РАЗНООБРАЗИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ.

Все известные на Земле организмы классифицируются различными способами. Схема, которой придерживаемся мы, приведена на рис. 2.1 .

Система классификации основных групп организмов

Система классификации основных групп организмов

Клетки прокариот не имеют оформленного ядра. Их ДНК находится прямо в цитоплазме и не окружена ядерной мембраной. У эукариот имеется настоящее ядро, т.е. у них генетический материал окружен ядерной оболочкой. Прокариоты отличаются от эукариот и по целому ряду других признаков.

Бактерии.

Бактерии это мельчайшие организмы, обладающие клеточным строением. Диаметр бактериальной клетки в среднем составляет 1 мкм. Размеры клеток варьируют в пределах от 0,1 до 10 мкм. Бактерии - одноклеточные организмы; их можно разглядеть только под микроскопом. Поэтому их называют микробами или микроорганизмами. Хотя каждая бактериальная клетка очень мала, тем не мене общая масса бактерий, обитающих на Земле превышает массу всех других живых организмов взятых вместе.

Бактерии освоили самые разнообразные среды обитания: они живут в почве, воздухе на внешних покровах животных и растений, внутри организмов. Их можно обнаружить даже в горячих источниках, где они живут при температуре около 60 °С и выше. По типу получения энергии бактерии могут быть как фототрофы, так и хемотрофы. По источнику углерода автотрофными и гетеротрофными.

Жизнедеятельность микроорганизмов имеет чрезвычайно важное значение для всех остальных живых существ, та как они (и грибы тоже) разрушают мертвое органические вещества и участвуют в круговороте биогенных элементов в природе. К тому же бактерии приобретают все большее значение в жизни людей, так как они используются для получения многих необходимых продуктов. Строение типичной бактериальной клетки показано на рис.

Обобщенная схема строения бактериальной клетки.

Обобщенная схема строения бактериальной клетки.

Клеточная стенка придает клетке определенную форму и жесткость. По строению клеточной стенки бактерий можно разделить на две группы. Одни окрашиваются по Граму, поэтому их называют грамположительны- ми, а другие обесцвечиваются при отмывке красителя и поэтому их называют неотрицательными. Капсула - дополнительная защита для клетки.

Плазматическая мембрана отделяет клеточное содержимое от внешней среды, регулирует обмен между клеткой и средой. Плазматическая мембрана обладает избирательной проницаемостью; одни вещества она пропускает, а другие нет. В плазматической мембране наиболее ярко выражена трехслойность (темный, светлый и темный слои) белок - липид лнпид - белок, причем липиды направлены своей головой в сторону белка (рис.).

Жгутики обеспечивают подвижность бактерии. Их бывает один или несколько. Они вращаются как бы ввинчиваясь в среду

Пилии, или фибрин служат для прикрепления клеток друг к другу или к какой-либо поверхности.

Строение мембраны

Строение мембраны

Мезосомы - складчатые мембранные структуры, образованные из плазматической мембраны на поверхности которых находятся ферменты, участвующие в процессах дыхания.

Фотосинтезирующие мембраны - фотосинтезирующие пигменты. Генетический материал - ДНК бактерий представлена одиночными кольцевыми молекулами

Рибосомы осуществляют синтез белка. Цитоплазма - ферменты, гликоген, белки, жиры, вода и т.д. Форма клетки является одним из важнейших систематических признаков. Четыре основных типа клеток следующие (рис ).

Формы бактериальных клеток

 Формы бактериальных клеток

Рост и размножение.

Достигнув определенного возраста, бактерии переходят к бесполому размножению, т.е. начинают делиться с образованием двух дочерних клеток. Из самых быстро растущих бактерий деление происходит через каждые 20 минут. У бактерий наблюдается и "половое" размножение. Этот процесс, в самом деле, называется генетической рекомбинацией, Часть ДНК клеток-донора переносится в клетку-реципиент, ДНК которой генетически отличается от ДНК донора.

В заключении следует сказать, что половое размножение (в любой форме) довольно редкое событие у бактерий. Но поскольку число бактерий в каждой колонии огромно, половое размножение наблюдается сравнительно часто. Такое размножение более примитивно, чем у эукариот; полный обмен геномами происходит только при конъюгации, что действительно встречается лишь изредка. Половое размножение бактерий имеет особое значение потому, что именно таким путем передается устойчивость к антибиотикам и дезинфицирующим средствам.

