Лекарственные растения и травы

Меню сайта

Прокариоты. Прокариоты растения это


Надцарство прокариоты - Виды микроорганизмов

Рассмотрим простейшие одноклеточные доядерные организмы под названием прокариоты или, как их называют по-простому, бактерии или микробы. Прокариоты – это настоящие, сформировавшиеся клетки.

Строение прокариот:

Эти клетки намного крупнее обычных вирусов, но есть особи, которые могут быть намного мельче даже вируса оспы. Обычно все прокариоты можно увидеть только через оптический микроскоп, но есть крупные бактерии, увидеть которые можно невооруженным взглядом, представлены они в виде точек или палочек, но это редкие исключения. Первые прокариоты были замечены в конце 18 века натуралистом А. Ван Левенгуком. Увидел он их через простой микроскоп, который состоял из лупы с маленькой каплевидной линзой. Ведь в то время еще не придумали таких микроскопов, какие установлены сегодня в лабораториях.

Клетка бактерии прокариот покрыта клеточной стенкой или оболочкой, как и клетка растений. Оболочка эта упругая, как шина автомобиля, и состоит она не из целлюлозы, а из муреина, который по своему составу близок к целлюлозе. У многих видов бактерий имеются жгутики, когда клетка вращается со скоростью приблизительно 300 оборотов в минуту, эти жгутики тянут за собой всю клетку. Скорость движения у прокариот очень высокая, к примеру, вибрион холеры смещается примерно на 3 тысячи длин относительно своего тела за минуту. Количество жгутиков на одном теле бактерии достигает нескольких десятков. Некоторые бактерии двигаются так, что форма клетки изменяется, например, ползают по поверхности змеевидно.

Прокариоты обычно представлены в виде шариков или кокков, иногда эти шарики бывают двойными (диплококки), иногда они образуют цепи – стрептококки (являются возбудителями ангины), или склеены между собой и напоминают форму грозди винограда, это стафилококки. Склеиваются кокки по четыре штуки, в виде палочек, искривленных палочек, могут быть штопорообразными. Очень редко встречаются клетки в ветвящейся форме. Из-за того, что форма у прокариот очень простая, по внешнему виду их определить никогда невозможно. Физиология каждого определенного вида прокариот может быть настолько разнообразна, что биологи при изучении и описание одной разновидности в обязательном порядке должны указывать, какие продукты данный тип производит, в чем он нуждается, то есть все основные характеристики бактерии.

Размножение прокариот

Самый распространенный способ размножения прокариот – это путем деления клетки. Некоторые виды размножаются методом почкования, тогда клетка, которая отшнуровывается от материнской по размерам намного мельче. Клетки зачастую остаются вместе и образовывают нити, и даже сложные структуры.

mikrobiki.ru

Прокариоты – доядерные организмы | Биология

Все ли организмы имеют клетки с оформленным ядром?

Среди организмов, живущих на Земле, кроме эукариот, есть более древние организмы – прокариоты (от лат. pro – перед, вместо; karyon – ядро). Это одноклеточные организмы, которые не имеют оформленного ядра. К ним относятся бактерии, встречающиеся повсеместно: в воздухе, соленой и пресной воде, в организме животных, в том числе человека, и растений, в горячих источниках и даже в ядерных реакторах. Но особенно их много в почве – от 200–500 млн до 2 млрд и более на 1 г почвы.

До появления электронного микроскопа биологи полагали, что все клетки имеют один и тот же тип строения. Применение электронного микроскопа позволило выявить фундаментальные различия между строением прокариотических и эукариотических клеток.

Организация доядерных организмов-прокариот. Клетки прокариотических организмов имеют очень мелкие размеры (1 – 10 мкм). Самое главное отличие прокариот от эукариот состоит в отсутствии у первых настоящего ядра и ядерной оболочки. Вместо ядра имеется одна кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которую часто называют бактериальной хромосомой.

Основные функции ядерного аппарата прокариот (как и эукариот) заключаются в хранении, реализации наследственной информации и передаче ее дочерним поколениям. Эти функции определяет ДНК.

Для прокариот характерны также внехромосомные единицы наследственности – плазмиды. Плазмиды представляют собой кольцевые участки ДНК, свободно расположенные в цитоплазме. Они содержат гены, обеспечивающие, например, устойчивость бактерий к действию антибиотиков.

Кроме специфического строения ядерного аппарата, прокариоты отличаются и другими особенностями строения клетки.

