокариот и эукариот?
Читайте также:
