Эукариотам – зелёные растения, грибы, слизевики и животные




НазваниеЭукариотам – зелёные растения, грибы, слизевики и животные
Дата публикации17.10.2016
Размер9,76 Kb.
ТипДокументы
Два уровня клеточной организации: прокариоты и эукариоты

Все известные одноклеточные и многоклеточные организмы делятся на две большие группы – прокариоты и эукариоты.

Из всех известных клеток прокариотическая клетка самая простая, и, судя по данным палеонтологической летописи, это, вероятно, первая клетка, возникшая 3 – 3,5 млрд. лет назад.

К прокариотам относятся бактерии и сине-зелёные водоросли, к эукариотам – зелёные растения, грибы, слизевики и животные.

Первые эукариоты появились более 3 млрд. лет назад – в самом конце докембрия. Они, по-видимому, произошли от прокариот.

^ Клетки прокариот не имеют оформленного ядра. Генетический материал (ДНК) прокариот находится прямо в цитоплазме и не окружён ядерной мембраной.

У эукариот имеется настоящее ядро, т.е. у них генетический материал окружён двойной мембраной (ядерной оболочкой) и образует вполне определённую клеточную структуру.

Существует ещё необычная группа организмов, не имеющая клеточного строения. Это – вирусы. Но даже вирусы не могут размножаться вне клетки.
^ Строение, жизнедеятельность и общие признаки прокариот

Строение бактерий

У бактерий живая часть клетки, ограниченная снаружи плазматической мембраной, покрыта жёсткой клеточной стенкой и желеобразной слизистой капсулой, или футляром.

Состав этой стенки, определяющий инфекционность некоторых
патогенных организмов, у разных прокариот различен. Стенка бактериальной клетки содержит липиды, углеводы и комплексы, образованные аминокислотами и аминосахарами. Как и у растений, клеточная стенка бактерий препятствует осмотическому набуханию и разрыву клеток. Вода, другие малые молекулы и ионы легко проникают через крошечные поры в клеточной стенке, но через них не проходят крупные молекулы белков и нуклеиновых кислот.

На клеточной поверхности многих бактерий имеются жгутики, благодаря которым клетки перемещаются в жидкой среде. Некоторые бактерии покрыты ворсинками, не имеющими отношения к движению. Часть из них определяет антигенные свойства, другие служат для прикрепления к субстрату, для транспорта продуктов обмена веществ, для передачи ДНК из клетки в клетку при половом процессе у бактерий (конъюгации). Такие выросты у бактерий называют пили. Внутреннее пространство прокариотической клетки занимает цитоплазма. В ней отсутствуют обычные для эукариотической клетки органоиды мембранной природы (митохондрии, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, пероксисомы).



Внутреннее пространство прокариотической клетки занимает цитоплазма. В ней отсутствуют обычные для эукариотической клетки органоиды мембранной природы (митохондрии, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, пероксисомы).

В цитоплазме прокариотических клеток содержатся немембранные рибосомы. Они образованы двумя субъединицами, как и у эукариот, и выполняют ту же функцию – синтез белка.

Ядерный аппарат прокариотической клетки не имеет ядерной оболочки и представлен гигантской кольцевой молекулой ДНК, называемой бактериальной хромосомой или нуклеоидом. Нуклеоид располагается в клетке вблизи цитоплазматической мембраны и прикреплён к ней.

Предположительно, это играет важную роль в расхождении хромосом при делении клетки.
^ Питание бактерий

По способу питания бактерии делят на автотрофов и гетеротрофов. Автотрофы могут использовать в качестве источника энергии свет (фотоавтотрофы) или химическую энергию окисления неорганических веществ в процессе дыхания (хемоавтотрофы).

У сине-зелёных водорослей и у некоторых бактерий имеются слоистые мембраны, участвующие в фотосинтезе и образующиеся в результате впячиваний плазматической мембраны. У бактерий фотосинтезирующим пигментом служит бактериохлорофилл, у сине-зелёных водорослей – хлорофилл а и синий пигмент фикоцианин.

