Testează-te prin îndeplinirea sarcinilor propuse (la latitudinea profesorului - la clasă sau acasă).
1. Viața pe planeta modernă este diversă și este reprezentată de mai multe regate.
Răspuns: plante, animale, ciuperci, bacterii.
2. Organismele vii care au trăsături comune sunt combinate în regnul bacteriilor: constau 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 caracteristicile unui lucru viu. Ei respiră
Răspuns: se hrănesc, excretă produsele activității lor vitale, adică. metaboliza, se reproduce, se adaptează la condiții mediu inconjurator.
4. Pot trăi în prezența oxigenului
Răspuns: bacteriile sunt aerobe
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: lipsa oxigenului din aer este un mediu favorabil dezvoltării lor. Bacteriile anaerobe sunt periculoase pentru oameni, așa că dacă păstrați un borcan cu ciuperci acasă, vă puteți otrăvi.
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 ei se numără saprotrofe care folosesc
Răspuns: materie organică a cadavrelor; 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, obținerea
Răspuns: antibiotice, vitamine, proteine.
9. Bacteriile se reproduc prin
Răspuns: diviziunea celulară în două părți. O rată mare de reproducere bacteriană este deosebit de periculoasă în cazul reproducerii bacteriilor patogene, de exemplu Răspuns: bacterii 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-vă hainele curate, nu beți apă din surse neverificate, luptați cu muștele, lucrați în grădină cu mănuși, acoperiți-vă tusea și strănutul cu o batistă.
11. În cazul rănilor uşoare, este necesar să se cunoască tehnicile de prim ajutor. Testează-te denumind aceste trucuri.
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 a frunzelor căzute, a plantelor pe moarte, a animalelor 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). În partea A - 9 sarcini, în partea B - 3 sarcini, în partea C - 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 decorat nu avea
1) ciuperci
2) plante
3) bacterii
4) animale
A3. Flagelul bacterian este un organel pentru
1) mișcarea
2) stocarea proteinelor
3) reproducere
A4. Sporii bacterieni servesc la
1) furnizare
2) respirație
3) reproducere
4) transferarea condițiilor nefavorabile
A5. Organismele care se hrănesc cu substanțe organice gata preparate se numesc
1) aerobi
2) anaerobi
3) autotrofi
4) heterotrofe
A6. Organismele care iau oxigen în timpul respirației sunt numite
1) aerobi
2) anaerobi
3) autotrofi
4) heterotrofe
A7. Transformă rămășițele de cadavre ale organismelor în substanțe anorganice bacterii
1) distrugători
2) simbioți
3) nodul
4) patogen
A8. Modul de nutriție al 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 - procesul de formare a substantelor organice datorita energiei compusilor anorganici.
B. Chefirul este produs folosind bacterii de fermentație.
1) Doar A este adevărat
2) Doar B este adevărat
3) Ambele afirmații sunt corecte
4) Ambele judecăți sunt greșite
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 grupul ecologic de bacterii.
Caracteristica de putere
A. Se hrănesc cu sucurile organismelor vii, dăunându-le
B. Ei înșiși formează substanțe organice datorită energiei luminii solare
B. Efectuează transformarea substanţelor organice ale cadavrelor în compuşi anorganici
Grup ecologic de bacterii
B1.
Organismele care produc ele însele substanțe organice sunt clasificate ca ... (A), iar organismele care absorb substanțe organice gata preparate sunt ... (B). Dintre acestea, organismele vegetale în care lumina solară 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. Materialul 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) învelișul nuclear
4) membrana exterioară
A4. Celulele bacteriene se înmulțesc
1) litigii
2) flageli
3) secțiuni 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 trăiesc 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) apă dulce
B1. Sunt adevărate următoarele afirmații?
A. Fotosinteza - procesul de formare a substantelor organice datorat energiei lumina soarelui.
B. Bacteriile patogene afectează numai corpul uman și nu se găsesc în corpul plantelor și animalelor.
1) Doar A este adevărat
3) Doar B este adevărat
4) Ambele judecăți sunt corecte
5) Ambele judecăți sunt greșite
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) nutriție
6) formarea organelor
B3. Stabiliți o corespondență între particularitățile nutriției bacteriilor și modul de nutriție.
Caracteristicile nutriționale ale bacteriilor
A. Trăiește în corpurile altor organisme și beneficiază de ele
B. Mănâncă alte bacterii
B. Ei înșiși formează substanțe organice datorită energiei compușilor anorganici
Metoda de hrănire
1. Autotrof
2. Simbioză
3. Predare
ÎN 1. Citeste textul. Completați golurile cu numerele care reprezintă cuvintele de mai jos.
Conținutul celulei bacteriene limitează ... (A). Nu există ... (B) într-o celulă procariotă. Bacteriile care absorb oxigenul în timpul respirației se numesc ... (C), 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 (totalul cărții are 6 pagini) [extras de lectură disponibil: 2 pagini]
Font:
100% +
Partea 1. Regatul bacteriilor
Subregnul Adevărate bacterii
Sub-regnul Archaebacteriilor
Subregnul Oxifotobacteriile
Spre regat bacterii (din grecescul „bacterion” - stick) unesc 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. În mărime, majoritatea sunt mult mai mari decât virușii. Regatul bacteriilor, pe baza caracteristicilor importante ale vieții și, mai ales, metabolismului, oamenii de știință se împart în trei subregate: Arhebacterii, bacterii adevărateȘi Oxifotobacteriile.
Știința se ocupă cu studiul structurii și caracteristicilor activității vitale a microorganismelor. microbiologie.
Subregnul Adevărate bacterii
Luați în considerare caracteristicile structurale ale bacteriilor pe exemplul reprezentanților subregnului Bacteriile reale.
Acestea sunt organisme foarte vechi care au apărut, se pare, cu peste 3 miliarde de ani în urmă. Bacteriile sunt microscopic mici, dar grupurile lor (coloniile) sunt adesea vizibile cu ochiul liber. După forma și caracteristicile asocierii celulelor în grupuri, se disting mai multe categorii de bacterii reale. coci au formă sferică; diplococi constau din celule sferice contigue pe perechi; streptococi format din coci reuniți sub formă de lanț; Sarcinas - aglomerări de coci care arată ca niște pachete dense; stafilococi - un complex de coci sub formă de ciorchine de struguri. bacil, sau bastoane, - bacterii alungite; vibrioni - bacterii curbate arcuite și spirilla - bacterii cu formă alungită, ondulată 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”, aruncând o porțiune de mucus în mediu. Peretele celular al bacteriilor este construit într-un mod foarte ciudat și include compuși care nu se găsesc în plante, ciuperci și animale. De obicei, este suficient 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 sunt mai mici decât cei ai 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. La început, celula se alungește, cromozomul inel este dublat în ea, se formează treptat o constricție transversală, iar apoi celulele fiice diverg sau rămân conectate în grupuri caracteristice - lanțuri, pachete etc.
