Testează-te completând sarcinile propuse (la discreția profesorului - în clasă sau acasă).
1. Viața pe planeta modernă este diversă și reprezentată de mai multe regate.
Răspuns: plante, animale, ciuperci, bacterii.
2. Regatul bacteriilor unește organismele vii care au semne generale: consta din
Răspuns: o celulă
- intr-o cusca
Răspuns: nu există un nucleu clar definit
- organisme foarte mici, vizibile
Răspuns: doar prin microscop
- întâlni
Răspuns: în toate habitatele
3. Bacteriile au toate semnele vieții. Ei respiră
Răspuns: se hrănesc, excretă produsele activității lor vitale, adică. efectuează metabolismul, se reproduc, se adaptează la condiții mediu inconjurator.
4. Sunt capabili să trăiască în prezența oxigenului
Răspuns: bacterii - aerobi,
și într-un mediu fără oxigen
Răspuns: bacteriile sunt anaerobe
5. Chiar și în viața de zi cu zi, este important ca o persoană să știe despre existența bacteriilor anaerobe, deoarece
Răspuns: absența oxigenului atmosferic este un mediu favorabil dezvoltării lor. Bacteriile anaerobe sunt periculoase pentru oameni, așa că păstrarea unui borcan cu ciuperci acasă poate duce la otrăvire.
6. În industrie, bacteriile sunt folosite pentru a produce produse lactate fermentate, de exemplu
Răspuns: chefir, smântână, brânzeturi.
7. Majoritatea bacteriilor sunt heterotrofe, adică. folosit pentru alimentatie
Răspuns: substanțe organice gata preparate.
Printre aceștia se numără și saprotrofe care folosesc
Răspuns: materie organică din cadavre; Bacteriile locuiesc în organismele vii
8. În procesul de metabolism, bacteriile nu numai că consumă substanțe organice gata preparate, ci și eliberează deșeuri în mediu. Această caracteristică a bacteriilor este utilizată în biotehnologie, producând
Răspuns: antibiotice, vitamine, proteine.
9. Bacteriile se înmulțesc cu
Răspuns: diviziunea celulară în două părți. Rata mare de reproducere bacteriană este deosebit de periculoasă în cazul proliferării bacteriilor patogene, de exemplu Răspuns: bacterii de dizenterie.
10. Știind despre existența „bacteriilor invizibile”, este important să respectați regulile de igienă
Răspuns: spălați-vă mâinile și corpul, spălați-vă pe dinți, păstrați hainele curate, nu beți apă din surse netestate, luptați cu muștele, purtați mănuși când lucrați în grădină, acoperiți-vă tusea și strănutul cu un șervețel.
11. În cazul unor răni simple, este necesar să se cunoască tehnicile de prim ajutor. Testează-te denumind aceste tehnici.
Răspuns: rana de pe corp trebuie tratată cu peroxid de hidrogen și pansată.
12. După ce au stăpânit toate habitatele, bacteriile joacă un rol important în viața planetei moderne.
Răspuns: Ei transformă materia organică din frunzele căzute, din plante pe moarte, din animale moarte în mineraleși returnați-le în soluția de sol, participând la ciclul substanțelor.
Test de biologie Regatul Procariotelor pentru elevii de clasa a VII-a cu răspunsuri. Testul include 2 opțiuni, fiecare opțiune constând din 3 părți (Partea A, Partea B, Partea C). Partea A are 9 sarcini, Partea B are 3 sarcini, Partea C are 1 sarcină.
1 opțiune
A1. Toate bacteriile care locuiesc pe planeta Pământ sunt unite în regat
1) Procariote
2) Ciuperci
3) Plante
4) Animale
A2. Miez format Nu avea
1) ciuperci
2) plante
3) bacterii
4) animale
A3. Flagelul bacterian este un organel pentru
1) mișcarea
2) depozitarea proteinelor
3) reproducere
A4. Sporii bacterieni servesc la
1) sursa de alimentare
2) respirație
3) reproducere
4) suportarea unor condiţii nefavorabile
A5. Organismele care se hrănesc cu substanțe organice preparate se numesc
1) aerobi
2) anaerobi
3) autotrofi
4) heterotrofe
A6. Organismele care absorb oxigen în timpul respirației se numesc
1) aerobi
2) anaerobi
3) autotrofi
4) heterotrofe
A7. Bacteriile transformă rămășițele cadavrelor organismelor în substanțe anorganice.
1) distrugători
2) simbioți
3) nodul
4) patogen
A8. Metoda de hrănire a majorității cianobacteriilor este
A9. Bacteriile producătoare de metan trăiesc în
1) mlaștini
2) lacuri sărate
3) rădăcinile plantelor
4) apa de izvor
B1.
A. Chemosinteza este procesul de formare a substanțelor organice folosind energia compușilor anorganici.
B. Chefirul este produs folosind bacterii de fermentație.
1) Doar A este corect
2) Doar B este corect
3) Ambele judecăți sunt corecte
4) Ambele hotărâri sunt incorecte
B2.
Celula bacteriană conține
1) miez decorat
2) cloroplast
3) citoplasmă
4) membrana exterioară
5) mitocondrii
6) flagel
B3. Stabiliți o corespondență între caracteristicile nutriționale și grup de Mediu bacterii.
Caracteristica de nutriție
A. Se hrănesc cu sucurile organismelor vii, provocându-le rău
B. Ei înșiși formează substanțe organice folosind energia luminii solare
B. Efectuează transformarea substanţelor organice ale cadavrelor în compuşi anorganici
Grup ecologic de bacterii
B1.
Organismele care produc ele însele substanțe organice aparțin grupului ... (A), iar organismele care absorb substanțe organice gata preparate sunt ... (B). Dintre acestea, organismele vegetale în care lumina soarelui este sursa primară de energie se numesc ... (B).
1. Fototrofe.
2. Autotrofi.
3. Heterotrofe.
Opțiunea 2
A1. Cei mai vechi locuitori ai planetei noastre -
1) ciuperci
2) plante
3) bacterii
4) animale
A2. Material ereditar al celulei Nu separat de citoplasmă
1) ciuperci
2) plante
3) bacterii
4) animale
A3. Separă celula bacteriană de mediu
1) citoplasmă
2) flagel
3) membrana nucleară
4) membrana exterioară
A4. Celulele bacteriene se înmulțesc
1) litigii
2) flageli
3) zone ale citoplasmei
4) diviziunea celulară
A5. Se numesc organismele care sunt capabile să sintetizeze substanțe organice din compuși anorganici
1) aerobi
2) anaerobi
3) autotrofi
4) heterotrofe
A6. Organismele care există într-un mediu fără oxigen sunt numite
1) aerobi
2) anaerobi
3) autotrofi
4) heterotrofe
A7. Bacteriile care interacționează cu alte organisme pentru beneficii reciproce sunt numite
1) distrugători
2) simbioți
3) patogen
4) prădător
A8. Relația reciproc avantajoasă dintre cianobacterii și ciuperci se numește
A9. Halobacterii trăiesc în
1) mlaștini
2) lacuri sărate
3) rădăcinile plantelor
4) corpuri de apă dulce
B1. Sunt adevărate următoarele afirmații?
A. Fotosinteza este procesul de formare a substanțelor organice folosind energie lumina soarelui.
B. Bacteriile patogene afectează numai corpul uman și nu se găsesc în corpul plantelor și animalelor.
1) Doar A este corect
3) Doar B este corect
4) Ambele judecăți sunt corecte
5) Ambele judecăți sunt incorecte
B2. Alege trei afirmații adevărate.
Bacteriile desfășoară procese de viață
1) diviziunea celulară în jumătate
2) înmulțirea prin semințe
3) respirație
4) formarea tesuturilor
5) alimente
6) formarea organelor
B3. Stabiliți o corespondență între obiceiurile de hrănire ale bacteriilor și metoda de hrănire.
Caracteristicile nutriției bacteriene
A. Ei trăiesc în corpurile altor organisme și le beneficiază
B. Mănâncă alte bacterii
B. Ei înșiși formează substanțe organice folosind energia compușilor anorganici
Metoda de nutriție
1. Autotrof
2. Simbioza
3. Predare
ÎN 1. Citeste textul. Completați spațiile libere cu numerele care reprezintă cuvintele de mai jos.
Conținutul celulei bacteriene este limitat de... (A). Într-o celulă procariotă nu există... (B). Bacteriile care absorb oxigenul în timpul respirației se numesc ... (B), iar cele care folosesc alte substanțe pentru oxidare sunt ... (D).