^ Гетеротрофы могут быть:

сапрофитами,

симбионтами,

паразитами.

Сапрофиты извлекают питательные вещества их мёртвого и разлагающегося органического материала. Переваривание происходит у них вне организма, т.к. они секретируют ферменты в органическое вещество.

Симбиоз – это любая форма тесной взаимосвязи между живыми организмами. Бактерия – симбионт Rhizobium, живущая в корневых клубеньках бобовых растений, способна фиксировать азот воздуха.

Бактерия-паразит – это организм, живущий внутри другого организма – хозяина или на нём. Хозяин обеспечивает паразита пищей и убежищем. Паразит, как правило, наносит вред хозяину.
^ Размножение бактерий

Размножаются бактерии бесполым путём - простым делением с образованием двух дочерних клеток. У самых быстрорастущих клеток деление происходит каждые 20 минут.

Находящаяся в ядерной области ДНК, прикреплена к мезосоме – структуре, образованной плазматической мембраной. Деление бактериальной клетки начинается с мезосомы, затем две половинки мезосомы расходятся, увлекая за собой ДНК, которая также делится на две части, из которых впоследствии образуются ядерные области (нуклеоиды) двух дочерних клеток.
^ Сине-зелёные водоросли (цианеи, цианобактерии)


Цианобактерии (от греч. kyanos - синий) группа фототрофных прокариотических организмов, которые чаще называют сине-зелёными водорослями. Встречаются одноклеточные и многоклеточные (нитчатые) микроскопические формы, но чаще образуют крупные скопления, в виде корок и кустиков высотой до 20 см (в тропических морях).

Растут в самых разнообразных условиях в воде и на суше. Сине-зелёные водоросли входят в состав
планктона и бентоса пресных вод и морей, живут на поверхности почвы, в горячих источниках с температурой до 80*С, а ряд видов обитает в известковом субстрате.

Сине-зелёные водоросли сходны с бактериями по строению клеток, присутствию общих специфических соединений (например, муреина в клеточных стенках), по организации ядерного аппарата и по генетическим свойствам. На этом основании их относят к прокариотам.

С другой стороны, цианеи, подобно высшим растениям и водорослям, содержат хлорофилл а, каротиноиды и особые пигменты фикобилипротеиды, которые обнаружены ещё только у красных водорослей.

Помимо этого, они осуществляют фотосинтез с выделением молекулярного кислорода. Нередко сине-зелёные водоросли вызывают «цветение» воды в водохранилищах. Клеточная стенка у сине-зелёных водорослей такая же, как у эукариотических клеток, т.к. содержит некоторое количество целлюлозы.

У многих видов обнаружена способность к азотфиксации. Размножаются цианеи делением, спорами или фрагментами нитей.
^ Сравнение основных черт различия прокариотической клетки и эукариотической


Характеристика

Прокариоты

Эукариоты

1.Размеры клеток

Диаметр в среднем составляет 0,5 – 5 мкм

Диаметр обычно до 40 мкм; объём клетки в 1000 – 10000 раз больше, чем у прокариот

2.Форма

Одноклеточные или нитчатые

Одноклеточные, нитчатые или многоклеточные

3.Генетический материал

Кольцевая ДНК находится в цитоплазме и ничем не защищена. Нет истинного ядра или хромосом. Нет ядрышка.

Линейные молекулы ДНК связаны с белками и РНК и образуют хромосомы внутри ядра. Внутри ядра находится ядрышко.

4.Место синтеза белка

Синтез белка происходит на очень мелких рибосомах. Эндоплазматической сети нет.

Синтез происходит на более крупных рибосомах, которые могут быть прикреплены к эндоплазматической сети.

5. Органеллы

Органелл мало. Ни одна из них не имеет двойной мембраны (оболочки). Внутренние мембраны встречаются редко, а если они есть, то на них обычно протекают процессы дыхания и фотосинтеза.

Органелл много. Некоторые из них окружены двойной мембраной, например, ядро, митохондрии, хлоропласты.

