Обмен веществ отсутствует у бактерий вирусов водорослей грибов
Вирусы — группа ультрамикроскопических облигатных внутриклеточных паразитов, способных размножаться только в клетках живых организмов (многоклеточных и одноклеточных). Среди них имеются возбудители заболеваний человека, животных, растений, насекомых, простейших и микроорганизмов.
Вирусы были открыты в 1892 г. Д. И. Ивановским при изучении причин гибели табака от мозаичной болезни, выражающейся в появлении пятен на листьях растений. Ученый обнаружил, что здоровое растение получает возбудителя с соком больного растения даже после пропускания этого сока через бактериологические фильтры. Следовательно, болезнь вызывает организм, который способен проходить через бактериологические фильтры. Эти микроорганизмы назвали фильтрующимися вирусами, а затем просто вирусами.
Вирусы обладают следующими характерными особенностями, отличающими их от других микроорганизмов:
- • не имеют клеточного строения;
- • не способны к росту и бинарному делению;
- • не имеют собственных систем метаболизма;
- • содержат нуклеиновые кислоты только одного типа — ДНК или РНК;
- • используют рибосомы клетки-хозяина для образования собственных белков;
- • не размножаются на искусственных питательных средах и могут существовать только в организме восприимчивого к ним хозяина.
Обычно вирусы существуют в двух формах — внеклеточной в виде так называемого вириона и внутриклеточной, называемой репродуцирующимся, или вегетативным, вирусом. У вириона отсутствует обмен веществ, он не растет и не размножается. Внутриклеточная форма представляет собой активный агент, который, попав в клетку хозяина (растения, животного, микроорганизма), использует ее биосинтетический и энергетический аппарат для репродукции новых вирусов, а впоследствии может вызвать и гибель самой клетки. Следовательно, только в клетке хозяина вирус способен функционировать и репродуцироваться, приобретая свойства живого организма.
Химический состав вирусов довольно прост. Число химических соединений, из которых они состоят, невелико. Вирусы представляют собой нуклеоп роте иды и состоят из нуклеиновой кислоты и нескольких кодируемых ею белков. Нуклеиновые кислоты вирусов отличаются значительным разнообразием, превосходя в этом отношении даже клеточные формы жизни — эукариот и прокариот.
Как известно, в состав клеток входят ДНК и РНК, в то время как вирусы содержат только один тип нуклеиновой кислоты — ДНК или РНК. Поэтому все вирусы подразделяют на две группы — ДНК-геномные и РНК-геномные. Обычно вирусы растений содержат РНК-геномы, вирусы человека и животных как ДНК-, так и РНК-геномы. Почти все бактериофаги ДНК-геномны.
Сложно организованные вирусы (вирусы животных и человека) сложны по химическому составу и содержат дополнительные белковые или липопротеидные оболочки. Кроме нуклеиновой кислоты и белков, они содержат липиды в наружных оболочках и углеводы в составе белков наружных оболочек (гликопротеидов). Некоторое количество липидов есть у бактериофагов и ряда крупных вирусов растений. У некоторых сложных вирусов выявлены ферменты. У бактериофагов также обнаружены ферменты — лизоцим и аденозинтрифосфатаза.
Один из наиболее хорошо изученных фитопатогенных вирусов — вирус табачной мозаики (ВТМ). В 1935 г. У. Стенли выделил и получил этот вирус в кристаллической форме. При введении в рас-
Рис. 28. Электронные микрофотографии вирусов животных, растений и бактерий: слева — коровьей оспы, заболеваний насекомых, бактериофага ТЗ. полиомиелита; справа — гриппа, бактериофага Г2. папилломы кроликов, мозаики табака
тение табака кристаллы вызывали симптомы мозаичной болезни. Получены в кристаллическом виде и многие другие вирусы.
Изучение вирусов под электронным микроскопом показало, что они разнообразны по форме и имеют довольно сложное строение. Различают следующие формы вирусов: палочковидную, при которой вирус имеет вид прямого цилиндра (вирус табачной мозаики); нитевидную, представляющую эластичные изгибающиеся нити (некоторые вирусы растений и бактерий); сферическую, сходную с многогранниками (вирусы животных и человека); кубовидную, по виду напоминающую параллелепипед с закругленными краями (вирусы животных и человека); булавовидную, характеризующуюся наличием головки и отростка (вирусы бактерий и актиномицетов) (рис. 28).