1. Anaerobi.
2. Membrana plasmatica.
3. Aerobi.
4. Plicul nuclear.
Răspunsuri la testul de biologie Regatul Procariotelor
1 opțiune
A1-1
A2-3
A3-1
A4-4
A5-4
A6-1
A7-1
A8-1
A9-1
B1-3
B2-346
B3-231
B1-231
Opțiunea 2
A1-3
A2-3
A3-4
A4-4
A5-3
A6-2
A7-2
A8-1
A9-2
B1-1
B2-134
B3-231
B1-2431
Pagina curentă: 2 (cartea are 6 pagini în total) [pasaj de lectură disponibil: 2 pagini]
Font:
100% +
Partea 1. Regatul bacteriilor
Subregn Bacterii reale
Subregnul Arhebacterii
Subregnul Oxifotobacteriile
Spre regat bacterii (din grecescul „bacterion” - stick) unește cei mai vechi locuitori ai planetei noastre, care în viața de zi cu zi sunt adesea numiți microbi. Aceste organisme au o structură celulară, dar materialul lor ereditar nu este separat de citoplasmă printr-o membrană - cu alte cuvinte, le lipsește un nucleu format. Cele mai multe dintre ele au dimensiuni mult mai mari decât virușii. Pe baza caracteristicilor importante ale activității vieții și, mai ales, a metabolismului, oamenii de știință împart regnul bacteriilor în trei subregări: Arhebacterii, bacterii adevărateȘi Oxifotobacteriile.
Știința studiază structura și caracteristicile activității de viață a microorganismelor microbiologie.
Subregn Bacterii reale
Să luăm în considerare caracteristicile structurale ale bacteriilor folosind exemplul reprezentanților subregnului bacterii adevărate.
Acestea sunt organisme foarte vechi, care se pare că au apărut acum mai bine de 3 miliarde de ani. Bacteriile sunt microscopic mici, dar grupurile lor (coloniile) sunt adesea vizibile cu ochiul liber. Pe baza formei și a caracteristicilor grupării celulelor, se disting mai multe categorii de bacterii adevărate. Cocci au formă sferică; diplococi constau din celule sferice apropiate perechi; streptococi formată din coci, apropiați sub formă de lanț; sarcine – ciorchini de coci, arătând ca niște pachete dense; stafilococi – un complex de coci sub formă de ciorchine de struguri. bacili, sau bastoane, – bacterii alungite; vibrioni – bacterii arcuite și spirilla – bacterii cu formă alungită, în formă de tirbușon etc.
Pe suprafața celulelor bacteriene există adesea flageli - organele de mișcare, cu ajutorul cărora se mișcă într-un mediu lichid. În organizarea lor, ele diferă de flagelii și cilii plantelor și animalelor. Unele bacterii se mișcă într-un mod „reactiv”, eliberând o parte de mucus în mediu. Peretele celular al bacteriilor este construit într-un mod foarte unic și include compuși care nu se găsesc în plante, ciuperci și animale. De obicei, este destul de puternic, baza sa este substanța murein, care este un amestec de polizaharide și proteine. Peretele celular al multor bacterii este acoperit cu un strat de mucus deasupra. Citoplasma este înconjurată de o membrană care o separă din interior de peretele celular.
Forma bacteriilor
Localizarea flagelilor în bacterii
Există puține membrane în citoplasma bacteriilor și nu sunt structuri independente, ci invaginări ale membranei citoplasmatice exterioare. Nu există organele înconjurate de o membrană (mitocondrii și plastide). Sinteza proteinelor este realizată de ribozomi, care au dimensiuni mai mici decât cele ale eucariotelor. Toate enzimele care asigură procesele vitale sunt împrăștiate în citoplasmă sau atașate de suprafața interioară a membranei citoplasmatice.
Bacteriile se reproduc de obicei prin împărțirea în două. În primul rând, celula se alungește, cromozomul inel este dublat, se formează treptat o constricție transversală, iar apoi celulele fiice se dispersează sau rămân conectate în grupuri caracteristice - lanțuri, pachete etc.
În condiții nefavorabile, cum ar fi creșterea temperaturii sau uscare, se formează multe bacterii conflicte. În acest caz, o parte din citoplasmă care conține material ereditar este izolată și acoperită cu o capsulă groasă multistrat. Celula pare să se usuce - procesele metabolice din ea se opresc. Sporii bacterieni sunt foarte rezistenți; pot rămâne viabile în stare uscată timp de mulți ani și, de asemenea, pot supraviețui în corpul unei persoane bolnave, în ciuda tratamentului activ cu antibiotice. Sporii bacterieni sunt răspândiți de vânt și alte mijloace. Când este expus la condiții favorabile, sporul se transformă într-o celulă bacteriană activă.
Schema de formare a sporilor
Reproducerea unei celule bacteriene prin fisiune în două
Bacteriile autotrofe (din grecescul „auto” - eu însumi și „trophos” - mă hrănesc), care sintetizează în mod independent substanțele organice din cele anorganice, puțin. Unii dintre ei sunt capabili chimiosinteză– sinteza substantelor organice care isi formeaza corpul din cele anorganice folosind energia de oxidare a compusilor anorganici. Alții formează molecule organice din cele anorganice în acest proces fotosinteză, folosind energia luminii solare.
În raport cu oxigenul, bacteriile sunt împărțite în aerobi (existând numai într-un mediu cu oxigen) și anaerobi (existând într-un mediu fără oxigen). În plus, sunt cunoscute grupuri de bacterii care trăiesc atât în medii fără oxigen, cât și în medii lipsite de oxigen.
Bacterii patogene
În natură, bacteriile sunt extrem de răspândite. Ei locuiesc pe sol, jucându-se rol distrugătoare materie organică - rămășițele animalelor și plantelor moarte. Prin transformarea moleculelor organice în molecule anorganice, bacteriile curăță astfel suprafața planetei de reziduurile putrezite și readuc elementele chimice în ciclul biologic.
Și rolul bacteriilor în viața umană este enorm. Astfel, producția multor produse alimentare și tehnice este imposibilă fără participarea diverșilor fermentaţie bacterii. Ca urmare a activității vitale a bacteriilor, se obțin iaurt, chefir, brânză, koumis, precum și enzime, alcooli și acid citric. Procesele de fermentare a produselor alimentare sunt, de asemenea, asociate cu activitatea bacteriană.
Se găsesc bacterii simbionti (din latinescul „sim” - împreună, „bios” - viață), care trăiesc în organismele plantelor și animalelor, aducându-le anumite beneficii. De exemplu, bacterii nodulare, așezându-se în rădăcinile unor plante, acestea sunt capabile să absoarbă azotul gazos din aerul solului, să-l transforme în compuși solubili și astfel să furnizeze acestor plante azotul necesar vieții lor. Pe măsură ce plantele mor, ele îmbogățesc solul cu compuși de azot, ceea ce ar fi imposibil fără participarea unor astfel de bacterii.
Cunoscut prădător bacterii care mănâncă reprezentanți ai altor tipuri de procariote.
Rolul negativ al bacteriilor este de asemenea mare. Tipuri diferite bacteriile provoacă alterarea alimentelor prin eliberarea de produse metabolice care sunt toxice pentru oameni. Cel mai periculos patogen (din grecescul „pathos” - boală și „geneză” - origine) bacteriile sunt sursa diferitelor boli la oameni și animale, cum ar fi pneumonia, tuberculoza, amigdalita, antraxul, salmoneloza, ciuma, holera etc. Ele afectează bacteriile și plantelor.
Bacteriile simbionte formează noduli pe rădăcinile plantelor
Rezultatul activității bacteriilor care distrug lemnul
Subregnul Arhebacterii*
Arhebacterii (din grecescul „archios” - cel mai vechi), poate cel mai vechi dintre procariotele vii și, prin urmare, dintre toate celelalte organisme vii; au apărut pe planeta noastră acum mai bine de 3,8 miliarde de ani.
În total, au fost descrise puțin mai mult de 40 de specii de arheobacterii. Unii dintre ei sunt capabili să trăiască în condiții extreme.
Dintre arhebacterii, cele mai cunoscute bacterii producătoare de metan care, ca urmare a metabolismului, emit gaz inflamabil metan. O parte semnificativă de metan de pe Pământ (10–15 × 10 6 tone anual) este produsă numai de acest grup de procariote. Arhebacteriile producătoare de metan trăiesc în condiții strict anaerobe: în soluri inundate, mlaștini, nămol de rezervoare, statii de tratare a apelor uzate, rumenul rumegătoarelor.
Un alt grup de arheobacterii - așa-numitele halobacterii– organisme capabile să crească la concentrații foarte mari de sare. Ei trăiesc în lacuri sărate.
Printre arheobacterii se numără cele care oxidează sulful și compușii săi anorganici pentru a forma acid sulfuric și de aceea pot provoca distrugerea structurilor din piatră și beton, coroziunea metalelor etc.
Halobacterii
Halobacterii trăiesc în sedimentele sărate ale Mării Moarte
Bacteriile cu sulf
Arhebacteriile producătoare de metan trăiesc în mlaștini
Subregnul Oxifotobacterii*
Subregnul include mai multe grupuri de bacterii, în special departamentul cianobacterii, adesea numit Algă verde-albăstruie. Sunt foarte răspândite în întreaga lume. Sunt cunoscute aproximativ 2 mii de specii de cianobacterii. Acestea sunt organisme antice care au apărut în urmă cu aproximativ 3 miliarde de ani. Se presupune că modificările compoziției atmosferei antice a Pământului și îmbogățirea acesteia cu oxigen sunt asociate cu activitatea fotosintetică a cianobacteriilor.