Большое число органелл ограничено одинарной мембраной, например, аппарат Гольджи, лизосомы, вакуоли, эндоплазматическая сеть, микротельца и др.

6. Клеточные стенки

Жёсткие, содержат полисахариды и аминокислоты. Основной упрочняющий компонент – муреин.

У зелёных растений и грибов клеточные стенки жёсткие и содержат полисахариды. Основной упрочняющий компонент клеточной стенки растений – целлюлоза, у грибов – хитин.

7. Жгутики

Простые, микротрубочки отсутствуют. Не окружены плазматической мембраной.

Сложные, с расположением трубочек типа 9 + 2. Располагаются внутри клетки (окружены плазматической мембраной).

8. Дыхание

У бактерий происходит в мезосомах, у сине-зелёных - в плазматических мембранах.

Аэробное дыхание происходит в митохондриях.

9. Фотосинтез

Хлоропластов нет. Происходит в мембранах, не имеющих специфической упаковки.

В хлоропластах, содержащих специальные мембраны, которые обычно уложены в ламеллы или граны.

10. Фиксация азота

Некоторые обладают этой способностью.

Ни один организм не способен к фиксации азота.

11. Вакуоли

Отсутствуют

Имеются (особенно много у растений)

12. Деление

Простое

Митоз (образование веретена деления из микротрубочек)


^ Экологическая роль прокариот, их значение в биоценозах, в промышленности, в жизни человека
Микроорганизмы имеют большое значение для человека: во-первых, потому, что они играют важную роль в биосфере, и, во-вторых, потому, что их можно специально использовать в нужных целях самыми разными способами.

Две важнейшие экологические функции бактерий – фиксация азота и минерализация органических остатков.Бактерии с глубокой древности используются в производстве.

Применяются в производстве сыров, других кисломолочных продуктов, уксуса.

При получении уксуса бактерии рода Acetobacter окисляют этиловый спирт, содержащийся в сидре (яблочном вине) или других жидкостях, до уксусной кислоты.

При квашении капусты анаэробные бактерии сбраживают содержащиеся в листьях этого растения сахара до молочной кислоты, уксусной кислоты и различных спиртов.

Применяются для выщелачивания бедных руд, т.е. переведения из них в раствор ценных металлов, в первую очередь, меди и урана.

Служат для превращения отходов, например, сточных вод, в менее опасные или даже полезные продукты.

Используются в целлюлозно-бумажной промышленности.

Используются в мочке льна, т.е. в отделение его прядильных волокон от других частей растения.

Используются в производстве антибиотиков (например, стрептомицина).

^ Болезнетворные бактерии

Хотя бактерии были открыты А. Левенгуком в конце 17 века, ещё долгое время считалось, что они способны самозарождаться в гниющих остатках. Это мешало пониманию связи прокариот с возникновением и распространением болезней, препятствуя одновременно разработке лечебных и профилактических мероприятий.

 

^ Л. Пастер первым установил, что бактерии происходят только от других живых бактерий и могут вызывать определённые заболевания.

В 1860 году Л. Пастер серией экспериментов окончательно опроверг теорию самопроизвольного зарождения, доказав правоту теории биогенеза.

 

Наполнив колбы бульоном, Пастер нагрел их, как это не раз делали сторонники теории биогенеза; но, в отличие от предшественников, он снабдил колбы длинными и изогнутыми шейками, напоминающими по форме лебединую шею.

Суть нововведения заключалась в том, что воздух легко попадал в колбы, но частицы пыли, несущие микробов, оседали на стенках шеек колб и бульона не достигали.

Дальнейший прогресс в области микробиологии и бактериологии связан с развитием иммунологии, основы которой заложил Л. Пастер, и с открытием в 1928 году А. Флемингом пенициллина.

Некоторые патогены могут быть облигатными паразитами, т.е. они способны жить только в теле организма-хозяина. При попадании во внешнюю среду они быстро погибают. Такая особенность ярко выражена у риккетсий, вызывающих сыпной тиф, пятнистую лихорадку Скалистых гор и др.

