Бактериальная клетка имеет несколько мелких ядер. Ядро Земли и ядро клетки — что общего? Диагностика разных форм клебсиеллеза

Судьба жизни на Земле решалась примерно 2,6 млрд лет назад. Величайший экологический кризис совпал с крупнейшим эволюционным скачком. Будь катастрофа чуть сильнее, планета навсегда могла бы остаться безжизненной. Будь она слабее - возможно, бактерии и по сей день были бы единственными обитателями Земли...

Появление эукариот - живых клеток, обладающих ядром, - второе по значимости (после зарождения самой жизни) событие биологической эволюции. О том, когда, как и почему появилось клеточное ядро, и пойдет речь.

Жизнь на Земле прошла долгий путь развития от первой живой клетки до млекопитающих и человека. На этом пути было немало эпохальных событий, сделано множество великих открытий и гениальных изобретений. Какое из них было самым главным? Может быть, формирование человеческого мозга или выход животных на сушу? А может быть, появление многоклеточных организмов? Ученые тут почти единодушны: величайшим достижением эволюции стало появление клеток современного типа - с ядром, хромосомами, вакуолями и прочими органами, труднопроизносимые названия которых мы смутно помним со школьной скамьи. Тех самых клеток, из которых состоит в том числе и наше тело.

А вначале клетки были совсем другими. Не было у них ни ядер, ни вакуолей, ни других «органов», а хромосома была всего одна, и имела она форму кольца. Так и по сей день устроены клетки бактерий - первых обитателей Земли. Между этими первичными клетками и современными, усовершенствованными - пропасть куда большего размера, чем между медузой и человеком. Как же природе удалось преодолеть ее?

Бактериальный мир

Миллиард лет, а то и больше, Земля была царством бактерий. Уже в самых древних осадочных породах земной коры (их возраст 3,5 миллиарда лет) обнаружены остатки сине-зеленых водорослей, или цианобактерий. Эти микроскопические организмы процветают и поныне. За миллиарды лет они почти не изменились. Это они окрашивают воду в озерах и прудах в яркий голубовато-зеленый цвет, и тогда говорят, что «вода цветет». Сине-зеленые водоросли - отнюдь не самые примитивные из бактерий. От зарождения жизни до появления цианобактерий, скорее всего, прошли многие миллионы лет эволюции. К сожалению, никаких следов тех древнейших эпох в земной коре не сохранилось: беспощадное время и геологические катаклизмы уничтожили, переплавив в раскаленных недрах, все осадочные породы, возникшие в первые сотни миллионов лет существования Земли.

Цианобактерии - организмы не только древние, но и заслуженные. Именно они «изобрели» хлорофилл и фотосинтез. Их незаметный труд в течение многих миллионов лет постепенно обогатил океан и атмосферу кислородом, что сделало возможным появление настоящих растений и животных. Поначалу весь кислород уходил на окисление растворенного в океане железа. Окисленное железо выпадало в осадок: так образовались крупнейшие залежи железных руд. Только когда с железом было «покончено», кислород стал накапливаться в воде и поступать в атмосферу.

Не менее миллиарда лет цианобактерии были безраздельными хозяевами Земли и почти единственными ее обитателями. Дно Мирового океана было устлано голубовато-зелеными коврами. В этих коврах, цианобактериальных матах, вместе с сине-зелеными жили и другие бактерии. Все они были прекрасно приспособлены и друг к другу и к суровым условиям первобытного океана. В то время - архейскую эру (архей) - на Земле было очень жарко. Богатая углекислым газом атмосфера создавала мощный парниковый эффект. Из-за этого к концу архея Мировой океан нагрелся до 50–60°C. Растворяясь в воде, углекислый газ превращался в кислоту; горячие кислые воды облучались жестким ультрафиолетом (ведь у Земли еще не было современной атмосферы со спасительным озоновым щитом). Вдобавок в воде было растворено огромное количество ядовитых солей тяжелых металлов. Постоянные извержения вулканов, выбросы пепла и газов, резкие колебания условий окружающей среды - все это отнюдь не упрощало жизнь первым обитателям планеты.

Развившиеся в такой негостеприимной среде бактериальные сообщества были невероятно выносливыми и устойчивыми. Из-за этого их эволюция шла очень медленно. Они уже были приспособлены почти ко всему, и им незачем было совершенствоваться. Чтобы жизнь на Земле начала развиваться и усложняться, требовалась катастрофа. Необходимо было разрушить этот сверхустойчивый бактериальный мир, казавшийся вечным и нерушимым, чтобы освободить жизненное пространство для чего-то нового.

Планетная катастрофа - образование земного ядра

Долгожданная революция, положившая конец затянувшемуся застою и выведшая жизнь из бактериального «тупика», произошла 2,7–2,5 миллиардов лет назад, в самом конце архейской эры. Российские геологи О. Г. Сорохтин и С. А. Ушаков, авторы новейшей физической теории развития Земли, рассчитали, что в это время наша планета подверглась самому крупному и катастрофическому преобразованию за всю свою историю.

По их гипотезе, причиной катастрофы стало возникновение у нашей планеты железного ядра. С момента образования Земли до конца архея в верхних слоях мантии накапливалась расплавленная смесь железа и его двухвалентного оксида (FeO). Примерно 2,7 миллиарда лет назад масса этого расплава превысила некий порог, после чего тяжелая, вязкая, раскаленная жидкость буквально «провалилась» к центру Земли, вытеснив оттуда ее первичную, более легкую сердцевину. Эти грандиозные перемещения огромных масс вещества в недрах планеты разорвали и смяли ее тонкую поверхностную оболочку - земную кору. Повсюду извергались вулканы. Древние материки сблизились, столкнулись и слились в единый суперматерик Моногею - как раз над тем местом, где жидкое железо протекло в глубь планеты. Вышедшие на поверхность глубинные породы вступили в химическую реакцию с атмосферным углекислым газом, и очень скоро в атмосфере почти не осталось углекислоты. Парниковый эффект стал гораздо слабее, что привело к сильнейшему похолоданию: температура океана упала от +60°C до +6. Столь же внезапно и резко снизилась кислотность морской воды.

Это была величайшая из катастроф. Но даже она не смогла уничтожить цианобактерий. Они выжили, хотя им и пришлось по-настоящему туго. Исчезновение углекислотной атмосферы означало для них жестокий голод, ведь цианобактерии, как и высшие растения, используют углекислоту как сырье для синтеза органических веществ. Бактериальных матов стало меньше. От сплошных голубых ковров, выстилавших морское дно, остались обрывки. Бактериальный мир не погиб, но был сильно потрепан, в нем появились «дыры» и «бреши». Именно в этих «брешах» и «пробоинах» древнего мира и зародились в ту давнюю эпоху первые организмы с принципиально иным строением - более сложные и совершенные одноклеточные существа, которым предстояло стать новыми хозяевами планеты.

Появление клеточного ядра

Бактериальная клетка - сложная живая конструкция. Но клетки высших организмов - растений, животных, грибов и даже так называемых простейших (амеб, инфузорий) - устроены намного сложнее. У бактериальной клетки нет ни ядра, ни каких-либо иных внутренних «органов», окруженных оболочкой. Поэтому бактерии называют «прокариотами» (что в переводе с греческого означает «доядерные»). У высших организмов клетка имеет ядро, окруженное двойной оболочкой (отсюда название «эукариоты», т. е. имеющие выраженное ядро), а также «внутренние органы», важнейшие из которых - митохондрии (своеобразные энергетические станции). Митохондрии расщепляют органические вещества до углекислого газа и воды, используя кислород в качестве окислителя. Мы дышим исключительно для того, чтобы обеспечить кислородом митохондрии наших клеток. Кроме митохондрий, важнейшими органами эукариотической клетки оказываются пластиды (хлоропласты), служащие для фотосинтеза, которые есть только у растений.

Но главное в эукариотической клетке - это, конечно, ее ядро. В ядре хранится наследственная информация, записанная четырехбуквенным языком генетического кода в молекулах ДНК. У бактерий, разумеется, тоже есть ДНК - единственная молекула в форме кольца, содержащая все гены данного вида бактерий. Но бактериальная ДНК лежит прямо во внутренней среде клетки - в ее цитоплазме, где протекает активный обмен веществ. Это значит, что непосредственное окружение драгоценной молекулы напоминает химический завод или лабораторию алхимика, где ежесекундно появляются и исчезают сотни тысяч самых разнообразных веществ. Каждое из них потенциально может повлиять на наследственную информацию, а также на те молекулярные механизмы, которые эту информацию считывают и «воплощают в жизнь». В таких «антисанитарных» условиях нелегко создать эффективную и надежную «систему обслуживания» - хранения, чтения, воспроизведения и ремонта ДНК. Еще труднее создать молекулярный механизм, который мог бы «осмысленно» (сообразуясь с обстановкой) управлять работой такой системы.

Именно в этом и состоял великий смысл обособления клеточного ядра. Гены оказались надежно изолированы от цитоплазмы с ее бурлящей химией. Теперь можно было в «спокойной обстановке» наладить эффективную систему их регуляции. И тут оказалось, что при одном и том же наборе генов клетка может вести себя совершенно по-разному в разных условиях.

Как хорошо известно, одну и ту же книгу можно прочесть по-разному (особенно если книга хорошая). В зависимости от подготовки, настроения и жизненной ситуации читатель в первый раз найдет в книге одно, а перечитав ее через год, - совсем другое. Так же и с геномом эукариот. В зависимости от условий он «считывается» по-разному, и клетки, развивающиеся в итоге этого «прочтения», тоже оказываются разными. Так появился механизм ненаследственной приспособительной изменчивости - «изобретение», намного повысившее устойчивость и жизнеспособность организмов.

Без этой системы регуляции генов никогда бы не появились многоклеточные животные и растения. Ведь вся суть многоклеточного организма в том и состоит, что генетически идентичные клетки в зависимости от условий становятся разными - берут на себя выполнение различных функций, образуют разные ткани и органы. Прокариоты (бактерии) на это не способны принципиально.

Как приспосабливаются к меняющимся условиям бактерии? Они быстро мутируют и обмениваются друг с другом генами. Подавляющее большинство их гибнет, но, поскольку бактерий очень много, всегда есть вероятность, что кто-то из мутантов окажется жизнеспособным в новых условиях. Способ надежный, но чудовищно расточительный. И главное - тупиковый. При такой стратегии нет никаких причин усложняться, совершенствоваться. Бактерии не способны к прогрессу. Потому-то современные бактерии почти не отличаются от архейских.

Древнейшие следы присутствия эукариот обнаружены в осадочных породах возрастом около 2,7 миллиарда лет. Это как раз то время, когда у Земли образовалось железное ядро. По-видимому, катастрофа, едва не разрушившая бактериальный мир, заставила земную жизнь всерьез «задуматься» о поиске новых, лучших способов приспособления к меняющейся среде. Жизнь не может стоять на месте, она обречена на вечное совершенствование. Так появление земного ядра, возможно, стало причиной появления ядра клеточного.

Чудеса интеграции, или Может ли коллектив стать единым организмом

Еще в начале XX века ученые заметили, что пластиды и митохондрии по своему строению удивительно напоминают бактерий. Почти век ушел на сбор фактов и доказательств, но теперь уже можно считать твердо установленным, что эукариотическая клетка возникла в результате сожительства (симбиоза) нескольких разных бактериальных клеток.

С пластидами и митохондриями, по правде говоря, все было ясно уже давно. Эти «органы» эукариотической клетки имеют собственную кольцевую ДНК - в точности такую же, как у бактерий. Они самостоятельно размножаются внутри хозяйской клетки, просто делясь пополам, как это принято у прокариот. Они никогда не образуются заново, «из ничего». По всем признакам они самые настоящие бактерии. Причем можно даже точно сказать, какие именно: митохондрии напоминают так называемые альфа-протеобактерии, а пластиды - уже знакомые нам цианобактерии. Эти прославленные «изобретатели» хлорофилла и фотосинтеза так и «не поделились» ни с кем своим «открытием»: они и по сей день, став важной внутренней частью клеток растений, держат под своим «контролем» практически весь фотосинтез на планете (а значит, и почти все производство органических веществ и кислорода!).

Но откуда взялась сама клетка-хозяин? Какой микроб был ее «предком»? Среди ныне живущих бактерий кандидата на эту роль долго не могли найти. Дело в том, что гены эукариот, заключенные в клеточном ядре, резко отличаются по своей структуре от генов большинства бактерий: они состоят из множества отдельных «смысловых» кусков, разделенных длинными «бессмысленными» участками ДНК. Чтобы «прочесть» такой ген, все его кусочки нужно аккуратно «вырезать» и «склеить». Ничего подобного у обычных бактерий не наблюдается.

К удивлению ученых, «эукариотическое» строение генома, а также многие другие уникальные особенности эукариот обнаружились у самой странной и загадочной группы прокариотических организмов - архебактерий. Эти существа отличаются невероятной устойчивостью: они могут жить даже в кипящей воде геотермальных источников. У некоторых архебактерий оптимальная для жизни температура лежит в диапазоне +90–110°C, а при +80°C они уже начинают замерзать.