Celulele cianobacteriene, rotunde, eliptice, cilindrice, în formă de butoi sau de altă formă, pot rămâne solitare, se pot uni în colonii sau pot forma filamente multicelulare. Ele secretă adesea mucus sub forma unei învelișuri groase, înconjurate în unele forme de o înveliș dens. La unele specii, firele se ramifică și în unele locuri formează tali cu mai multe rânduri. Formele filamentoase ale cianobacteriilor, pe lângă celulele obișnuite, au acelea care sunt capabile să absoarbă azotul din aerul atmosferic, transformându-l în diferite substanțe anorganice solubile. Aceste celule furnizează compuși de azot altor celule ale firului. Cianobacteriile, spre deosebire de bacteriile adevărate, nu au niciodată flageli. Cianobacteriile se reproduc de obicei prin împărțirea celulelor în două; nu au un proces sexual.
Diferite forme de cianobacterii
Cianobacterii și arheobacterii într-un izvor fierbinte
Cianobacteriile provoacă adesea înflorirea în iazuri
Cianobacteriile formează pete verzi pe roci
Majoritatea cianobacteriilor sunt organisme autotrofe și pot sintetiza toate substanțele celulare folosind energia luminii. Cu toate acestea, sunt și capabili tip mixt nutriție.
Cianobacteriile intră adesea în simbioză cu alte organisme. Și în simbioză cu ciupercile formează organisme precum lichenii.
Majoritatea speciilor locuiesc în bazine de apă dulce, câteva trăiesc în mări. Când cianobacteriile se înmulțesc în masă, ele provoacă adesea „înflorirea” apei în iazuri, ceea ce afectează negativ viața locuitorilor rezervorului, deoarece multe cianobacterii eliberează substanțe toxice în timpul proceselor lor de viață. În plus, din cauza morții masive a cianobacteriilor, apa începe să putrezească și apare un miros neplăcut. Nu puteți bea apă din astfel de rezervoare. Pe uscat, cianobacteriile trăiesc în sol și formează depozite verzi caracteristice pe roci și scoarța copacilor.
Speciile din genul Anabena sunt crescute artificial la tropice în câmpurile de orez pentru a îmbogăți solul cu compuși de azot. Datorită proprietăților de fixare a azotului ale acestei bacterii, care trăiește în cavitățile frunzelor ferigii acvatice azolla, orezul poate crește mult timp în același loc fără a aplica îngrășăminte. Unele cianobacterii din țările estice sunt folosite ca hrană.
Microfotografii ale diferitelor cianobacterii
Întrebări și sarcini
1. Care sunt caracteristicile structurale ale unei celule bacteriene? Care substanțe chimice formează corpul bacteriilor?
2. Numiți principalele forme de celule bacteriene.
3. Cum circulă bacteriile?
4. Folosind materialul manual, faceți un tabel și introduceți în el grupuri de bacterii și modul în care acestea obțin energie.
5. Există prădători printre bacterii?
6. Ce grup sistematic formează arhebacteriile?
7. Ce organisme se numesc aerobe? De ce? Prin ce sunt diferite de anaerobi?
8. Enumerați caracteristicile structurale ale celulelor cianobacteriene.
9. Cum se reproduc bacteriile?
10. De ce crezi că bacteriile sunt considerate cele mai vechi organisme?
11. Discutați în clasă cum puteți preveni înflorirea corpurilor de apă.
12. Faceți un plan detaliat pentru paragraf.
Lucrați cu computerul
Consultați aplicația electronică. Studiați materialul și finalizați sarcinile atribuite.
1. http://artsiz.ucoz.ua/publ/shkolnikam_na_zametku/prokarioty/2-1-0-1 ( caracteristici generale procariotă)
2. http://www.worldofnature.ru/dia/?act=viewcat&cid=578 (Procariote: informații și ilustrații)
Partea 2. Regatul ciupercilor
Divizia Chytridiomycota
Divizia Zygomycota
Divizia Basidiomycota
Grupa ciuperci imperfecte
Departamentul Oomikota
Grupul de licheni
Biologii moderni clasifică ciupercile ca un regn independent de organisme care diferă semnificativ de plante și animale.
Știința studiază regatul ciupercilor, care include cel puțin 100 de mii de specii. micologie (din grecescul „mikos” - ciupercă, „logos” - învățătură).
Oamenii de știință cred că ciupercile sunt un grup colectiv de organisme cu origini diferite. Este posibil ca ciupercile să fi fost printre primele eucariote, dar istoria lor timpurie este practic necunoscută. Marea majoritate a ciupercilor moderne trăiesc pe uscat. Cu toate acestea, cele mai vechi ciuperci au fost aparent organisme de apă dulce sau marine.
Ciupercilor le lipsește pigmentul care asigură fotosinteza, clorofilă și sunt heterotrofe. Unele proprietăți ale ciupercilor le apropie de animale: se acumulează în celule ca nutrient de rezervă glicogen, și nu amidon, ca plantele; membrana celulara contine chitină, similar cu chitina artropodelor; ca produs al metabolismului azotului se formează uree Pe de altă parte, în ceea ce privește metoda lor de hrănire (prin absorbție, nu înghițirea alimentelor), în ceea ce privește creșterea și imobilitatea nelimitată, seamănă cu plantele.
O caracteristică distinctivă a ciupercilor este structura corpului lor vegetativ. Acest miceliu, sau miceliu, constând din tuburi subțiri sub formă de fir ramificat - gif.
Ciuperci cu capac
Ciupercile sunt diverse ca structură și sunt larg distribuite în diverse habitate. Dimensiunile lor variază foarte mult: de la mic microscopic (forme unicelulare - drojdie) până la exemplare mari, al căror corp atinge un diametru de jumătate de metru sau mai mult (acestea sunt, de exemplu, bile sferice mari, precum și ciuperci comestibile– alb, boletus etc.).
Miceliul, sau miceliul, are o suprafață imensă prin care absoarbe nutrienții. Se numește partea de miceliu situată în sol miceliul solului. Partea exterioară - ceea ce de obicei numim o ciupercă - este, de asemenea, formată din hife, dar foarte strâns întrepătrunse. Acest - organism roditor ciupercă. Pe ea se formează organe de reproducere.
La majoritatea ciupercilor, miceliul este împărțit prin partiții în celule individuale. Septurile au pori prin care comunică citoplasma celulelor învecinate. Unindu-se în mănunchiuri, hifele formează șuvițe mari, ajungând uneori la câțiva metri lungime. Astfel de cabluri îndeplinesc, în special, o funcție conductivă. În unele cazuri, împletirea densă a hifelor formează îngroșări bogate în nutrienți de rezervă, asigurând supraviețuirea ciupercii în condiții nefavorabile atunci când partea principală a miceliului moare. Din acestea, în condiții propice existenței, miceliul se dezvoltă din nou.
Structura ciupercilor
O celulă fungică, de regulă, are un perete celular bine definit. Citoplasma conține un număr semnificativ de ribozomi și mitocondrii; aparatul Golgi este slab dezvoltat. Granulele de proteine pot fi adesea găsite în vacuole. Un număr mare de incluziuni sunt reprezentate de granule de glicogen și picături de grăsime. Aparatul ereditar sau genetic al celulei este concentrat în nuclei, al căror număr variază de la unu la câteva zeci.
Unele ciuperci unicelulare, cum ar fi drojdia, au un corp format dintr-o singură celulă în devenire. Dacă celulele fiice în devenire nu se separă unele de altele, se formează un miceliu format din mai multe celule.
Ciupercile se reproduc în principal asexuat - conflicte sau vegetativ - părți ale miceliului. Sporii se dezvoltă pe hife specializate - sporangiofori, ridicându-se deasupra solului sau a altor substraturi. Există și reproducere sexuală.
Nor de spori format din ciuperci
Hife fungice în sol
Diagrama structurii unei celule fungice
Se stabilește o legătură strânsă între rădăcinile copacilor și miceliul unor ciuperci, ceea ce este benefic atât pentru ciupercă, cât și pentru plante - apare simbioza. Firele de miceliu împletesc rădăcina și chiar pătrund în interiorul acesteia, formându-se micorize (din grecescul „mikos” - ciupercă și „riza” - rădăcină). Miceliul absoarbe apa și mineralele dizolvate din sol, care curg din acesta în rădăcinile copacilor. Astfel, miceliul poate înlocui parțial firele de păr de rădăcină pentru copaci. De la rădăcinile plantei, miceliul primește, la rândul său, substanțele organice de care are nevoie pentru nutriție și formarea corpurilor roditoare.
Ciupercile joacă atât roluri pozitive, cât și negative în activitatea economică umană. Drojdia, care provoacă procesul de fermentare, are o importanță deosebită în industria alimentară. Multe ciuperci produc substanțe biologic active, enzime și acizi organici. Ele sunt utilizate în industria microbiologică pentru producerea de acizi citric și alți acizi organici, precum și de enzime și vitamine. O serie de specii, cum ar fi ergotul și chaga, sunt folosite ca materii prime pentru producerea medicamentelor.
Ciupercile sunt consumate în mod tradițional. Peste 150 de specii se găsesc pe teritoriul țării noastre. ciuperci comestibile, dar doar câteva zeci sunt utilizate pe scară largă.