Внеклеточная форма существования вируса, вирион, состоит из нуклеиновой кислоты и белка. Нуклеиновая кислота уложена в виде спирали и окружена белковой оболочкой, называемой капсидом. Последний образован большим числом субъединиц белка — капсамеров, которые, в свою очередь, представлены одной или несколькими молекулами белка. Белковый капсид, объединенный с нуклеиновой кислотой (ДНК или РНК), носит название нуклеокапсида. По способу укладки капсомсров выделяют капсиды, построенные по спиральному и кубическому типам симметрии. В первом случае капсид имеет цилиндрическую форму, во втором — форму многогранника. К вирусам со спиральным типом симметрии относят вирус табачной мозаики.
Рис. 29. Т-бактериофаг. Электронная микрофотография (по: С. Бреннер)
Для многих вирусов бактерий, или фагов, характерен так называемый сложный тип симметрии: головка фага имеет форму многогранника (кубическая симметрия), хвостовой отросток — форму цилиндра (спиральная симметрия) (рис. 29).
Размеры вирусов определяют различными способами: по размеру пор фильтров, пропускающих вирусы, по скорости осаждения вирусов при центрифугировании и при помощи фотографий, полученных в электронном микроскопе. Размеры вирионов вирусов колеблются в довольно широких пределах — от 15 до 400 нм. В обычный световой микроскоп отдельные вирусные частицы не видны, но в пораженных вирусом клетках часто можно различить тельца-включения, представляющие собой, как считают, гигантские колонии вирусов.
Вирусы специфичны, они паразитируют только на определенных хозяевах — растениях, животных или микроорганизмах. Это обусловливает распределение вирусов на группы на основе типа хозяев. В последнее время при классификации вирусов принимают во внимание их строение, чувствительность к внешним факторам и т. д. Выделяют группы вирусов, патогенных для растений, животных и, наконец, для микроорганизмов. Вирусы бактерий и актиномицетов называют соответственно бактериофагами и актииофагами. Известны субмикроскопические агенты — микофаги, поражающие грибы, и цианофаги, паразитирующие на цианобактериях.
Вирусы нс размножаются в почве, но могут долго сохраняться в ней, если условия исключают их инактивацию. Так сохраняются вирусы мозаичной болезни пшеницы, овса и табака, кольцевой пятнистости картофеля и др. Некоторые вирусы человека и животных, попадая в почву, остаются инфекционными в течение нескольких месяцев.
Фаги — облигатные паразиты микроорганизмов — открыли независимо друг от друга в 1915 г. Ф. Туорт ив 1917 г. Ф. Д. Эррель. Длина головки фага достигает 60—100 нм, отростка — 100—200 нм. Призматическая головка фага покрыта оболочкой из упорядоченно расположенных капсомсров. Внутри головки находится одна или две нити ДНК.
Отросток представляет собой белковый стержень, покрытый сверху чехлом из спирально расположенных капсомеров, способных к сокращению. Обычно отросток оканчивается базальной пластинкой с пятью-шестью выростами. От пластинки отходят тонкие нити — органы адсорбции. Через отросток из головки фага ДНК переходит в клетку микроорганизма.
Механизм проникновения бактериофага в бактерии подробно изучен. Обычно фаг адсорбируется чувствительной к нему клеткой бактерии. Затем содержимое головки (ДНК) переходит в бактерию, а оболочка остается снаружи. После нападения фага бактерия утрачивает способность к делению, перестает двигаться. Метаболизм бактериальной клетки перестраивается под влиянием ДНК фага, и клетка начинает производить продукты не собственного обмена, а бактериофага, и в результате в ней происходит интенсивное образование частиц бактериофага. Затем клеточная стенка бактерии растворяется, и из нес выходят зрелые бактериофаги. Одна клетка бактерии становится источником нескольких сотен и даже тысяч бактериофагов.
При наблюдении колоний бактерий на агаре лизирующее действие бактериофага видно по образованию прозрачных зон вокруг колоний, а на жидкой среде — но уменьшению мутности бактериальной суспензии.