Сейчас большинство ученых считают, что эукариотическая клетка возникла в результате того, что какая-то архебактерия (возможно, приспособленная к жизни в кислой и горячей воде) приобрела внутриклеточных сожителей-симбионтов из числа обычных бактерий.

Приобретение внутриклеточных сожителей привело к тому, что в одной клетке оказалось несколько разных геномов. Ими нужно было как-то управлять. Создание такого руководящего центра клетки - клеточного ядра - стало жизненной необходимостью. По одной из гипотез, ядерная оболочка могла возникнуть как случайный результат несогласованной работы нескольких групп генов, отвечавших за формирование клеточных оболочек у только что объединившихся бактерий.

Разнообразные микробы, давшие начало эукариотической клетке, вовсе не сразу слились в единый организм. Сначала они просто жили вместе в одном бактериальном сообществе, постепенно приспосабливаясь друг к другу и учась извлекать выгоду из такого сожительства. Выделяемый цианобактериями кислород был для них ядовит. В ходе эволюции они «придумали» много разных способов борьбы с этим побочным продуктом своей жизнедеятельности. Одним из таких способов и стало... дыхание. Недавние исследования показали, что комплекс белков-ферментов, отвечающий за кислородное дыхание митохондрий, возник в результате небольшого изменения ферментов фотосинтеза. Ведь с точки зрения химии, фотосинтез и кислородное дыхание - это одна и та же химическая реакция, только идущая в противоположных направлениях:

CO 2 + H 2 O + энергия ↔ органические вещества.

Третий участник сообщества - архебактерии. Они могли забирать у цианобактерий излишки органики, сбраживать их и тем самым переводить в форму, более «удобоваримую» для дышащих бактерий.

Подобные микробные сообщества можно встретить и сегодня. Жизнь бактерий в таких сообществах протекает на удивление дружно и слаженно. Микробы «научились» даже обмениваться особыми химическими сигналами, чтобы лучше координировать свои действия. Кроме того, они активно обмениваются генами. Кстати, именно эта способность так мешает борьбе с инфекционными болезнями: стоит какой-нибудь одной бактерии в результате случайной мутации приобрести ген устойчивости к новому антибиотику, как очень скоро и другие виды бактерий могут приобрести этот ген путем обмена. Все это делает бактериальное сообщество похожим на единый организм.

Видимо, катастрофические события конца архейской эры заставили микробные сообщества пройти еще дальше по пути интеграции. Клетки разных видов бактерий, давно уже «притертые» и приспособленные друг к другу, стали объединяться под общей оболочкой. Это было необходимо для максимально слаженной, централизованной регуляции жизненных процессов в условиях кризиса.

Сообщество превратилось в организм. Индивидуумы слились воедино, отказавшись от самостоятельности во имя создания новой индивидуальности высшего порядка.

Кирпичики

Излюбленный аргумент противников теории эволюции - невозможность создать новую сложную структуру (например, новый ген) путем перебора случайных вариантов (мутаций). Антиэволюционисты утверждают, что с той же вероятностью смерч, пронесшийся над городской свалкой, может собрать из мусора и обломков космический корабль. И они совершенно правы!

Но только крупные эволюционные преобразования, по-видимому, идут вовсе не путем перебора бесчисленных мелких, случайных мутаций. На примере происхождения эукариотической клетки - а это, как уже отмечалось, крупнейшее эволюционное событие со времен появления жизни - хорошо видно, как Природа, создавая нечто принципиально новое, сложное, прогрессивное, умело пользуется уже готовыми, испытанными «кирпичиками», собирая из них, как из конструктора, новый организм. По-видимому, этот «блочный» принцип сборки новых живых систем пронизывает собой всю биологическую эволюцию и во многом определяет ее темп и особенности. По этому принципу (из крупных, заранее заготовленных и проверенных блоков) строятся и новые гены, и белки, и новые группы организмов. (Кстати, гены архебактерий и эукариот поделились на отдельные куски, скорее всего, именно с этой целью: такие блоки очень удобно перекомбинировать.)

Наука неуклонно приближается к новому видению Природы. Постепенно мы начинаем понимать, что все живое вокруг нас - вовсе не случайный набор видов и форм, а сложный и единый организм, развивающийся по своим непреложным законам. Любой живой организм, любая живая клетка, да и мы сами - кирпичики в великом «конструкторе» Природы. И каждый из таких кирпичиков может оказаться незаменимым.

По материалам статьи для журнала «Парадокс»

Все живые организмы на Земле делятся на две группы: прокариот и эукариот.

  • Эукариоты – это растения, животные и грибы.
  • Прокариоты – это бактерии (в том числе цианобактерии, они же "сине-зеленые водоросли").

Главное отличие

У прокариот нет ядра , кольцевая ДНК (кольцевая хромосома) расположена прямо в цитоплазме (этот участок цитоплазмы называется нуклеоид).


У эукариот есть оформленное ядро (наследственная информация [ДНК] отделена от цитоплазмы ядерной оболочкой).

Дополнительные отличия

1) Раз у прокариот нет ядра, то нет и митоза/мейоза. Бактерии размножаются делением надвое ("прямым" делением, в отличие от "непрямого" – митоза).


2) У прокариот рибосомы мелкие (70S), а у эукариот – крупные (80S).

3) У эукариот имеется множество органоидов: митохондрии, эндоплазматическая сеть, клеточный центр, и т.д. Вместо мембранных органоидов у прокариот есть мезосомы – выросты плазматической мембраны, похожие на кристы митохондрий.


4) Клетка прокариот гораздо меньше клетки эукариот: по диаметру в 10 раз, по объему - в 1000 раз.

Сходство

Клетки всех живых организмов (всех царств живой природы) содержат плазматическую мембрану, цитоплазму и рибосомы.

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Сходство клеток животных и бактерий состоит в том, что они имеют
1) рибосомы
2) цитоплазму
3) гликокаликс
4) митохондрии
5) оформленное ядро
6) цитоплазматическую мембрану

Ответ


1. Установите соответствие между признаком организма и царством, для которого он характерен: 1) грибы, 2) бактерии
А) ДНК замкнута в виде кольца
Б) по способу питания - автотрофы или гетеротрофы
В) клетки имеют оформленное ядро
Г) ДНК имеет линейное строение
Д) в клеточной стенке имеется хитин
Е) ядерное вещество расположено в цитоплазме

Ответ


2. Установите соответствие между признаками организмов и царствами, для которых они характерны: 1) Грибы, 2) Бактерии. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) образование микоризы с корнями высших растений
Б) образование клеточной стенки из хитина
В) тело в виде мицелия
Г) размножение спорами
Д) способность к хемосинтезу
Е) расположение кольцевой ДНК в нуклеоиде

Ответ


Выберите три варианта. Чем отличаются грибы от бактерий?
1) составляют группу ядерных организмов (эукариот)
2) относятся к гетеротрофным организмам
3) размножаются спорами
4) одноклеточные и многоклеточные организмы
5) при дыхании используют кислород воздуха
6) участвуют в круговороте веществ в экосистеме

Ответ


1. Установите соответствие между характеристикой клетки и типом организации этой клетки: 1) прокариотический, 2) эукариотический
А) клеточный центр участвует в образовании веретена деления
Б) в цитоплазме находятся лизосомы
В) хромосома образована кольцевой ДНК
Г) отсутствуют мембранные органоиды
Д) клетка делится митозом
Е) мембрана образует мезосомы

Ответ


2. Установите соответствие между характеристикой клетки и её типом: 1) прокариотическая, 2) эукариотическая
А) мембранные органоиды отсутствуют
Б) имеется клеточная стенка из муреина
В) наследственный материал представлен нуклеоидом
Г) содержит только мелкие рибосомы
Д) наследственный материал представлен линейными ДНК
Е) клеточное дыхание происходит в митохондриях

Ответ


3. Установите соответствие между признаком и группой организмов: 1) Прокариоты, 2) Эукариоты. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) отсутствие ядра
Б) наличие митохондрий
В) отсутствие ЭПС
Г) наличие аппарата Гольджи
Д) наличие лизосом
Е) линейные хромосомы, состоящие из ДНК и белка

Ответ


4. Установите соответствие между органоидами и клетками, которые их имеют: 1) прокариотическая, 2) эукариотическая. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) аппарат Гольджи
Б) лизосомы
В) мезосомы
Г) митохондрии
Д) нуклеоид
Е) ЭПС

Ответ


5. Установите соответствие между клетками и их особенностями: 1) прокариотическая, 2) эукариотическая. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) молекула ДНК кольцевая
Б) поглощение веществ путем фаго- и пиноцитоза
В) образуют гаметы
Г) рибосомы мелкие
Д) есть мембранные органоиды
Е) характерно прямое деление

Ответ


ФОРМИРУЕТСЯ 6. Установите соответствие между клетками и их особенностями: 1) прокариотическая, 2) эукариотическая. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
1) наличие обособленного ядра
2) образование спор для перенесения неблагоприятных условий среды

3) расположение наследственного материала только в замкнутой ДНК

4) деление путем мейоза
5) способность к фагоцитозу

Выберите три варианта. Бактерии, в отличие от шляпочных грибов,
1) одноклеточные организмы
2) многоклеточные организмы
3) имеют в клетках рибосомы
4) не имеют митохондрий
5) доядерные организмы
6) не имеют цитоплазмы

Ответ


1. Выберите три варианта. Клетки прокариот отличаются от клеток эукариот
1) наличием нуклеоида в цитоплазме
2) наличием рибосом в цитоплазме
3) синтезом АТФ в митохондриях
4) присутствием эндоплазматической сети
5) отсутствием морфологически обособленного ядра
6) наличием впячиваний плазматической мембраны, выполняющих функцию мембранных органоидов

Ответ


2. Выберите три варианта. Бактериальную клетку относят к группе прокариотических, так как она
1) не имеет ядра, покрытого оболочкой
2) имеет цитоплазму
3) имеет одну молекулу ДНК, погруженную в цитоплазму
4) имеет наружную плазматическую мембрану
5) не имеет митохондрий
6) имеет рибосомы, где происходит биосинтез белка

Ответ


3. Выберите три варианта. Почему бактерии относят к прокариотам?
1) содержат в клетке ядро, обособленное от цитоплазмы
2) состоят из множества дифференцированных клеток
3) имеют одну кольцевую хромосому
4) не имеют клеточного центра, комплекса Гольджи и митохондрий
5) не имеют обособленного от цитоплазмы ядра
6) имеют цитоплазму и плазматическую мембрану

Ответ


4. Выберите три варианта. Прокариотные клетки отличаются от эукариотных
1) наличием рибосом
2) отсутствием митохондрий
3) отсутствием оформленного ядра
4) наличием плазматической мембраны
5) отсутствием органоидов движения
6) наличием одной кольцевой хромосомы

Ответ


5. Выберите три варианта. Для прокариотной клетки характерно наличие
1) рибосом
2) митохондрий
3) оформленного ядра
4) плазматической мембраны
5) эндоплазматической сети
6) одной кольцевой ДНК

Ответ


СОБИРАЕМ 6:

А) отсутствие мембранных органоидов

Б) отсутствие рибосом в цитоплазме

В) образование двух и более хромосом линейной структуры

Выберите три варианта. Клетки эукариотных организмов, в отличие от прокариотных, имеют
1) цитоплазму
2) ядро, покрытое оболочкой
3) молекулы ДНК
4) митохондрии
5) плотную оболочку
6) эндоплазматическую сеть

Ответ


Выберите один, наиболее правильный вариант. ВЫБЕРИТЕ НЕВЕРНОЕ УТВЕРЖДЕНИЕ. У бактерий отсутствуют
1) половые клетки
2) мейоз и оплодотворение
3) митохондрии и клеточный центр
4) цитоплазма и ядерное вещество

Ответ


Проанализируйте таблицу. Заполните пустые ячейки таблицы, используя понятия и термины, приведенные в списке.
1) митоз, мейоз
2) перенесение неблагоприятных условий среды
3) перенос информации о первичной структуре белка
4) двумембранные органоиды
5) шероховатая эндоплазматическая сеть
6) мелкие рибосомы

Ответ


Ответ



Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. В процессе эволюции сформировались организмы разных царств. Какие признаки характерны для царства, представитель которого изображен на рисунке.
1) клеточная стенка состоит в основном из муреина
2) хроматин содержится в ядрышке
3) хорошо развита эндоплазматическая сеть
4) отсутствуют митохондрии
5) наследственная информация содержится в кольцевой молекуле ДНК
6) пищеварение происходит в лизосомах

Ответ



1. Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, НЕ используются для описания изображённой на рисунке клетки. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
1) Наличие митохондрии
2) Наличие кольцевой ДНК
3) Наличие рибосом
4) Наличие ядра
5) Наличие светового глазка

Ответ



2. Все перечисленные ниже термины, кроме двух, используют для описания клетки, изображённой на рисунке. Определите два термина, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) замкнутая молекула ДНК
2) мезосома
3) мембранные органоиды
4) клеточный центр
5) нуклеоид

Ответ



3. Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, используются для описания изображенной на рисунке клетки. Определите два термина, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) деление путем митоза
2) наличие клеточной стенки из муреина
3) наличие нуклеоида
4) отсутствие мембранных органоидов
5) поглощение веществ путем фаго- и пиноцитоза