Se știe că ciupercile cauzează boli umane, cum ar fi micoza picioarelor, mâinilor și unghiilor. Unele ciuperci provoacă boli la animalele domestice, dăunând producției animalelor. Un exemplu de astfel de boală fungică este pecingine. Multe ciuperci provoacă boli ale plantelor - polipori pe copaci, ergot din cereale etc.
Reproducerea sexuală a ciupercilor basidiomicete
Agenti patogeni: ciuperci Chytridiomycota
Sporangii cu spori
Micologii includ mai multe diviziuni în regatul ciupercilor: Chytridiomycota, Zygomycota, Oomycota, Ascomycota Și Basidiomycota. Cele mai mari dintre ele sunt AscomycotaȘi Basidiomycota.
Se formează un grup separat ciuperci imperfecte, care se reproduc numai asexuat sau vegetativ şi nu formează niciodată corpi fructiferi.
Divizia Chytridiomycota*
Divizia Zygomycota
Pilobolus pe gunoi de grajd
Făină pe pâine
Mortirella
Divizia Ascomycota, sau ciuperci marsupiale
Ascomycota este una dintre cele mai extinse diviziuni (aproximativ 30 de mii de specii). Și-au primit numele datorită formării de structuri închise - pungi (ascas) care conțin spori. Departamentul Ascomycota include, în special, drojdie, reprezentate de celule unice înmugurite, numeroase ciuperci multicelulare cu corpuri fructiferi mari, de exemplu morliiȘi linii.
Reprezentanții Ascomycota sunt răspândiți în toate zone naturale si regiuni. După metoda lor de hrănire, sunt heterotrofe; trăiesc în sol, așternut de pădure, pe diferite substraturi vegetale și se hrănesc cu resturi putrezite. Unele specii de ascomycota se dezvoltă pe substraturi de origine animală, în timp ce altele participă la descompunerea reziduurilor vegetale care conțin celuloză în molecule anorganice.
Multe specii de ascomycota formează substanțe folosite în medicină pentru tratamentul bolilor infecțioase (antibiotice), enzime, acizi organici și sunt folosite pentru producția lor industrială.
Un grup utilizat pe scară largă de oameni din divizia Ascomycota este drojdia. Este important de menționat că printre drojdii nu există specii care să formeze substanțe toxice pentru oameni. Când mâncarea se strică din cauza drojdiei, gustul și aspect, dar substanțele nocive nu se acumulează, așa cum se observă la ciupercile și bacteriile otrăvitoare. Drojdia de panificație există doar în cultură. Sunt reprezentați de sute de curse: vin, brutărie, bere și băuturi spirtoase.
Pungă (asca) cu spori
Celulele de ergot conțin substanțe foarte toxice (otrăvitoare) care pot provoca otrăviri dacă intră în făină sau în hrana animalelor. Substanțele izolate din ergot sunt utilizate pe scară largă în medicina modernă pentru tratarea bolilor cardiovasculare, nervoase și de altă natură. Ele sunt deosebit de eficiente în practica obstetrică și ginecologică.
Unii reprezentanți ai Ascomycota, cum ar fi morcile și trufe, comestibil.
Ergot
Atenţie! Acesta este un fragment introductiv al cărții.
Dacă ți-a plăcut începutul cărții, atunci versiunea completa poate fi achiziționat de la partenerul nostru - distribuitor de conținut legal, SRL litri.
Regnuri majore ale organismelor vii
Știința se ocupă cu clasificarea organismelor vii.taxonomie . De obicei, în literatura științifică, toate organismele vii sunt împărțite în două imperii -imperiu necelular , sauvirusuri , Șiimperiu celular .
Viruși
Organisme celulare
superregn eucariote , saunuclear având un nucleu format, separat de citoplasmă printr-o înveliș nucleară;
superregnul procariotelor , saupre-nucleare , care nu au membrană nucleară (vezi Fig. 1).
Orez. 1. Clasificarea organismelor vii
Procariotele sunt organisme foarte mici, unicelulare, fără nucleu. Printre ele putem distinge regnul bacteriilor și regnul arheei, sau arheobacterii.
Eucariotele includtrei regnuri majore ale organismelor pluricelulare -- regnurile animale , plantelor Șiciuperci , - precum și cele unicelulare (de exemplu, amibe, ciliate etc.), care sunt combinate înprotistii regatului , sauprotozoare . Regatul protozoarelor, adică eucariotele unicelulare, este în prezent recunoscut ca un grup colectiv (adică eterogen ca origine) și este împărțit în multe regate de organisme bazate pe caracteristicile structurale ale structurilor intracelulare și ale secvențelor ADN. Plantele, animalele și ciupercile par să fi evoluat independent din diferite grupuri de eucariote unicelulare.
SISTEMATICĂ MODERNĂ. DOMENIILE FAUNEI SĂLBATICĂ
ÎNÎn prezent, pe baza caracteristicilor structurale ale celulelor și secvențelor de ADN, oamenii de știință disting treidomeniu natura vie (Fig. 2) sunt grupuri mari care s-au divergit evolutiv pentru o perioadă foarte lungă de timp și se deosebesc între ele într-un întreg set de caracteristici. Caracteristicile structurale ale celulelor lor sunt diferite. Domenii:
1. Archaea (numite anterior arhebacterii).
2. Eubacteriile (adică bacterii adevărate, spre deosebire de arheea). Acest grup include și cianobacteriile (numite anterior alge albastre-verzi) - organisme procariote fotosintetice.
3. eucariote - protozoare, plante, animale și ciuperci.
PROCARIOTE
Unele procariote sunt capabile de foto- sau chemosinteză. De exemplu, cianobacteriile, care anterior erau uneori numite alge albastre-verzi, fotosintetizează. Alte procariote se hrănesc prin absorbția substanțelor organice cu greutate moleculară mică prin suprafața celulei. Astfel de bacterii se pot depune în produsele alimentare, determinându-le să se strice sau, dimpotrivă, contribuind la producerea de produse lactate fermentate și la fermentarea legumelor (lactobacterii). De asemenea, atunci când se instalează în corpul uman, bacteriile pot provoca boli, de exemplu, tetanos, holera, difterie.
Archaea - un grup special, extrem de ciudat de procariote, care trăiește în habitate extreme - în izvoarele termale, în Marea Moartă sărată etc., precum și în sol, intestinele animalelor, apa de mare. Datorită prezenței multor caracteristici unice, precum și a diferențelor genetice și moleculare, arheile sunt în prezent clasificate ca un grup separat.domeniu organisme celulare - un grup mare independent, împreună cu bacterii adevărate (eubacterii) și eucariote.
Plante
Plantele se caracterizează prin prezența plastidelor - organite, care includ cloroplaste, datorită cărora marea majoritate a acestora sunt capabile de fotosinteză. Plastidele, aparent, s-au format din cianobacterii - simbioți ai unei vechi celule eucariote. Fotosinteza este procesul de formare a substanțelor organice din substanțe anorganice (dioxid de carbon și apă) folosind energia luminii solare. Prin urmare, plantele nu au nevoie de substanțe organice pentru activitatea lor de viață, adică în generalnu necesită nutriție organică . Astfel de organisme sunt numiteautotrof , formează ei înșiși toate substanțele organice necesare. Ele absorb apă și minerale (săruri) din mediu sub formă de soluție. Celulele plantelor fotosintetice, de exemplu din frunze, secretă zaharuri și alte substanțe organice care sunt transportate către alte țesuturi de-a lungul fasciculelor vasculare, iar celulele din țesuturile nefotosintetice (nu cele verzi) absorb aceste substanțe hrănindu-se cu ele. Acest tip de nutriție se numeșteosmotrofice - absorbtia de catre celule a substantelor organice cu greutate moleculara mica din mediu.
Celulele vegetale sunt înconjurate de un puternicperete celular , care se bazează pe fibre polizaharideceluloză . Un perete celular puternic împiedică întinderea membranei celulare sub influența presiunii osmotice (presiunea apei care intră în celulă). Celulele vegetale se caracterizează și prin prezențăvacuola centrala mare, care reglează presiunea osmotică și aciditatea mediului în celulă, acumulează produse metabolice inutile celulei, care nu pot fi îndepărtate în afara granițelor acesteia și, în unele cazuri, servește la depunerea nutrienților de rezervă (Fig. 3).
Orez. 3. Structura celulelor vegetale
Animale
Animalele suntheterotrofi , adică se hrănesc cu materie organică gata preparată. Celulele animale nu au perete celular. Prin urmare, unele tipuri de celule animale sunt capabile de contracție -celule musculare . Acest lucru le permite animalelor să se miște în mod activ (sau să împingă mediul prin ele însele, cum ar fi filtrele de alimentare staționare). Animalele pluricelulare au unul sau altulSIstemul musculoscheletal , și pentru a controla mișcarea și a reacționa la factori externi se formeazăsistem nervos .