În condiții nefavorabile, cum ar fi când temperatura crește sau uscarea, se formează multe bacterii conflicte. În acest caz, partea din citoplasmă care conține materialul ereditar este izolată și acoperită cu o capsulă groasă multistrat. Celula, parcă, se usucă - 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 cu antibiotice active. Sporii bacterieni sunt răspândiți de vânt și prin alte moduri. Odată ajuns în condiții favorabile, sporul este transformat într-o celulă bacteriană activă.
Schema de formare a sporilor
Reproducerea unei celule bacteriene prin fisiune în două
bacterii 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 doar 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 oxigenate, cât și anoxice.
Bacterii patogene
În natură, bacteriile sunt extrem de răspândite. Ei locuiesc pe sol jucându-se rol distrugatoare materie organică - rămășițele animalelor și plantelor moarte. Transformând molecule organice în molecule anorganice, bacteriile curăță astfel suprafața planetei de reziduurile în descompunere și readuc elementele chimice în ciclul biologic.
Rolul bacteriilor în viața umană este enorm. Astfel, producția multor produse alimentare și tehnice este imposibilă fără participarea diverșilor fermentaţie bacterii. Ca rezultat al activității vitale a bacteriilor, se obține lapte coagulat, chefir, brânză, koumiss, 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, care se stabilesc în rădăcinile unor plante sunt capabile să absoarbă azotul gazos din aerul solului, să-l transforme în compuși solubili și, astfel, să furnizeze acestor plante azotul necesar activității lor vitale. Când mor, plantele îmbogățesc solul cu compuși de azot, ceea ce ar fi imposibil fără participarea unor astfel de bacterii.
cunoscut prădător bacterii care se hrănesc cu alte procariote.
Rolul negativ al bacteriilor este de asemenea mare. Tipuri diferite bacteriile provoacă alterarea produselor alimentare, eliberând în ele produse ale metabolismului lor, otrăvitoare pentru oameni. Cel mai periculos patogen (din grecescul „pathos” - boală și „geneza” - origine) bacteriile sunt sursa diferitelor boli umane și animale, precum pneumonia, tuberculoza, amigdalita, antraxul, salmoneloza, ciuma, holera etc. Sunt afectate bacteriile și plantele. .
Bacteriile simbionte formează noduli pe rădăcinile plantelor
Rezultatul activității bacteriilor - distrugători de lemn
Subregatul arheebacteriilor*
arheobacterii (din grecescul „archios” - cel mai vechi), poate cel mai vechi procariote vii și, prin urmare, din toate celelalte organisme vii; au apărut pe planeta noastră cu mai bine de 3,8 miliarde de ani în urmă.
Puțin mai mult de 40 de specii de arhebacterii au fost descrise în total. Unii dintre ei sunt capabili să trăiască în condiții extreme.
Dintre arhebacterii, cele mai cunoscute bacterii metan, care, ca urmare a metabolismului, emit gaz metan combustibil. O parte semnificativă a metanului de pe Pământ (10–15×10 6 tone anual) este format numai de acest grup de procariote. Arhebacteriile care formează metan trăiesc în condiții strict anaerobe: în soluri inundate, mlaștini, nămol în rezervoare, facilitati de tratament, 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 cu formarea acidului sulfuric și de aceea pot fi cauza distrugerii structurilor din piatră și beton, coroziunea metalelor etc.
halobacterii
Halobacterii trăiesc în depozitele sărate ale Mării Moarte
Bacteriile cu sulf
Arhebacteriile producătoare de metan trăiesc în mlaștini
Subregnul oxifotobacteriilor*
Subregnul include mai multe grupuri de bacterii, în special diviziunea cianobacteriile, 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 cianobacteriilor, rotunde, eliptice, cilindrice, în formă de butoi sau altfel, pot rămâne singure, se unesc în colonii, formează filamente multicelulare. Adesea ele secretă mucus sub forma unei învelișuri groase, înconjurate în unele forme de o înveliș dens. La unele specii, firele se ramifică și pe alocuri formează tali cu mai multe rânduri. Formele filamentoase ale cianobacteriilor, pe lângă celulele obișnuite, au cele care sunt capabile să asimileze azotul din aerul atmosferic, transformându-l în diferite substanțe anorganice solubile. Aceste celule furnizează compuși de azot celorlalte celule ale filamentului. Cianobacteriile, spre deosebire de bacteriile adevărate, nu au niciodată flageli. Cianobacteriile se reproduc de obicei prin împărțirea celulei în două, nu au un proces sexual.
Diferite forme de cianobacterii
Cianobacterii și arheobacterii într-un izvor fierbinte
Cianobacteriile provoacă adesea înflorirea apei în iazuri
Cianobacteriile formează pete verzi pe roci
Majoritatea cianobacteriilor sunt organisme autotrofe și pot sintetiza toate substanțele celulei datorită energiei luminii. Cu toate acestea, ele sunt, de asemenea, capabile de un tip mixt de nutriție.
Adesea, cianobacteriile intră 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. Odată cu reproducerea în masă, cianobacteriile fac adesea ca apa să „înflorească” în iazuri, ceea ce afectează negativ viața locuitorilor rezervorului, deoarece multe cianobacterii emit substanțe toxice în procesul vieții. În plus, din cauza morții în masă a cianobacteriilor, apa începe să putrezească, apare un miros neplăcut. Este imposibil să bei apă din astfel de rezervoare. Pe uscat, cianobacteriile trăiesc în sol, formând învelișuri 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 în același loc mult timp fără fertilizare. Unele cianobacterii din țările din Est sunt folosite pentru hrană.
Micrografii ale diferitelor cianobacterii
Întrebări și sarcini
1. Care sunt caracteristicile structurale ale unei celule bacteriene? Ce substanțe chimice formează corpul bacteriilor?
2. Numiți principalele forme de celule bacteriene.
3. Cum se mișcă bacteriile?
4. Folosind materialul manualului, alcătuiți un tabel și introduceți în el grupuri de bacterii și modalități prin 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 structurii celulelor de cianobacterie.
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 căilor navigabile.