Ответ



4. Все перечисленные ниже термины, кроме двух, используют для описания клетки, изображённой на рисунке. Определите два термина, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) замкнутая ДНК
2) митоз
3) гаметы
4) рибосомы
5) нуклеоид

Ответ



5. Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания изображённой на рисунке клетки. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) есть клеточная мембрана
2) есть аппарат Гольджи
3) есть несколько линейных хромосом
4) есть рибосомы
5) есть клеточная стенка

Ответ



6сб. Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания изображённой на рисунке клетки. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) имеют линейные хромосомы
2) характерно бинарное деление
3) имеет эндоплазматическую сеть
4) образует спору
5) содержит мелкие рибосомы

Ответ

СОБИРАЕМ 7:
1) плазмида
2) дыхание в митохондриях
3) деление надвое

1. Все перечисленные признаки, кроме двух, используются для описания прокариотической клетки. Определите два признака, «выпадающие» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) Отсутствие в ней оформленного ядра
2) Наличие цитоплазмы
3) Наличие клеточной мембраны
4) Наличие митохондрий
5) Наличие эндоплазматической сети

Ответ


2. Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, характеризуют строение бактериальной клетки. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) отсутствие оформленного ядра
2) наличие лизосом
3) наличие плотной оболочки
4) отсутствие митохондрий
5) отсутствие рибосом

Ответ


3. Перечисленные ниже понятия, кроме двух, используются для характеристики прокариот. Определите два понятия, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) митоз
2) спора
3) гамета
4) нуклеоид
5) мезосома

Ответ


4. Все приведенные ниже термины, кроме двух, используются для описания строения бактериальной клетки. Определите два термина, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) неподвижная цитоплазма
2) кольцевая молекула ДНК
3) мелкие (70S) рибосомы
4) способность к фагоцитозу
5) наличие ЭПС

Ответ


Установите соответствие между признаком и царством: 1) бактерии, 2) растения. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
A) все представители прокариоты
Б) все представители эукариоты
B) могут делиться пополам
Г) есть ткани и органы
Д) есть фото и хемосинтетики
Е) хемосинтетики не встречаются

Ответ


Установите соответствие между признаками организмов и их царством: 1) бактерии, 2) растения. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) различные представители способны к фотосинтезу и хемосинтезу
Б) в наземных экосистемах превосходят все другие группы по биомассе
В) клетки делятся путем митоза и мейоза
Г) имеют пластиды
Д) клеточные стенки обычно не содержат целлюлозы
Е) лишены митохондрий

Ответ


Выберите один, наиболее правильный вариант. В прокариотических клетках реакции окисления происходят на
1) рибосомах в цитоплазме
2) впячиваниях плазматической мембраны
3) оболочках клеток
4) кольцевой молекуле ДНК

Ответ



Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания клетки, изображенной на рисунке. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) имеет ядро, в котором находятся молекулы ДНК
2) область расположения ДНК в цитоплазме называется нуклеоидом
3) молекулы ДНК кольцевые
4) молекулы ДНК связаны с белками
5) в цитоплазме расположены различные мембранные органеллы

Ответ


Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Сходство бактерий и растений состоит в том, что они
1) прокариотические организмы
2) образуют споры при неблагоприятных условиях
3) имеют клеточное тело
4) среди них имеются автотрофы
5) обладают раздражимостью
6) способны к вегетативному размножению

Ответ


Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Сходство клеток бактерий и растений состоит в том, что они имеют
1) рибосомы
2) плазматическую мембрану
3) оформленное ядро
4) клеточную стенку
5) вакуоли с клеточным соком
6) митохондрии

Ответ


Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Бактерии, как и грибы,
1) составляют особое царство
2) являются только одноклеточными организмами
3) размножаются с помощью спор
4) являются редуцентами в экосистеме
5) могут вступать в симбиоз
6) поглощают вещества из почвы с помощью гифов

Ответ


Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Бактерии, в отличие от низших растений,
1) по типу питания бывают хемотрофами
2) при размножении образуют зооспоры
3) не имеют мембранных органоидов
4) имеют слоевище (таллом)
5) при неблагоприятных условиях образуют споры
6) синтезируют полипептиды на рибосомах

Ответ



Установите соответствие между характеристиками и типами клеток, изображенных на рисунке. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) имеют мезосомы
Б) осмотрофный способ питания
В) делятся митозом
Г) имеют развитую ЭПС
Д) образуют споры при неблагоприятных условиях
Е) имеют оболочку из муреина

Ответ


Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания прокариотической ДНК. Определите два признака, выпадающих из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) содержит аденин, гуанин, урацил и цитозин
2) состоит из двух цепей
3) имеет линейную структуру
4) не связана со структурными белками
5) лежит в цитоплазме

Ответ


Установите соответствие между характеристиками и организмами: 1) дрожжи, 2) кишечная палочка. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) геном представлен одной кольцевой молекулой ДНК
Б) клетка покрыта оболочкой из муреина
В) делится митозом
Г) в анаэробных условиях вырабатывает этанол
Д) имеет жгутики
Е) не имеет мембранных органоидов

Ответ


© Д.В.Поздняков, 2009-2019

Все живые организмы на Земле состоят из клеток. Это может быть и как самостоятельная единица жизни, и как составляющая более сложных по своей организации организмов. Многое из того, что имеют клетки высших организмов, клетки бактерий (прокариотов) не имеют.

Основное отличие ─ отсутствие оформленного ядра

Основное отличие клеток бактерий от клеток эукариотов (растения, животные и грибы) состоит в том, что они не имеют четко оформленного ядра. Вся генетическая информация у бактерий находится в особом белковом комплексе, называемом нуклеоидом. Несмотря на примитивное строение, нуклеоид способен точно и четко передавать генетические данные от одного поколения к другому. ДНК микроорганизмов является высокополимерным соединением, которое состоит из определенного числа нуклеоидов, находящихся между собой в точной последовательности. При нарушениях этой последовательности происходит мутация вида, что приводит либо к образованию новой формы, либо к приобретению или утрате каких-либо свойств.

Особенности в передаче наследственной информации

У животных и растений для каждого вида есть четко оформленное ядро и определенное количество хромосом, которые отвечают за передачу наследственной информации. Бактерии же, не имея четко оформленного ядра и имея только одну хромосому, лишены признаков такого явления, как доминантность. Хромосома имеет вид свернутой в кольцо спирали и прикреплена к мембране цитоплазмы в одной точке. Встречаются виды с наличием 2 или 4 хромосом, но они одинаковы. Помимо хромосом, генотип микроорганизмов включает в себя и такие функциональные единицы:

  • плазмиды (содержат малое количество генов, их состав непостоянен);
  • IS-последовательности не несут в себе генов, ответственных за информацию, способны передвигаться по хромосоме и вклиниваться в любой ее участок;
  • транспозоны (содержат структурный ген, который отвечает за тот или иной наследственный признак).

%D0%92%D1%8B%D1%81%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D1%8F%20%D1%81%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C%20%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BC%D0%BD%D0%BE%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F%20(%D0%B7%D0%B0%20%D1%81%D1%83%D1%82%D0%BA%D0%B8%20%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B8%D1%81%D1%85%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%82%20%D1%81%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B0%20%D0%B4%D0%B5%D1%81%D1%8F%D1%82%D0%BA%D0%BE%D0%B2%20%D0%BF%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B9)%20%D0%BF%D0%BE%D0%B7%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D1%8F%D0%B5%D1%82%20%D0%B8%D0%B7%D1%83%D1%87%D0%B0%D1%82%D1%8C%20%D0%B8%20%D0%B2%D1%8B%D1%8F%D0%B2%D0%BB%D1%8F%D1%82%D1%8C%20%D0%BC%D1%83%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81%D1%8B%20%D0%B8%20%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F%20%D0%B2%20%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%B0%D1%85.

%D0%91%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B8%20%D0%BD%D0%B5%20%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D1%8E%D1%82%20%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B8%D0%B7%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B9%20%D1%85%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%BC%20%E2%94%80%20%D1%8F%D0%B4%D1%80%D1%8B%D1%88%D0%B5%D0%BA,%20%D0%BA%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B%D0%B5%20%D0%B5%D1%81%D1%82%D1%8C%20%D1%83%20%D0%B6%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%82%D0%BD%D1%8B%D1%85,%20%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B9,%20%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%B9%D1%88%D0%B8%D1%85%20%D0%B8%20%D0%B3%D1%80%D0%B8%D0%B1%D0%BE%D0%B2.%20%D0%92%20%D0%BD%D0%B8%D1%85%20%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B7%D1%83%D1%8E%D1%82%D1%81%D1%8F%20%D1%80%D0%B8%D0%B1%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%BC%D1%8B%20%D0%B8%20%D0%A0%D0%9D%D0%9A.%20%D0%A7%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%20%D1%8F%D0%B4%D1%80%D1%8B%D1%88%D0%B5%D0%BA%20%D0%B7%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D1%81%D0%B8%D1%82%20%D0%BE%D1%82%20%D0%B1%D0%B0%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%B0%20%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%BE%D0%B2.

Каких органоидов нет у микроорганизмов

В отличие от клеток животных, растений и грибов клетки бактерий (прокариотов) не имеют следующих органелл:

  • лизосомы;
  • пластиды;
  • митохондрии;
  • комплекс Гольджи;
  • эндоплазматическая сеть.

%D0%9A%D0%BB%D0%B5%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9%20%D0%BE%D1%80%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B8%D0%B4,%20%D0%BA%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B%D0%B9%20%D1%81%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%B6%D0%B8%D1%82%20%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%8B,%20%D1%81%D0%BF%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D1%81%D1%82%D0%B2%D1%83%D1%8E%D1%89%D0%B8%D0%B5%20%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%89%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8E%20%D0%B1%D0%B5%D0%BB%D0%BA%D0%BE%D0%B2,%20%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D1%81%D0%B0%D1%85%D0%B0%D1%80%D0%B8%D0%B4%D0%BE%D0%B2%20%D0%B8%20%D0%BD%D1%83%D0%BA%D0%BB%D0%B5%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D1%85%20%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82.%20%D0%9E%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BD%D0%B0%D1%8F%20%D0%B8%D1%85%20%D1%84%D1%83%D0%BD%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F%20%D0%B7%D0%B0%D0%BA%D0%BB%D1%8E%D1%87%D0%B0%D0%B5%D1%82%D1%81%D1%8F%20%D0%B2%20%D1%82%D0%BE%D0%BC,%20%D1%87%D1%82%D0%BE%20%D0%BE%D0%BD%D0%B8%20%D1%83%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B2%D1%83%D1%8E%D1%82%20%D0%B2%D0%BE%20%D0%B2%D0%BD%D1%83%D1%82%D1%80%D0%B8%D0%BA%D0%BB%D0%B5%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%BE%D0%BC%20%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%89%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B8.

%D0%AD%D1%82%D0%B8%D1%85%20%D0%BE%D1%80%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B8%D0%B4%D0%BE%D0%B2%20%D0%BD%D0%B5%D1%82%20%D1%83%20%D0%B6%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%82%D0%BD%D1%8B%D1%85,%20%D0%B0%20%D0%B8%D1%85%20%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%B5%20%D1%83%20%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B9%20%D0%BE%D0%B1%D1%83%D1%81%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%B5%D1%82%20%D0%B8%D1%85%20%D0%BE%D0%BA%D1%80%D0%B0%D1%81%D0%BA%D1%83.%20%D0%9E%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D0%B5%20%D0%B8%D1%85%20%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%BD%D0%B0%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%E2%80%93%20%D1%83%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%B5%20%D0%B2%20%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%B0%D1%85%20%D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%81%D0%B8%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%B7%D0%B0.

Митохондрии

Наличие этих органоидов в клетках растений и животных позволяет обеспечивать необходимой энергией за счет окислительно-восстановительных процессов. Также они способны передавать генетическую информацию.

Комплекс Гольджи

Функция этих органоидов заключается в накоплении, изменении и последующем выведении веществ из клеток растений и животных.

Эндоплазматическая сеть

Является клеточным органоидом, состоящим из системы канальцев и пузырьков. Находится в цитоплазме и ограничена мембраной. Она участвует в метаболических процессах, обеспечивая транспортировку веществ извне в цитоплазму.

У микроорганизмов многие функции этих органоидов выполняет мезосома. Эта структура образуется в результате втягивания внутрь клеточной мембраны. Она участвует в репликации ДНК, в создании клеточных перегородок и в ряде других процессов жизнедеятельности.

Отличия в жизнедеятельности клеток прокариотов и эукариотов

Клетки микроорганизмов отличаются от клеток животных, растений и грибов не только по своему строению, они имеют свои особенности в жизнедеятельности.