Питание.

По типу питания бактерии делятся на сапр офитов, симбио- тов и паразитов. Симбиотами называют любую форму тесной связи между двумя организмами. Примером могут служить бактерии Rhizobium, способные фиксировать азот и живущие в клубеньках бобовых растений. Паразитами называют организмы, которые живут только в живых клетках за счет хозяина (внутри или на нем) Сапрофиты - это организмы, которые извлекают питательные вещества из мертвого или разложившегося органического материала. Сапрофиты выделяют ферменты в органическое вещество, так что переваривание происходит вне организма, Образующиеся при этом растворимые продукты всасываются и усваиваются (ассимилируются) уже внутри тела сапрофита. Сапрофитные бактерии и грибы составляют группу редуцентов. Они необходимы для разложения органических веществ и круговорота биоэлементов в природе.

Бактерии полезные для человека - почвообразование (распад и образование гумуса), очистка сточных вод, промышленные процессы брожения, антибиотики, биологическая борьба с насекомыми.

Бактерии вредные для человека. Бактерии могут быть вредны для человека в двух случаях. Во-первых, если не принять особых мер, сапрофитные бактерии портят пищевые продукты. Во-вторых, бактерии могут быть возбудителями болезней. Некоторые наиболее известные бактериальные заболевания человека: туберкулез, тиф, столбняк, холера.

Бактерии как многоклеточные организмы. До сих пор считалось, что бактерии - это примитивные одноклеточные микроорганизмы. Однако накапливающиеся факты указывают на то, что бактерии образуют сложные сообщества, совместно охотятся на свои жертвы и секретируют специальные химические соединения, служащие указателями для направленного перемещения многих тысяч особей. Большинство, а возможно практически все бактерии ведут жизнь многоклеточных существ.

Многоклеточная организация не только повышает эффективность поглощения света, но дает и другие преимущества. Обитатель пресных стоячих водоемов Anabaena - одна из наиболее хорошо изученных фото- синтезирующих бактерий, Anabaena способна и к фотосинтезу и к фиксации азота. Эти два биохимических процесса не могут происходить вместе в одной клетке, так как образующийся в ходе фотосинтеза кислород инакти- вирует нитрогеназу - фермент, необходимый для фиксации азота. При избытке содержащих азот соединений в клетках Anabaena происходит только фотосинтез. Однако когда азота не хватает, появляются специализированные клетки, называемые гетероцисгами. В гетероцистах нет хлорофилла, но они синтезируют нитрогеназу с помощью, которой атмосферный азот превращается в усвояемую форму. Еще более впечатлительные примеры многоклеточного поведения можно обнаружить у миксомицетов - наиболее морфологически сложных бактерий. Так Myxococcus xanthus выработали особый метод захвата жертв. Колония из миллиона клеток окружает подходящую жертву и захватывает ее в "карманы'1 на поверхности колонии, В этих карманах эффекгивно удерживается и пищеварительные ферменты и содержимое разрушенных жертв.

Итак, представление о бактериях как о существах, способных воспринимать внешние сигналы, обрабатывать эту информацию и осмысленно реагировать на нее, обрело почву в последние два десятилетия, когда исследователи стали больше изучать поведение бактерий .

Систематика бактерий. Определение и классификация большинства многоклеточных животных и растений основаны почти исключительно на морфологических признаках. Простейшие также различаются морфологически. В настоящее время все порядки бактерий разделяются исключительно по морфологическим признакам. Одна из трудностей их определения состоит в том, что как культурные, так и морфологические признаки могут у них значительно варьировать в зависимости от условий окружающей среды . Специалист по систематике бактерий, как правило, пытается дополнить прямые наблюдения тестами на биохимическую и физиологическую активность, сходстве ДНК, флуорисцировании антител. Проблемы, связанные с определением рода и вида у бактерий слишком сложны и здесь не рассматриваются.



Похожие статьи:

Нашли неточность, аошибку в тексте?

Выделите текст и нажмите
Ctrl + Enter и напишите вашу версию текста.
Спасибо.

Мы бесплатно разместим статьи, тексты, книги, публикации

ekologiyastati.ru@gmail.com