12. Faceți o schiță detaliată a paragrafului.
Lucrați cu computerul
Consultați aplicația electronică. Studiați materialul și finalizați sarcinile propuse.
1. http://artsiz.ucoz.ua/publ/shkolnikam_na_zametku/prokarioty/2-1-0-1 ( caracteristici generale procariote)
2. http://www.worldofnature.ru/dia/?act=viewcat&cid=578 (Procariote: informații și ilustrații)
Partea 2. Ciuperci regatului
Diviziunea Chytridiomycota
Departamentul de Zygomycote
Departamentul de Basidiomycota
Grupați ciuperci imperfecte
Departamentul Oomikota
Licheni de grup
Biologii moderni clasifică ciupercile ca un regn independent de organisme care diferă semnificativ de plante și animale.
Știința studiază regnul 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 compus de organisme cu origini diferite. Este posibil ca ciupercile să fi fost una dintre 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, evident, organisme de apă dulce sau marine.
Ciupercile sunt lipsite de pigmentul care asigură fotosinteza - clorofila și sunt heterotrofe. Unele proprietăți ale ciupercilor le apropie de animale: ca nutrient de rezervă, se acumulează în celule glicogen, nu amidon ca plantele; peretele celular contine chitină, similar cu chitina artropodelor; ca produs al formei de metabolizare a azotului uree. Pe de altă parte, prin felul în care se hrănesc (prin supt, nu înghițind alimente), în creștere și imobilitate nelimitată, seamănă cu plantele.
O trăsătură distinctivă a ciupercilor este structura corpului lor vegetativ. Acest miceliu, sau miceliu, constând din tubuli filamentoși ramificați subțiri - hife.
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 (de exemplu, haine de ploaie sferice mari, precum și ciuperci comestibile - albe, hribii, etc.).
Miceliul sau miceliul are o suprafață imensă prin care absoarbe nutrienții. Se numește partea de miceliu situată în sol ciuperca solului. Partea exterioară - ceea ce numim de obicei o ciupercă - este, de asemenea, formată din hife, dar foarte strâns întrepătrunse. Acest - organism roditor ciupercă. Pe ea se formează organele de reproducere.
În majoritatea ciupercilor, miceliul este împărțit prin partiții în celule individuale. În pereții despărțitori există pori prin care comunică citoplasma celulelor învecinate. Combinându-se în mănunchiuri, hifele formează șuvițe mari, atingând uneori o lungime de câțiva metri. Astfel de fire îndeplinesc, în special, o funcție conductivă. În unele cazuri, împletirea densă a hifelor formează îngroșări, bogate în nutrienți de rezervă, asigură supraviețuirea ciupercii în condiții nefavorabile, când partea principală a miceliului moare. Din ele, în condiții propice existenței, miceliul se dezvoltă din nou.
Structura ciupercii
Celula fungică, de regulă, are un perete celular bine definit. Un număr semnificativ de ribozomi și mitocondrii sunt localizați în citoplasmă, aparatul Golgi este slab dezvoltat. În vacuole pot fi găsite adesea granule de proteine. 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 una 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 depărtează 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.
Un nor de spori format din ciuperci
Hifele ciupercilor din sol
Diagrama structurii unei celule fungice
Se stabilește o relație strânsă între rădăcinile copacilor și miceliul unor ciuperci, care este utilă atât pentru ciupercă, cât și pentru plantă - apare o simbioză. Firele miceliului împletesc rădăcina și chiar pătrund în interiorul acesteia, formându-se micorize (din grecescul "mikos" - ciupercă și "riza" - rădăcină). Culegătorul de ciuperci absoarbe apa și mineralele dizolvate din sol, care vin din acesta în rădăcinile copacilor. Astfel, miceliul poate înlocui parțial firele de păr de rădăcină ale copacilor. De la rădăcinile plantei, miceliul primește, la rândul său, substanțele organice de care are nevoie pentru nutriție și formarea corpurilor roditoare.
Ciupercile joacă atât un rol pozitiv, cât și un rol negativ în activitatea economică umană. Drojdia are o mare importanță în industria alimentară, determinând procesul de fermentație. Multe ciuperci formează substanțe biologic active, enzime, acizi organici. Sunt folosiți 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, 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 provoacă boli umane, de exemplu, micoza picioarelor și mâinilor, unghiilor. Unele ciuperci provoacă boli la animalele domestice, dăunând animalelor. Un exemplu de astfel de boală fungică este pecingine. Multe ciuperci provoacă boli ale plantelor - ciuperci tinder pe copaci, ergot de cereale etc.
Reproducerea sexuală a ciupercilor basidiomicete
Agenti patogeni - ciuperci chytridiomycota
Sporangii cu spori
În regatul ciupercilor, micologii includ mai multe departamente: Hitridiomykota, Zygomykota, Oomikota, Askomikota Și Basidiomycota. Cele mai mari dintre ele sunt AscomicotaȘi Basidiomycota.
Se formează un grup separat ciuperci imperfecte, care se reproduc numai asexuat sau vegetativ şi nu formează niciodată corpi fructiferi.
Diviziunea Chytridiomycota*
Departamentul de Zygomycote
Sawball pe gunoi de grajd
Mukor pe pâine
Mortyrella
Departamentul Ascomicota sau Marsupiale
Askomikota este una dintre cele mai extinse diviziuni (aproximativ 30 de mii de specii). Și-au primit numele datorită formării de structuri închise - pungi (asok) care conțin spori. Departamentul Ascomicot include, în special, drojdie, reprezentate de celule unice înmugurite, numeroase ciuperci multicelulare cu corpuri fructiferi mari, de exemplu morliiȘi linii.
Reprezentanții Ascomicot sunt răspândiți în toate zonele și regiunile naturale. După metoda de hrănire, aceștia sunt heterotrofe; trăiesc în sol, așternut de pădure, pe diferite substraturi ale plantelor și se hrănesc cu reziduuri putrezite. Unele specii de ascomycot se dezvoltă pe substraturi de origine animală, în timp ce altele sunt implicate în descompunerea reziduurilor vegetale care conțin celuloză în molecule anorganice.
Multe specii de ascomycot formează substanțe folosite în medicină pentru tratamentul bolilor infecțioase (antibiotice), enzime, acizi organici și sunt folosite pentru producția lor industrială.
Un grup folosit pe scară largă de către omul din departamentul Ascomicota este drojdia. Este important de menționat că printre drojdii nu există specii care să formeze substanțe toxice pentru oameni. Alterarea alimentelor cauzată de drojdie modifică gustul și aspect, dar substanțele active dăunătoare nu se acumulează, așa cum se observă în ciupercile și bacteriile otrăvitoare. Drojdia de panificație există doar în cultură. Sunt reprezentați de sute de curse: vin, brutărie, bere și alcool.