Движение цитоплазмы

%D0%AD%D1%82%D0%BE%D1%82%20%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81%20%D0%BD%D0%B0%D0%B7%D1%8B%D0%B2%D0%B0%D0%B5%D1%82%D1%81%D1%8F%20%D1%86%D0%B8%D0%BA%D0%BB%D0%BE%D0%B7%D0%BE%D0%BC.%20%D0%9E%D0%BD%20%D0%BF%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%83%D1%89%20%D0%B2%D1%81%D0%B5%D0%BC%20%D1%8D%D1%83%D0%BA%D0%B0%D1%80%D0%B8%D0%BE%D1%82%D0%B0%D0%BC.%20%D0%94%D0%B2%D0%B8%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D1%86%D0%B8%D1%82%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%B7%D0%BC%D1%8B%20%D0%BD%D0%B5%D0%BE%D0%B1%D1%85%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BC%D0%BE%20%D0%B4%D0%BB%D1%8F%20%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%B8%D1%85%20%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%BE%D0%B2,%20%D0%BA%D0%B0%D0%BA:

    %0A
  • %D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D0%BF%D0%B8%D1%82%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D1%85%20%D0%B2%D0%B5%D1%89%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2;
    • %0A
  • %D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%BC;
    • %0A
  • %D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B0%D1%87%D0%B0%20%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D1%85%20%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85;
    • %0A
  • %D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B5%20%D1%80%D0%B0%D1%81%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D0%BF%D0%B8%D1%82%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D1%85%20%D0%B2%D0%B5%D1%89%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2.
    • %0A
%0A

%D0%A6%D0%B8%D0%BA%D0%BB%D0%BE%D0%B7%20%D0%BC%D0%BE%D0%B6%D0%B5%D1%82%20%D0%B1%D1%8B%D1%82%D1%8C%20%D0%BF%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%8F%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%BC,%20%D1%81%D0%BF%D0%BE%D0%BD%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%BC%20%D0%BB%D0%B8%D0%B1%D0%BE%20%D1%81%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D1%86%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%BC%20%D0%B2%D0%BD%D0%B5%D1%88%D0%BD%D0%B8%D0%BC%D0%B8%20%D1%84%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%B8%20(%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%B9,%20%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BD%D0%B5%D0%BC%20%D0%BE%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%89%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F,%20%D0%BC%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%BC%20%D0%B8%D0%BB%D0%B8%20%D1%85%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%BC%20%D0%B2%D0%BE%D0%B7%D0%B4%D0%B5%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B8%D0%B5%D0%BC).%20%D0%A3%20%D0%B1%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B9%20%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5%20%D0%BF%D0%BE%D0%BD%D1%8F%D1%82%D0%B8%D0%B5,%20%D0%BA%D0%B0%D0%BA%20%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D1%86%D0%B8%D1%82%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%B7%D0%BC%D1%8B,%20%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C%D1%8E%20%D0%BE%D1%82%D1%81%D1%83%D1%82%D1%81%D1%82%D0%B2%D1%83%D0%B5%D1%82.

%D0%91%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B8%20%E2%80%93%20%D1%83%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D1%80%D0%BE%D0%BE%D1%80%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D1%8B,%20%D1%81%D0%BF%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D1%81%D1%83%D1%89%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82%D1%8C%20%D0%BA%D0%B0%D0%BA%20%D0%BF%D1%80%D0%B8%20%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%B8%20%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B0,%20%D1%82%D0%B0%D0%BA%20%D0%B8%20%D0%B1%D0%B5%D0%B7%20%D0%BD%D0%B5%D0%B3%D0%BE.%20%D0%9C%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D0%BC%20%D0%B8%D0%B7%20%D0%BD%D0%B8%D1%85,%20%D1%82%D0%B0%D0%BA%20%D0%B6%D0%B5%20%D0%BA%D0%B0%D0%BA%20%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F%D0%BC%20%D0%B8%20%D0%B6%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%BC,%20%D0%B4%D0%BB%D1%8F%20%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D1%85%20%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%BE%D0%B2%20%D0%BD%D0%B5%D0%BE%D0%B1%D1%85%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BC%20%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4.%20%D0%A0%D0%B0%D0%B7%D0%BD%D0%B8%D1%86%D0%B0%20%D0%B2%20%D1%82%D0%BE%D0%BC,%20%D1%87%D1%82%D0%BE%20%D1%83%20%D1%8D%D1%83%D0%BA%D0%B0%D1%80%D0%B8%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%B2%20%D0%B4%D1%8B%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B8%D1%81%D1%85%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%82%20%D0%B2%20%D0%BC%D0%B8%D1%82%D0%BE%D1%85%D0%BE%D0%BD%D0%B4%D1%80%D0%B8%D1%8F%D1%85,%20%D0%B0%20%D1%83%20%D0%B1%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B9%20%D0%B7%D0%B0%D0%B4%D0%B5%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D1%8B%20%D0%BC%D0%B5%D0%B7%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%BC%D1%8B.%20%D0%A3%20%D1%86%D0%B8%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B1%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B9%20%D0%B4%D1%8B%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B8%D1%81%D1%85%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%82%20%D0%B2%20%D1%86%D0%B8%D1%82%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%B7%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D1%85%20%D0%BC%D0%B5%D0%BC%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B0%D1%85.

Процесс фотосинтеза

Сине-зеленые микроорганизмы способны, так же как и растения, аккумулировать солнечную энергию и вырабатывать кислород, необходимый для жизни других организмов. Разница в том, что у бактерий процесс фотосинтеза происходит на мембранах, а у растений в хлоропластах.

Фагоцитоз и пиноцитоз

У бактерий нет плотной клеточной стенки, поэтому такие физиологические процессы, как фагоцитоз и пиноцитоз, у них полностью отсутствуют. Фагоцитоз – это способность захватывать твердые частицы путем втягивания их внутрь. Пиноцитоз является схожим процессом, только внутрь клетки попадают жидкие вещества.

Спорообразование

%D0%A0%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F%20%D0%B8%20%D0%B3%D1%80%D0%B8%D0%B1%D1%8B%20%D1%81%D0%BF%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%BD%D1%8B%20%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B2%D0%B0%D1%82%D1%8C%20%D1%81%D0%BF%D0%BE%D1%80%D1%8B%20%D0%BA%D0%B0%D0%BA%20%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BD%20%D0%B8%D0%B7%20%D1%81%D0%BF%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D0%B2%20%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BC%D0%BD%D0%BE%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F.%20%D0%91%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B8%20%D0%B6%D0%B5%20%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B7%D1%83%D1%8E%D1%82%20%D1%81%D0%BF%D0%BE%D1%80%D1%8B,%20%D0%BA%D0%BE%D0%B3%D0%B4%D0%B0%20%D0%B2%D0%BE%D0%B7%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%8E%D1%82%20%D0%BD%D0%B5%D0%B1%D0%BB%D0%B0%D0%B3%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%B8%D1%8F%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D1%83%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%8F%20%D0%B4%D0%BB%D1%8F%20%D0%B8%D1%85%20%D0%B6%D0%B8%D0%B7%D0%BD%D0%B8%20%D0%B8%20%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0%B8%D1%8F.%20%D0%AD%D1%82%D0%B0%20%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C%20%D1%81%D0%B2%D0%BE%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B0%20%D0%BD%D0%B5%20%D0%B2%D1%81%D0%B5%D0%BC%20%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%B0%D0%BC.%20%D0%92%20%D1%81%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%8F%D0%BD%D0%B8%D0%B8%20%D1%81%D0%BF%D0%BE%D1%80%20%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D1%80%D0%BE%D0%BE%D1%80%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D1%8B%20%D1%81%D0%BF%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%BD%D1%8B%20%D0%BD%D0%B0%D1%85%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%82%D1%8C%D1%81%D1%8F%20%D0%B4%D0%BE%D0%BB%D0%B3%D0%BE%D0%B5%20%D0%B2%D1%80%D0%B5%D0%BC%D1%8F,%20%D0%B2%D1%8B%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%B6%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D1%8F%20%D0%BA%D0%B8%D0%BF%D1%8F%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5,%20%D0%B7%D0%B0%D0%BC%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B7%D0%BA%D1%83%20%D0%B8%20%D0%B4%D1%80%D1%83%D0%B3%D0%B8%D0%B5%20%D0%BD%D0%B5%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D0%B2%D0%BE%D0%B7%D0%B4%D0%B5%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B8%D1%8F.

Размножение

Способ размножения бактерий достаточно прост: деление клетки надвое. Взрослая клетка делится на две молодые, которые растут, питаются и, достигая зрелости, в свою очередь также делятся. При благоприятных условиях одна бактериальная клетка способна за сутки произвести 72 поколения.

%D0%9A%D0%BB%D0%B5%D1%82%D0%BA%D0%B8%20%D1%8D%D1%83%D0%BA%D0%B0%D1%80%D0%B8%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%B2,%20%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D1%8F%20%D0%B1%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B5%20%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B6%D0%BD%D1%83%D1%8E%20%D0%BE%D1%80%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8E,%20%D1%81%D0%BF%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%BD%D1%8B%20%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BC%D0%BD%D0%BE%D0%B6%D0%B0%D1%82%D1%8C%D1%81%D1%8F%20%D1%82%D1%80%D0%B5%D0%BC%D1%8F%20%D1%81%D0%BF%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%B0%D0%BC%D0%B8:

%D0%9F%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B0%20%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F%20%D0%BA%D0%BB%D0%B5%D1%82%D0%BA%D0%B8%20%D0%B1%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B9%20%D0%BF%D0%BE%D0%B7%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%BB%D0%B0%20%D0%B8%D0%BC%20%D0%B1%D1%8B%D1%82%D1%8C%20%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B2%D0%BE%D0%BE%D1%82%D0%BA%D1%80%D1%8B%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8F%D0%BC%D0%B8%20%D0%BD%D0%B0%20%D0%BD%D0%B0%D1%88%D0%B5%D0%B9%20%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B5.%20%D0%98%D1%85%20%D1%81%D0%BF%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C%20%D1%81%D1%83%D1%89%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%82%D1%8C%20%D0%B2%20%D0%BB%D1%8E%D0%B1%D1%8B%D1%85%20%D1%83%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%8F%D1%85%20%D0%B8%20%D0%B2%20%D0%BB%D1%8E%D0%B1%D1%8B%D1%85%20%D1%81%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B0%D1%85%20%D1%83%D0%BA%D0%B0%D0%B7%D1%8B%D0%B2%D0%B0%D0%B5%D1%82%20%D0%BD%D0%B0%20%D1%82%D0%BE,%20%D1%87%D1%82%D0%BE%20%D0%BE%D0%BD%D0%B8%20%D1%81%D0%BF%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%BD%D1%8B%20%D0%B2%D1%8B%D0%B6%D0%B8%D1%82%D1%8C%20%D1%82%D0%B0%D0%BC,%20%D0%B3%D0%B4%D0%B5%20%D0%B4%D0%BB%D1%8F%20%D0%B4%D1%80%D1%83%D0%B3%D0%B8%D1%85%20%D0%BE%D1%80%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%BE%D0%B2%20%D0%B6%D0%B8%D0%B7%D0%BD%D1%8C%20%D0%B1%D1%83%D0%B4%D0%B5%D1%82%20%D0%BD%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B7%D0%BC%D0%BE%D0%B6%D0%BD%D0%B0.

Урок биологии по теме «Прокариотическая клетка. Бактерии»

Презентация к уроку

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цели:

  • закрепить знания о прокариотах, показать особенности строения и функционирования прокариотической клетки, многообразие бактерий;
  • раскрыть роль бактерий в жизни людей и в природе;
  • продолжить формирование умений сравнивать, анализировать, делать выводы.

    • Тип урока: изучение материала, первичное закрепление знаний и способов деятельности.

    Методы: репродуктивные и частично-поисковые.

    Оборудование: таблицы, анкеты, интерактивное оборудование.

    1. Организационный момент.

    2. Определение темы урока.

    3. Организмы: прокариоты, эукариоты.

    4. История открытия.

    5. Особенности строения бактериальной клетки, размножение, спорообразование.

    6. Применение бактерий.

    7. Закрепление знаний, оценивание.

    8. Домашнее задание.

    1. Организационный момент: приветствие, наличие учащихся, подготовка к уроку.

    2. Определение темы урока. (Слайд №1, 2)

    Текст слайда открывается по одной строчке, учащиеся должны определить, о каких организмах идет речь.

    3. Работа с информационным листом, анализ содержимого, сравнение прокариотических организмов с эукариотическими организмами.

    (Информационные листы раздаются заранее каждому ученику)

    Знать: Бактерии – одноклеточные организмы, прокариоты, в основном гетеротрофы. Строение, жизнедеятельность, размножение и распространение бактерий. Разнообразие бактерий по строению, способу питания, среде обитания. Место бактерий в системе органического мира. Болезнетворные бактерии и борьба с ними. Использование бактерий человеком. Роль бактерий как организмов – разрушителей в природе. (информационные листы раздаются заранее каждому ученику).

    На нашей планете обитает великое множество самых различных организмов, и всё это ошеломляющее разнообразие может быть отнесено либо к прокариотам, либо к эукариотам, особенности строения которых надо знать. Немецкий учёный Э. Геккель впервые обратил серьёзное внимание на существенные отличия микроорганизмов от растений, грибов и животных. Он и предложил их выделить в отдельное царство.

    4. Вклад А. Левенгука, Р. Коха, Л. Пастера в историю открытия бактерий. (рассказ учителя).

    5. Рассказ учителя об особенностях строения и функционирования клетки прокариот на примере клетки бактерии.