Растворять (лизировать) данный вид бактерий способен только вирулентный к нему фаг. Нередко бактериальная клетка инфицируется фагом, который может в ней существовать, не вызывая лизиса. При размножении бактерии инфекционное начало переходит в дочерние клетки. Бактериофаги такого характера называют умеренными, а бактерий — передатчиков данных фагов — лизогенными. При определенных условиях лизогенные культуры бактерий могут быть лизированы находящимся в них фагом. Каждый фаг способен поражать бактерий одного вида или группы близких видов.
Исследовано большое число фагов, поражающих рахзичных микроорганизмов. Известны фаги, лизирующие бактерии родов Pseudomonas, Bacillus, Rhizobium, Streptococcus, Staphylococcus; актиноми исты рода Streptomyces; микобактерии рода Mycobacterium и др. Фаги встречаются в воде, почве и других природных объектах. Некоторых фагов используют в медицине для профилактики заболеваний.
1. Назовите основные группы водорослей и их свойства. 2. Какие группы простейших широко представлены в почве? 3. Чем отличаются микромицс- ты от миксомицетов? 4. Что представляют собой вирусы и какие организмы они способны заражать?
Выберите один правильный ответ.
1. Какие формы жизни занимают промежуточное положение между живой и неживой природой:
2. Д.И. Ивановский, изучая заболевание листьев табака, открыл:
3. Не имеют клеточного строения:
4. Встраивание своей нуклеиновой кислоты в ДНК клетки-хозяина осуществляют:
5. К какой группе относят организмы, в клетках которых ДНК замкнута в кольцо:
6. Почему бактерии выделяют в особое царство:
1) у бактерий нет оформленного ядра;
2) в клетках бактерий отсутствует цитоплазма;
3) среди них есть только одноклеточные формы;
4) среди них есть паразиты и сапротрофы?
7. Бактерии, включаясь в круговорот веществ в биосфере:
1) образуют плодовые тела в горной местности;
2) нейтрализуют радиоактивные вещества в почве;
3) способствуют образованию известняков;
4) разлагают органические вещества до неорганических.
8. Назовите компонент оболочки не характерный для клетки бактерий:
1) слизистая капсула;
2) цитоплазматическая мембрана;
3) основной компонент клеточной стенки — муреин;
4) основной компонент клеточной стенки — целлюлоза.
9. Чем отличается спора гриба от споры бактерии:
1) представлена только одной клеткой;
2) выполняет функцию размножения;
3) разносится ветром на большое расстояние;
4) служит приспособлением к неблагоприятным условиям среды?
10. Готовыми органическими веществами питаются:
11. Оболочка клетки гриба в отличие от растительной состоит из:
2) хитиноподобного вещества;
3) сократительных белков;
12. Какие грибы размножаются почкованием:
13. Грибы в отличие от растений:
1) не имеют хлоропластов и не способны к фотосинтезу;
2) имеют лизосомы и комплекс Гольджи;
3) не имеют митохондрий и не способны к аэробному дыханию;
4) размножаются только бесполым путем.
14. Какие особенности жизнедеятельности грибов указывают на их сходство с растениями:
1) наличие в оболочках клеток хитина;
2) размножение спорами;
3) потребление готовых органических веществ;
4) минерализация органических остатков?
15. В чем проявляется сходство процессов жизнедеятельности грибов и животных:
1) всасывают минеральные вещества поверхностью тела;
2) накапливают гликоген в клетках;
3) ведут неподвижный образ жизни и расселяются при помощи спор;
4) растут в течение всей жизни?
16. Какие грибы вступают в симбиоз с деревьями:
2) головневые грибы;
3) шляпочные грибы;
4) плесневые грибы?
17. Что представляет собой микориза:
1) грибницу, на которой развиваются плодовые тела;
2) совместное обитание гифов гриба и корней растений;,
3) совокупность клеток, выполняющих сходные функции;
4) сложные переплетения гифов между собой.
18. Заболевание туберкулезом легких у человека вызывает:
3) плесневый гриб;
19. Укажите процессы, происходящие в растении, находящемся в темноте более трех суток:
1) образование глюкозы;
3) разложение крахмала;
4) возбуждение молекул хлорофилла.