Pungă (aska) 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 tratamentul bolilor cardiovasculare, nervoase și de altă natură. Sunt eficiente în special în practica obstetrică și ginecologică.
Unii reprezentanți ai ascomicot, cum ar fi morcile și trufe, comestibil.
Ergot
Atenţie! Aceasta este o secțiune introductivă a cărții.
Dacă ți-a plăcut începutul cărții, atunci versiunea completa poate fi achiziționat de la partenerul nostru - un distribuitor de conținut juridic LLC "LitRes".
Regate majore ale organismelor vii
Știința se ocupă cu clasificarea organismelor viitaxonomie . De obicei, în literatura științifică, toate organismele vii sunt împărțite în două imperii -imperiu necelular , sauvirusuri , Șicelula imperiului .
Viruși
Organisme celulare
superregn eucariote , saunuclear având un nucleu format, separat de citoplasmă printr-o membrană nucleară;
superregnul procariotelor , saupre-nucleare , care nu au înveliș nuclear (vezi Fig. 1).
Orez. 1. Clasificarea organismelor vii
Procariotele sunt organisme unicelulare foarte mici, fără nucleu. Printre acestea, se poate evidenția regnul bacteriilor și regnul arheei, sau arheobacterii.
Eucariotele sunttrei regnuri majore ale organismelor pluricelulare -- Regatul animalelor , plantelor Șiciuperci , - precum și unicelulare (de exemplu, amibe, ciliați etc.), care sunt combinate înregatul protist , sauprotozoare . Regatul protozoarelor, adică eucariotele unicelulare, este recunoscut în prezent ca un grup combinat (adică eterogen ca origine) și este împărțit în mai multe regate de organisme bazate pe caracteristicile structurale ale structurilor intracelulare și secvențe ADN. Plantele, animalele și ciupercile par să fi evoluat independent din diferite grupuri de eucariote unicelulare.
SISTEMATICĂ MODERNĂ. DOMENIUL NATURII VIE
ÎNÎn prezent, pe baza caracteristicilor structurale ale celulelor și secvențelor de ADN, oamenii de știință disting treidomeniu fauna sălbatică (Fig. 2) - grupuri mari care au evoluat cu foarte mult timp în urmă și diferă unele de altele într-un întreg set de caracteristici. Caracteristicile structurii celulelor lor sunt diferite. Domenii:
1. Arheea (cunoscută anterior ca arheobacterii).
2. eubacteriile (adică bacterii adevărate, spre deosebire de arheea). Acest grup include și cianobacteriile (fostul nume este 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 uneori erau 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 instala în alimente, provocând alterarea sau, dimpotrivă, contribuind la producerea de produse lactate fermentate, fermentarea legumelor (lactobacili). De asemenea, instalându-se în corpul uman, bacteriile pot provoca boli, precum tetanosul, holera, difteria.
Arheea - un grup special, extrem de ciudat de procariote care trăiesc 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 separate într-o unitate separată.domeniu organisme celulare - un grup mare independent, împreună cu bacterii reale (eubacterii) și eucariote.
Plante
Plantele se caracterizează prin prezența plastidelor - organele, care includ cloroplaste, datorită cărora marea majoritate a acestora sunt capabile de fotosinteză. Plastidele, aparent, s-au format din cianobacterii - simbioți ai unei celule eucariote antice. 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 au nevoie de alimente organice . 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, în frunze, eliberează zaharuri și alte substanțe organice care sunt transportate în alte țesuturi de-a lungul fasciculelor vasculare, iar celulele țesuturilor nefotosintetice (nu cele verzi) absorb aceste substanțe, hrănindu-se cu ele. Acest tip de mâncare se numeșteosmotrofic - absorbtia de catre celule a substantelor organice cu greutate moleculara mica din mediu.
Celulele vegetale sunt înconjurate de solidperete celular , care se bazează pe fibre polizaharideceluloză . Un perete celular puternic împiedică întinderea membranei celulare sub acțiunea presiunii osmotice (presiunea apei care intră în celulă). Celulele vegetale au de asemeneavacuola centrală mare care reglează presiunea osmotică și aciditatea mediului în celulă, acumulează produse metabolice inutile celulei, care nu pot fi îndepărtate în afara acesteia, iar în unele cazuri servește la depozitarea 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 permite animalelor să se miște în mod activ (sau să împingă mediul prin ele, ca în alimentatoarele cu filtru nemișcate). Animalele pluricelulare au un tip sau altulSIstemul musculoscheletal , și pentru a controla mișcarea și a răspunde la factori externi, asistem nervos .
Animalele se deplasează în căutarea surselor de materie organică, adică hrană. Animalul absoarbe mâncarea și intră în cavitatesistem digestiv , unde este digerat, în timp cepolimeri (substanțe cu greutate moleculară mare) ale alimentelor sunt descompuse înmonomeri (legăturile lor cu greutate moleculară mică). Acești monomeri trec din sistemul digestiv prin mucoasa sa în sânge (dacă există) și în lichidul tisular. Acest tip de mâncare se numeșteholozoic . Practic, celulele animale absorb substanțele cu greutate moleculară mică dizolvate în sânge și în lichidul tisular. Unele celule animale sunt capabile să ingereze particule mari de alimente (fagocitoză), cum ar fi fagocitele sistemului imunitar care ingerează bacterii.
Orez. 4. Structura celulelor animale
Ciuperci
al treilea regat -ciuperci - în unele privințe este similar cu plantele, iar în altele - cu animalele. La fel ca plantele, ciupercile au un perete celular, dar se formează pe baza unei alte polizaharide -chitină . Fără plastide, ciupercile nu sunt capabile de fotosinteză și se hrănesc cu compuși organici gata preparati, adică suntheterotrofi precum animalele. De asemenea, descompun polimerii nutritivi complecși cu ajutorulenzime , dar, spre deosebire de animale, acestea nu au sistem digestiv și nu înghită alimente, ci eliberează enzime în mediu. Monomerii formați ai celulelor fungice absorb sub formă de soluție din mediu, adică prezintăosmotrofic 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 filamente lungi - hife. Hifele se pot ramifica și, împletindu-se, formează o rețea - miceliu, uneori destul de dens.