    (факультативный – кишечная палочка).

    (Работа со слайдами №3-7)

    Сравнение размеров бактерий с толщиной волоса человека.

    Строение бактериальной клетки.

    6. Роль бактерий в природе.

    Много разных есть бактерий,
    Вредных и полезных.
    Как использовать их можно?
    Это интересно.

    Рассказы учащихся, учителя с использованием дополнительной информации, презентации (слайды 8-13).

    Значение бактерий для человека.

    — у людей: чуму, холеру, туберкулёз, дизентерию, менингит, тиф и др.;

    — у животных: бактериозы.

    Приводят к порче продуктов питания.

    Роль бактерий в природе:

    • В результате деятельности гнилостных бактерий земля очищается от погибших растений и животных.
    • Многие бактерии принимают участие в геохимических процессах образования серы, фосфора, нефти, в круговороте азота.

    Успехи микробиологии позволяют многие операции, которые раньше выполнялись техническими средствами, возложить на “хрупкие плечи” бактерий. Новая технология прокладки дорог предполагает использование колоний бактерий вместо асфальтоукладчиков. Колония бактерий, медленно, но верно поедает питательный раствор, взамен его производя слой дорожного покрытия.

    Предложен способ предохранения зубов от разрушения. Зубы покрывают слоем определённых белков, который засевают специальными видами бактерий. Авторы изобретения считают, что это предохранит от разрушения даже корни зубов.

    Некоторые бактерии питаются растворимыми солями кальция, выделяя при этом кальцит – нерастворимый в воде минерал, составную часть мрамора. Покрывая повреждённую поверхность мраморных монументов питательным раствором и внося туда же культуру соответствующих бактерий, можно добиться равномерного восстановления поверхности памятника.

    “Точу ножи булатные”

    Задача из Центра Микрохирургии глаза С. Н. Фёдорова. После разреза скальпелем сетчатки глаза последняя наволакивается на скальпель и делает из 30 микрон радиуса заострения 300… (1 микрон равен 0,001 миллиметра). Как заточить скальпель к следующей операции? Инженеры предложили особо заточный станок, физики – плазу… Биологи предложили своё – скальпель с микрослоем сетчатки помещается в культуру бактерий, которые съедают органику.

    Одна из важнейших улик – отпечатки пальцев снимают так. Поверхность предметов покрывают тальком, а потом его сдувают. Где тальк остаётся, там – отпечаток паппилярной линии. Если отпечаток чёткий, то потом злодея опознать довольно просто. А если линия – то есть маленький жировой отпечаток кожи – неотчётлива и тальк на ней не задержался? Как выяснить расположение всех, даже мельчайших, линий отпечатка пальца? Для чёткой фиксации едва различимых отпечатков пальцев используют бактерии. Их наносят на отпечатки вместе с особым гелем – они размножаются только там, где пролёг отпечаток паппилярной линии. Через 24 часа колонии бактерий в точности повторяют кожные узоры. Используют бактерии, живущие на теле человека.

    В последнее время в печати стало появляться много сообщений об использовании для добычи и/или обогащения руд бактерий. Первое место (по количеству публикаций) занимают железобактерии, которые используют в своём метаболизме железо. В США с помощью литотрофных бактерий (питающихся неорганикой) бактерий получают около 10% от общего количества добываемой меди.

    7. Закрепление знаний, оценивание. Задания раздаются учащимся для индивидуальной работы.

    1. Клетка, в которой нет оформленного ядра, принадлежит:

    А. — бактерии Б. — грибу

    В. – растению Г. – животному.

    2. Носителями наследственной информации в клетке являются:

    А. – хромосомы Б. – хлоропласты

    В. – цитоплазмы Г. – рибосомы.

    3. Организмы, тело которых состоит из одной клетки, не имеющей оформленного ядра, питающиеся в основном органическими веществами — это:

    xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

    Строение бактериальной клетки

    Оболочки клетки

    Большинство бактерий имеет три оболочки:

    • клеточная мембрана;
    • клеточная стенка;
    • слизистая капсула.

    Непосредственно с содержимым клетки – цитоплазмой, соприкасается клеточная мембрана. Она тонкая и мягкая.

    Клеточная стенка – плотная, более толстая оболочка. Её функция – защита и опора клетки. Клеточная стенка и мембрана имеют поры, через которые в клетку поступают необходимые ей вещества.

    Многие бактерии имеют слизистую капсулу, которая выполняет защитную функцию и обеспечивает слипание с разными поверхностями.

    Именно благодаря слизистой оболочке стрептококки (один из видов бактерий) прилипают к зубам и вызывают кариес.

    Цитоплазма

    Цитоплазма – это внутреннее содержимое клетки. На 75% состоит из воды. В цитоплазме находятся включения – капли жира и гликогена. Они являются запасными питательными веществами клетки.

    Рис. 1. Схема строения бактериальной клетки.

    Нуклеоид означает «подобный ядру». У бактерий нет настоящего, или, как ещё говорят, оформленного ядра. Это значит, что у них нет ядерной оболочки и ядерного пространства, как у клеток грибов, растений и животных. ДНК находится прямо в цитоплазме.

    • сохраняет наследственную информацию;
    • реализует эту информацию, управляя синтезом белковых молекул, характерных для данного вида бактерий.

    Отсутствие истинного ядра – самая важная особенность бактериальной клетки.

    В отличие от клеток растений и животных, бактерии не имеют органоидов, построенных из мембран.

    Но клеточная мембрана бактерий в некоторых местах проникает в цитоплазму, образуя складки, которые называются мезосомой. Мезосома участвует в размножении клетки и обмене энергии и как бы заменяет мембранные органоиды.

    Единственный органоид, имеющийся у бактерий – рибосомы. Это маленькие тельца, которые размещены в цитоплазме и синтезируют белки.

    У многих бактерий есть жгутик, с помощью которого они перемещаются в жидкой среде.

    Формы бактериальных клеток

    Форма клеток бактерий различна. Бактерии в виде шара называются кокками. В виде запятой – вибрионами. Палочкообразные бактерии – бациллы. Спириллы имеют вид волнистой линии.

    Рис. 2. Формы клеток бактерий.

    Бактерии можно увидеть только под микроскопом. Средние размеры клетки 1-10 мкм. Встречаются бактерии длиной до 100 мкм. (1 мкм = 0,001 мм).

    Спорообразование

    При наступлении неблагоприятных условий бактериальная клетка переходит в спящее состояние, которое называется спорой. Причинами спорообразования могут быть:

    • пониженные и повышенные температуры;
    • засуха;
    • недостаток питания;
    • опасные для жизни вещества.

    Переход происходит быстро, в течение 18-20 часов, а находиться клетка в состоянии споры может сотни лет. При восстановлении нормальных условий бактерия за 4-5 часов прорастает из споры и переходит в обычный режим жизнедеятельности.

    Рис. 3. Схема образования споры.

    Размножение

    Бактерии размножаются делением. Период от рождения клетки до её деления составляет 20-30 минут. Поэтому бактерии широко распространены на Земле.

    Что мы узнали?

    Мы узнали, что, в общих чертах, клетки бактерий подобны клеткам растений и животных, они имеют мембрану, цитоплазму, ДНК. Основным отличием бактериальных клеток является отсутствие оформленного ядра. Поэтому бактерии называют доядерными организмами (прокариотами).

    Autouristi.ru

    • В клетках бактерий нет оформленного ядра

    В клетках бактерий нет оформленного ядра

    Выберите один, наиболее правильный вариант. В какой среде вирус СПИДа, как правило, погибает
    1) в лимфе
    2) в грудном молоке
    3) в слюне
    4) на воздухе

    Выберите один, наиболее правильный вариант. Вирусы обладают такими признаками живого, как
    1) питание
    2) рост
    3) обмен веществ
    4) наследственность

    Вирус СПИДа очень нестоек, на воздухе легко разрушается. Заразиться им можно только при половых контактах без презерватива и при переливании зараженной крови.

    Выберите один, наиболее правильный вариант. Вирус СПИДа поражает в крови человека
    1) эритроциты
    2) тромбоциты
    3) лимфоциты
    4) кровяные пластинки

    Строение клетки бактерии

    В цитоплазме бактерий ваыявлены различного рода включения, которые бывают твердыми, жидкими и газообразными. Они представляют собой запасные питательные вещества (полисахариды, липиды, отложения серы и др.) и продукты обмена веществ.

    Капсула – слизистая структура, толщиной более 0,2 мкм, связанная с клеточной стенкой и четко отграниченная от окружающей среды. Она выявляется при световой микроскопии в случае окрашивания бактерий специальными методами (по Ольту, Михину, Бурри-Гинсу). Многие бактерии образуют микрокапсулу – слизистое образование менее 0,2 мкм, выявленное только при электронной микроскопии или же химическими и иммунохимическими методами. Капсула не является обязательной структурой клетки, утрата ее не вызывает гибели бактерии. От капсулы необходимо отличать слизь – мукоидные экзополисахариды. Слизистые вещества откладываются на поверхности клетки, часто превосходя ее диаметр и не имеет четких границ.

    Строение и состав грамотрицательных микроорганизмов характеризуется некоторыми особенностями. Клеточная стенка у грамнегативных бактерий тоньше, чем у грамположительных и составляет 14-17 нм. Она состоит из двух слоев: внешнего и внутреннего. Внутренний слой представлен пептидогликаном, который в виде тонкой (2 нм) непрерывной сетки опоясывает клетку. Пептидогликан у грамотрицательных бактерий составляет 1-10 %, микрофибриллы его сшиты менее прочно, чем у грамположительных бактерий, поры шире и поэтому комплекс генцианвиолета и йода вымывается из стенки этанолом, микроорганизмы окрашиваются в красный цвет (цвет дополнительного красителя – фуксина). Внешний слой содержит фосфолипиды, монополисахариды, липопротеин и белки. Липополисахарид (ЛПС) клеточных стенок грамотрицательных бактерий, токсичный для животных, получил название эндотоксина. Тейховые кислоты у грамотрицательных бактерий не обнаружены. Промежуток между клеточной стенкой и цитоплазмотической мембраной получил название периплазматического пространства, в котором содержатся ферменты.

    Цитоплазма образует внутреннюю среду клетки, которая объединяет все внутриклеточные структуры и обеспечивает взаимодействие их между собой.

    Вещество капсул прокариот состоит в основном из гомо- или гетерополисахарид. У некоторых бактерий (например, лейконостока) в капсулу заключено несколько микробных клеток. Заключенные в одну капсулу бактерии представляют собой скопления называемые зоогелями.

    Такое окрашивание прокариот по Граму объясняется специфическим химическим составом и строением их клеточной стенки. Клеточная стенка грамположительных бактерий массивная, толстая (20-100 нм), плотно прилегает к цитоплазмотической мембране, большая часть ее химического состава представлена пептидогликаном (40-90 %), который связан с тейховыми кислотами. Стенка грамположительных микроорганизмов содержит в небольшом количестве полисахариды, липиды, белки. Структурные микрофибриллы пептидогликана сшиты прочно, компактно, поры в нем узкие и поэтому фиолетовый комплекс не вымывается, бактерии окрашиваются в сине-фиолетовый цвет.

    Цитоплазма клетки представляет собой полужидкую массу, занимает основной объем бактерии, содержащий до 90 % воды. Состоит она из гомогенной фракции, называемой цитозолем, включающим структурные элементы – рибосомы, внутрицитоплазмотические мембраны, различного типа образования, нуклеоид. Кроме того в цитоплазме наличествуют растворимые компоненты РНК, вещества субстрата, ферменты, продукты метаболизма.

    Книжная полка

    Гликолиз - процесс расщепления глюкозы без участия кислорода (анаэробный). Молекула, содержащая 6 атомов углерода, расщепляется на 2 трехуглеродные молекулы пировиноградной кислоты - ПВК, 2 молекулы АТФ, воду, 2 молекулы НАД-Н.
    Дыхание - аэробный процесс, процесс полного окисления глюкозы. Происходит последовательное окисление молекул ПВК до СО2 с образованием еще одной молекулы АТФ и четырех акцепторов электронов.
    Электронотранспортная цепь - атомы водорода передаются НАД+ с образованием НАД-Н. Молекула НАД-Н доставляет атомы водорода в дыхательную цепь, превращаясь вновь в НАД+. Электроны атомов водорода транспортируются по цепи, вступают в окислительновосстановительные реакции, при этом отдают энергию на синтез АТФ. В конце цепи образуется молекула воды.
    55% энергии запасается в виде высокоэнергетических связей молекул АТФ. 45% - рассеивается в виде тепла.

    Вид - совокупность особей, обладающих морфологическим и физиологическим сходством, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство, занимающих определенный ареал и обитающих в сходных экологических условиях.
    Критерии вида : морфологический, физиологический, биохимический, генетический, географический, экологический.
    Популяция - группа морфологически сходных особей одного вида, свободно скрещивающихся между собой и занимающих определенное место обитания в ареале вида.
    Наследственность - свойство сохранять и передавать признаки строения, функции от родителей к потомству. Наследуются признаки, записанные в генотипе.
    Изменчивость - свойство изменять и приобретать новые признаки в пределах вида.
    Естественный отбор - главный фактор, определяющий направленность эволюции. Роль отбирающего фактора играют условия окружающей среды.
    В результате движущего естественного отбора преимущественно сохраняются особи с изменениями, а стабилизирующего - со стабильными признаками, соответствующими среде обитания.