Другие виды патогенов могут жить независимо от каких-либо хозяев, но в особых условиях становятся паразитами. Например, почвенная бактерия Pseudomonas aeruginosa, способна иногда инфицировать раны или просто заражать людей с ослабленным здоровьем.
Часто патогены живут в организме хозяев, не причиняя им вреда.

Симптомы заражения бактериями часто объясняют действиями токсичных веществ, вырабатываемых этими микроорганизмами. Их подразделяют на две группы. Экзотоксины выделяются из бактериальной клетки, например, при дифтерии, столбняке, скарлатине. Эндотоксины входят в состав бактериальной клеточной стенки и высвобождаются лишь после гибели и разрушении патогена. Анаэробная бактерия Clostridium botulinum, обычно живущая в почве и иле - причина ботулизма. Она образует очень устойчивые к нагреванию споры, которые могут прорастать после пастеризации и копчения продуктов. В ходе жизнедеятельности эта бактерия образует несколько токсинов, относящимся к сильнейшим из известных ядов. Убить человека может меньше 1/10000 мг такого вещества. Эта бактерия заражает изредка фабричные консервы, а чаще домашние.

^ Эукариотическая клетка. Её отличие от клетки прокариот. Особенности строения растительной клетки

Эукариотические клетки самых разнообразных организмов – от простейших до высших – растений и животных – отличаются большим разнообразием и сложностью строения. Типичной (гипотетической) клетки не существует в природе, но у тысяч различных типов клеток можно выделить общие черты строения.

ядра. В основе структурной организации клетки лежит мембранный принцип строения. Это означает, что клетка в основном построена из мембран сходного строения. Они образованы двумя рядами липидов, в которые на разную глубину с наружной и внутренней стороны погружены многочисленные и разнообразные молекулы белков.

В растительной клетке есть все органоиды, свойственные и животной клетке: ядро, эндоплазматическая сеть, митохондрии, рибосомы, аппарат Гольджи. Вместе с тем она отличается от животной клетки существенными особенностями:

прочной клеточной стенкой значительной толщины;

особыми органоидами – пластидами, в которых происходит синтез органических веществ за счёт энергии света;

развитой системой вакуолей, определяющей осмотические свойства клеток



Вирусы
Часто задают вопрос: «А являются ли вирусы живыми?». Если живой считать такую структуру, которая обладает генетическим материалом (ДНК или РНК) и которая способна воспроизводить себя, то можно сказать, что вирусы живые.

Если же живой считать структуру, обладающую клеточным строением, то ответ должен быть отрицательным.

Следует отметить, что вирусы не способны воспроизводить себя вне клетки-хозяина. Они находятся на самой границе между живыми и неживыми.

Вирусы – это неклеточная форма жизни. Они являются облигатными паразитами, т.е. могут функционировать только внутри одно- или многоклеточного организма и обычно вызывают явные признаки заболевания. Попав внутрь клетки-хозяина, они инактивируют хозяйскую ДНК и, используя свою собственную ДНК или РНК, дают клетке команду синтезировать новые копии вируса. Вирусы передаются из клетки в клетку в виде инертных частиц.

Д.И. Ивановский выявил две основные черты вирусов:

a. они чрезвычайно малы и легко проходят через фильтры, задерживающие бактерии;
b. их невозможно выращивать на искусственных питательных средах.

 И хотя удалось достичь значительных успехов в получении высокоочищенных проб вирусов и было установлено, что по химической природе - это нуклеопротеины (нуклеиновые кислоты, связанные с белками), сами частицы всё ещё оставались неуловимыми и загадочными. Поэтому-то вирусы и оказались в числе первых биологических структур, которые были исследованы с помощью электронного микроскопа сразу же после его изобретения в 30-е годы 20 столетия.

Вирусы – это мельчайшие живые организмы, размеры которых варьируют в пределах примерно от 20 до 300 нм, в среднем, они раз в пятьдесят меньше бактерий.