Orez. 5. Structura celulei fungice
Eucariote unicelulare
Există diferite eucariote unicelulare cu diferite caracteristici celulare și tipuri de nutriție. Printre ei se numărăheterotrof unicelular precum amiba și ciliați. Se hrănesc prin fagocitoză, adică prin absorbția particulelor solide de alimente, cum ar fi bacteriile, de către celule și pinocitoză, prin absorbția picăturilor de lichid nutritiv. Aceste organisme sunt capabile de mișcare: ciliați se mișcă prin lovirea cililor care acoperă celula, iar ameba prin mișcare amiboid (schimbând forma celulei și fluxul acesteia, „târându-se” de-a lungul suprafeței de care sunt atașați).
Există, de asemeneaunicelular autotrof capabil de fotosinteză, în special alge unicelulare - chlamydomonas (se mișcă, are flageli), chlorella (staționară). Unele unicelulare, cum ar fi euglena verde, -mixotrofe , adică sunt capabili să comute între fotosinteză (autotrofie) și nutriția heterotrofă, în funcție de condițiile de mediu.
În acest fel,regnurile eucariote diferă prin structura celulară și nutriție .
Sistematica eucariotelor
Clasificarea modernă se bazează pe noi date moleculare, precum și pe diferențe în structura celulelor diferitelor grupuri de eucariote. Cele mai importante pentru clasificare sunt caracteristici precum structura flagelilor, cloroplastelor și mitocondriilor.
Grupul Unikonta (flagelat unic) include:
Amoebozoe
Cresta tubulară a mitocondriilor
Plastidele sunt absente
Flagelele sunt de obicei pierdute (prezente în unele stadii de dezvoltare sau nefuncționale), locomoția se datorează de obicei pseudopodiilor.
Reprezentanți: amibe, mixomicete etc.
Opisthokonta (flagelar posterior)
Plastidele sunt absente
Flagelul unu, posterior
Reprezentanți: ciuperci (cu excepția oomicetelor și mixomicetelor), coanoflagelaților, animale (Metazoa), etc.
Grupul Bikonta (cu două flagelate) include:
Archaeplastida
Crestele lamelare ale mitocondriilor
Cloroplastele sunt cu două membrane, pigmenții sunt clorofile, a și b
Reprezentanți: alge roșii, verzi, charal, plante (de la mușchi la angiosperme) etc.
Sapătează
Cresta mitocondrială în formă de rachete de tenis
Cloroplaste cu trei membrane, pigmenți clorofile, a și b
Reprezentanți: alge euglene, kinetoplastide (tripanozomi, leishmania) etc.
SAR (unește trei grupuri, cresta mitocondrială tubulară)
Rhizaria
Majoritatea nu au plastide
Există rizopodii
Reprezentanți: foraminifere, floarea soarelui, radiolarii 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: dinoflagelate, ciliate, sporozoare etc.
Stramenopiles
Plastidele sunt cu 4 membrane, pigmenții sunt clorofile, a și c
Mastigoneme din trei părți pe flageli
Reprezentanți: alge ocrofite (inclusiv maro, auriu, diatomee...), opaline etc.
Caracteristicile structurii unei celule animale
Citologie - o știință care studiază structura, dezvoltarea și activitatea vitală a celulelor.
Celulă - unitatea structurală și funcțională de bază a corpului.
Organele (organele) - părți permanente ale celulei care îndeplinesc anumite funcții. În funcție de structură, organelele sunt cu două membrane, o singură membrană și nemembranare.
Incluziuni - formațiuni temporare care alcătuiesc celula: boabe de amidon, cristale de sare, picături de grăsime etc.
contine cromozomi (cromatina)
stocarea și transmiterea informațiilor ereditare
membrana celulara (citoplasmatica).
două straturi de grăsimi (lipide) și o moleculă de proteine
separă conținutul interior al celulei;
transport selectiv de substanțe;
functie de protectie;
funcția receptorului
citoplasma
mediul intern al celulei;
constă din citosol (hialoplasmă), organite și incluziuni
mediu pentru toate procesele celulare: reacții chimice și transport de substanțe
Reticul endoplasmatic (reticul) - EPS
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 tubuli, vezicule și cisterne cu o singură membrană în apropierea nucleului
transportul proteinelor
sinteza enzimatica
formarea lizozomului
lizozomi
vezicule mici acoperite cu o membrană cu un singur strat;
mentine un mediu acid in interior, contine enzime digestive
digestia intracelulară
vacuole
vezicule mici cu o singură membrană
vacuola digestivă: digestia;
vacuola contractilă: excreția excesului de apă și a resturilor alimentare nedigerate din celulă
mitocondriile
corp oval înconjurat de o membrană cu două straturi:
membrana exterioară este netedă, cea interioară formează pliuri (cristae)
metabolismul energetic (respirația celulară)
ribozomi
cele mai mici organele (vizibile doar la microscopul electronic);
este format din două părți: subunități mari și mici
sinteza proteinei
centru celular
doi centrioli (cilindri de microtubuli) perpendiculari unul pe celălalt
diviziune celulara
COMPARAȚIA STRUCTURII CELULEI ANIMALE ȘI PLANTEI
Principii generale ale structurii celulare. Teoria celulei. Pro- și eucarioteUnitatea structurală și funcțională universală a locuinței 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, din compoziția țesutului sunt adesea imposibil de văzut 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 μm poate fi văzută cu ochiul liber este o observație pe un fundal întunecat în lumină laterală. Așa cum se pot vedea particule de praf într-o rază de soare oblică din cauza împrăștierii luminii, în acest caz se poate vedea și o celulă.
Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor, instrumentele optice și tehnicile de preparare sunt necesare pentru a detecta celulele. Se pare că primul microscop a fost proiectat 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 proiectat un microscop și, studiind diverse obiecte cu acesta, a descoperit în 1665 că o tăietură dintr-un dop de vin obișnuit este format din celule (celule) dreptunghiulare aranjate corect, 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 găsite în alte obiecte biologice, iar termenul „celulă” a devenit general acceptat.
Orez. 1 Fig. 2
O mare contribuție la studiul celulelor a fost adusă de omul de știință olandez Anthony van Leeuwenhoek. La sfârşitul secolului al XVII-lea. a facut un microscop si a gasit diverse microorganisme in placa, in apa de balta si infuzie de plante. Microscopul lui Leeuwenhoek a fost îmbunătățit semnificativ de el și a oferit mult mai multe oportunități decât microscoapele predecesoare mai primitive. Astfel, a fost descoperită lumea microbilor, invizibilă pentru ochi, pe care Leeuwenhoek i-a numit „animale”. De asemenea, a fost primul care a observat și a desenat celule animale - spermatozoizi și eritrocite (globule roșii). Leeuwenhoek și-a descris observațiile în cartea „Misterele naturii, descoperite de Antony Leeuwenhoek cu ajutorul microscoapelor”.