    Грегор Мендель - основоположник генетики.
    Генетика - наука о наследственности и изменчивости. Методы исследования, применяющиеся в генетике: генетический, цитогенетический, биохимический, генеалогический, близнецовый.
    Генотип - совокупность всех генов организма.
    Фенотип - совокупность всех внешних и внутренних признаков.
    Разные генотипы могут определять одинаковый фенотип.
    Гибрид - особь, полученная от родителей, различающихся по определенным признакам.
    Разные формы одного и того же гена, определяющие различное проявление одного и того же признака, называют аллелями . Обозначаются буквами, например: А - ген темных волос, а - светлых.
    Признак, который проявляется в потомстве и подавляет проявление другого признака, называют доминантным .
    Признак, который внешне у потомства не проявляется, называют рецессивным .
    Гибридные организмы - организмы, полученные в результате скрещивания разнородных в генетическом отношении родительских форм.
    Изменчивость - ненаследственная (модификационная) и наследственная (генотипическая).
    Пределы модификационной изменчивости признака называют нормой реакции . Фенотип организма определяется взаимодействием генотипа с факторами внешней среды.
    Наследственная изменчивость - комбинативная и мутационная.
    Мутации - внезапно возникающие изменения генов или хромосом. При этом меняется количество или структура ДНК данного организма.
    Различают генные (точечные) и хромосомные мутации. Гэнные мутации связаны с изменениями отдельных генов, хромосомные обусловлены изменением числа или структуры хромосом.
    Генетика - научная основа селекции. Селекция - наука, которая занимается улучшением уже существующих и созданием новых сортов растений и пород животных.
    Основные методы селекции - гибридизация и отбор . Новые методы: получение гетерозиса , полиплоидов , экспериментальный мутагенез . Различают стихийный и методический, массовый и индивидуальный искусственный отбор, близкородственное и неродственное скрещивание, внутривидовую и отдаленную гибридизацию.
    Биотехнология - целенаправленное изменение и использование биологических объектов в пищевой промышленности, медицине, охране природы и т.д. Направления: микробиологическое производство, клеточная инженерия, генная инженерия.

    Фазы митоза:
    Профаза - спирализация хромосом, растворение ядерной оболочки, начинает формироваться веретено деления от одной центриоли к другой.
    Метафаза - хромосомы в плоскости экватора клетки.
    Анафаза - хроматиды хромосом расходятся к полюсам клетки, становясь новыми хромосомами.
    Телофаза - деспирализация хромосом, формирование ядерной оболочки, клеточной перегородки, образование 2-х дочерних клеток.
    В процессе митоза хроматиды равномерно распределяются между дочерними клетками, благодаря чему каждая из них получает такой же набор хромосом, что и в материнской клетке.

    Энергетический обмен
    3 стадии:
    1) Подготовительная (в лизосомах): молекулы веществ распадаются с выделением энергии (тепло).
    2) Бескислородная (в цитоплазме): органические вещества расщепляются до еще более простых, часть выделяющейся энергии идет на синтез АТФ.
    3) Кислородная (в митохондриях): молекулы ПВК окисляются до СО2 и Н2О, освобождающаяся энергия запасается в 36 молекулах АТФ.
    В клетках анаэробов - микроорганизмов, обитающих в бескислородной среде, - протекают только 2 стадии энергетического обмена: подготовительная и бескислородная.

    Пластический обмен
    Для пластического обмена характерны реакции синтеза органических веществ, которые идут с затратами энергии. В биосинтезе белков участвует и ядро, и цитоплазма. В хромосомах ядра хранится информация о последовательности аминокислот в молекуле белков. Эта информация зашифрована при помощи генетического кода.
    Генетический код - последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК, определяющая последовательность расположения аминокислот в молекуле белка.
    Генетический код триплетен (каждой аминокислоте соответствует последовательность трех нуклеотидов), неперекрываем (один и тот же нуклеотид не может входить в состав двух соседних кодовых триплетов), универсален (у всех организмов одни и те же аминокислоты кодируются одними и теми же триплетами).
    Биосинтез белка - сложный процесс, в результате которого происходит реализация генетической информации.
    Транскрипция - информация о структуре белка переписывается с ДНК на иРНК.
    Трансляция - аминокислоты соединяются в определенную последовательность пегттидиыми связями в полипептидную цепь.

    3 основные части: плазматическая мембрана , цитоплазма , ядро .
    Плазматическая мембрана отделяет клетку и ее содержимое от окружающей среды. Состоит из липидов и белковых молекул (внешние, погруженные, пронизывающие). Обеспечивает поступление питательных веществ в клетку и выведение из нее продуктов обмена: диффузия, через поры, фагоцитоз (поступают белки и полисахариды), пиноцитоз (жидкость). Обладает избирательной проницаемостью.
    В клетках растений, грибов, большинства бактерий над плазматической мембраной имеется клеточная оболочка, выполняющая защитную функцию, играющая роль скелета. У растений она состоит из целлюлозы, покрыта полисахаридами, обеспечивающими контакты между клетками одной ткани. У грибов - из хитиноподобного вещества.
    В состав цитоплазмы входят вода, аминокислоты, белки, углеводы, АТФ (аденозинтрифосфорная кислота), неорганические в-ва. В цитоплазме располагаются ядро и органоиды клетки. Цитоплазма пронизана белковыми микротрубочками, образующими цитоскелет клетки, благодаря которому клетка сохраняет постоянную форму.
    Лизосомы - «пищеварительные станции» клетки, расщепляют сложные органические вещества на более простые молекулы.
    Митохондрии - «силовые станции» клетки, синтез АТФ, источник энергии.
    В пластидах (клетки растений) осуществляется синтез органических веществ. Лейкопласты - бесцветные пластиды, накапливают крахмал. Хромопласты - синтез каротиноидов (желтая, оранжевая, красная окраска плодов, цветков). Хлоропласты - зеленые пластиды, содержат хлорофилл. Хромо- и хлоропласты участвуют в фотосинтезе.
    Вакуоли накапливают питательные вещества и продукты распада в вакуольном соке. Постоянные вакуоли - в растительной клетке, до 90% объема. Временные вакуоли - в животной клетке, не более 5% объема клетки.
    ЭПС (эндоплазматическая сеть ) - синтез липидов и углеводов. ЭПС - гладкая и шероховатая (есть рибосомы, они участвуют в синтезе белков).
    Клеточный центр (2 центриоли) участвует в делении клеток, образует веретено деления. Комплекс Гольджи - транспортно-накопительная функция, формирование лизосом, клеточной оболочки.

    В клетках бактерий нет оформленного ядра

    Изучение строения и жизнедеятельности микроорганизмов занимается наука – микробиология.

    Известны хищные бактерии, поедающие представителей других видов прокариот.

    Таким образом внутри клетки возникает новая клетка-спора, окруженная двумя мембранами. Затем между мембранами образуется кортикальный слой или кортекс, состоящий из особых молекул пептидогликана.

    Споры бактерий могут длительное время (десятки, сотни и даже тысячи лет) существовать в покоящемся состоянии.

    Получен ряд мутантов у E. Coli, у которых клеточная перегородка образуется либо в необычном месте, либо на ряду с перегородкой с обычной локализацией формируется добавочная перегородка близко от полюса клетки, так и маленькие клетки (мини-клетки) размером 0,3-0,5мкм. Мини-клетки лишены, как правило, ДНК, так как при делении родительской клетки Нуклеоид не попадает в них. В связи с отсутствием ДНК мини-клетки используются в генетике бактерий для изучения выражения функции генов у внехромосомных факторов наследственности и других вопросов. После посева клеток в свежую питательную среду некоторое время бактерии не размножаются – эту фазу называют начальной стационарной или лаг-фазой. Лаг-фаза переходит в фазу положительного ускорения. В этой фазе начинается деление бактерии. Когда скорость роста клеток всей популяции достигает постоянной величины начинается логарифмическая фаза размножения. Логарифмическая фаза сменяется фазой отрицательного ускорения, затем наступает стационарная фаза. Количество жизнеспособных клеток в этой фазе постоянно. Затем следует фаза отмирания популяции. Влияют: вид культуры бактерии, возрастной состав культуры, состав питательной среды, температура выращивания, аэрация и др.

    Гетеротрофные бактерии усваивают углерод усваивают углерод из органических соединений различной химической природы, легко усваивают вещества, содержащие ненасыщенные связи или атомы углерода с частично окисленными валентностями. В связи с этим наиболее доступными источниками углерода, являются сахара, многоатомные спирты и др. некоторые гетеротрофы наряду с усвоением органического углерода могут усваивать и неорганический углерод.

    Цитоплазматическая мембрана бактерии прилипает к внутренней поверхности клеточной стенки, отделяет ее от цитоплазмы и я является очень важным в функциональном отношении компонентом клетки. В мембране локализованы окислительно-восстановительные ферменты, с системой мембран связаны такие важнейшие функции клетки, как деление клетки, биосинтез ряда компонентов, хемо и фотосинтез и др. Толщина мембраны у большинства клеток составляет 7-10нм. Электрономикороскопическим метолом обнаружено, что она состоит из трех слоев: двух электронно-плотных и промежуточнно-электронно-прозрачного. В состав мембраны входят белки, фосфолипиды, микропротеины, небольшое количество углеводов и некоторых других соединений. Многие белки мембраны клетки являются ферментами, участвующие в процессах дыхания, а также в биосинтезе компонентов клетчатой стенки и капсулы. В составе мембраны также определяются пермеазы, обеспечивающие перенос в клетку растворимых веществ. Мембрана служит астрономическим барьером, она обладает избирательной полупроницаемостью и ответственна за поступление внутрь клетки питательных веществ и отходов из нее продуктов обмена.

    Водительское удостоверение иностранного гражданина в России: действие, использование, обмен Главный документ любого водителя - это права. В России водительское удостоверение (ВУ) - это документ установленного образца в виде […]

  • Прибавка к пенсии в августе: постоянная или разовая Сегодня, когда курс рубля падает все больше, а цены на продукты в России, к сожалению, не склонны уменьшаться, любая помощь от государства может стать заметным подспорьем для того, […]
  • Психологические проблемы несовершеннолетних родителей На сегодняшний день, психологические проблемы несовершеннолетних родителей, развиваются все сильнее. По статистике молодые несовершеннолетние родители отказываются от ребенка в […]
  • Как зарегистрировать заявление в прокуратуру ГЕНЕРАЛЬНАЯ ПРОКУРАТУРА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПРИКАЗ от 27 декабря 2007 г. N 212 О ПОРЯДКЕ УЧЕТА И РАССМОТРЕНИЯ В ОРГАНАХ ПРОКУРАТУРЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СООБЩЕНИЙ О […]

    • 2011-10-09 10:41:29

    Спрашивает Екатерина :

    У меня беременность 12 нед.
    Получила анализ цитологии-
    В препарате из ш/м на фоне эритроц.элементов воспаление, клеточный материал представлен клетками поверхностного и промежуточного слоев эпителия. Встреч. Кл-ки пл.эпителия с укрупненными ядрами. Обнаруж. споры и мицелий др.гр.р.Candida. Отлич.не большие скопления к-к железист.эпителия среди к-к пл.эпителия. В препарате из ц/к на фоне значительного воспалителього процесса,слизи,преобладают к-ки целиндрич.эпителия. Отлич.дегенеративные изменения в клетках железист.эпителия. - Скажите, пожалуйста, это обыкновенная молочница? Или под. этим диагнозом подрозумевается что-то еще?
    Также, в эту же неделю участковый врач сказал, что у меня плохой анализ мочи. Обнаружен белок и бактерии. – Могут ли такие анализы быть из-за молочницы?
    При кольпоскопии врач сказала, что есть эрозия шейки матки и она видит, что в некоторых участках эрозия пыталась зажить, но не получилось. Дисплазии нет. Также, врач увидела несколько папиллом на шм и на стенках влагалища.
    Анализ на ВПЧ подтвердил у меня наличие высокоонкогенных вирусов 16,18,…, но повторюсь, что дисплазии нет. Про паппиломы врач сказала, удалим после родов.
    Что мне делать с впч? Может ли вирус изчезнуть сам по себе? Есть ли в моей ситуации какие-то риски для плода? Нужно ли лечить молочницу?
    Очень жду Вашего ответа.Заранее спасибО!

    Отвечает Колотилкина Татьяна Олеговна :

    Здравствуйте Екатерина. Молочница во время беременности довольно часто встречается и волноваться не стоит, а вот что у Вас плохие показатели мочи -да. Это не из-за молочницы. Во время беременности папилломы никто не удаляет. Во время родов мама может передать вирус плоду, но по поводу этого лучше поставить в известность неонатологов.

    Популярные статьи на тему: у бактерий есть ядро

    Инфекции и аллергия – часто переплетающиеся и потенцирующие друг друга патологические процессы. Ведь нередко маршрут бронхиальной астмы следующий: грипп, бронхит, пневмония, обструктивный синдром, приступы астматического удушья.