Надмембранный комплекс поверхностного аппарата прокариотических клеток представлен жесткими стенками, содержащими органическое вещество муреин. Запасные вещества бактериальной клетки – полисахариды (крахмал, гликоген), жиры, сера.

У прокариот отсутствуют мембранные органоиды (митохондрии, пластиды, ЭПС, комплекс Гольджи, лизосомы). Вместо митохондрий и пластид у них имеются мезосомы, представляющие собой впячивания наружной мембраны клетки. На мезосомах протекают процессы клеточного дыхания. Фотосинтез у фотосиитезирующих бактерий происходит в тилакоидах.

Рибосомы в прокариотических клетках намного мельче, чем рибосомы эукариот, и располагаются они в цитоплазме свободно, не образуя полисом. В цитоплазме клеток прокариот отсутствуют клеточный центр и опорно-сократительный аппарат.

Различия между прокариотами и эукариотами настолько существенны, что их выделяют в разные надцарства (см. § 7).

Формы бактерий. В зависимости от формы клетки различают следующие группы бактерий: шаровидные – кокки, палочковидные – бациллы, дугообразно изогнутые – вибрионы, штопорообразной формы – спириллы (рис. 12). Рис. 12. Формы бактериальных клеток и размножение бактерийМногие бактерии способны к самостоятельному движению благодаря наличию у них простых жгутиков, не содержащих микротрубочек.

Несмотря на простоту организации, бактерии успешно сосуществуют с высокоорганизованными эукариотами. Более того, в настоящее время бактерии – биологически прогрессивная, процветающая группа организмов благодаря способности к быстрому размножению и образованию спор, устойчивости к неблагоприятным факторам окружающей среды.

Размножение и спорообразование у бактерий. Размножаются прокариоты путем простого деления надвое (см. рис. 12). В 50-х годах XX в. у бактерий был обнаружен половой процесс в форме обмена генетическим материалом между разными особями.

Прокариоты характеризуются чрезвычайно высокой устойчивостью к различным воздействиям окружающей среды. Прежде всего это относится к спорообразующим формам бактерий. Споры бактерий являются формой перенесения неблагоприятных условий среды (а не для размножения, как у растений или грибов). При образовании споры бактериальная клетка претерпевает ряд биохимических изменений: в ней уменьшается количество свободной воды, снижается активность ферментов, протоплазма сжимается и покрывается очень плотной оболочкой. При наступлении благоприятных условий споры набухают и прорастают, образуя новую вегетативную клетку.

Питание и дыхание бактерий. Простым по своей организации бактериальным клеткам требуется для жизнедеятельности минимальное количество энергии. Вот почему бактерии могут использовать такие энергетически бедные источники, как окисление неорганических веществ (хемосинтезирующие бактерии, см. § 14) или энергию, выделяющуюся при разложении органических остатков (бактерии гниения и брожения).

По типу питания прокариоты подразделяют на две группы: автотрофов и гетеротрофов. Подробнее об автотрофах и гетеротрофах будет сказано в § 20.

Дыхание бактерий, в процессе которого образуется необходимая для жизни энергия, осуществляется с участием дыхательных ферментов. По отношению к кислороду бактерии подразделяют на существующих только в кислородной среде – аэробов (например, туберкулезная палочка и многие другие) и живущих в бескислородной среде – анаэробов (столбнячная палочка, палочка ботулизма и др., см. § 21).

Значение бактерий в природе и жизни человека. Благодаря жизнедеятельности бактерий происходит разложение и минерализация органических веществ, поставляемых отмершими организмами. Образовавшиеся при этом простые неорганические вещества (аммиак, сероводород, углекислый газ и др.) вовлекаются в общий круговорот веществ опять же с участием бактерий, без чего была бы невозможна жизнь на Земле.

Бактерии вместе с грибами, водорослями и лишайниками разрушают горные породы и участвуют в почвообразовательном процессе. Они играют значительную роль в поддержании плодородия почвы, участвуют в образовании гумуса из лесной подстилки и лежащих на ней гниющих растительных и животных остатков. (Гумус – слой разложившегося органического вещества, содержащий запас органических и минеральных веществ и обладающий способностью удерживать воду.) Бактерии участвуют в круговороте азота, серы, железа, марганца, кремния.

Роль бактерий в жизни человека неоднозначна. Некоторые из них полезны человеку. Например, многие млекопитающие, в том числе и человек, из-за отсутствия специальных ферментов не могут переваривать целлюлозу, входящую в пищу. Переваривание целлюлозы происходит благодаря бактериям, в норме обитающим в кишечнике. У кроликов такие бактерии живут в слепой кишке, у коров и овец – в рубце (отделе желудка). В кишечнике человека живут многие бактерии, некоторые из них синтезируют витамины группы В и витамин К. Некоторые бактерии обитают на коже человека, слизистой оболочке носовой и ротовой полостей, в толстом кишечнике и во влагалище, вытесняя собой болезнетворные микроорганизмы и тем самым оберегая человека от инфекционных заболеваний.