După aceea, a început o perioadă de dezvoltare rapidă a microscopiei, care a dus la acumularea de informații despre structura celulară a țesuturilor vegetale și animale. Odată cu dezvoltarea tehnologiei microscopice, a devenit clar că celulele sunt componentele universale ale vieții.
Pe baza numeroaselor observații ale celulelor animale și vegetale în 1838 de către botanistul Matthias Schleiden și histologul, fiziologul, citologul Theodor Schwann,teoria celulei . Cu dezvoltarea ulterioarăcitologie - stiintele celulare - aceasta teorie a fost dezvoltata si completata.
PREVEDERI DE BAZĂ ALE TEORIEI CELULARE
Celula este cea mai mică unitate structurală și funcțională a vieții.
(„Nu există viață în afara celulei”). Virușii nu au o structură celulară, totuși, ei 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 compuse 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 (un ou fertilizat - un zigot).
În ciuda diferențelor semnificative în dimensiunea și forma celulelor, toate auplan general de construcție . 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, bazele chimice, principiile generale ale structurii și vieții celulelor sunt comune tuturor organismelor vii. Aceasta este una dintre dovezile unității originii naturii vii și a relației întregii vieți de pe Pământ.
Celulele nu apar din nou din materie non-celulară, ci sunt formate prin diviziunea celulelor preexistente. (așa-numita adăugare Virchow făcută de Rudolf Virchow în 1858). Se presupune că în urmă cu miliarde de ani celulele au apărut într-un mod abiogen în procesul de origine a vieții din materie nevie, dar se crede că acest lucru este imposibil în prezent, deoarece nu există condiții adecvate. Chiar și marele om de știință francez Louis Pasteur (1822–1895), în experimentele sale cu medii nutritive fierbinți în baloane speciale cu duze curbate, unde microorganismele și sporii lor nu au ajuns, a demonstrat imposibilitatea generării spontane a vieții din materie neînsuflețită.
pro- și eucariote
Toate organismele celulare sunt împărțite în două grupe:
procariote , saupre-nucleare care nu au înveliș nuclear;
eucariote , saunuclear în care materialul genetic (ADN) este localizat în nucleu și separat de citoplasmăplic nuclear.
Procariotele sunt organisme unicelulare foarte mici, fără nucleu. Printre ei se numărăregnul bacterian și regnul arheilor (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 înregatul protist, sauprotozoare (recunoscut în prezent ca o echipă, adică un grup de origini diverse 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 aranjate (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 peste membrană și uneori o capsulă mucoasă suplimentară. ADN-ul este situat în citoplasmă, această structură se numeștenucleoid ("nucleu" - nucleu, "oides" - asemănător). ADN-ul la procariote este circular. Pe lângă cromozomul principal, pot exista inele mici suplimentare de ADN -plasmide . Citoplasma conține multeribozom - organele ca granule care realizează biosinteza proteinelor. Celulele procariote pot avea flageli.
Unele procariote sunt capabile de foto- sau chemosinteză. Fotosinteza, de exemplu,cianobacteriile , 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 instala în alimente, provocând alterarea sau, dimpotrivă, contribuind la producerea de produse lactate fermentate, fermentarea legumelor (lactobacili). De asemenea, instalându-se în corpul uman, bacteriile pot provoca boli, precum tetanosul, holera, difteria.
Arheea - 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 celulei procariote
Celulele eucariote sunt de multe ori mai mari (10–100 μm) și mult mai complexe (Fig. 4).) decât celulele procariote. În citoplasmă au multe complexeorganele , inclusiv cele membranare, de exemplu, reticul endoplasmatic (ER), OR (celălalt nume) reticul endoplasmatic (ER), aparat Golgi, lizozomi, vacuole, mitocondrii, uneori plastide.
Nucleul eucariot areînveliș nuclear cu membrană dublă . În interiorul nucleului se află molecule de ADN, nu sunt circulare, ci liniare și, de obicei, sunt mai multe sau multe dintre ele (cel puțin două). Sunt în complex cu proteinele din compoziția cromozomilor. Structura unei celule eucariote mari și complexe este susținută de un sistem de fibre proteice -citoscheletul , care practic nu este dezvoltat la procariote. Filamentele citoscheletice sunt, de asemenea, implicate în distribuția cromozomilor între 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 . Caracteristica eucariotelor și a procesului invers -exocitoza - Secretia de substante de catre celula prin fuziunea veziculelor cu membrana externa. Citoscheletul și un număr mare de organite membranare, aparent, au permis celulelor eucariote să dobândească dimensiuni mari în cursul evoluției. Se găsește doar la eucarioteadevărată multicelularitate .
Informații detaliate despre organitele celulelor eucariote pot fi găsite în subiecte separate dedicate acestora.
Orez. 4. Structura celulei eucariote
Principalele (deși nu toate) diferențele dintre celulele pro- și eucariote sunt prezentate în tabel.
EPS, aparat Golgi,lizozomi, vacuole
Nu
mânca
mitocondrii, plastide
Nu
mânca
ribozomi
mai mic
Mai mult
ADN
1 inel
mulți cromozomi liniari
citoscheletul
nedezvoltat
dezvoltat
fixarea azotului
se întâmplă
nu poate fi
endocitoza
Nu
mânca
flageli
extern
(nu este acoperit cu membrană)
intern
(acoperit cu o membrană)
Structura celulelor procariote. bacterii
Biologie. Pregătirea pentru olimpiade. Clasele a 8-a-9.
Celuleleprocariote nu au o membrană nucleară (greacă „pro” - înainte, „karyon” - nucleul), au dimensiuni mici (de obicei 1 - 5 microni) și sunt simple ca structură.
DISPOZITIV DE SUPRAFATA
Toate celulele, inclusiv procariotele, sunt înconjurate demembrana citoplasmatica . Izolează conținutul celulei de mediu, transportă substanțe din celulă și în celulă și primește semnale din mediu. Astfel, membrana asigură menținerea constantei mediului intracelular.
Conform 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 se colora cu Gram (o metodă specifică de colorare).
Bacteriile Gram pozitive au un strat gros de mureină. De asemenea, peretele lor celular conține compuși speciali -acizi teicoici .