Animalele se deplasează în căutarea surselor de substanțe organice, adică hrana. Animalul ingerează hrana și intră în cavitatesistem digestiv , unde este digerat, în timp cepolimeri (substanțe cu greutate moleculară mare) ale alimentelor sunt descompuse înmonomeri (unitățile lor cu greutate moleculară mică). Acești monomeri se deplasează din sistemul digestiv prin căptușeala acestuia în sânge (dacă există) și în lichidul tisular. Acest tip de nutriție se numeșteholozoic . Practic, celulele animale absorb substanțele cu greutate moleculară mică dizolvate în sânge și în lichidul tisular. Unele celule animale sunt capabile să înghită particule mari de alimente (fagocitoză), cum ar fi fagocitele sistemului imunitar care ingerează bacteriile.
Orez. 4. Structura celulelor animale
Ciuperci
Al treilea regat -ciuperci - în unele moduri este similar cu plantele, iar în altele - cu animalele. La fel ca plantele, ciupercile au un perete celular, dar se formează pe baza unei polizaharide diferite -chitină . Fără plastide, ciupercile nu sunt capabile de fotosinteză și se hrănesc cu compuși organici gata preparati, adică suntheterotrofi ca animalele. De asemenea, descompun polimerii nutritivi complexi folosindenzime , dar, spre deosebire de animale, acestea nu au sistem digestiv și nu înghită alimente, ci eliberează enzime în mediu. Monomerii rezultați sunt absorbiți de celulele fungice sub formă de soluție din mediu, adică prezintăosmotrofice tipul de alimente. Spre deosebire de plante, ciupercilor le lipsește de obicei o vacuola centrală mare. În cele mai multe cazuri, celulele fungice nu diverg după divizare și, deoarece diviziunea are loc în același plan, se formează fire lungi - hife. Hifele se pot ramifica și, împletindu-se, formează o rețea - miceliu, uneori destul de dens.
Orez. 5. Structura unei celule fungice
Eucariote unicelulare
Există diferite eucariote unicelulare cu caracteristici diferite celule și tipuri de nutriție. Printre ei suntheterotrof unicelular , cum ar fi amibe și ciliați. Se hrănesc prin fagocitoză, adică prin absorbția particulelor de alimente solide, cum ar fi bacteriile, de către celule, și pinocitoză, prin absorbția picăturilor de lichid nutritiv. Aceste organisme sunt capabile de mișcare: ciliați se mișcă datorită bătăii cililor care acoperă celula, iar amibele se mișcă prin mișcare amoeboid (schimbând forma celulei și fluxul acesteia, „târându-se” de-a lungul suprafeței de care sunt atașate).
Există, de asemeneaunicelular autotrof , capabil de fotosinteză, în special alge unicelulare - Chlamydomonas (se mișcă, are flageli), Chlorella (imobil). Unele organisme unicelulare, cum ar fi euglena verde, -mixotrofe , adică sunt capabili să comute între fotosinteză (autotrofie) și nutriția heterotrofă în funcție de condițiile de mediu.
Prin urmare,Regnurile eucariotelor diferă unele de altele prin structura celulelor lor și prin metodele de nutriție .
Taxonomia eucariotelor
Clasificarea modernă se bazează pe date moleculare noi, precum și pe diferențe în structura celulelor diferitelor grupuri de eucariote. Cele mai importante caracteristici pentru clasificare sunt structura flagelilor, cloroplastelor și mitocondriilor.
Grupul Unikonta (uniflagelate) include:
Amoebozoe
Crestele tubulare ale mitocondriilor
Fara plastide
Flagelele sunt de obicei pierdute (prezente în unele stadii de dezvoltare sau nefuncționale), locomoția se datorează de obicei pseudopodiilor.
Reprezentanți: amibe, mixomicete etc.
Opisthokonta (Postoflagelate)
Fara plastide
Flagelul unu, posterior
Reprezentanți: ciuperci (cu excepția oomicetelor și mixomicetelor), coanoflagelaților, animalelor (Metazoa), etc.
Grupul Bikonta (biflagelate) include:
Archaeplastida
Cristele lamelare ale mitocondriilor
Cloroplastele au membrane duble, pigmenți de clorofilă, a și b
Reprezentanți: alge roșii, verzi, carofite, plante (de la mușchi la angiosperme) etc.
Excavează
Cresta mitocondrială în formă de rachete de tenis
Cloroplaste cu trei membrane, pigmenți de clorofilă, a și b
Reprezentanți: alge euglene, kinetoplastide (tripanozomi, leishmania) etc.
SAR (unește trei grupuri, crestele mitocondriale sunt tubulare)
Rhizaria
Majoritatea nu au plastide
Există rizopodii
Reprezentanți: foraminifere, pești soare, radiolari etc.
Alveolate
Apicoplast (rămășița unei plastide cu 4 membrane) sau cloroplaste cu 3(4) membrane ale algelor dinoflagelate
Există alveole sub membrana celulară - vezicule membranare (goale, cu umplutură cu proteine sau carbohidrați)
Reprezentanți: alge dinoflagelate, ciliați, sporozoare etc.
Stramenopiles
Plastidele sunt cu 4 membrane, pigmenții sunt clorofile, a și c
Mastigoneme tripartite pe flageli
Reprezentanți: alge ocrofite (inclusiv brune, aurii, diatomee...), opaline etc.
Caracteristicile structurii unei celule animale
Citologie - o știință care studiază structura, dezvoltarea și funcționarea celulelor.
Celulă - unitatea structurală și funcțională de bază a corpului.
Organele (organele) - părți permanente ale celulei care îndeplinesc funcții specifice. În funcție de structura lor, organelele pot fi cu membrană dublă, cu membrană simplă sau fără membrană.
Incluziuni - formațiuni temporare care fac parte din celulă: boabe de amidon, cristale de sare, picături de grăsime etc.
contine cromozomi (cromatina)
stocarea și transmiterea informațiilor ereditare
membrana celulară (citoplasmatică).
două straturi de grăsimi (lipide) și molecule de proteine
separă conținutul intern al celulei;
transport selectiv de substanțe;
funcția de protecție;
funcția receptorului
citoplasmă
mediul intern al celulei;
constă din citosol (hialoplasmă), organele și incluziuni
mediu pentru toate procesele celulare: reacții chimice și transport de substanțe
Reticul endoplasmatic (reticul) - ER
o rețea de membrane care leagă membrana celulară de membrana nucleară;
două tipuri:
EPS neted
ER dur (cu ribozomi)
sinteza membranei;
ER netedă: sinteza și transportul grăsimilor și carbohidraților;
ER rugoasă: sinteza și transportul proteinelor
Aparatul Golgi (complexul Golgi)
„stiva” de tuburi cu o singură membrană, vezicule și cisterne în apropierea nucleului
transportul proteinelor
sinteza enzimatica
formarea lizozomului
lizozomi
bule mici acoperite cu o membrană cu un singur strat;
menține un mediu acid în interior și conține enzime digestive
digestia intracelulară
vacuole
bule mici cu o singură membrană
vacuola digestivă: digestia;
vacuola contractilă: eliberarea excesului de apă și a resturilor alimentare nedigerate din celulă
mitocondriile
corp oval înconjurat de o membrană cu două straturi:
Membrana exterioară este netedă, membrana interioară formează pliuri (cristae)
metabolismul energetic (respirația celulară)
ribozomi
cele mai mici organele (vizibile doar cu microscopul electronic);
constă din două părți: subunități mari și mici
sinteza proteinei
centru celular
doi centrioli (cilindri de microtubuli) situati perpendicular unul pe altul
diviziune celulara
COMPARAȚIA STRUCTURII CELULELE ANIMALE ȘI PLANTELOR
Principii generale ale structurii celulare. Teoria celulei. Pro- și eucarioteUnitatea structurală și funcțională universală a viețuitoarelor estecelulă . Celulele sunt formațiuni destul de mici, de obicei vizibile doar printr-un microscop, astfel încât descoperirea și studiul celulelor este strâns legată de dezvoltarea tehnologiei microscopice. Dimensiunile caracteristice ale celulelor: 1–5 μm pentru bacterii și 10–100 μm pentru celulele animale și vegetale (micrometru, μm = 10−6 m, adică o miime de milimetru). Limita de rezoluție a ochiului uman este de aproximativ 100 de microni (1/10 mm), dar trebuie luat în considerare faptul că obiectul trebuie să fie contrastant. Celulele individuale, chiar și cele mari, sunt adesea imposibil de văzut într-un țesut din cauza contrastului scăzut și, de regulă, este necesară colorarea preparatului pentru a-l crește. Cazul în care o singură celulă cu o dimensiune de ordinul 100-200 microni poate fi văzută cu ochiul liber este observarea pe un fundal întunecat în lumină laterală. Așa cum particulele de praf pot fi văzute într-un fascicul oblic de lumină solară datorită împrăștierii luminii, în acest caz poate fi văzută și o celulă.
Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor, instrumentele optice și tehnicile de preparare sunt necesare pentru a detecta celulele. Aparent, primul microscop a fost construit de tatăl și fiul Janssen la sfârșitul secolului al XVI-lea, dar era foarte imperfect.