Бактерии необходимы для производства различных пищевых продуктов, основанного на брожении. На основе молочнокислого брожения производят все кисломолочные продукты (простоквашу, кефир, сметану, кумыс), квашеную капусту, сыры.

С 30-х годов XX столетия ученые начали заниматься выделением из некоторых бактерий веществ, обладающих антибиотическим свойством– способностью либо подавлять рост, либо совсем убивать другие микробы. Самый богатый источник антибиотиков – это бактерии, живущие в почве. Антибиотики широко применяются в медицине, ветеринарии, сельском хозяйстве, промышленности и специальных научных исследованиях.

Бактерии могут причинять и вред человеку. Это проявляется в двух случаях. Во-первых, если не принять специальных мер, гнилостные бактерии портят пищевые продукты. Во-вторых, они могут быть возбудителями многих болезней животных, человека и растений. Некоторые болезнетворные бактерии разрушают клетки организма-хозяина, но большая часть бактерий вызывает заболевания, вырабатывая токсины, наносящие вред пораженному организму.

Вопросы и задания

  1. Объясните, каково строение ядерного аппарата в клетках прокариот.
  2. Каковы особенности строения поверхностного аппарата прокариотической клетки?
  3. О каких особенностях питания бактерий вы узнали?
  4. Каково значение спорообразования у бактерий?
  5. Каково значение бактерий в природе и жизни человека?
  6. Дайте сравнительную характеристику клеткам эукариот и прокариот. Определите, в чем состоит их сходство, в чем заключаются основные различия.

blgy.ru

Прокариоты - это... Что такое Прокариоты?

Прокариоты (лат. Procaryota, от др.-греч. προ «перед» и κάρυον «ядро»), или доядерные — одноклеточные живые организмы, не обладающие (в отличие от эукариот) оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами (за исключением плоских цистерн у фотосинтезирующих видов, например, у цианобактерий). Для клеток прокариот характерно отсутствие ядерной оболочки, ДНК упакована без участия гистонов. Тип питания осмотрофный. Единственная крупная кольцевая (у некоторых видов — линейная) двухцепочечная молекула ДНК, в которой содержится основная часть генетического материала клетки (так называемый нуклеоид) не образует комплекса с белками-гистонами (так называемого хроматина). К прокариотам относятся бактерии, в том числе цианобактерии (сине-зелёные водоросли), и археи. Потомками прокариотических клеток являются органеллы эукариотических клеток — митохондрии и пластиды.

Прокариоты разделяют на два таксона в ранге домена (надцарства): Бактерии (Bacteria) и Археи (Archaea)[1].

Изучение бактерий привело к открытию горизонтального переноса генов, который был описан в Японии в 1959 г. Этот процесс широко распространен среди прокариот, а также у некоторых эукариот. Открытие горизонтального переноса генов у прокариот заставило по-другому взглянуть на эволюцию жизни. Ранее эволюционная теория базировалась на том, что виды не могут обмениваться наследственной информацией. Прокариоты могут обмениваться генами между собой непосредственно (конъюгация, трансформация) а также с помощью вирусов — бактериофагов (трансдукция).

Характерные особенности

  • Отсутствие четко оформленного ядра
  • Наличие жгутиков, плазмид и газовых вакуолей
  • Структуры, в которых происходит фотосинтез
  • Формы размножения — бесполый способ, имеется псевдосексуальный процесс, в результате которого происходит лишь обмен генетической информацией, без увеличения числа клеток.
  • Размер рибосомы — 70s(по коэф. седиментации различают и рибосомы др. типов, а также субчастицы и биополимеры, входящие в состав рибосом)

История понятия

Монеры

Монеры — этим именем Геккель назвал простейшие одноклеточные организмы без ядра. Так как присутствие ядра во многих случаях трудно констатируется, то первоначально, пока методы микроскопического исследования были сравнительно несовершенны, безъядерными считались очень многие формы. Вопрос о монерах представляет некоторый интерес ввиду того, что первоначальное возникновение организмов на земле, вероятно, произошло в форме тел, не дифференцированных ещё на ядро и протоплазму[2].

В настоящее время термин «монеры» не применяется.

См. также

Примечания

dal.academic.ru