La bacteriile gram-negative, un strat subțire de mureină este acoperit deasupra de o a doua membrană. Între membrane existăspatiul 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, 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 de bacterii. Micrografie electronică colorată
Orez. 3. Structura unei celule bacteriene
STRUCTURA INTERIOARĂ
Într-o micrografie electronică din interiorul unei celule bacteriene într-un microscop electronic, puteți vedea zone de densitate diferită.
Orez. 4
Partea mai transparentă la electroni (mai ușoară) conține ADN și se numeștenucleoid („nucleu” grecesc – miez, „oides” – asemănător). Nu este separat de restul celulei, numită citoplasmă și are aproximativ aceeași compoziție. ADN-ul la procariote este reprezentat, de regulă, de o moleculă circulară, atașată la membrana citoplasmatică la un anumit punct.
Ribozomii sunt împrăștiați în interiorul celulelor bacteriene, al căror număr poate ajunge la 10.000 per celulă. Din această cauză, citoplasma pare mai întunecată, granulară pe o micrografie electronică. În plus, în interiorul celulei există câteva proeminențe ale membranei citoplasmatice, numitemezosomi . Se credea anterior că acestea sunt locul sintezei ATP; conform datelor noi, cel mai probabil, acestea sunt artefacte de fixare, iar respirația are loc în alte părți ale membranei.
Uneori se observă granule ale unor substanțe în celulele unor bacterii. Ele pot conține nutrienți de rezervă (polizaharide, picături de grăsime, polifosfați) sau deșeuri metabolice pe care celulele nu le pot scoate (sulf, oxizi de fier etc.). Astfel de granule sunt numiteincluziuni (Vezi fig. 5).
Orez. cinci
În afara învelișului unei celule bacteriene, pot fi localizate structuri filamentoase lungi de două tipuri. Primul dintre ei -flageli - sunt spirale proteice care se pot roti în raport cu membrana celulară bacteriană și asigură mișcarea bacteriilor prin „înșurubarea” bacteriei în mediu. Nu toate bacteriile au flageli. Al doilea grup de fire -băut - nu este capabil de mișcare, dar asigură atașarea bacteriilor la alte celule.
SPORING
Unele bacterii se pot formaconflicte . Sporii bacterieni nu servesc la reproducere, ci pentru a suporta condiții nefavorabile. Sporul se formează în interiorul celulei (câte unul în fiecare celulă). Include în mod necesar materialul genetic al bacteriei. Sporul este îmbrăcat într-o coajă densă, după care toate părțile exterioare rămase ale celulei mor.
Orez. 7. Sporii în celulele antraxului
Sporii bacterieni supraviețuiesc de obicei fierberii. Ele pot fi distruse doar prin autoclavare (tratare cu abur sub presiune, de obicei la o temperatură de 120°C). despreC) calcinare. Se numește distrugerea tuturor bacteriilor și a sporilor lorsterilizare .
ECOLOGIA BACTERIILOR
Bacteriile pot trăi într-o mare varietate de condiții. Se găsesc în atmosferă la o înălțime de câțiva kilometri și pe fundul oceanelor. Unele tipuri de bacterii trăiesc chiar și la câțiva kilometri sub pământ în straturile 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 realizeze formarea de substanțe organice din cele anorganice, adică suntautotrofi . Ei pot face asta prinfotosinteză 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. Deci, bacteriile chemosintetice, în principal hidrogenul sulfurat oxidant, sunt singurii producători în ecosistemele de adâncime.fumători alb-negru - surse geotermale oceanice.
Orez. nouă
3. Numai bacteriile sunt capabile să transforme azotul molecular din atmosferă în azot al compușilor organici, adică să efectuezefixarea azotului . Fixați azotul, de exemplu, bacteriile nodulare - simbioți de leguminoase, precum și cianobacteriile.
BACTERIILE ȘI OMUL
Bacteriile joacă un rol important în viața umană.
În primul rând, trebuie spus desprebacterii patogene care provoacă diverse boli la oameni, animale domestice și plante de cultură (vezi subiectul „Bolințe bacteriene și virale la om”).
În plus, bacteriile provoacă deteriorarea alimentelor și distrugerea diferitelor materiale.
O serie de bacterii sunt folosite de om în activitățile sale 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 realizează procesele de murare a varzei, 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 strâns înrudite producantibiotice folosit în medicină. Bacteriile sunt o sursă pentru obținerea unui numărenzime utilizat în industria alimentară, medicină și alte industrii.
ARCHEI
Celulele fără nuclee, adică celulele procariote, au un grup foarte special de organisme vii, care diferă atât de bacterii, cât și de eucariote -arheea (Vezi subiectul „Principalele regate ale organismelor vii”). Celulele arheale sunt foarte asemănătoare ca dimensiune și structură cu celulele bacteriene, dar diferă foarte mult în caracteristicile biochimice și biologice moleculare. De exemplu, în unele arhee, membrana este complet diferită de membranele tuturor celorlalte organisme - nu constă din fosfolipide, ci din eteri de alcooli poliizoprenoizi (adică alcooli formați din unități de izopren, cum ar fi cauciucul natural). Peretele celular al arheei este compus din oricarepseudomureină , asemănător cu mureina, sau din proteine, care, de asemenea, nu apare 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 apă sărată
Virușii sunt o formă de viață non-celulară
Biologie. Pregătirea pentru olimpiade. Clasele a 8-a-9.
Virus (din latină 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 înmulțesc în celulele plantelor, animalelor, ciupercilor și bacteriilor (cele din urmă sunt de obicei numitebacteriofagi ). S-au găsit și viruși care infectează alți viruși (virusi 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. Un exemplu de astfel de virusuri este virusul mozaicului 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. Un exemplu de virusuri organizate complex sunt agenții cauzali ai gripei și herpesului. Învelișul lor exterior este un fragment al membranei nucleare sau citoplasmatice a celulei gazdă, din care virusul intră în mediul extracelular.