Вирусы состоят из фрагмента генетического материала, либо ДНК, либо РНК, составляющей сердцевину вируса, и окружающей эту сердцевину защитной белковой оболочки, которую называют капсидом. Полностью сформированная инфекционная частица называется вирионом. У некоторых вирусов, таких, как вирусы герпеса или гриппа, есть ещё и дополнительная липопротеиновая оболочка, возникающая из плазматической мембраны клетки-хозяина, а также аппарат прикрепления. В отличие от всех остальных организмов вирусы не имеют клеточного строения.

Оболочка вирусов часто бывает построена из идентичных повторяющихся субъединиц – капсомеров. Из капсомеров образуются структуры с высокой степенью симметрии, способные кристаллизоваться. Это позволяет получить информацию об их строении как с помощью кристаллографических методов, основанных на применении рентгеновских лучей, так и с помощью электронной микроскопии.

Как только в клетке-хозяина появляются субъединицы вируса, они сразу же проявляют способность к самосборке в целый вирус.


^ Взаимодействие вируса с клеткой

Существует два способа передачи вирусов от клетки к клетке:

горизонтальный – путём выхода вирусной частицы из одной и внедрение в другую клетку;

вертикальный – из поколения в поколение в результате встраивания в хромосому клетки-хозяина.
^ Типы вирусной инфекции



В зависимости от длительности пребывания вируса в клетке и характера изменения её функционирования различают три типа вирусной инфекции.

1. Если образующиеся вирусы одновременно покидают клетку, то она разрывается и гибнет. Вышедшие из неё вирусы поражают новые клетки. Так развивается литическая инфекция (от греч. lysis – разрушение, растворение).

2. При вирусной инфекции другого типа, называемой персистентной (стойкой), новые вирусы покидают клетку-хозяина постепенно. Клетка продолжает жить и делиться, производя новые вирусы, хотя её функционирование может измениться.

3. Третий тип инфекции называется латентным (скрытым). Генетический материал вируса встраивается в хромосомы клетки и при её делении воспроизводится и передаётся дочерним клеткам. При определённых условиях в некоторых из заражённых клеток латентный вирус активируется, размножается, и его потомки покидают клетки. Инфекция развивается по литическому или персистентному типу.
^ Роль вирусов

Вирусы наносят огромный вред, вызывая болезни растений (вирус табачной мозаики, мозаики огурцов, бронзовости томатов и т.д.).


Животных и человека поражают около 300 форм вирусов. Такие болезни человека, как грипп, полиомиелит, корь, оспа, вызываются вирусами. Вред, приносимый вирусами, заключается в том, что их генетический материал – ДНК или РНК, попав в клетку организма-хозяина, начинает синтезировать собственные и-РНК и белки. Все структуры клетки-хозяина подавляются, а размножающийся вирус переходит в соседние клетки, что приводит к развитию заболевания. Однако, если организм обладает хорошим иммунитетом, то он способен бороться с вирусами, начиная с момента проникновения их через клеточную мембрану (плазмалемму) или путём защитной реакции (образование
интерферона).
Отличие вирусов от клетки

1.вирусы никогда не размножаются делением;

2.в своём составе вирусы имеют только один тип нуклеиновой кислоты (либо только ДНК, либо только РНК);

3.вирусы никогда не размножаются вне клетки-хозяина.
Бактериофаги (фаги)

Вирусы, которые нападают на бактерий, образуют группу так называемых бактериофагов (пожирателей бактерий). Они были открыты в 1915 году Ф. Туортом. Эти вирусы, обитающие в кишечнике человека и животных, полезны, так как поражают бактерии, вызывающие дизентерию. Их применяли для лечения брюшного тифа, холеры. У некоторых бактериофагов имеется явно выраженная икосаэдрическая (двенадцатигранная) головка, содержащая генетический материал, полый цилиндрический отросток, окружённый чехлом из сократительных белков и заканчивающийся шестиугольной площадкой с шестью короткими выростами и шестью длинными фибриллами – нитями.