20. Растения в отличие от животных:
1) размножаются только половым путем,
2) паразитируют в других организмах;
3) запасают в клетках крахмал;
4) прекращают рост в определенной стадии онтогенеза.
21. Наличие в составе лишайника цианобактерий обеспечивает:
1) использование света дли образования питательных веществ;
2) поглощение атмосферной и почвенной влаги;
3) разложение органических соединений до неорганических;
4) защиту от механических повреждений.
22. Лишайники не относят ни к одному из царств живой природы, потому что они:
1) совмещают в себе признаки растений и животных;
2) по типу питания сходны с бактериями и животными;
3) их слоевище представляет собой симбиоз гриба и водоросли;
4) поглощают воду всей поверхностью тела.
23. Что не характерно для слоевища лишайника:
1) гифы мицелия гриба;
2) клетки зеленых водорослей;
3) клетки бурых водорослей;
4) клетки цианобактерий.
24. По какому признаку различные организмы могут быть отнесены к царству Растения:
1) они имеют клеточное строение;
2) их клетки содержат наружную мембрану, ядро и цитоплазму;
3) в процессе дыхания они поглощают кислород и выделяют углекислый газ;
4) их клетки содержат хлоропласты, в которых происходит фотосинтез.
25. В жизненном цикле представителей каких низших растений можно встретить преобладание спорофита:
1) зеленые одноклеточные водоросли;
2) зеленые многоклеточные водоросли;
3) бурые водоросли;
26. Как объяснить наличие разных пигментов в клетках водорослей:
1) особенностями обмена веществ;
2) местом расположения клеток в теле растения;
3) глубиной водной среды обитания;
4) наличием разных веществ накопленных в цитоплазме клеток?
27. С момента выхода растений на сушу какую тенденцию можно отметить в эволюции высших растений:
1) повышение самостоятельности гаметофита, его усложнение;
2) усложнение и совершенствование спорофита;
3) усиление в оплодотворении роли водной фазы;
4) вытеснение из сред обитания травянистых форм и постепенная их замена на древесные?
28. На основе чего мхи относят к высшим растениям.
1) в процессе обмена веществ мхи расходуют органические вещества;
2) мхи содержат в клетках хлоропласты, в которых осуществляется фотосинтез;
3) клетки мхов имеют ядро, цитоплазму, наружную клеточную мембрану;
4) мхи образованы различными тканями и имеют вегетативные органы?
29. Усложнение в строении папоротников по сравнению с мхами состоит в появлении у них:
30. Образование залежей каменного угля связано преимущественно с древними:
31. Каково происхождение моховидных:
1) древние бурые водоросли;
2) древние папоротники;
3) древние зеленые водоросли;
4) древние бурые водоросли?
32. Назовите предковые формы, давшие в своем развитии плауновидных:
1) древние папоротникообразные;
2) древние моховидные;
3) древние зеленые водоросли;
33. Выберите правильное утверждение:
1) водоросли относят к высшим растениям;
2) в хроматофорах на свету образуется йод;
3) ламинария прикрепляется ко дну ризоидами;
4) клубень картофеля — это видоизмененный корень.
34. Какая стадия в жизненном цикле улотрикса диплоидна:
1) зеленое нитчатое тело;
35. Укажите характерную особенность цикла развития кукушкина льна:
1) размножение спорами;
2) спорофит развивается на гаметофите и получает от него необходимы вещества;
3) независимость оплодотворения от воды;
4) расчлененность на органы спорофита.
36. Выберите правильное утверждение:
1) у папоротников транспорт вод и минеральных солей осуществляют трахеи;
2) у мхов в отличие от папоротников сформировалась развитая проводящая ткань;
3) органические вещества перемешаются из фотосинтезирующих клеток за счет разницы концентрации и давления;
4) в цикле развития хвощей преобладает гаметофит.
Задания 1—3: выберите три верных ответа из шести
1. Из перечисленных ниже признаков выберите характерные для водорослей:
1) тело разделено на стебель корень и листья;
2) эволюционируют преимущественно в воде и полностью освоили ее;
3) глубоководные водоросли прикреплены ко дну корнями;
4) органы размножения одноклеточные;
5) таллом некоторых видов разделен на стеблевую и листовую части;
6) смена поколений зависит от изменений в окружающей среде.