    17 апреля 2007 г. в рамках конгресса «Человек и лекарство» состоялся научно-практический симпозиум, посвященный вопросам оптимизации терапии различных аллергических заболеваний у детей, в частности таких распространенных патологий, как атопический...

    Обращаясь к истории развития антибиотикотерапии, необходимо отметить, что создание и внедрение в клиническую практику антибиотиков класса цефалоспоринов явилось, безусловно, одним из важнейших событий медицины. В настоящее время очевидно, что по ряду...

    Кимацеф (цефуроксим) - цефалоспориновый антибиотик ІІ поколения для парентерального введения. Отличительной особенностью и главным преимуществом этого препарата является его широкий спектр антибактериальной активности. Кимацеф гармонично...

    Заболевания органов пищеварения всегда находились в центре внимания врачей по причине своей значительной распространенности. Однако из большого числа болезней данной группы особое социальное и медицинское значение имеет язвенная болезнь желудка и...

    Проблема инфекционных осложнений при лечении обожженных остается одной из актуальнейших в современной комбустиологии. Внедрение ранней некрэктомии с одновременной аутодермопластикой уменьшает сроки лечения и число инфекционных осложнений у пострадавших с.

    Бактерии — самая древняя группа организмов из ныне существующих на Земле. Первые бактерии появились, вероятно, более 3,5 млрд лет назад и на протяжении почти миллиарда лет были единственными живыми существами на нашей планете. Поскольку это были первые представители живой природы, их тело имело примитивное строение.

    Со временем их строение усложнилось, но и поныне бактерии считаются наиболее примитивными одноклеточными организмами. Интересно, что некоторые бактерии и сейчас ещё сохранили примитивные черты своих древних предков. Это наблюдается у бактерий, обитающих в горячих серных источниках и бескислородных илах на дне водоёмов.

    Большинство бактерий бесцветно. Только немногие окрашены в пурпурный или в зелёный цвет. Но колонии многих бактерий имеют яркую окраску, которая обусловливается выделением окрашенного вещества в окружающую среду или пигментированием клеток.

    Первооткрывателем мира бактерий был Антоний Левенгук — голландский естествоиспытатель 17 века, впервые создавший совершенную лупу-микроскоп, увеличивающую предметы в 160-270 раз.

    Бактерии относят к прокариотам и выделяют в отдельное царство — Бактерии.

    Форма тела

    Бактерии — многочисленные и разнообразные организмы. Они различаются по форме.

    Название бактерии Форма бактерии Изображение бактерии
    Кокки Шарообразная
    Бацилла Палочковидная
    Вибрион Изогнутая в виде запятой
    Спирилла Спиралевидная
    Стрептококки Цепочка из кокков
    Стафилококки Грозди кокков
    Диплококки Две круглые бактерии, заключённые в одной слизистой капсуле

    Способы передвижения

    Среди бактерий есть подвижные и неподвижные формы. Подвижные передвигаются за счёт волнообразных сокращений или при помощи жгутиков (скрученные винтообразные нити), которые состоят из особого белка флагеллина. Жгутиков может быть один или несколько. Располагаются они у одних бактерий на одном конце клетки, у других — на двух или по всей поверхности.

    Но движение присуще и многим иным бактериям, у которых жгутики отсутствуют. Так, бактерии, покрытые снаружи слизью, способны к скользящему движению.

    У некоторых лишённых жгутиков водных и почвенных бактерий в цитоплазме имеются газовые вакуоли. В клетке может быть 40-60 вакуолей. Каждая из них заполнена газом (предположительно — азотом). Регулируя количество газа в вакуолях, водные бактерии могут погружаться в толщу воды или подниматься на её поверхность, а почвенные бактерии — передвигаться в капиллярах почвы.

    Место обитания

    В силу простоты организации и неприхотливости бактерии широко распространены в природе. Бактерии обнаружены везде: в капле даже самой чистой родниковой воды, в крупинках почвы, в воздухе, на скалах, в полярных снегах, песках пустынь, на дне океана, в добытой с огромной глубины нефти и даже в воде горячих источников с температурой около 80ºС. Обитают они на растениях, плодах, у различных животных и у человека в кишечнике, ротовой полости, на конечностях, на поверхности тела.

    Бактерии — самые мелкие и самые многочисленные живые существа. Благодаря малым размерам они легко проникают в любые трещины, щели, поры. Очень выносливы и приспособлены к различным условиям существования. Переносят высушивание, сильные холода, нагревание до 90ºС, не теряя при этом жизнеспособность.

    Практически нет места на Земле, где не встречались бы бактерии, но в разных количествах. Условия жизни бактерий разнообразны. Одним из них необходим кислород воздуха, другие в нём не нуждаются и способны жить в бескислородной среде.

    В воздухе: бактерии поднимаются в верхние слои атмосферы до 30 км. и больше.

    Особенно много их в почве. В 1 г. почвы могут содержаться сотни миллионов бактерий.

    В воде: в поверхностных слоях воды открытых водоёмов. Полезные водные бактерии минерализуют органические остатки.

    В живых организмах: болезнетворные бактерии попадают в организм из внешней среды, но лишь в благоприятных условиях вызываю заболевания. Симбиотические живут в органах пищеварения, помогая расщеплять и усваивать пищу, синтезируют витамины.

    Внешнее строение

    Клетка бактерии одета особой плотной оболочкой — клеточной стенкой, которая выполняет защитную и опорную функции, а также придаёт бактерии постоянную, характерную для неё форму. Клеточная стенка бактерии напоминает оболочку растительной клетки. Она проницаема: через неё питательные вещества свободно проходят в клетку, а продукты обмена веществ выходят в окружающую среду. Часто поверх клеточной стенки у бактерий вырабатывается дополнительный защитный слой слизи — капсула. Толщина капсулы может во много раз превышать диаметр самой клетки, но может быть и очень небольшой. Капсула — не обязательная часть клетки, она образуется в зависимости от условий, в которые попадают бактерии. Она предохраняет бактерию от высыхания.

    На поверхности некоторых бактерий имеются длинные жгутики (один, два или много) или короткие тонкие ворсинки. Длина жгутиков может во много раз превышать разметы тела бактерии. С помощью жгутиков и ворсинок бактерии передвигаются.

    Внутреннее строение

    Внутри клетки бактерии находится густая неподвижная цитоплазма. Она имеет слоистое строение, вакуолей нет, поэтому различные белки (ферменты) и запасные питательные вещества размещаются в самом веществе цитоплазмы. Клетки бактерий не имеют ядра. В центральной части их клетки сконцентрировано вещество, несущее наследственную информации. Бактерии, — нуклеиновая кислота — ДНК. Но это вещество не оформлено в ядро.

    Внутренняя организация бактериальной клетки сложна и имеет свои специфические особенности. Цитоплазма отделяется от клеточной стенки цитоплазматической мембраной. В цитоплазме различают основное вещество, или матрикс, рибосомы и небольшое количество мембранных структур, выполняющих самые различные функции (аналоги митохондрий, эндоплазматической сети, аппарата Гольджи). В цитоплазме клеток бактерий часто содержатся гранулы различной формы и размеров. Гранулы могут состоять из соединений, которые служат источником энергии и углерода. В бактериальной клетке встречаются и капельки жира.

    В центральной части клетки локализовано ядерное вещество — ДНК, не отграниченная от цитоплазмы мембраной. Это аналог ядра — нуклеоид. Нуклеоид не обладает мембраной, ядрышком и набором хромосом.

    Способы питания

    У бактерий наблюдаются разные способы питания. Среди них есть автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы — организмы, способные самостоятельно образовывать органические вещества для своего питания.

    Растения нуждаются в азоте, но сами усваивают азот воздуха не могут. Некоторые бактерии соединяют содержащиеся в воздухе молекулы азота с другими молекулами, в результате чего получаются вещества, доступные для растений.

    Эти бактерии поселяются в клетках молодых корней, что приводит к образованию на корнях утолщений, называемых клубеньками. Такие клубеньки образуются на корнях растений семейства бобовых и некоторых других растений.

    Корни дают бактериям углеводы, а бактерии корням — такие содержащие азот вещества, которые могут быть усвоены растением. Их сожительство взаимовыгодно.

    Корни растений выделяют много органических веществ (сахара, аминокислоты и другие), которыми питаются бактерии. Поэтому в слое почвы, окружающем корни, поселяется особенно много бактерий. Эти бактерии превращают отмершие остатки растений в доступные для растения вещества. Этот слой почвы называют ризосферой.

    Существует несколько гипотез о проникновении клубеньковых бактерий в ткани корня:

    • через повреждения эпидермальной и коровой ткани;
    • через корневые волоски;
    • только через молодую клеточную оболочку;
    • благодаря бактериям-спутникам, продуцирующим пектинолитические ферменты;
    • благодаря стимуляции синтеза В-индолилуксусной кислоты из триптофана, всегда имеющегося в корневых выделениях растений.

    Процесс внедрения клубеньковых бактерий в ткань корня состоит из двух фаз:

    • инфицирование корневых волосков;
    • процесс образования клубеньков.

    В большинстве случаев внедрившаяся клетка, активно размножается, образует так называемые инфекционные нити и уже в виде таких нитей перемещается в ткани растения. Клубеньковые бактерии, вышедшие из инфекционной нити, продолжают размножаться в ткани хозяина.

    Наполняющиеся быстро размножающимися клетками клубеньковых бактерий растительные клетки начинают усиленно делиться. Связь молодого клубенька с корнем бобового растения осуществляется благодаря сосудисто-волокнистым пучкам. В период функционирования клубеньки обычно плотные. К моменту проявления оптимальной активности клубеньки приобретают розовую окраску (благодаря пигменту легоглобину). Фиксировать азот способны лишь те бактерии, которые содержат легоглобин.

    Бактерии клубеньков создают десятки и сотни килограммов азотных удобрений на гектаре почвы.

    Обмен веществ

    Бактерии отличаются друг от друга обменом веществ. У одних он идёт при участии кислорода, у других — без его участия.

    Большинство бактерий питается готовыми органическими веществами. Лишь некоторые из них (сине-зелёные, или цианобактерии), способны создавать органические вещества из неорганических. Они сыграли важную роль в накоплении кислорода в атмосфере Земли.

    Бактерии впитывают вещества извне, разрывают их молекулы на части, из этих частей собирают свою оболочку и пополняют своё содержимое (так они растут), а ненужные молекулы выбрасывают наружу. Оболочка и мембрана бактерии позволяет ей впитывать только нужные вещества.

    Если бы оболочка и мембрана бактерии были полностью непроницаемыми, в клетку не попали бы никакие вещества. Если бы они были проницаемыми для всех веществ, содержимое клетки перемешалось бы со средой — раствором, в которой обитает бактерия. Для выживания бактерии необходима оболочка, которая нужные вещества пропускает, а ненужные — нет.

    Бактерия поглощает находящиеся близ неё питательные вещества. Что происходит потом? Если она может самостоятельно передвигаться (двигая жгутик или выталкивая назад слизь), то она перемещается, пока не найдёт необходимые вещества.

    Если она двигаться не может, то ждёт, пока диффузия (способность молекул одного вещества проникать в гущу молекул другого вещества) не принесёт к ней необходимые молекулы.

    Бактерии в совокупности с другими группами микроорганизмов выполняют огромную химическую работу. Превращая различные соединения, они получают необходимую для их жизнедеятельности энергию и питательные вещества. Процессы обмена веществ, способы добывания энергии и потребности в материалах для построения веществ своего тела у бактерий разнообразны.

    Другие бактерии все потребности в углероде, необходимом для синтеза органических веществ тела, удовлетворяют за счёт неорганических соединений. Они называются автотрофами. Автотрофные бактерии способны синтезировать органические вещества из неорганических. Среди них различают:

    Хемосинтез

    Использование лучистой энергии — важнейший, но не единственный путь создания органического вещества из углекислого газа и воды. Известны бактерии, которые в качестве источника энергии для такого синтеза используют не солнечный свет, а энергию химических связей, происходящих в клетках организмов при окислении некоторых неорганических соединений — сероводорода, серы, аммиака, водорода, азотной кислоты, закисных соединений железа и марганца. Образованное с использованием этой химической энергии органическое вещество они используют для построения клеток своего тела. Поэтому такой процесс называют хемосинтезом.

    Важнейшую группу хемосинтезирующих микроорганизмов составляют нитрифицирующие бактерии. Эти бактерии живут в почве и осуществляют окисление аммиака, образовавшегося при гниении органических остатков, до азотной кислоты. Последняя, реагирует с минеральными соединениями почвы, превращаются в соли азотной кислоты. Этот процесс проходит в две фазы.

    Железобактерии превращают закисное железо в окисное. Образованная гидроокись железа оседает и образует так называемую болотную железную руду.

    Некоторые микроорганизмы существуют за счёт окисления молекулярного водорода, обеспечивая тем самым автотрофный способ питания.

    Характерной особенностью водородных бактерий является способность переключаться на гетеротрофный образ жизни при обеспечении их органическими соединениями и отсутствии водорода.