Termenul „celulă” a fost introdus de naturalistul englez Robert Hooke (Fig. 1). El a construit un microscop și, folosindu-l pentru a studia diferite obiecte, în 1665 a descoperit că o secțiune a unui dop de vin obișnuit era formată din celule (celule) dreptunghiulare aranjate în mod regulat, pe care le-a numit celule (Fig. 2 - ilustrație din cartea sa „ Micrografie”). El a văzut nu celule vii, ci pereți celulari, deoarece pluta este țesut mort. Ulterior, formațiuni similare au fost descoperite în alte obiecte biologice, iar termenul „celulă” a devenit general acceptat.
Orez. 1 Fig. 2
Omul de știință olandez Antonie van Leeuwenhoek a adus o mare contribuție la studiul celulelor. La sfârşitul secolului al XVII-lea. El a construit un microscop și a descoperit diverse microorganisme în placa dentară, apa din bălți și infuziile de plante. Microscopul lui Leeuwenhoek a fost îmbunătățit semnificativ de el și a oferit mult mai multe capacități decât microscoapele mai primitive ale predecesorilor săi. Astfel, a fost descoperită lumea invizibilă a microbilor, pe care Leeuwenhoek a numit-o „animale”. De asemenea, a observat și a schițat pentru prima dată celule animale - spermatozoizi și eritrocite (globule roșii). Leeuwenhoek și-a descris observațiile în cartea „Secretele naturii descoperite de Anthony Leeuwenhoek folosind microscoape”.
După aceasta, a început o perioadă de dezvoltare rapidă a microscopiei, care a dus la acumularea de informații despre structura celulară a țesuturilor vegetale și animale. Pe măsură ce tehnologia microscopică s-a dezvoltat, a devenit clar că celulele sunt componente universale ale viețuitoarelor.
Pe baza numeroaselor observații ale celulelor animale și vegetale din 1838, botanistul Matthias Schleiden și histologul, fiziologul și citologul Theodor Schwann au formulatteoria celulei . Ca dezvoltare ulterioarăcitologie - stiinta celulara - aceasta teorie a fost dezvoltata si completata.
PREVEDERI DE BAZĂ ALE TEORIEI CELULARE
Celula este unitatea structurală și funcțională minimă a viețuitoarelor.
(„nu există viață în afara celulei”). Virușii nu au o structură celulară, dar prezintă toate proprietățile unui lucru viu (cum ar fi metabolismul, auto-reproducția) doar în interiorul celulei vii a gazdei pe care au infectat-o.
Toate organismele vii sunt formate din celule și substanța extracelulară formată de acestea. Un organism multicelular este un sistem de celule și substanța intercelulară secretată de acestea, format ca urmare a diviziunii unei celule originale (ou fecundat - zigot).
În ciuda diferențelor semnificative în dimensiunea și forma celulelor, toate auplanul general al clădirii . Schwann și Schleiden credeau că toate celulele au o membrană, citoplasmă și nucleu, ceea ce este tipic pentru celulele vegetale și animale. dezvoltare ulterioară microscopia a făcut posibil să se constate că există și celule fără nucleu (adică fără membrană nucleară), de exemplu, celule bacteriene. Sunt mult mai mici decât celulele vegetale și animale. Cu toate acestea, baza chimică principii generale Structura și funcționarea celulelor sunt comune tuturor organismelor vii. Aceasta este una dintre dovezile unității de origine a naturii vii și rudenia întregii vieți de pe Pământ.
Celulele nu apar din nou din materie non-celulară, ci sunt formate prin diviziunea celulelor preexistente (așa-numitul adaos Virchow, făcut de Rudolf Virchow în 1858). Se presupune că în urmă cu miliarde de ani celulele au apărut în mod abiogen în procesul de origine a vieții din materie nevie, dar se crede că acest lucru este imposibil în prezent, deoarece nu sunt disponibile condiții adecvate. Chiar și marele om de știință francez Louis Pasteur (1822–1895), în experimentele sale cu medii nutritive fierbinți în baloane speciale cu guri curbate, unde microorganismele și sporii lor nu cădeau, a demonstrat imposibilitatea generării spontane a vieții din materie neînsuflețită.
pro- și eucariote
Toate organismele celulare sunt împărțite în două grupe:
procariote , saupre-nucleare , fără membrană nucleară;
eucariote , saunuclear , în care materialul genetic (ADN) este situat în nucleu și este separat de citoplasmămembrana nucleara.
Procariotele sunt organisme foarte mici, unicelulare, fără nucleu. Dintre acestea putem evidențiaregnul bacterii și regnul arheea (fosta arheobacterii).
Eucariotele includ trei regnuri principale de organisme multicelulare -regnuri de animale, plante și ciuperci, - precum și eucariote unicelulare (de exemplu, amibe, ciliate etc.), care sunt combinate înprotiști din regatul, sauprotozoare (recunoscut în prezent ca un colectiv, adică un grup de origine eterogenă și împărțit în mai multe regate de organisme unicelulare).
CARACTERISTICILE CELULELE PRO- ȘI EUCARIOTE
Celulele pro- și eucariote sunt foarte diferite. Procariotele sunt organisme mai vechi și mai simplu structurate (Fig. 3). Celulele lor sunt foarte mici, de ordinul mai multor micrometri (1–5 µm). Nu au nucleu și practic nu au structuri membranare interne - organele caracteristice celulelor eucariote. De obicei, au un perete celular deasupra membranei și uneori o capsulă mucoasă suplimentară. ADN-ul se găsește în citoplasmă, această structură se numeștenucleoid („nucleu” - miez, „oides” - similar). ADN-ul la procariote este circular. Pe lângă cromozomul principal, pot exista inele mici suplimentare de ADN -plasmide . Există multe în citoplasmăribozomi - organele ca granule care realizează biosinteza proteinelor. Celulele procariote pot avea flageli.
Unele procariote sunt capabile de foto- sau chemosinteză. De exemplu, ei fac fotosintezăcianobacteriile , care se numea uneori alge albastre-verzi. Alte procariote se hrănesc prin absorbția substanțelor organice cu greutate moleculară mică prin suprafața celulei. Astfel de bacterii se pot depune în produsele alimentare, determinându-le să se strice sau, dimpotrivă, contribuind la producerea de produse lactate fermentate și la fermentarea legumelor (lactobacterii). De asemenea, atunci când se instalează în corpul uman, bacteriile pot provoca boli, cum ar fi tetanosul, holera și difteria.
Archaea - un grup special, extrem de ciudat de procariote, care trăiește în habitate extreme - în izvoarele fierbinți, în Marea Moartă sărată etc., precum și în sol, în intestinele animalelor.
Orez. 3. Structura unei celule procariote
Celulele eucariote sunt de multe ori mai mari (10–100 µm) și mult mai complexe ca structură (Fig. 4).) decât celulele procariote. În citoplasmă au multe structuri complexeorganele , inclusiv cele membranare, de exemplu, reticulul endoplasmatic (ER), OR (celălalt nume) reticulul endoplasmatic (ER), aparatul Golgi, lizozomii, vacuolele, mitocondriile și uneori plastide.
Nucleul eucariotelor areînveliș nuclear cu membrană dublă . În interiorul nucleului există molecule de ADN; nu sunt circulare, ci liniare și, de obicei, sunt mai multe sau multe dintre ele (cel puțin două). Ele sunt complexate cu proteine din cromozomi. Structura unei celule eucariote mari și complexe este susținută de un sistem de fibre proteice -citoschelet , care practic nu este dezvoltat la procariote. Firele citoscheletice sunt, de asemenea, implicate în distribuția cromozomilor către celulele fiice în timpul diviziunii eucariote.
Celulele eucariote, de regulă, sunt capabile să absoarbă particulele din mediu prin invaginarea membranei, ceea ce nu este tipic pentru procariote. Acest proces se numeșteendocitoza . Procesul invers este, de asemenea, caracteristic eucariotelor -exocitoză - secretia de substante de catre celula prin fuziunea veziculelor cu membrana externa. Citoscheletul și un numar mare de Organelele membranare, aparent, au permis celulelor eucariote să se dobândească în timpul evoluției dimensiuni mari. Se găsește doar la eucarioteadevărata multicelularitate .
Informații detaliate despre organitele celulelor eucariote pot fi găsite în subiecte separate dedicate acestora.
Orez. 4. Structura unei celule eucariote
Principalele diferențe (deși nu toate) dintre celulele pro- și eucariote sunt prezentate în tabel.
ER, aparatul Golgi,lizozomi, vacuole
Nu
Există
mitocondrii, plastide
Nu
Există
ribozomi
mai mic
Mai mult
ADN
1 inel
mulți cromozomi liniari
citoschelet
nedezvoltat
dezvoltat
fixarea azotului
S-a întâmplat
nu poate fi
endocitoza
Nu
Există
flageli
extern
(nu este acoperit cu membrana)
intern
(acoperit cu membrana)
Structura celulelor procariote. Bacterii
Biologie. Pregătirea pentru olimpiade. 8-9 clase.
Celuleleprocariotă nu au o membrană nucleară (greacă „pro” - înainte, „karyon” - miez), au dimensiuni mici (de obicei 1 - 5 microni) și sunt simple ca structură.
APARATE DE SUPRAFATA
Toate celulele, inclusiv celulele procariote, sunt înconjurate demembrana citoplasmatica . Izolează conținutul celulei de mediu, transportă substanțe din și în celulă și primește semnale din mediu. Astfel, membrana asigură menținerea unui mediu intracelular constant.