2. Укажите общие признаки папоротникообразных:
1) спорофит редуцирован до небольшого заростка;
2) чередование поколений, при котором доминирует гаплоидное поколение;
3) это первые сосудистые растения, т.е. растения с проводящими тканями ксилемы и флоэмы;
4) гаметофит имеет настоящие корни, стебли и листья;
5) чередование поколений, при котором доминирует спорофит;
6) у спорофита есть настоящие корни, стебли, листья и проводящие ткани.
3. Какими отличительными особенностями обладают вирусы и фаги по сравнению с другими организмами:
1) могут функционировать как в окружающей среде, так и в клетках организма-хозяина;
2) неклеточные формы жизни;
3) вирусы можно выращивать на искусственных питательных средах;
4) могут размножаться только в клетках про- и эукариотических организмов;
5) мельчайшие из живых существ (от 20—3000 нм);
6) характерно развитие и собственный обмен веществ?
При выполнении заданий 4—б установите соответствие между содержанием первого и второго столбиков.
4. Установите соответствие между грибом и характером его питания
Вирус (лат. virus - яд) - неклеточная форма жизни, мельчайшие болезнетворные микроорганизмы, не видимые в микроскоп. Они значительно меньше бактерий: легко проходят через бактериальные фильтры.
Вирусы способны размножаться только внутри живых клеток, до проникновения в них вирусы не имеют признаков жизни: пассивно перемещаются во внешней среде, ожидая встречи с клеткой-мишенью.
В 1892 году Ивановский Д.И. в ходе изучения мозаичной болезни табака обнаружил, что болезнь вызывается мельчайшими субстанциями, которые проходят через бактериальный фильтр, то есть были меньше бактерий. Вирусы впервые увидели в электронный микроскоп в 1939 году (спустя 19 лет со смерти Ивановского), однако считается, что именно Ивановский положил начало вирусологии как науке.
Вирусы выделяют в отдельное, пятое царство. Несмотря на их кажущуюся безжизненность, от неживой материи их отличают следующие черты:
- Наличие наследственности и изменчивости
- Способность к репродукции (воспроизведению себе подобных)
Рекомендую обратить особое внимание на черты, которые отличают вирусы от живых организмов:
-
Неживое (инертное) состояние
Вне клетки хозяина находятся в неживом состоянии, ожидая внедрения. Вирусы - облигатные внутриклеточные паразиты.
У вирусов отсутствует обмен веществ с внешней средой (метаболизм).
Не имеют клеточной мембраны, ограничивающих их от внешней среды, и, соответственно, клеточного строения.
Не делятся, не размножаются половым путем
У вирусов отсутствует половое размножение и деление. Попав в живую клетку, вирус встраивает свою нуклеиновую кислоту (РНК/ДНК) в наследственный материал клетки-мишени. В результате клетка начинает синтезировать вирусные белки (новые вирусы): так увеличивается численность вирусов.
Вирусы не растут, не увеличиваются в размерах. Стратегия их жизни - безудержное размножение.
Если мы заглянем в клетку, инфицированную вирусом, то от вируса мы увидим только один элемент - его нуклеиновую кислоту (ДНК/РНК). Во внешней среде вирусы существуют в виде вирионов - полностью сформированных вирусных частиц, состоящих из белковой оболочки (капсида) и нуклеиновой кислоты внутри.
Носителем наследственной информации у вирусов может быть ДНК, РНК. В связи с этим все вирусы подразделяются на ДНК- и РНК-содержащие.
Найдя клетку, на поверхности которой есть подходящий рецептор, вирус взаимодействует с ним и прикрепляется к мембране клетки. Путем эндоцитоза (образование вакуоли) вирус проникает внутрь клетки, выходит из вакуоли в цитоплазму. Наследственный материал (ДНК/РНК) вируса реализуется по схеме: ДНК ↔ РНК → белок.
Проникнув внутрь клетки (инфицировав ее), вирус реализует собственный генетический материал (ДНК/РНК) путем синтеза вирусного белка на рибосомах клетки хозяина. Клетка даже и не подозревает, что вирус встроил в ее РНК/ДНК свой генетический код - она принимает его как свой собственный, а в результате синтезирует вирусные белки.