Orez. 3 Virusul gripal
Răspândirea virușilor pe pământ
Virușii sunt una dintre cele mai frecvente forme de existență a materiei organice de pe planetă din punct de vedere numeric: apele oceanelor conțin o cantitate imensă de bacteriofagi (aproximativ 250 de milioane de particule pe mililitru de apă), putere totalăîn 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. Există sute de mii de specii în oceantulpini ) virusuri, marea majoritate a cărora nu au fost descrise și, în plus, nu au fost studiate. Virușii joacă un rol important în reglarea numărului de populații ale unor specii de organisme vii (de exemplu, virusul sălbatic 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 singure celule poate fi împărțit în mai multe etape care se suprapun:
pătrunderea în celulă
reprogramarea celulelor
persistență (tranziție la o stare inactivă)
crearea de noi componente viruși
maturarea noilor particule virale și ieșirea lor din celulă
PENTRUREA ÎN CELULĂ
În această etapă, virusul trebuie să furnizeze informațiile sale genetice în interiorul celulei. Unii viruși poartă, de asemenea, propriile proteine necesare implementării sale. Diferiți virusuri folosesc strategii diferite pentru a pătrunde în celulă: de exemplu, picornavirusurile își injectează ARN-ul prin membrana plasmatică, în timp ce virionii de orthomyxovirus sunt capturați de celulă în timpul endocitozei, intră în mediul acid al lizozomilor, unde suferă maturarea finală (deproteinizarea virusului). particulă), după care ARN-ul în În combinație cu proteinele virale, traversează membrana lizozomală și intră în citoplasmă. Virușii diferă și în localizarea replicării lor, unii viruși (de exemplu, aceleași picornavirusuri) se înmulțesc în citoplasma celulei, iar unii (de exemplu, orthomyxoviruses) în nucleul acesteia.
REPROGRAMAREA CELULEI
Când este infectat cu un virus în celulă, sunt activate mecanisme speciale de apărare antivirale. Celulele infectate încep să sintetizeze molecule semnal – interferonii, care transformă celulele sănătoase din jur într-o stare antivirală și activează sistemul imunitar. Daunele cauzate de replicarea virusului într-o celulă pot fi detectate de sistemele interne de control al celulelor, iar o astfel de celulă ar trebui să se „sinucidă” într-un proces numit apoptoză sau moarte celulară programată. Supraviețuirea sa depinde direct de capacitatea unui virus de a depăși sistemele de apărare antivirale. Nu este de mirare că mulți viruși (de exemplu, picornavirusuri, flavivirusuri) au dobândit capacitatea de a suprima sinteza interferonilor, programul apoptotic etc. în cursul evoluției.
Pe lângă suprimarea protecției antivirale, virușii tind 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 în procesele care au loc în celulă și 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 se integrează adesea în genomul celulei. Cu toate acestea, atunci când o bacterie infectată cu un fag lizogen intră într-un mediu nefavorabil, agentul patogen preia controlul asupra proceselor celulare, astfel încât celula începe să producă materiale din care se construiesc noi fagi (așa-numitul stadiu litic). Celula devine o fabrică capabilă să producă multe mii de fagi. Particulele mature, care părăsesc celula, sparg membrana celulară, ucidând astfel celula. Unele boli oncologice sunt asociate cu persistența virusurilor (de exemplu, papovavirusurile).
CREAREA DE NOI COMPONENTE VIRALE
Reproducerea virusurilor în cel mai general caz 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, atunci când se acumulează suficient ARNm viral, transcripția genomului viral este suprimată, în timp ce replicarea, dimpotrivă, este activată.
MATURAREA VIRIONULUI ȘI ÎN CELULĂ
În cele din urmă, ARN-ul sau ADN-ul genomic nou sintetizat este îmbrăcat cu proteinele adecvate și iese din celulă. Trebuie remarcat faptul că un virus care se replica activ nu ucide întotdeauna celula gazdă. În unele cazuri (de exemplu, orthomyxovirusuri), virusurile descendenți 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 mulțime de specii și subspecii. De ce bacteriile sunt clasificate ca un regn separat? Există motive speciale pentru aceasta, permițând oamenilor de știință să aplice o astfel de clasificare. Să aruncăm o privire la această problemă cu tine.
Două grupuri
De ce bacteriile sunt clasificate ca un regn separat? Răspunsul este destul de simplu: toate creaturile vii de pe planeta noastră pot fi împărțite condiționat în 2 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, cianoalge cu ciuperci microscopice). Reprezentanții primului grup au diferențe fundamentale care fac posibilă izolarea bacteriilor ca ființe vii speciale, separându-le de toate celelalte. De ce bacteriile sunt izolate într-un regat special? Care este diferența, cum i-a diferențiat evoluția de ceilalți?
Principala diferență sau De ce bacteriile sunt izolate într-un regat special?
Principala diferență care permite o astfel de clasificare este că procariota nu are nucleu, ADN-ul circular există direct în citoplasmă (acest segment se numește nucleoid). La eucariote, dimpotrivă, nucleele sunt clar definite, iar datele ereditare sunt separate de citoplasme 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 cu plante și ciuperci - sunt creaturi multicelulare. Aproape toate bacteriile sunt unicelulare.
Caracteristici suplimentare
Există, de asemenea motive suplimentare, permițându-vă să înțelegeți de ce bacteriile sunt izolate într-un regn special.
- Deoarece procariotele nu au nuclee, nu există mitoză. Se reproduc prin simpla împărțire a celulelor în jumătate.
- Eucariotele au ribozomi mari, organele: mitocondriile și centrii celulari și reticulul endoplasmatic. Și în bacterii, rolul este jucat de mezosomi - excrescențe pe membrana plasmatică și ribozomi - mici organele nemembranare.
- O celulă procariotă 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 au asemănări în structura lor. Celulele oricărui organism viu conțin: în primul rând, membrana plasmatică, în al doilea rând, citoplasmă și în al treilea rând, ribozomi. Această regulă se aplică tuturor reprezentanților regatelor prezente în natură.
Manifold
Astfel, am stabilit de ce bacteriile sunt izolate într-un regn special de organisme vii. Și acest regat este cu adevărat uriaș și include o mare varietate de specii, combinând arheobacterii și eubacterii, ciuperci microscopice și alge albastru-verzi. Prin știința de astăzi, bacteriile sunt înțelese ca fiind cele mai mici organisme-procariote, care se caracterizează printr-o structură celulară (dimensiuni - 0,1-30 microni).
Este imposibil din punct de vedere fizic să vezi vizual aceste creaturi, fără ajutorul unor dispozitive optice speciale. Nu întâmplător, înainte de inventarea aparatului cu microscop și chiar pentru ceva timp după aceea, unii luminari ai științei (de exemplu, faimosul Carl Linnaeus le aparținea) au negat existența acestor organisme foarte importante în natură, atribuindu-le unui jocul imaginației. Până în prezent, oamenii de știință au studiat doar aproximativ două mii și jumătate de soiuri ale acestui regat. Dar mai rămân multe de descoperit - până la urmă, nu toate speciile sunt încă cunoscute. Și studiul diferitelor bacterii este angajat într-o ramură specială a științei - microbiologia. Ea explorează cei mai numeroși locuitori ai planetei noastre, care sunt invizibili cu ochiul liber.