    Таким образом, хемоавтотрофы являются типичными автотрофами, так как самостоятельно синтезируют из неорганических веществ необходимые органические соединения, а не берут их в готовом виде от других организмов, как гетеротрофы. От фототрофных растений хемоавтотрофные бактерии отличаются полной независимостью от света как источника энергии.

    Бактериальный фотосинтез

    Некоторые пигментосодержащие серобактерии (пурпурные, зелёные), содержащие специфические пигменты — бактериохлорофиллы, способны поглощать солнечную энергию, с помощью которой сероводород в их организмах расщепляется и отдаёт атомы водорода для восстановления соответствующих соединений. Этот процесс имеет много общего с фотосинтезом и отличается только тем, что у пурпурных и зелёных бактерий донором водорода является сероводород (изредка — карбоновые кислоты), а у зелёных растений — вода. У тех и других отщепление и перенесение водорода осуществляется благодаря энергии поглощённых солнечных лучей.

    Такой бактериальный фотосинтез, который происходит без выделения кислорода, называется фоторедукцией. Фоторедукция углекислого газа связана с перенесением водорода не от воды, а от сероводорода:

    6СО 2 +12Н 2 S+hv → С6Н 12 О 6 +12S=6Н 2 О

    Биологическое значение хемосинтеза и бактериального фотосинтеза в масштабах планеты относительно невелико. Только хемосинтезирующие бактерии играют существенную роль в процессе круговорота серы в природе. Поглощаясь зелёными растениями в форме солей серной кислоты, сера восстанавливается и входит в состав белковых молекул. Далее при разрушении отмерших растительных и животных остатков гнилостными бактериями сера выделяется в виде сероводорода, который окисляется серобактериями до свободной серы (или серной кислоты), образующий в почве доступные для растения сульфиты. Хемо- и фотоавтотрофные бактерии имеют существенное значение в круговороте азота и серы.

    Спорообразование

    Внутри бактериальной клетки образуются споры. В процессе спорообразования бактериальная клетка претерпевает ряд биохимических процессов. В ней уменьшается количество свободной воды, снижается ферментативная активность. Это обеспечивает устойчивость спор к неблагоприятным условиям внешней среды (высокой температуре, высокой концентрации солей, высушиванию и др.). Спорообразование свойственно только небольшой группе бактерий.

    Споры — не обязательная стадия жизненного цикла бактерий. Спорообразование начинается лишь при недостатке питательных веществ или накоплении продуктов обмена. Бактерии в виде спор могут длительное время находиться в состоянии покоя. Споры бактерий выдерживают продолжительное кипячение и очень длительное проммораживание. При наступлении благоприятных условий спора прорастает и становится жизнеспособной. Спора бактерий — это приспособление к выживанию в неблагоприятных условиях.

    Размножение

    Размножаются бактерии делением одной клетки на две. Достигнув определённого размера, бактерия делится на две одинаковые бактерии. Затем каждая из них начинает питаться, растёт, делится и так далее.

    После удлинения клетки постепенно образуется поперечная перегородка, а затем дочерние клетки расходятся; у многих бактерий в определённых условиях клетки после деления остаются связанными в характерные группы. При этом в зависимости от направления плоскости деления и числа делений возникают разные формы. Размножение почкованием встречается у бактерий как исключение.

    При благоприятных условиях деление клеток у многих бактерий происходит через каждые 20-30 минут. При таком быстром размножении потомство одной бактерии за 5 суток способно образовать массу, которой можно заполнить все моря и океаны. Простой подсчёт показывает, что за сутки может образоваться 72 поколения (720 000 000 000 000 000 000 клеток). Если перевести в вес — 4720 тонн. Однако в природе этого не происходит, так как большинство бактерий быстро погибают под действием солнечного света, при высушивании, недостатке пищи, нагревании до 65-100ºС, в результате борьбы между видами и т.д.

    Бактерия (1), поглотившая достаточно пищи, увеличивается в размерах (2) и начинает готовиться к размножению (делению клетки). Её ДНК (у бактерии молекула ДНК замкнута в кольцо) удваивается (бактерия производит копию этой молекулы). Обе молекулы ДНК (3,4) оказываются, прикреплены к стенке бактерии и при удлинении бактерии расходятся в стороны (5,6). Сначала делится нуклеотид, затем цитоплазма.

    После расхождения двух молекул ДНК на бактерии появляется перетяжка, которая постепенно разделяет тело бактерии на две части, в каждой из которых есть молекула ДНК (7).

    Бывает (у сенной палочки), две бактерии слипаются, и между ними образуется перемычка (1,2).

    По перемычке ДНК из одной бактерии переправляется в другую (3). Оказавшись в одной бактерии, молекулы ДНК сплетаются, слипаются в некоторых местах (4), после чего обмениваются участками (5).

    Роль бактерий в природе

    Круговорот

    Бактерии — важнейшее звено общего круговорота веществ в природе. Растения создают сложные органические вещества из углекислого газа, воды и минеральных солей почвы. Эти вещества возвращаются в почву с отмершими грибами, растениями и трупами животных. Бактерии разлагают сложные вещества на простые, которые снова используют растения.

    Бактерии разрушают сложные органические вещества отмерших растений и трупов животных, выделения живых организмов и разные отбросы. Питаясь этими органическими веществами, сапрофитные бактерии гниения превращают их в перегной. Это своеобразные санитары нашей планеты. Таким образом, бактерии активно участвуют в круговороте веществ в природе.

    Почвообразование

    Поскольку бактерии распространены практически повсеместно и встречаются в огромном количестве, они во многом определяют различные процессы, происходящие в природе. Осенью опадают листья деревьев и кустарников, отмирают надземные побеги трав, опадают старые ветки, время от времени падают стволы старых деревьев. Всё это постепенно превращается в перегной. В 1 см 3 . поверхностного слоя лесной почвы содержатся сотни миллионов сапрофитных почвенных бактерий нескольких видов. Эти бактерии превращают перегной в различные минеральные вещества, которые могут быть поглощены из почвы корнями растений.

    Некоторые почвенные бактерии способны поглощать азот из воздуха, используя его в процессах жизнедеятельности. Эти азотофиксирующие бактерии живут самостоятельно или поселяются в корнях бобовых растений. Проникнув в корни бобовых, эти бактерии вызывают разрастание клеток корней и образование на них клубеньков.

    Эти бактерии выделяют азотные соединения, которые используют растения. От растений бактерии получают углеводы и минеральные соли. Таким образом, между бобовым растением и клубеньковыми бактериями существует тесная связь, полезная как одному, так и другому организму. Это явление носит название симбиоза.

    Благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями бобовые растения обогащают почву азотом, способствуя повышению урожая.

    Распространение в природе

    Микроорганизмы распространены повсеместно. Исключение составляют лишь кратеры действующих вулканов и небольшие площадки в эпицентрах взорванных атомных бомб. Ни низкие температуры Антарктики, ни кипящие струи гейзеров, ни насыщенные растворы солей в соляных бассейнах, ни сильная инсоляция горных вершин, ни жёсткое облучение атомных реакторов не мешают существованию и развитию микрофлоры. Все живые существа постоянно взаимодействуют с микроорганизмами, являясь часто не только их хранилищами, но и распространителями. Микроорганизмы — аборигены нашей планеты, активно осваивающие самые невероятные природные субстраты.

    Микрофлора почвы

    Количество бактерий в почве чрезвычайно велико — сотни миллионов и миллиардов особей в 1 грамме. В почве их значительно больше, чем в воде и воздухе. Общее количество бактерий в почвах меняется. Количество бактерий зависит от типа почв, их состояния, глубины расположения слоёв.

    На поверхности почвенных частиц микроорганизмы располагаются небольшими микроколониями (по 20-100 клеток в каждой). Часто они развиваются в толщах сгустков органического вещества, на живых и отмирающих корнях растений, в тонких капиллярах и внутри комочков.

    Микрофлора почвы очень разнообразна. Здесь встречаются разные физиологические группы бактерий: бактерии гниения, нитрифицирующие, азотфиксирующие, серобактерии и др. среди них есть аэробы и анаэробы, споровые и не споровые формы. Микрофлора — один из факторов образования почв.

    Областью развития микроорганизмов в почве является зона, примыкающая к корням живых растений. Её называют ризосферой, а совокупность микроорганизмов, содержащихся в ней, — ризосферной микрофлорой.

    Микрофлора водоёмов

    Вода — природная среда, где в большом количестве развиваются микроорганизмы. Основная масса их попадает в воду из почвы. Фактор, определяющий количество бактерий в воде, наличие в ней питательных веществ. Наиболее чистыми являются воды артезианских скважин и родниковые. Очень богаты бактериями открытые водоёмы, реки. Наибольшее количество бактерий находится в поверхностных слоях воды, ближе к берегу. При удалении от берега и увеличении глубины количество бактерий уменьшается.

    Чистая вода содержит 100-200 бактерий в 1 мл., а загрязнённая — 100-300 тыс. и более. Много бактерий в донном иле, особенно в поверхностном слое, где бактерии образуют плёнку. В этой плёнке много серо- и железобактерий, которые окисляют сероводород до серной кислоты и тем самым предотвращают замор рыбы. В иле больше спороносных форм, в то время как в воде преобладают неспороносные.

    По видовому составу микрофлора воды сходна с микрофлорой почвы, но встречаются и специфические формы. Разрушая различные отбросы, попавшие в воду, микроорганизмы постепенно осуществляют так называемое биологическое очищение воды.

    Микрофлора воздуха

    Микрофлора воздуха менее многочисленна, чем микрофлора почвы и воды. Бактерии поднимаются в воздух с пылью, некоторое время могут находиться там, а затем оседают на поверхность земли и гибнут от недостатка питания или под действием ультрафиолетовых лучей. Количество микроорганизмов в воздухе зависит от географической зоны, местности, времени года, загрязнённостью пылью и др. каждая пылинка является носителем микроорганизмов. Больше всего бактерий в воздухе над промышленными предприятиями. Воздух сельской местности чище. Наиболее чистый воздух над лесами, горами, снежными пространствами. Верхние слои воздуха содержат меньше микробов. В микрофлоре воздуха много пигментированных и спороносных бактерий, которые более устойчивы, чем другие, к ультрафиолетовым лучам.

    Микрофлора организма человека

    Тело человека, даже полностью здорового, всегда является носителем микрофлоры. При соприкосновении тела человека с воздухом и почвой на одежде и коже оседают разнообразные микроорганизмы, в том числе и патогенные (палочки столбняка, газовой гангрены и др.). Наиболее часто загрязняются открытые части человеческого тела. На руках обнаруживают кишечные палочки, стафилококки. В ротовой полости насчитывают свыше 100 видов микробов. Рот с его температурой, влажностью, питательными остатками — прекрасная среда для развития микроорганизмов.

    Желудок имеет кислую реакцию, поэтому основная масса микроорганизмов в нём гибнет. Начиная с тонкого кишечника реакция становится щелочной, т.е. благоприятной для микробов. В толстых кишках микрофлора очень разнообразна. Каждый взрослый человек выделяет ежедневно с экскрементами около 18 млрд. бактерий, т.е. больше особей, чем людей на земном шаре.

    Внутренние органы, не соединяющиеся с внешней средой (мозг, сердце, печень, мочевой пузырь и др.), обычно свободны от микробов. В эти органы микробы попадают только во время болезни.

    Бактерии в круговороте веществ

    Микроорганизмы вообще и бактерии в частности играют большую роль в биологически важных круговоротах веществ на Земле, осуществляя химические превращения, совершенно недоступные ни растениям, ни животным. Различные этапы круговорота элементов осуществляются организмами разного типа. Существование каждой отдельной группы организмов зависит от химического превращения элементов, осуществляемого другими группами.

    Круговорот азота

    Циклическое превращение азотистых соединений играет первостепенную роль в снабжении необходимыми формами азота различных по пищевым потребностям организмов биосферы. Свыше 90% общей фиксации азота обусловлено метаболической активностью определённых бактерий.

    Круговорот углерода

    Биологическое превращение органического углерода в углекислый газ, сопровождающееся восстановлением молекулярного кислорода, требует совместной метаболической активности разнообразных микроорганизмов. Многие аэробные бактерии осуществляют полное окисление органических веществ. В аэробных условиях органические соединения первоначально расщепляются путём сбраживания, а органические конечные продукты брожения окисляются далее в результате анаэробного дыхания, если имеются неорганические акцепторы водорода (нитрат, сульфат или СО 2).

    Круговорот серы

    Для живых организмов сера доступна в основном в форме растворимых сульфатов или восстановленных органических соединений серы.

    Круговорот железа

    В некоторых водоёмах с пресной водой содержатся в высоких концентрациях восстановленные соли железа. В таких местах развивается специфическая бактериальная микрофлора — железобактерии, окисляющие восстановленное железо. Они участвуют в образовании болотных железных руд и водных источников, богатых солями железа.

    Бактерии являются самыми древними организмами, появившимися около 3,5 млрд. лет назад в архее. Около 2,5 млрд. лет они доминировали на Земле, формируя биосферу, участвовали в образовании кислородной атмосферы.

    Бактерии являются одними из наиболее просто устроенных живых организмов (кроме вирусов). Полагают, что они - первые организмы, появившиеся на Земле.