Pe baza structurii aparatului de suprafață, bacteriile sunt împărțite în două grupuri mari -gram-pozitiv (gram+) șigram-negativ (gram-). Aceste nume sunt date din cauza capacității diferite a acestor celule de a fi colorate Gram (o metodă specifică de colorare).
La bacteriile gram-pozitive, stratul de mureină este destul de gros. Pereții lor celulari conțin și compuși speciali -acizi teicoici .
La bacteriile gram-negative, un strat subțire de mureină este acoperit deasupra de o a doua membrană. Între membrane existăspaţiul periplasmatic .
Orez. 1. Structura suprafeței bacteriilor gram+ și gram–
Unele tipuri de bacterii au un strat exterior suplimentar deasupra peretelui celular numitcapsulă . Spre deosebire de perete, este liber și transparent. Este format din polizaharide slab legate și protejează celula de deteriorare mecanică, iar în cazul bacteriilor patogene - din sistemele de apărare ale organismului gazdă.
Orez. 2. Capsula bacteriană. Micrografie electronică colorată
Orez. 3. Structura unei celule bacteriene
STRUCTURA INTERNA
Într-o micrografie electronică a interiorului unei celule bacteriene, un microscop electronic arată zone de densitate diferită.
Orez. 4
Partea care este mai transparentă pentru electroni (lumină) conține ADN și se numeștenucleoid („nucleu” grecesc - nucleu, „oides” - similar). Nu este separată de restul celulei, numită citoplasmă și are aproximativ aceeași compoziție. ADN-ul la procariote este de obicei reprezentat de o moleculă circulară, atașată la membrana citoplasmatică la un anumit punct.
Ribozomii sunt împrăștiați în spațiul intern al unei celule bacteriene, al căror număr poate ajunge la 10.000 per celulă. Din această cauză, citoplasma apare mai întunecată și mai granulară în micrografiile electronice. În plus, în interiorul celulei există câteva invaginări ale membranei citoplasmatice, numitemezosomi . Anterior se credea că acestea sunt locul sintezei ATP; Potrivit noilor date, acestea sunt cel mai probabil artefacte de fixare, iar respirația are loc în alte zone ale membranei.
Uneori se observă granule ale unor substanțe în celulele unor bacterii. Acestea pot conține nutrienți de rezervă (polizaharide, picături de grăsime, polifosfați) sau deșeuri metabolice pe care celulele nu le pot excreta (sulf, oxizi de fier etc.). Astfel de granule sunt numiteincluziuni (vezi Fig. 5).
Orez. 5
În afara membranei celulare bacteriene, pot fi localizate structuri filamentoase lungi de două tipuri. Primii dintre ei suntflageli - sunt elice proteice capabile să se rotească în raport cu membrana celulară bacteriană și să asigure mișcarea bacteriilor prin „înșurubarea” bacteriilor în mediu. Nu toate bacteriile au flageli. Al doilea grup de fire -băut - nu este capabil de miscare, dar asigura atasarea bacteriilor de alte celule.
FORMAREA SPOLOR
Unele bacterii sunt capabile să se formezeconflicte . Sporii din bacterii nu servesc la reproducere, ci pentru a suporta condiții nefavorabile. Sporul se formează în interiorul celulei (câte unul în fiecare celulă). Conține în mod necesar materialul genetic al bacteriei. Sporul se acoperă cu o înveliș dens, după care toate părțile externe rămase ale celulei mor.
Orez. 7. Sporii în celulele agentului patogen antrax
Sporii bacterieni supraviețuiesc în general fierberii. Ele pot fi distruse doar prin autoclavare (tratament cu abur sub presiune, de obicei la o temperatură de 120°C). OC), calcinare. Se numește distrugerea tuturor bacteriilor și a sporilor lorsterilizare .
ECOLOGIA BACTERIILOR
Bacteriile pot exista într-o mare varietate de condiții. Se găsesc în atmosferă la o altitudine de câțiva kilometri și pe fundul oceanelor. Unele tipuri de bacterii trăiesc chiar și la câțiva kilometri sub pământ în formațiuni de petrol și cărbune.
Bacteriile, în ciuda dimensiunilor lor mici, efectuează procese la scară largă în biosferă.
1. Bacteriile sunt unul dintre cele mai importante grupuridescompunetori - organisme care descompun materia organică moartă.
2. Multe bacterii sunt capabile să producă substanțe organice din cele anorganice, adică suntautotrofi . Ei pot face acest lucru pe cheltuialafotosinteză folosind energia luminoasă (fotoautotrofe, în primul rândcianobacteriile - verde, conţin clorofilă, sunt strămoşii cloroplastelor) sauchimiosinteză - oxidarea substanţelor anorganice (chimioautotrofe).
Orez. 8. Cianobacterii (fotosintetice)
Astfel, procariotele pot fi producători de biomasă -producători , în unele biocenoze cele mai importante sau singurele. Astfel, bacteriile chemosintetice, în primul rând cele care oxidează hidrogenul sulfurat, sunt singurii producători în ecosistemele de adâncime.fumători alb-negru - surse geotermale oceanice.
Orez. 9
3. Numai bacteriile sunt capabile să transforme azotul molecular din atmosferă în azot din compuși organici, adică să efectuezefixarea azotului . Azotul este fixat, de exemplu, de bacterii nodulare - simbioți ai plantelor leguminoase, precum și de cianobacteriile.
BACTERIILE ȘI OMUL
Bacteriile joacă un rol important în viața umană.
În primul rând, trebuie să spunem desprebacterii patogene , provocând diverse boli ale omului, animalelor domestice și plantelor de cultură (vezi subiectul „Bolile bacteriene și virale ale omului”).
În plus, bacteriile provoacă deteriorarea alimentelor și distrugerea diferitelor materiale.
O serie de bacterii sunt folosite de oameni în activitățile lor economice. Bacteriile sunt folosite în industria alimentară pentru a produce iaurturi, lapte caș, brânzeturi și o serie de alte produse cu acid lactic. Datorită bacteriilor, se desfășoară procesele de murare a verzei, murarea castraveților și însilozarea furajelor.
Procesele de fermentare efectuate de bacterii sunt o sursă industrială a unui număr de substanțe, precum acetona, acidul lactic și butiric.
Unele bacterii și actinomicete înrudite producantibiotice , folosit în medicină. Bacteriile sunt o sursă pentru obținerea unui numărenzime , utilizat în industria alimentară, medicină și alte industrii.
ARHAEA
Celulele fără nuclee, adică celulele procariote, se găsesc și într-un grup complet special de organisme vii, diferite de bacterii și eucariote -arheea (Vezi subiectul „Principalele regate ale organismelor vii”). Ca dimensiune și structură, celulele arheale sunt foarte asemănătoare cu celulele bacteriene, dar diferă foarte mult în caracteristicile biochimice și biologice moleculare. De exemplu, unele arhee au o membrană care este complet diferită de membranele tuturor celorlalte organisme - nu constă din fosfolipide, ci din eteri de alcooli poliizoprenoizi (adică alcooli formați din unități izoprene, cum ar fi cauciucul natural). Peretele celular arheal este format din oricarepseudomureina , asemănător cu mureina, sau din proteine, care nu se găsește și în alte organisme. Archaea, spre deosebire de alte bacterii, nu formează niciodată spori.
Orez. 10. Celule de arhea metanogenă (micrografie electronică colorată)
Orez. 11. Redwood City, California. Vedere aeriană. Arheile violet trăiesc în iazuri sărate
Virușii sunt forme de viață necelulare
Biologie. Pregătirea pentru olimpiade. 8-9 clase.
Virus (din lat. virus - otravă) - cea mai simplă formă de viață, o particulă microscopică, care este o moleculă de acid nucleic (ADN sau ARN) închisă într-o înveliș de proteine (capside ) și capabile să infecteze organismele vii.
Virușii, cu rare excepții, conțin un singur tip de acid nucleic: fie ADN, fie ARN (unii, cum ar fi mimivirusurile, au ambele tipuri de molecule).
În prezent, sunt cunoscuți viruși care se reproduc în celulele plantelor, animalelor, ciupercilor și bacteriilor (cele din urmă sunt de obicei numitebacteriofagi ). Au fost descoperiți și viruși care infectează alți viruși (viruși satelit ).
Orez. 1 Bacteriofag
Structura virusurilor
Virușii pur și simplu organizați constau dintr-un acid nucleic și mai multe proteine care formează o înveliș în jurul său -capside. Exemple de astfel de virusuri sunt virusul mozaic al tutunului. Capsidul său conține un tip de proteină cu o greutate moleculară mică.
Orez. 2 Virusul mozaicului tutunului
Virușii organizați complex au o înveliș suplimentară - proteine sau lipoproteine; uneori, învelișurile exterioare ale virusurilor complecși conțin carbohidrați în plus față de proteine. Exemple de virusuri organizate complex sunt agenții patogeni ai gripei și herpesului. Învelișul lor exterior este un fragment al membranei nucleare sau citoplasmatice a celulei gazdă, din care virusul iese în mediul extracelular.
Orez. 3 Virusul gripal
Răspândirea virușilor pe Pământ
Virușii sunt una dintre cele mai răspândite forme de existență a materiei organice de pe planetă din punct de vedere numeric: apele oceanelor lumii conțin o cantitate colosală de bacteriofagi (aproximativ 250 de milioane de particule pe mililitru de apă), numărul totalîn ocean - aproximativ 4 × 1030, iar numărul de viruși (bacteriofagi) din sedimentele de fund ale oceanului practic nu depinde de adâncime și este foarte mare peste tot. Oceanul găzduiește sute de mii de specii (tulpini ) virusuri, marea majoritate a cărora nu au fost descrise, cu atât mai puțin studiate. Virușii joacă un rol important în reglarea mărimii populației unor specii de organisme vii (de exemplu, virusul feralizării reduce numărul de vulpi arctice de câteva ori la câțiva ani).
Procesul de infecție virală
În mod convențional, procesul de infecție virală la scara unei celule poate fi împărțit în mai multe etape care se suprapun:
pătrunderea celulară
reprogramarea celulelor
persistență (tranziție la o stare inactivă)
crearea de noi componente virale
maturarea noilor particule virale și ieșirea lor din celulă
PENTRU IN CELULA
În această etapă, virusul trebuie să furnizeze informațiile sale genetice în interiorul celulei. Unii viruși poartă, de asemenea, propriile proteine necesare implementării sale. Diferiți viruși folosesc strategii diferite pentru a pătrunde în celulă: de exemplu, picornavirusurile își injectează ARN-ul prin membrana plasmatică, iar virionii de orthomyxovirus sunt capturați de celulă în timpul endocitozei, intră în mediul acid al lizozomilor, unde are loc maturarea lor finală (deproteinizarea virusului). particulă), după care ARN-ul este complexat cu proteinele virale depășește membrana lizozomală și intră în citoplasmă. De asemenea, virușii diferă în localizarea replicării lor; unii viruși (de exemplu, aceleași picornavirusuri) se înmulțesc în citoplasma celulei, iar unii (de exemplu, orthomyxoviruses) - în nucleul acesteia.
REPROGRAMAREA CELULUI
Când o celulă este infectată cu un virus, sunt activate mecanisme speciale de apărare antivirale. Celulele infectate încep să sintetizeze molecule de semnalizare - interferonii, care transferă celulele sănătoase din jur într-o stare antivirală și activează sistemul imunitar. Daunele cauzate de multiplicarea virusului într-o celulă pot fi detectate de sistemele interne de control al celulelor, iar celula va trebui să „se sinucidă” într-un proces numit apoptoză sau moarte celulară programată. Supraviețuirea sa depinde direct de capacitatea virusului de a depăși sistemele de apărare antivirale. Nu este de mirare că mulți viruși (de exemplu, picornavirusuri, flavivirusuri) în timpul evoluției au dobândit capacitatea de a suprima sinteza interferonilor, programul apoptotic etc.
Pe lângă suprimarea apărării antivirale, virusurile se străduiesc să creeze cele mai favorabile condiții în celulă pentru dezvoltarea descendenților lor.
PERSISTENŢĂ
Unii viruși pot devenistare latentă (așa-numita persistență pentru virusurile eucariote sau lizogenie pentru bacteriofagi - virusuri bacteriene), interferând slab cu procesele care au loc în celulă și sunt activate numai în anumite condiții. Așa se construiește, de exemplu, strategia de reproducere a unor bacteriofagi - atâta timp cât celula infectată se află într-un mediu favorabil, fagul nu o omoară, este moștenit de celulele fiice și este adesea integrat în genomul celular. Cu toate acestea, atunci când o bacterie infectată cu un fag lizogen intră într-un mediu nefavorabil, agentul patogen preia controlul proceselor celulare, astfel încât celula începe să producă materiale din care se construiesc noi fagi (așa-numitul stadiu litic). Celula se transformă într-o fabrică capabilă să producă multe mii de fagi. Particulele mature care părăsesc celula rup membrana celulară, ucidând astfel celula. Unele tipuri de cancer sunt asociate cu persistența virusurilor (de exemplu, papovavirusurile).
CREAREA DE NOI COMPONENTE VIRUSALE
În cel mai general caz, replicarea virusului implică trei procese:
Transcrierea genomului viral, adică sinteza ARNm viral.
Traducerea sa, adică sinteza proteinelor virale.
Mulți viruși au sisteme de control care asigură consumul optim al biomaterialelor celulelor gazdă. De exemplu, când s-a acumulat suficient ARNm viral, transcripția genomului viral este suprimată și replicarea, dimpotrivă, este activată.
MATURAREA VIRIONILOR SI IESIREA DIN CELULA
În cele din urmă, ARN-ul sau ADN-ul genomic nou sintetizat este îmbrăcat cu proteine adecvate și părăsește celula. Trebuie spus că un virus care se replica activ nu omoară întotdeauna celula gazdă. În unele cazuri (de exemplu, orthomyxovirusuri), virusurile fiice înmuguresc din membrana plasmatică fără a provoca ruperea acesteia. Astfel, celula poate continua să trăiască și să producă virusul.
Toate organismele vii de pe planeta noastră sunt de obicei împărțite de știința oficială în mai multe grupuri mari, care includ o mare varietate de specii și subspecii. De ce bacteriile sunt clasificate într-un regn special? Există motive speciale pentru aceasta care permit oamenilor de știință să aplice o astfel de clasificare. Să ne uităm și la această problemă.
Două grupuri
De ce bacteriile sunt clasificate într-un regn special? Răspunsul este destul de simplu: toate creaturile vii de pe planeta noastră pot fi împărțite în două grupuri uriașe: procariote și eucariote. Al doilea include ciuperci cu plante și animale - organisme multicelulare.
Prima este reprezentată pe scară largă de bacterii (de asemenea, alge cian și ciuperci microscopice). Reprezentanții primului grup au diferențe fundamentale care fac posibilă distingerea bacteriilor ca ființe vii speciale, separându-le de toate celelalte. De ce bacteriile sunt clasificate într-un regn special? Care este diferența, cum i-a diferențiat evoluția de ceilalți?
Principala diferență sau De ce bacteriile sunt clasificate într-un regn special?
Principala diferență care permite o astfel de clasificare: un procariot nu are nucleu, ADN-ul circular există direct în citoplasmă (acest segment se numește nucleoid). La eucariote, dimpotrivă, nucleele sunt formate în mod clar, iar datele ereditare sunt separate de citoplasmă prin membranele lor. Astfel, vedem că bacteriile sunt destul de diferite de alte creaturi vii care trăiesc pe Pământ în structura lor internă.
În plus, marea majoritate a reprezentanților celorlalte trei regate - animale, plante și ciuperci - sunt creaturi multicelulare. Și aproape toate bacteriile sunt unicelulare.
Caracteristici suplimentare
Există, de asemenea motive suplimentare, permițându-ne să înțelegem de ce bacteriile sunt clasificate într-un regn special.
- Deoarece procariotele nu au nuclee, nu există mitoză. Se reproduc prin simpla împărțire a celulelor în jumătate.
- Eucariotele au ribozomi și organele mari: mitocondriile și centrii celulari și reticulul endoplasmatic. Și în bacterii, rolul este jucat de mezosomi - excrescențe pe membrana plasmatică și ribozomi - mici organele nemembranare.
- Celula unui procariot este mult mai mică decât cea a eucariotelor (aproximativ 10 ori în diametru, aproximativ o mie în volum).
Asemănări ale ambelor grupuri
Cu toate acestea, reprezentanții tuturor grupurilor sunt similare în structura lor. Celulele oricărui organism viu conțin: în primul rând, o membrană plasmatică, în al doilea rând, citoplasmă și în al treilea rând, ribozomi. Această regulă se aplică tuturor reprezentanților regatelor care se găsesc în natură.
Manifold
Astfel, am stabilit de ce bacteriile sunt clasificate într-un regn special de organisme vii. Și acest regat este cu adevărat uriaș și include o mare diversitate de specii, unind arheobacterii și eubacterii, ciuperci microscopice și alge albastre-verzi. Știința de astăzi înțelege bacteriile ca fiind cele mai mici organisme procariote, care se caracterizează prin structura lor celulară (dimensiune - 0,1-30 microni).
Este imposibil din punct de vedere fizic să vezi vizual aceste creaturi, fără ajutorul unor dispozitive optice speciale. Nu este o coincidență că înainte de inventarea dispozitivului cu microscop și chiar pentru o perioadă de timp după, unii luminați ai științei (inclusiv, de exemplu, celebrul Carl Linnaeus) au negat prezența în natură a acestor organisme importante, atribuindu-le imaginatiei. Până în prezent, oamenii de știință au studiat doar aproximativ două mii și jumătate de specii din acest regat. Dar mai rămân multe de descoperit - la urma urmei, nu toate speciile sunt încă cunoscute. Și studiul diferitelor bacterii este efectuat de o ramură specială a științei - microbiologie. Ea explorează cei mai numeroși locuitori ai planetei noastre, care sunt invizibili cu ochiul liber.