Образовавшиеся белки объединяются в вирусные частицы, которые могут выходить из клетки разными путями. Вирионы вирусов гепатита C выходят из клетки путем почкования (экзоцитозом), при таком варианте клетка долгое время остается живой и служит для продукции новых вирионов.
Известен и другой механизм выхода вирионов из клетки: взрывной, при котором оболочка клетки разрывается, и тысячи вирионов отправляются инфицировать новые клетки. Такой способ характерен для аденовирусов, ротавирусов.
Это уникальная группа вирусов, инфицирующая только бактерии. Бактериофаг имеет капсид, с содержащимся внутри наследственным материалом - ДНК (реже РНК), протеиновым хвостом. Бактериофаги открыты в 1915 году и с тех пор активно применяются в ходе генетических исследований.
Ниже вы можете видеть типичное строение бактериофага. Бактериофаг напоминает шприц, который протыкает стенку бактерии и впрыскивает внутрь нее свою нуклеиновую кислоту.
Бактериофаги успешно применяются в медицине для лечения многих заболеваний. Это высокоэффективные, дорогостоящие препараты, которые помогают, например, нормализовать микрофлору кишечника при бактериальных инфекциях.
Вирусы вызывают множество заболеваний человека и животных. Некоторые из них неизлечимы даже на современном этапе развития медицины, например бешенство. К вирусным инфекциям относятся грипп, корь, свинка, СПИД (вызванный ВИЧ), полиомиелит, желтая лихорадка, онковирусы.
Такая группа, как онковирусы, потенцируют развитие опухолей в организме. К ВИЧ и онкогенным вирусам не существует специфических антител, что затрудняет процесс создания вакцины. В то же время против ряда вирусных инфекций: корь, ветряная оспа созданы вакцины, создающие стойкий пожизненный иммунитет.
Клетки вырабатывают защитный белок - интерферон. Это вещество подавляет синтез новых вирусных частиц, приводит к повышению температуры тела (например, при гриппе).
Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) представляет для организма большую опасность. Он размножается в T-лимфоцитах - клетках крови, которые выполняют иммунную функцию. С гибелью T-лимфоцитов разрушается иммунная система, становится невозможным сопротивление организма бактериями, вирусам и грибам, что в отсутствии лечения приводит к вторичным инфекциям.
Риск заражения ВИЧ присутствует при гемотрансфузии (переливании крови), половом акте. Инфекция также может быть передана от ВИЧ инфицированной матери к плоду.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Формы жизни
Выделяют две основные формы жизни: клеточные и неклеточные. Подавляющее большинство организмов относится к клеточным формам жизни, к неклеточным – только вирусы.
Клеточные формы делятся на прокариот (доядерные) и эукариот (собственно ядерные). Прокариоты не имеют оформленного ядра, у эукариот ядро четко выражено. К прокариотам относятся бактерии и сине-зеленые водоросли, к эукариотам — растения, животные и грибы.
Вирусы
Вирусы (от лат. virus — яд) не проявляют признаков жизни вне других организмов и являются внутриклеточными облигатными паразитами. Они поражают любые организмы. Вирусы — это самые мелкие организмы Земли: их молекулы видны только под электронным микроскопом. Вирусы бактерий имеют специальное название: бактериофаги или просто фаги. Изучением вирусов занимается вирусология.
Вирусы были открыты в XIX в. Д. И. Ивановским: он обнаружил и описал вирус табачной мозаики. Этот вирус поражает табак, вызывая разрушение хлорофилла, из-за чего некоторые участки органов становятся более светлыми по сравнению со здоровыми. Внешне такой орган (чаще всего лист) действительно напоминает мозаику: темные участки чередуются со светлыми.
Вирус — это генетический элемент, покрытый защитной белковой оболочкой. Отдельные вирусные частицы (вирионы) представляют собой симметричные тела, состоящие из повторяющихся элементов .
В центре вируса находится генетический материал — ДНК (ДНК-содержащие вирусы) или РНК (РНК-содержащие вирусы). ДНК может быть двухцепочечной или одноцепочечной, кольцевой или линейной; РНК — одно- или двухцепочечной. Генетический материал вируса окружен капсидом — белковой оболочкой, выполняющей защитную функцию. Эта оболочка состоит из многократно повторяющихся полипептидных цепочек одного или нескольких белков. Снаружи от белковой оболочки может образовываться еще одна оболочка — внешняя.