Такая сложная конструкция обеспечивает впрыскивание генетического материала фага внутрь бактериальной клетки.
^ Важный вывод

Прокариотам, живущим на Земле, присущи все важнейшие жизненные функции, но в их клетках нет окружённых мембранами органелл, имеющихся в эукариотических клетках. Самая важная особенность прокариот в том, что у них также нет окружённого мембраной ядра. Именно этот признак является решающим при делении клеток на прокариотические и эукариотические.

В целом можно заключить, что прокариотическая клетка имеет значительно более простое строение, чем эукариотическая. Это говорит о древности происхождения прокариот.

Некоторые особенности прокариот, несмотря на их простоту, позволяют им быть многочисленными и широко распространёнными на нашей планете. Колоссальную роль в биосфере играют бактерии, заселившие гидросферу, атмосферу и литосферу. Быстрота их размножения и жизнедеятельность влияют на круговорот веществ в биосфере.

Самыми характерными признаками эукариот являются: наличие оформленного ядра и митохондрии, имеющие сложное строение и обеспечивающие клетку значительным количеством энергии.

Вирусы и бактериофаги – сверхмельчайшие, неклеточные формы жизни – могут функционировать только внутри организма, паразитируя на генетическом уровне. Посещение вирусом любой клетки не проходит для неё бесследно, даже если в результате такого «визита» клетка не погибает, то разрыв хромосом, изменения в порядке расположения генов, а также изменения в самих генах остаются в «генетической памяти» клеток.

Вне клетки жизни нет. Свободноживущих неклеточных форм жизни не существует, т.к. все вирусы – облигатные паразиты.






Похожие:

Эукариотам – зелёные растения, грибы, слизевики и животные iconРабочая программа факультативного курса «Растения и животные в жизни человека»
Программа «Растения и животные в жизни человека» Р. А. Петросовой и А. В. Теремова(Дрофа,М.,2006) адаптирована мною за счет изучения...
Эукариотам – зелёные растения, грибы, слизевики и животные iconПлан-конспект урока по теме: «Шляпочные грибы»
Базовый учебник В. В. Пасечник Биология. Бактерии. Грибы. Растения. 6 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. М.: Дрофа,...
Эукариотам – зелёные растения, грибы, слизевики и животные iconУрок-путешествие. Тема: Влажные экваториальные леса
Оборудование: физическая карта Африки, климатическая карта Африки, карта природных зон Африки, атласы, контурные карты, слайды: «Растения...
Эукариотам – зелёные растения, грибы, слизевики и животные iconРабочая программа составлена с учетом Федерального Государственного...
Рабочая программа составлена с учетом Федерального Государственного стандарта; программы курса «Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники»...
Эукариотам – зелёные растения, грибы, слизевики и животные iconМировой океан. Страны и народы”
Зеленые растения поглощают углекислый газ, а выделяют кислород. Это пример взаимодействия
Эукариотам – зелёные растения, грибы, слизевики и животные iconКонспект урока математики в 1 классе
«Грибы», счетный материал (белки и грибы (30 шт.), наборное полотно, калькуляторы, корзинки, кондитерские грибы, на ватмане рисунок...
Эукариотам – зелёные растения, грибы, слизевики и животные iconРаботая над проблемой «Формирование первоначального навыка чтения»...
«Животные играют в прятки», «Деревья спрятались», «Найди грибы» и другие. Эти карточки размножила по количеству детей. С помощью...
Эукариотам – зелёные растения, грибы, слизевики и животные iconРастения, грибы, лишайники – 2
Как называют группу сходных по строению и происхождению растительных клеток, выполняющих определенную функцию?
Эукариотам – зелёные растения, грибы, слизевики и животные iconБиология 7 класс: вирусы, бактерии, грибы, растения
Введение: основы эволюционного учения. Классификация живых организмов. Вирусы. 24 часа
Эукариотам – зелёные растения, грибы, слизевики и животные iconБуданцева Марина Викторовна учитель биологии мбоу сош №3 г. Рассказово Тамбовской области
...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
dopoln.ru
Главная страница