Цикл вирусов. Сначала вирус прикрепляется к клетке хозяина, затем его генетический материал проникает внутрь клетки хозяина. Если вирус содержит ДНК, то она встраивается в ДНК клетки хозяина. Далее происходит образование и-РНК вируса, синтез его белков и образование новых вирусных частиц, т. е. клетка хозяина начинает работать на вирус.
РНК-содержащие вирусы ведут себя немного по-другому. Если РНК вируса состоит из двух цепей, то на одной из них синтезируется и-РНК, затем происходит синтез белков вируса и т.д.
У ретровирусов, также относящихся к РНК-содержащим (например, вирус иммунодефицита человека – ВИЧ), с помощью фермента обратной транскриптазы на РНК синтезируется сначала одна цепь ДНК, а затем и вторая. После этого ДНК вируса встраивается в ДНК клетки хозяина.
Весь цикл может занимать несколько минут.
Вирусы вызывают различные заболевания человека: грипп, СПИД, гепатит, полиомиелит, оспу, корь, бешенство (водобоязнь), герпес, геморрагическую лихорадку.
Прокариоты
К прокариотам относятся бактерии и цианобактерии, которые объединяются в царство Дробянки. У них отсутствует оформленное ядро и мембранные органоиды, генетический материал представлен нуклеоидом (молекулой хромосомной ДНК, замкнутой в кольцо) и плазмидами (небольшими внехромосомными ДНК). Характерны мелкие рибосомы (70S), расположенные в цитоплазме, и мезосомы (впячивание мембраны внутрь клетки), выполняющие функции митохондрий.
| Признак | Прокариоты | Эукариоты |
| Клеточная стенка | У бактерий – из муреина, у цианобактерий — из целлюлозы | У животных нет, у грибов из хитина, у растений из целлюлозы |
| Ядро и генетический материал | Ядра нет; кольцевая ДНК в цитоплазме, хромосом нет. Гистонов нет | Ядро есть; двуцепочечная ДНК находится в ядре, соединена с белками-гистонами и образует хромосомы |
| Мембранные органоиды | Нет | Есть |
| Рибосомы | Мелкие, находятся в цитоплазме, 70S | Крупные, большинство располо-жено на эндоплазматической сети, 80S |
| Деление клеток | Деление пополам. Митоз не характерен | Митоз и мейоз |
| Диссимиляция | Анаэробная и аэробная | Преобладает аэробная |
| Фотосинтез | У некоторых бактерий и цианобактерий | Только у растений |
| Хемосинтез | Некоторые бактерии | Не возможен |
| Азотфиксация | Некоторые бактерии | Не возможна |
Бактерии
Бактерии — микроскопические одноклеточные организмы. Они широко распространены в природе и занимают все среды жизни (почвенную, наземно-воздушную, водную; также обитают внутри живых организмов).
Снаружи клетка бактерий покрыта клеточной стенкой, в состав которой входит муреин. Многие бактерии способны формировать дополнительную внешнюю капсулу, защищающую их внутри организма хозяина от его иммунной системы. Под оболочкой находится плазматическая мембрана, а внутри клетки — цитоплазма с включениями, рибосомами и генетическим материалом (кольцевая ДНК). Многие бактерии имеют жгутики, обеспечивающие их подвижность.
Размножение бактерий происходит делением на две клетки: сначала делится нуклеоид, затем — цитоплазма. При благоприятных условиях одно деление происходит каждые 15-20 мин. При возникновении неблагоприятных условий бактерии способны образовывать споры. У спор очень плотная внешняя оболочка, способная переносить различные внешние воздействия и сохранять жизнеспособность в течение десятков и сотен лет. При наступлении благоприятных условий спора прорастает и образует бактериальную клетку.
Сине-зеленые водоросли (цианобактерии)
Обитают в водной среде и на почве. Различают одноклеточные и колониальные формы. Многие из них в цитоплазме содержат вакуоли, которые поддерживают плавучесть клетки.
Цианобактерии являются автотрофами и содержат хлорофилл. При фотосинтезе выделяют кислород в атмосферу. Размножение осуществляется делением. Способны образовывать споры для пережидания неблагоприятных условий.
Читайте также:
