Riža. 7.2.1. Virus mozaika duhana

Virusna čestica ( virion) kapsida, koji se sastoji od kapsomeri

fagi. (Sl. 7.2.2.).

Riža. 7.2.2. Model faga.

Riža. 7.2.1. Virus mozaika duhana(A – elektronski mikrograf, B – model).

Virusna čestica ( virion) sastoji se od nukleinske kiseline (DNA ili RNA) okružene proteinskim omotačem - kapsida, koji se sastoji od kapsomeri. Veličine viriona raznih virusa kreću se od 15 do 400 nm (većina je vidljiva samo elektronskim mikroskopom).

Virusi imaju sljedeće karakteristične značajke:

 nemaju staničnu strukturu;

 nesposoban za rast i binarnu fisiju;

 nemaju vlastite metaboličke sustave;

 za njihovo razmnožavanje potrebna je samo nukleinska kiselina;

 koriste ribosome stanica domaćina za stvaranje vlastitih proteina;

 ne razmnožavaju se na umjetnim hranjivim podlogama i mogu postojati samo u tijelu domaćina;

 ne zadržavaju se bakteriološkim filterima.

Imenuju se virusi mikroorganizama fagi. Tako postoje bakteriofagi (virusi bakterija), mikofagi (virusi gljivica), cijanofagi (virusi cijanobakterija). Fagi obično imaju višeslojnu prizmatičnu glavu i dodatak (Sl. 7.2.2.).

Riža. 7.2.2. Model faga.

Glava je prekrivena ljuskom kapsomera i sadrži DNK unutra. Proces je proteinska šipka prekrivena omotačem spiralno raspoređenih kapsomera. Kroz produžetak DNA iz glave faga prelazi u stanicu zahvaćenog mikroorganizma. Nakon ulaska faga, bakterija gubi sposobnost dijeljenja i počinje proizvoditi ne tvari vlastite stanice, već čestice bakteriofaga. Kao rezultat, stanična stijenka bakterije se otapa (lizira), a iz nje nastaju zreli bakteriofagi. Samo aktivni fag može lizirati bakterije. Nedovoljno aktivan fag može postojati u stanici mikroorganizma, a da ne izazove lizu. Kada se zahvaćena bakterija razmnoži, zaraženo podrijetlo može prijeći u stanice kćeri. Fagi se nalaze u vodi, tlu i drugim prirodnim objektima. Neki se fagi koriste u genetskom inženjeringu i medicini za prevenciju bolesti.

8. Prokarioti

^ Prednuklearno potcarstvo ( Procaryota )

Prokarioti- to su jednostanični, kolonijalni ili višestanični organizmi koji nemaju morfološki oblikovanu (membranom ograničenu) jezgru i spajaju dva carstva - arhebakterije ( Arhebakterije) i prave bakterije ili eubakterije ( Bakterije, Eubacteria )

Opće karakteristike predstavnici podcarstva

Većina bakterija je cilindričnog ili štapićastog oblika. Šipkasti oblici koji ne stvaraju spore nazivaju se bakterije, i one koje stvaraju spore - bacili.Štapićaste bakterije dijele se na prave štapiće (jednostruki raspored stanica), diplobakterije ili diplobacile (parni raspored stanica), streptobakterije ili streptobacile (lančići stanica). Često se nalaze bakterije uvijenog ili spiralnog oblika. Ova grupa uključuje vibrioni, spirile, spirohete. Upoznajte i nitasti bakterije (Slika 8.1).

Riža. 8. 1. Oblik bakterije: kuglast (A– mikrokoke; b– diplokoke; V– tetracocci; G– streptokoki; d– stafilokoki; e– sarcini); štapićastog oblika(i– ne vođenje spora; h, i, k– stvaranje spora); uvrnut (l– vibrioti; m– spirila; n- spirohete).

Bakterije koje su sfernog oblika nazivaju se koke. Među njima su: stafilokok - formiranje grozdova nalik na grozd; tetracocci je kombinacija četiriju stanica nastalih nakon stanične diobe u dvije međusobno okomite ravnine ; sarcins(nakupine kubičnog oblika) - nastaju kao rezultat diobe stanica u tri međusobno okomite ravnine. Koke obično imaju promjer od 0,5 - 1,5 µm, širina štapićastih oblika je od 0,5 do 1 µm, a duljina od 2 do 10 µm. Oblici i veličina bakterija značajno variraju ovisno o starosti kulture, sastavu medija i njegovim osmotskim svojstvima, temperaturi i drugim čimbenicima.

Proučavanje ultrastrukture bakterija (Sl. 8.2) postalo moguće nakon stvaranja elektronskih mikroskopa.

Riža. 8. 2. Kombinirani shematski presjek bakterijske stanice: vrh– osnova građe stanice; u sredini - membranske strukture: s lijeve strane– fotosintetski mikrobi, pravo– nefotosintetski mikrob; dolje– inkluzije.

^ 1 – bazalno tijelo; 2 – bičevi; 3 – kapsula; 4 – stanična stijenka; 5 – citoplazmatska membrana; 6 – mesosoma; 7 – fimbrije; 8 – granule polisaharida; 9 – polifosfati; 10 – lipidne kapi; 11 – uključci sumpora; 12 – membranske strukture; 13 – kromatofori; 14 – nukleoid; 15 – ribosomi; 16 – citoplazma.

Vanjske strukture prokariotskih stanica uključuju kapsule, bičevi, fimbrije I popili, i također stanična stijenka i nalazi se ispod njega citoplazmatska membrana.

Kapsula. Sastoji se od polisaharida, ponekad polipeptida ili lipida. Ima visok udio vode (do 98%) i stvara dodatnu barijeru, štiteći stanicu od isušivanja i mehaničkih oštećenja.

Bičevi. Oni su spiralno uvijena vlakna koja se sastoje od jedne goleme molekule proteina flagelina i omogućuju pokretljivost plivajućih bakterija koje se aktivno kreću. Broj flagela varira među različitim vrstama bakterija (od 1 do 700). Bičevi mogu biti pričvršćeni polarno ili preko cijele površine stanice (položaj bičeva ima taksonomski značaj). U bakterijama koje klize nema flagela, čije se kretanje odvija kao rezultat valovitih kontrakcija koje mijenjaju oblik bakterije. Flagele nisu vitalne strukture i različite faze razvoj bakterija može, ali i ne mora biti prisutan.

Bakterije se kreću uglavnom nasumično, ali su sposobne i za usmjerena kretanja ( taksiji), zahvaljujući: razlici u koncentraciji kemikalije u okolini ( kemotaksija), razlika u sadržaju kisika ( aerotaksija), razlike u intenzitetu svjetla ( fototaksije).

^ Fimbrije i pili. Prve se nalaze iu vrstama s flagelama iu oblicima koji nemaju bičeve, a dugi su, tanki, ravni filamenti. Broj fimbrija može doseći nekoliko tisuća. Fimbrije su potrebne za pričvršćivanje na druge stanice i supstrat. Pio- reproduktivne fimbrije, preko kojih se genetski materijal prenosi iz jedne stanice u drugu.

^ Stanična stijenka . Daje oblik bakterijskoj stanici, štiti unutarnji sadržaj od vanjsko okruženje, regulira rast i diobu bakterija. Tanak je, elastičan, postojan, propušta soli i druge spojeve niske molekularne težine. Glavni okvirni sloj stanične stijenke formiran je od murein peptidoglikana (sintetiziraju ga samo prokariotske stanice). U nekih bakterija, stanična stijenka ima samo jedan, prilično debeo, sloj mureina (50-90%), povezan s polisaharidima i proteinima. Kod drugih, mureinski sloj je tanak (1-10%) i prekriven je odozgo slojevima lipoproteina, lipopolisaharida i proteina. Prvi su tzv gram-pozitivne bakterije, drugi - gram negativan bakterije. Naziv ovih skupina dolazi od sposobnosti različitih bakterija da se boje metodom po Gramu. Najprimitivniji predstavnici ovog carstva sadrže kisele polisaharide bez mureina u bazi stanične stijenke.

^ Citoplazmatska membrana . Služi kao osmotska barijera, regulira protok tvari u stanicu i iz nje, te je mjesto lokalizacije enzima energetskog metabolizma. Sastoji se od dvostrukog sloja lipida i sloja proteina. Kod nekih bakterija membrana prekriva citoplazmu bez nabora ili udubljenja; kod drugih stvara udubljenja (mezosome) tijekom stanične diobe, prodire u citoplazmu ili oblikuje membranska tjelešca.

Citoplazma. To je koloidni sustav koji se sastoji od vode, bjelančevina, masti, ugljikohidrata, mineralnih spojeva i drugih tvari, čiji omjer varira ovisno o vrsti bakterije i njihovoj starosti. Citoplazma bakterija ima različite strukturne elemente - intracitoplazmatske membrane, genetski aparat, ribosome i inkluzije. Ostatak je predstavljen citosolom.

Nukleoid. To je nitasta molekula DNA koja obavlja funkciju jezgre i nalazi se u središnjoj zoni stanice. Sav nasljedni materijal koncentriran je u jednom bakterijskom kromosomu, predstavljenom u obliku kružne dvolančane molekule DNA.

Plazmidi. Ovo je ekstrakromosomska DNA, također predstavljena dvostrukim spiralama zatvorenim u prsten. Oni nisu obvezni element u prokariotskoj stanici; obavljaju dodatna svojstva povezana, posebice s reprodukcijom, otpornošću na lijekovi, patogenost itd.

Ribosomi. Služi kao mjesto sinteze proteina. Broj ribosoma u bakterijskoj stanici je od 5 do 50 tisuća (što stanica brže raste, to je broj veći).

Uključivanja(rezervne tvari ili otpad). Talože se pod određenim uvjetima okoline unutar prokariotskih stanica. Predstavljen polisaharidima, mastima, polifosfatima i sumporom. Sadržan u osmotski inertnom obliku, netopljiv u vodi.

Polemika(prilagodba na preživljavanje u nepovoljnim uvjetima okoline). Nastaju unutar bakterijske stanice kada bakterijama nedostaju hranjive tvari ili kada je unutrašnja okolina velike količine nakupljaju se produkti metabolizma bakterija. Spore mogu postojati u stanju mirovanja dugo vremena (desetke, stotine pa čak i tisuće godina). Samo mala skupina mikroorganizama sposobna je stvarati endospore. Obično postoji jedna endospora po stanici. Tijekom sporulacije bakterijske stanice ponekad poprimaju neobičan oblik vretena, limuna ili batka.

Reprodukcija. Tipično fisijom na dvoje (binarna fisija). Odatle i izraz – drobilice. Štoviše, kod mnogih bakterija, nakon diobe, pod određenim uvjetima okoline, stanice kćeri ostaju još neko vrijeme povezane jedna s drugom, tvoreći karakteristične skupine.

Prokarioti nemaju kloroplaste, mitohondrije, Golgijev aparat, centriole, kao ni unutarstanično kretanje te procese mitoze i mejoze.

Kraljevstvo arhebakterija - Arhebakterije

Predstavnici ovog kraljevstva razlikuju se jedni od drugih po vrsti metabolizma, fiziološkim i okolišnim karakteristikama. Među njima postoje kemoautotrofi i kemoheterotrofi, heterotrofi, anaerobi i aerobi. U isto vrijeme, arhebakterije imaju mnogo zajedničke značajke karakteristične samo za njih, uključujući prisutnost jednoslojnih lipidoproteinskih membrana i stanične stijenke koja nema peptidoglikanski sastav i sadrži pseudomurein ili samo proteine ​​i polisaharide. Osim toga, arhebakterije nisu osjetljive na antibiotike i mogu postojati u staništima s ekstremnim uvjetima. Među arhebakterijama postoje tri skupine: bakterije koje stvaraju metan, halobakterije i termoacidofilne bakterije.

^ Bakterije koje proizvode metan . Među bakterijama koje proizvode metan nalaze se gotovo svi oblici (koke, štapići, spirile, sarcine, filamenti). Postoje mezofilne i termofilne vrste. Bakterije koje proizvode metan su strogi anaerobi. Predstavljeni su autotrofima i heterotrofima, mezofilima i termofilima, a postoje i halofilne vrste. Metan nastaje tijekom anaerobne razgradnje organske tvari. Njegove rezerve su vrlo značajne. Ekosustavi u kojima nastaje metan uključuju velike površine koje zauzimaju tundra i močvare (odatle drugi naziv za metan – močvarni plin); također rižina polja, sedimenti na dnu ribnjaka i jezera, estuarija, taložnici postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda, želuci (bugaci) preživača. Pod anaerobnim uvjetima, organske tvari prvo fermentiraju kroz niz međufaza u octenu kiselinu, CO 2 i H 2, zatim te metaboličke proizvode primarnih i sekundarnih razlagača koriste bakterije koje stvaraju metan (metanogene). Dolazi do pretvorbe CO 2 i H 2 u metan, a acetata u metan i CO 2.

Bakterije koje proizvode metan uključuju rodove Methanobacterium, metanokok, Methanosarcina, Methanospirillum itd.

Halobakterije. To su aerobi i heterotrofi. Nalaze se u visoko saliniziranim sredinama: slanim močvarama, solanama (gdje se vadi morska sol), a također i u morskim sedimentima. Halobakterije najbolje rastu uz optimalnu koncentraciju NaCl u mediju od 20-25%. Ova prilagodljivost postojanju u takvim ekstremnim uvjetima je posljedica činjenice da je koncentracija soli unutar stanica halobakterija jednako visoka kao iu okolišu. Tijekom masovne reprodukcije halobakterija koje sadrže karotenoide, voda izgleda svijetlo crvena.

Halobakterije su u svom metabolizmu sposobne koristiti svjetlosnu energiju, koja je dodatna energija dobivena aerobnom oksidacijom supstrata. Neke halobakterije mogu rasti dobivanjem energije samo iz fotosinteze uz sudjelovanje bakteriorhodopsina, pigmenta sličnog rodopsinu (koji se nalazi u vidnim stanicama životinja).

Izrazito halofilne oblike sadrže rod Halobacterium I Halococcus.

Termoacidofilne bakterije. Među njima postoje autotrofi i heterotrofi, acidofilni i neutrofilni, aerobni i anaerobni predstavnici. Za termoacidofilne bakterije stanište mogu biti kiseli vreli, gdje te bakterije oksidiraju sumporne spojeve do sulfata, samozagrijavajuće deponije u rudnicima ugljena, vrela na padinama vulkana i na dnu mora. U hidrotermalnim izvorima, arhebakterije djeluju kao proizvođači organskih tvari koje konzumira životinjski dio zajednica. Termoacidofilne bakterije uvrštene su npr. u rodove Sulfolobus I Termoplazma.

Kraljevstvo pravih bakterija (eubakterija) - Bakterije ( Eubakterije )

Prave bakterije su mikroskopski male i imaju sljedeće karakteristike:

 dvoslojne lipoproteinske membrane;

 kao glavna strukturna komponenta stanične stijenke – glikopeptid murein;

 kapsula koja okružuje staničnu stijenku (sastoji se od polisaharidne sluzi);

 razne vrste flagela i različite vrste fimbrije;

 rezervne tvari – škrob, glikogen, volutin (tvar koja uključuje ostatke fosforne kiseline);

 velika kružna DNA i plazmidi (mala kružna DNA sposobnost stvaranja endospora);

 prema obliku razlikujemo nekoliko morfoloških skupina među bakterijama (kuglaste, štapićaste, zavijene) ;

 za dobivanje energije koriste različite organske i anorganske tvari te sunčevu energiju;

 među njima ima autotrofa i heterotrofa (većina bakterija);

 u odnosu na kisik bakterije se dijele na: aerobe (postoje samo u sredini s kisikom), anaerobe (nedostatak kisika je preduvjet postojanja) i fakultativne anaerobe (žive i u sredini bez kisika i u sredini s kisikom);

 pomoću metode bojenja anilinskim bojama (predložio K. Gram 1884.), bakterije se mogu podijeliti u dvije skupine - gram-pozitivne i gram-negativne (sposobnost različitog bojenja povezana je s različitim značajkama strukture i kemije). stanične stijenke).

 što se tiče staništa, mnoge su bakterije kozmopolitske.

G r a m e n g a c i j e

(ne stvaraju endospore i ne daju pozitivnu reakciju na bojenje po Gramu)

^ Potkraljevstvo oksifotobakterija - Oxyphotobacteria

Potkraljevstvo ujedinjuje dva taksona - odjela cijanobakterije I kloroksibakterije.

Za kloroksibakterije ( Chloroxybacteria) uključuju bakterije koje žive u simbiozi s morskim životinjama u tropskim i suptropskim morima, te slobodnoživuće u sjevernom dijelu Atlantika i Tihi oceani. Otvoren ranih 70-ih. Objedinjeni u rod Prochloron. Imaju skup fotosintetskih pigmenata sličan skupu pigmenata zelenih algi i biljaka.

^ cijanobakterije ( Cijanobakterije) - najveća, oblicima najbogatija i najraširenija skupina fotosintetskih prokariota (ima oko 2000 vrsta). Poznate su i kao modrozelene alge (zbog sadržaja klorofila i sposobnosti provođenja fotosinteze, oslobađajući kisik).

Cijanobakterije uključuju jednostanične i višestanične oblike (slika 8. 3).

Riža. 8. 3. Shematski prikaz nekih cijanobakterija.

Cijanobakterije su česte u raznim vodenim tijelima, u tlu i na poljima riže. Njihov protoplast okružen je staničnom stijenkom koja ima "vanjsku membranu" i sloj lipopolisaharida na vrhu sloja peptidoglikana. Fotosintetski aparat predstavljen je tilakoidima, koji su ili smješteni paralelno s plazma membranom ili su jako zamršeni i smješteni u perifernim područjima citoplazme.

Cijanobakterije imaju visoko diferencirane stanice koje nemaju analoga ni u jednoj drugoj skupini bakterija: heterociste– imaju debele stanične stijenke, slabu pigmentaciju i polarne granule koje su mjesto fiksacije dušika (N 2) u aerobnim uvjetima; Akinetes– stanice u mirovanju, koje se razlikuju po veličini, jakoj pigmentaciji i debeloj staničnoj stijenci; hormogonija– kratki segmenti koji se koriste za reprodukciju; baeociti(“male stanice”) – reproduktivne stanice nastale tijekom binarne diobe matične stanice (iz jedne matične stanice dobije se od 4 do 1000 baeocita).

Zbog svoje sposobnosti rasta u ekstremnim uvjetima i fiksacije molekularnog dušika, cijanobakterije su dobile veliki značaj u prirodi. Ovi organizmi su prvi koji koloniziraju siromašna mjesta hranjivim tvarima. Golim okom mogu se vidjeti kao tamnoplavi ili crni film na stijenama, u zoni surfanja, uz obale slatkovodnih jezera iu morskom priobalju. Cijanobakterije se ne boje ekstremnih uvjeta. Dakle, neke od njih (na primjer, jednostanične cijanobakterije - Synechococcus lividus) toliko su otporne na kiseline i termofilne da mogu rasti u kiselim toplim izvorima (pH 4,0; t = 70 stupnjeva).

U jezerima često dolazi do izbijanja masovne reprodukcije cijanobakterija. Ovaj proces se zove « cvjetanje vode." Istodobno, vodene površine postaju prezasićene otpadnim produktima cijanobakterija i ostaju bez rezervi kisika, što negativno utječe na živote ostalih stanovnika.

Cijanobakterije ljudi uspješno koriste. Primjer za to su cijanobakterije iz roda koje su ljudi uzgajali na poljima riže Anabaena. Ovi organizmi žive u šupljinama lišća tropskih vodenih paprati ( Azola) i obogatiti tlo dušikovim spojevima. Osim toga, u mnogim zemljama cijanobakterije se uzgajaju za proizvodnju proteinskog dodatka hrani za ljude i životinje.

^ Potkraljevstvo anoksifotobakterija - Anoksifotobakterije

Za razliku od cijanobakterija, anoksifotobakterije ne mogu oslobađati kisik tijekom fotosinteze. Pigmenti, bakterioklorofili i karotenoidi, lokalizirani su u membranama konkavno (invaginirano) u stanicu. Ovo potkraljevstvo uključuje ljubičaste bakterije i klorobiobakterije. Žive u anaerobnim uvjetima u slatkim i slanim vodama.

^ Potkraljevstvo Scotobacteria - Scotobacteria

Ujedinjuje različite skupine kemo- i autotrofnih gram-negativnih prokariota. U odnosu na kisik, aerobni, anaerobni i fakultativno anaerobni mikroorganizmi. Neophodni su za plodnost tla jer sudjeluju u razgradnji biljnih ostataka (mineralizacija), kruženju elemenata u prirodi i biološkom obogaćivanju tla. aktivni spojevi. Dakle, bakterije iz obitelji Pseudomonadiaceae iz roda Pseudomonas mogu reducirati nitrate; obitelji Azotobacteriaceae vrsta Azotobacter fiksirati molekularni dušik; obitelji Rhizobiaceae vrsta Rhizobium formiraju kvržice na korijenima mahunarki, ulaze u simbiozu s njima i fiksiraju molekularni dušik; obitelj Nitrobacteriaceae uključuje bakterije koje provode procese nitrifikacije (oksidacija amonijaka i nitrita) i sulfofifikacije (oksidacija sumpora i njegovih reduciranih spojeva); obitelj bakterija Cytophagaceae vrsta Cytophaga provoditi aerobnu razgradnju celuloze itd.

Ovo potkraljevstvo također uključuje mikroorganizme koji žive u crijevima ljudi i životinja, mnogi od njih su patogeni.

^ Potkraljevstvo spiroheta - Spirochaetae

Stanice ovih organizama su spiralno uvijen cilindar, oko kojeg je između membrane i stanične stijenke uvijen periplazmatski bič, aksostil, zahvaljujući kojem se spirohete kreću u tekućem okruženju.

G r a m pozitivnih k roorganizama

(formiraju endospore i daju pozitivna reakcija za bojenje po Gramu)

Gram-pozitivni mikroorganizmi uključuju tri potkraljevstva: blistave bakterije, prave gram-pozitivne bakterije i mikoplazme.

^ Podkraljevstvo radijantnih bakterija - aktinobakterije,

odjel aktinomiceta - Actinomycetales

Radiantne bakterije imaju tendenciju stvaranja kolonija micelija. To uključuje tri odjela: mikobakterije, korinebakterije, aktinomicetobakterije (gljive zračenja, aktinomicete).

Prema građi stanice i kemijski sastav njegove komponente aktinomicete su jedna od osebujnih skupina bakterija. Aktinomicete tvore razgranate stanice, koje se kod mnogih predstavnika razvijaju u micelij. Na miceliju se mogu formirati posebne rasplodne strukture. Promjer stanica aktinomiceta kreće se od 0,5 do 2,0 mikrona. Sve komponente karakteristične za bakterijsku stanicu identificirane su u hifi aktinomicete. Stanice većine aktinomiceta su gram-pozitivne. Neke su stanice rezistentne na kiseline (mikobakterije, nokardije). Pokretljivost stanica osiguravaju flagele. Aktinomicete su kemoorganoheterotrofi, većina njih su aerobi. Aktinomicete su otporne na isušivanje. Otpornija od drugih bakterija na djelovanje mnogih fumiganata i insekticida. Neki su otporni na antibakterijske antibiotike.

Posebnost aktinomiceta je njihova sposobnost stvaranja raznih fiziološki aktivnih tvari - antibiotika, pigmenata, tvari koje uzrokuju neugodne mirise u tlu i vodi. Micelij aktinomiceta dijelimo na primarni (supstratni) i sekundarni (zračni). Aktinomicete koje imaju pozitivan stadij micelija obično tvore nespolno posebne reproduktivne strukture – spore, koje se mogu formirati na supstratu i zračnom miceliju ili na jednom od njih. Spore se nalaze na hifama ili nositeljima spora pojedinačno, u parovima, u lancima ili zatvorene u sporangije.

Većina aktinomiceta su organizmi sa složenim životni ciklus, uključujući faze vegetativnog rasta i spore. Mnogi tvore složene vegetativne i reproduktivne strukture. Drugi imaju kratak stadij micelija i ne stvaraju spore. Aktinomicete se razmnožavaju diobom hifa, sporama, a ponekad i pupanjem. Razvojni ciklus aktinomiceta služi kao glavni pokazatelj u sustavnom položaju. No, mora se uzeti u obzir da organizam ne tvori u svim uvjetima samo jednu od dvije (ili više) vrste reproduktivnih struktura koje su mu karakteristične.

Trenutno odjel Actinomycetales ima preko 60 rodova. Aktinomicete se nalaze u zraku, vodenim tijelima i tlu. Neki od njih su uzročnici bolesti biljaka i životinja, alergijske reakcije kod ljudi. U tlu aktinomicete sintetiziraju i razgrađuju humusne tvari, proizvode antibiotike i sudjeluju u ravnoteži dušika. Oni uzrokuju stvaranje kvržica u biljkama koje nisu mahunarke i fiksiraju molekularni dušik.

Micelij u tlu čini 1-4% biomase populacija, a spore su strukturne dominante. Aktivno otkriven uglavnom u mikrozonama s povećan sadržaj organske tvari.

^ Potkraljevstvo pravih gram-pozitivnih bakterija - Eufirmicutobacteria

Obitelj Bacillaceae uključuje aerobne i obligatno anaerobne bakterije, obično štapićaste, koje mijenjaju oblik tijela kada nastanu endospore. Bakterije su široko rasprostranjene u tlu, vodi i probavnom traktu životinja i ljudi. Saprotrofi, sudjeluju u razgradnji organskih tvari, mogu uzrokovati bolesti kod ljudi, životinja i biljaka (rod Clostridium I Bacil). Rod Desulfotomakulum predstavljena anaerobnim bakterijama redukcijom sumpora. Neke bakterije fiksiraju molekularni dušik, neke su sposobne proizvoditi antibiotike.

Obitelj Lactobacillaceae uključuje bakterije koje ne stvaraju spore i koje fermentiraju ugljikohidrate za proizvodnju mliječne kiseline (rod Lactobacillus). Bakterije su raširene u tlu, na biljkama, u gastrointestinalnog traktaživotinje i ljudi, mliječni proizvodi.

Obitelj Streptococcaceae uključuje bakterije koje imaju veliku ulogu u dobivanju fermentirani mliječni proizvodi, silaža, kiseljenje povrća (rod Streptococcus, Leuconostoc i drugi). Ne tvore spore; stanice su sferičnog ili ovalnog oblika, povezane u parovima ili lancima različitih duljina.

Obitelj Micrococcaceae uključuje aerobne ili fakultativno anaerobne, kuglaste bakterije koje ne stvaraju spore i koje su uobičajene u tlima i slatke vode. Rod Stafilokok predstavljena je patogenim vrstama koje se nalaze na koži i sluznicama toplokrvnih organizama.

^ Potkraljevstvo mikoplazme - Tenericutobacteria

Sva živa bića podijeljena su u 2 carstva - stanične i nestanične oblike života. Glavni oblici života na Zemlji su organizmi sa staničnom strukturom. Ova vrsta organizacije svojstvena je svim vrstama živih bića, s izuzetkom virusa koji se smatraju nestaničnim oblicima života.

Nećelijski oblici

Nestanični organizmi uključuju viruse i bakteriofage. Ostala živa bića su stanični oblici života.

Nestanični oblici života prijelazna su skupina između nežive i žive prirode. Njihova životna aktivnost ovisi o eukariotskim organizmima; živa stanica. Izvan stanice nestanični oblici ne pokazuju znakove života.

Za razliku od staničnih oblika, nestanične vrste imaju samo jednu vrstu nukleinske kiseline - RNA ili DNA. Nisu sposobni za samostalnu sintezu proteina zbog nedostatka ribosoma. Također, u nestaničnim organizmima nema rasta i ne odvijaju se metabolički procesi.

Opće karakteristike virusa

Virusi su toliko mali da su samo nekoliko puta veći od velikih proteinskih molekula. Veličina čestica različitih virusa je u rasponu od 10-275 nm. Vidljivi su samo pod elektronskim mikroskopom i prolaze kroz pore posebnih filtera koji zadržavaju sve bakterije i stanice višestaničnih organizama.

Prvi put ih je otkrio 1892. ruski fiziolog i mikrobiolog D.I. Ivanovski proučavajući bolest duhana.

Virusi su uzročnici mnogih bolesti biljaka i životinja. Virusne bolesti ljudske bolesti su ospice, gripa, hepatitis (Botkinova bolest), dječja paraliza (dječja paraliza), bjesnoća, žuta groznica itd.

Građa i reprodukcija virusa

Pod elektronskim mikroskopom različite vrste virusi imaju oblik štapića i kuglice. Pojedinačna virusna čestica sastoji se od molekule nukleinske kiseline (DNA ili RNA), sklupčane u kuglu, i proteinskih molekula, koje su smještene oko nje u obliku svojevrsne ljuske.

Virusi ne mogu samostalno sintetizirati nukleinske kiseline i proteine ​​od kojih se sastoje.

Reprodukcija virusa moguća je samo korištenjem enzimskih staničnih sustava. Prodirući u stanicu domaćina, virusi mijenjaju i preuređuju njezin metabolizam, zbog čega sama stanica počinje sintetizirati molekule novih virusnih čestica. Izvan stanice virusi mogu ući u kristalno stanje, što doprinosi njihovom očuvanju.

Virusi su specifični – određena vrsta virusa inficira ne samo određenu vrstu životinje ili biljke, već i određene stanice svog domaćina. Dakle, polio virus utječe samo živčane stanicečovjeka, a virus mozaika duhana - samo stanice lišća duhana.

Bakteriofagi

Bakteriofagi (ili fagi) su osebujni bakterijski virusi. Otkrio ih je 1917. godine francuski znanstvenik F. d'Herelle. Pod elektronskim mikroskopom imaju oblik zareza ili teniskog reketa i veličine su oko 5 nm. Kada se čestica faga svojim tankim dodatkom pričvrsti za bakterijsku stanicu, DNA faga ulazi u stanicu i uzrokuje sintezu novih molekula DNA i proteina bakteriofaga. Nakon 30-60 minuta bakterijska stanica je uništena i iz nje nastaju stotine novih fagnih čestica, spremnih inficirati druge bakterijske stanice.

Ranije se vjerovalo da se bakteriofagi mogu koristiti za borbu protiv patogenih bakterija. Međutim, pokazalo se da su fagi, koji brzo uništavaju bakterije u epruveti, neučinkoviti u živom organizmu. Stoga se danas uglavnom koriste za dijagnosticiranje bolesti.

Stanični oblici

Stanični organizmi dijele se u dva nadkraljevstva: prokariote i eukariote. Strukturna jedinica staničnih oblika života je stanica.

Prokarioti imaju najjednostavniju strukturu: nema jezgre i membranskih organela, dioba se odvija amitozom, bez sudjelovanja fisijskog vretena. U prokariote spadaju bakterije i cijanobakterije.

eukarioti - To su stanični oblici koji imaju formiranu jezgru, koja se sastoji od dvostruke jezgrene membrane, jezgrinog matriksa, kromatina i jezgrice. Također u stanici postoje membranske (mitohondriji, lamelarni kompleks, vakuole, endoplazmatski retikulum) i nemambranske (ribosomi, stanični centar) organele. DNK u predstavnicima staničnih oblika nalazi se u staničnoj jezgri, kao dio kromosoma, kao iu staničnim organelama, poput mitohondrija i plastida. Eukarioti ujedinjuju carstvo biljaka, životinja i gljiva.

Sličnost između staničnih i nestaničnih vrsta leži u prisutnosti specifičnog genoma, sposobnosti evolucije i stvaranja potomstva.

Otkriće i proučavanje stanica postalo je moguće zahvaljujući izumu mikroskopa i poboljšanju mikroskopskih istraživačkih metoda. Prvi opis ćelije dao je 1665. godine Englez R. Hooke. Kasnije je postalo jasno da on nije otkrio stanice (u moderno shvaćanje ovaj termin), već samo vanjske membrane biljnih stanica.

Povijest otkrića

Napredak u proučavanju stanica povezan je s razvojem mikroskopije u 19. stoljeću. Do tog vremena promijenile su se ideje o strukturi stanica: glavna stvar u organizaciji stanice počela se smatrati ne staničnom stijenkom, već njezinim stvarnim sadržajem, protoplazmom. U protoplazmi je otkrivena stalna komponenta stanice, jezgra. Nagomilana brojna zapažanja o najfinijoj građi i razvoju tkiva i stanica omogućila su pristup generalizacijama koje je 1839. prvi iznio njemački biolog T. Schwann u obliku stanične teorije koju je formulirao. Pokazao je da su biljne i životinjske stanice u osnovi slične jedna drugoj. Te su ideje dalje razvijene i generalizirane u djelima njemačkog patologa R. Virchowa.

Značaj u znanosti

Stvaranje stanične teorije postalo je najvažniji događaj u biologiji jedan od odlučujućih dokaza jedinstva cijele žive prirode. Stanična teorija imala je značajan utjecaj na razvoj embriologije, histologije i fiziologije. Dao je osnovu za materijalističko razumijevanje života, za objašnjenje evolucijskog odnosa organizama, za razumijevanje individualnog razvoja.

“Glavna činjenica koja je revolucionirala čitavu fiziologiju i prvi put omogućila komparativnu fiziologiju bilo je otkriće stanica”, tako je F. Engels okarakterizirao taj događaj, uspoređujući otkriće stanice s otkrićem zakona održanja energije. i Darwinovu evolucijsku teoriju.

Temeljna načela stanične teorije zadržala su svoje značenje do danas, iako su tijekom više od 100 godina dobivene nove informacije o građi, životnoj aktivnosti i razvoju stanica.

Osnovne odredbe

Trenutačno stanična teorija postulira:

• Stanica je elementarna jedinica živih bića;
• stanice različitih organizama su homologne strukture;
• reprodukcija stanica događa se dijeljenjem izvorne stanice;
• višestanični organizmi složeni su sklopovi stanica ujedinjenih u holističke, integrirane sustave tkiva i organa, podređenih i međusobno povezanih međustaničnim, humoralnim i neuralnim oblicima regulacije.

Raznolikost živih organizama.

Stanični i

nestanični oblici života

Učitelj

Z. M. Smirnova

Moderni sustav organizmi

Carstvo

Stanični organizmi

Prednuklearno

Nadkraljevstva

Kraljevstva

(prokarioti)

Drobyanki

Nuklearni (eukarioti)

gljive

Nestanični organizmi

Potkraljevstva

Rasti

Životinje

Virusi

Vira

Cijanobakterije ili (modrozelene alge)

Eubakterije

virusi

Raznolikost organskog svijeta

Empire Cellular

Nećelijsko carstvo

Kraljevstvo biljaka

Kraljevstvo gljiva

Životinjsko carstvo

Kraljevstvo virusa

Višestanični

Eukarioti

Potkraljevstvo Protozoa

Jednoćelijski

Prokarioti

Kraljevstvo Drobyanka

Tipovi stanične organizacije

Eukariotski

uključuje nadkraljevstvo Eukariota.

Imati formiranu jezgru

i dobro razvijen sustav unutarnjih membrana. Genetski aparat predstavljaju molekule DNA u kompleksu s proteinima - histoni koji pakiraju DNK u nukleozomi.

prokariotski

uključuje nadkraljevstvo Prokariota.

Nemaju formalnu jezgru

I membranske organele. Genetski materijal– kružna molekula DNK (nukleoid).

DNK nije blokirana proteinima, stoga su svi geni u njemu aktivni.

Nadkraljevstvo Prokarioti

Strukturni i funkcionalni dijelovi prokariotske stanice:

• Citoplazma

• Površinski

• Genetski

materijal:

uređaj:

• nukleoid – zona

• plazmatični

citoplazma sa velika

membrana;

molekula

Supramembrana

DNK, zatvoreno

kompleks:

u ringu

• mureić

stanična stijenka (složeni ugljikohidrati);

• plazmidi –

• sluzna kapsula

kratak

prsten

(izvodi

zaštitna funkcija)

molekule DNA

• bičevi

Citoplazmatske strukture:

Hijaloplazma:

• mezosomi

• sol (u povoljnom

uvjeti)

(invaginacije

• gel (sa

plazmatični

loš

membrane)

uvjeti,

• membrana

Kada

organoidi

povećava se

nedostaju, njihovi

obavljati funkciju

gustoća

hijaloplazma)

mezosomi.

• ribosomi (mali)
• citoplazma

nepomičan, jer

mikrotubule

nedostaju.

Nadkraljevstvo Eukarioti

Strukturni i funkcionalni dijelovi eukariotske stanice:

Površinski

aparat

Citoplazma

Jezgra

• jezgrice
• kromosoma
• karioplazme

hijaloplazma

plazmalema

(proteini,

lipidi)

submembranski kompleks

(nakupljanje mikrotubula i mikrofilamenata citoskeleta ispod plazmaleme)

citoplazmatski

logičke strukture

(organele i

uključivanja)

nadmembranski kompleks

(u životinjskoj ćeliji – glikokaliks,

V biljna stanica – stanična stijenka (celuloza),

gljive - hitin)

Usporedba pro- i eukariotskih organizama

PROKARIOTI

Veličina ćelije

EUKARIOTI

1-10 µm

Metabolizam

10-100 mikrona

Anaerobno ili aerobno

Aerobik

Organele

Malobrojni (membranske invaginacije - mezosomi i mali ribosomi).

Citoplazma

Jezgra, mitohondriji, kloroplasti, endoplazmatski retikulum itd.

Kružna DNA u citoplazmi (nukleoid)

DNA – organizirana u kromosome i okružena jezgrovom membranom

Nedostatak citoskeleta, citoplazmatskog kretanja, endo- i egzocitoze

Dioba stanica, stanična organizacija

Postoji citoskelet, citoplazmatsko kretanje, endocitoza i egzocitoza

Binarna fisija, pretežno jednostanična i kolonijalna

Mitoza (ili mejoza), pretežno višestanična

Nećelijski oblici života

Viruse je otkrio D.I.Ivanovski (1892.) proučavajući mozaičnu bolest duhana.

I. D. Ivanovski

Virus mozaika duhana

Mjesto virusa u sustavu žive prirode

Carstvo Nestanični oblici života

Kraljevina Vir

Usporedba veličina

1/10 dijela crvenog krvnog zrnca

Bakteriofag

(eukariotski-

cheskaya

stanica)

Adenovirus 90 nm

Virus mozaika duhana

250 x 18 nm

Rinovirus

Prion

200 x 20 nm

E. Coli (bakterija - Escherichia coli)

3000 x 1000 nm

Putevi ulaska u ljudsko tijelo:

- kapljicama u zraku s bolesne osobe (gripa, ospice, velike boginje);

- s hranom (virus slinavke i šapa);

- kroz oštećenu površinu kože (bjesnoća, herpes, boginje);

- spolno (HIV, herpes);

- sisanjem krvi (komarci - žuta groznica, krpelji - encefalitis, krimska groznica);

- tijekom transfuzije krvi i operacija prenose se virusi AIDS-a i hepatitisa B.

Zahvaćene su biljne stanice kao rezultat kršenja cjelovitost integumenta

Životni oblici virusa

Postoje dva životna oblika virusa

Unutarstanični

– iznutra stanica zaražena virusima manifestiraju se u obliku nukleinske kiseline (DNA ili RNA) i tvore kompleks "virus-stanica" sposoban za život i "proizvodnju" novih

virioni.

Izvanstanični (odmara) – virusne čestice ili virioni, koji se sastoji od nukleinske kiseline i

kapsida (ljuska građena od proteina i, rjeđe, lipida).

Virion je u biti konglomerat organskih kristala.

Struktura viriona:

Jezgra – genetski materijal

(DNK ili RNK)

Ljuska

Složeni virusi

Jednostavni virusi imati školjku

• kapsida, koji se sastoji samo od proteinskih podjedinica - kapsomeri

(gripa, herpes itd.)

imati superkapsida :

• kapsida,
• vani dva sloja

lipidi (Dio

plazmatični

membrane

stanice domaćina

• virusni

glikoproteini

• nestrukturalni

proteini – enzimi

Virus

duhanski mozaik

Značajke životne aktivnosti virusa:

Raznolikost oblika i veličina virusa

(10 do 300 nm)

Biljni virusi

(obično sadrže RNA);

životinjski virusi;

• Taloženje;
• Prodor virusa u stanicu:

dolazi do spajanja membrane virusa i vanjske membrane citoplazmatskoj membrani – virus završava u citoplazmi stanice.

Faze života virusa

3. Uništavanje ljuski virusnih proteina.

Enzimi lizosoma uništavaju kapsid virusa i njegove nukleinske kiseline je pušten.

4. Sinteza DNA s RNA virusom.

5. Ugradnja virusne DNA u staničnu DNA.

Funkcioniranje je potisnuto genetski aparat stanice.

Faze života virusa

6. Replikacija nukleinske kiseline

kiseline virusa.

7. Sinteza kapsidnih proteina. Nakon replikacije počinje biosinteza virusnih kapsidnih proteina, koristeći ribosome stanice domaćina.

8. Sklop viriona

Započinje nakupljanjem virusnih proteina i RNA

9. Izlazak virusa iz stanice

Složeni virusi koji napuštaju stanicu hvataju dio stanična membrana stanice domaćina i tvore superkapsidu.

HIV infekcija

HIV infekcija je sporo progresivna bolest koju karakterizira oštećenje stanica imunološki sustav(limfociti, itd.) s razvojem imunodeficijencije (AIDS) - tijelo nije u stanju oduprijeti se patogenima raznih infekcija i malignih neoplazmi.

U - virus

I – imunodeficijencija

H – osoba

S – sindrom (kompleks simptoma)

P – stečeno (ne urođeno stanje)

I – imuno-

D – nedostatak (organizam gubi sposobnost

oduprijeti se raznim infekcijama)

AIDS je posljednji, terminalni stadij HIV infekcije

Virusi i bolesti koje uzrokuju

Virus konjunktivitis,

upala ždrijela

Adenovirusi

rubeola

Virus rubeole

Ljudski papiloma virus

Bradavice, genitalni papilomi

Gripa

Ortomiksovirusi

Poliomijelitis, meningitis, ARVI

pikornavirus

Hepatotropni virusi

Virusni hepatitis

HIV – infekcija, T-stanična leukemija – odrasli limfom

Retrovirusi

Herpes simplex, vodene kozice, herpes zoster

Herpesvirusi

Poxvirusi

Velike boginje

virus herpesa

Virus gripe

• Struktura:

• glava koja sadrži nukleinsku kiselinu kiselina,

kapsida koja pokriva glavu;

• šuplja šipka (rep) sa

proteinski pokrov;

• repne niti

Razmnožavanje bakteriofaga

• Igrajte veliku ulogu

u medicini i šire

koriste se kada

liječenje gnojnih

bolesti,

uzrokovano

stafilokoki itd.

• Koristi se u gen

inženjerstvo kao

vektori koji nose

sekcije DNK

Viroidi

Viroidi– uzročnici biljnih bolesti, koji se sastoje od kratkog fragmenta kružne, jednolančane RNA, koji nije prekriven proteinskom ovojnicom karakterističnom za viruse.

Prvi identificirani viroid bio je viroid gomolja krumpira

Prioni

– "infektivne bjelančevine" koje ne sadrže nukleinske kiseline, uzrokujući teške bolesti središnjeg živčani sustav kod ljudi i životinja.

Kravlje ludilo

Prioni

Prionski protein, koji ima abnormalnu trodimenzionalnu strukturu, sposoban je izravno katalizirati strukturnu transformaciju normalnog staničnog proteina koji mu je homologan u sličan (prion)

β-listovi

α-zavojnica

Prioni stvaraju netopljive naslage u tkivu mozga

Carstvo nestanični organizmi(Noncellulata). Kraljevstvo virusa (Virae)

Virusna čestica ( virion) sastoji se od nukleinske kiseline (DNA ili RNA) okružene proteinskim omotačem - kapsida, koji se sastoji od kapsomeri.

Virusi imaju sljedeće karakteristike:

Nemaju staničnu strukturu;

Najmanjih su dimenzija, veličina viriona raznih virusa je od 15 do 400 nm (većina je vidljiva samo elektronskim mikroskopom);

Nemaju vlastite metaboličke sustave;

Koristite ribosome stanica domaćina za stvaranje vlastitih proteina;

Nesposoban za rast i dijeljenje;

Ne razmnožavaju se na umjetnim hranjivim podlogama.

Imenuju se virusi mikroorganizama fagi. Tako postoje bakteriofagi (virusi bakterija), mikofagi (virusi gljivica), cijanofagi (virusi cijanobakterija). Fagi obično imaju višeslojnu prizmatičnu glavu i dodatak (Sl. 3.1).

Riža. 3.1. Struktura bakteriofaga T4:

1 - glava; 2 - rep; 3 - nukleinska kiselina; 4 - kapsida; 5 - "ovratnik"; 6 - proteinski pokrov repa; 7 - repna fibrila; 8 - šiljci; 9 - bazalna ploča

Glava je prekrivena ljuskom kapsomera i sadrži DNK unutra. Proces je proteinska šipka prekrivena omotačem spiralno raspoređenih kapsomera. Nakon ulaska faga, bakterija gubi sposobnost dijeljenja i počinje proizvoditi ne tvari vlastite stanice, već čestice bakteriofaga.

Kao rezultat, stanična stijenka bakterije se otapa (lizira), a iz nje nastaju zreli bakteriofagi. Nedovoljno aktivan fag može postojati u stanici mikroorganizma, a da ne izazove lizu. Fagi se nalaze u vodi, tlu i drugim prirodnim objektima.

Većina živih bića su organizmi sa staničnom građom. U tijeku evolucija U organskom svijetu stanica se pokazala jedinim elementarnim sustavom u kojem je moguća manifestacija svih zakona koji karakteriziraju život.

Organizmi koji imaju stanična struktura, zauzvrat, podijeljeni su u dvije kategorije: nemaju tipičnu jezgru - prednuklearne, ili prokarioti, i ima tipičnu jezgru - nuklearnu, odn eukarioti. U prokariote spadaju bakterije i modrozelene alge, a u eukariote sve ostale biljke i sve životinje. Sada je utvrđeno da su razlike između prokariota i eukariota mnogo značajnije nego između viših biljaka i životinja.

Prenuklearni organizmi

prokarioti – prenuklearni organizmi, koji nemaju tipičnu jezgru zatvorenu nuklearnom membranom. Njihov genetski materijal je unutra nukleoid a predstavljen je jednim lancem DNA koji tvori zatvoreni prsten. Ova nit još nije dobila složenu strukturu karakterističnu za kromosome i naziva se gonofor.

Dioba stanica je samo amitotička. Prokariotske stanice nemaju mitohondrije, centriole i plastide.

mikoplazme

Za razliku od virusa koji provode vitalne procese tek nakon prodiranja u stanicu, mikoplazma je sposobna ispoljavati vitalne funkcije karakteristične za organizme koji imaju stanična struktura. Ovi oblici slični bakterijama mogu rasti i razmnožavati se na sintetskim podlogama. Njihova je stanica građena od relativno malog broja molekula (oko 1200), ali ima cijeli skup makromolekula svojstven svakoj stanici (proteini, DNA i RNA). Stanica mikoplazme sadrži oko 300 različitih enzima.

Po nekim karakteristikama stanice mikoplazme bliže su stanicama životinje, nego biljke. Nemaju tvrdu ljusku, već su obavijeni savitljivom opnom; sastav lipida blizak je onom u životinjskim stanicama.

Kao što je već rečeno, do prokarioti uključuju bakterije i modrozelene alge, objedinjene općim pojmom "fragmentirane alge". Ćelija tipične sačmarice prekrivena je celuloznom ljuskom. Biljke za mljevenje imaju značajnu ulogu u kruženju tvari u prirodi: modrozelene alge kao sintetizatori organske tvari, bakterije kao njezini mineralizatori. Mnoge bakterije su od medicinskog i veterinarskog značaja kao uzročnici zaraznih bolesti.

Nuklearni organizmi

Eukarioti su nuklearni organizmi koji imaju jezgru okruženu nuklearnom membranom. Genetski materijal koncentriran je uglavnom u kromosomima koji imaju složenu strukturu i sastoje se od niti DNA i proteinskih molekula. Dioba stanica je mitotička. Postoje centrioli, mitohondriji, plastidi. Među eukariotima postoje i jednostanični i višestanični organizmi.

Eukarioti se obično dijele na dva kraljevstva- biljke i životinje. Biljke se razlikuju od životinja na više načina. Većina biljaka ima autotrofni tip ishrane, dok životinje imaju heterotrofni tip ishrane. Međutim, nije moguće povući jasnu granicu između svih biljaka i svih životinja.

Trenutno sve više biologa dolazi do zaključka da je potrebno podijeliti eukariote na tri kraljevstva– životinje, gljive i biljke. Ove nove odredbe nisu općeprihvaćene, ali nisu bez razloga.

Životinje prvenstveno su heterotrofni organizmi. Njihove stanice nemaju gustu vanjsku membranu. To su obično pokretni organizmi, ali mogu biti i pričvršćeni. Rezervni ugljikohidrati pohranjuju se u obliku glikogena.

gljive također su primarni heterotrofni organizmi. Njihove stanice imaju dobro definiranu ljusku koja se sastoji od hitina, rjeđe celuloze. Obično su pričvršćeni organizmi. Rezervni ugljikohidrati pohranjuju se u obliku glikogena.

Biljke- Ovo autotrofni organizmi, ponekad sekundarni heterotrofi. Njihove stanice imaju gustu stijenku koja se obično sastoji od celuloze, rjeđe od hitina. Rezervne tvari talože se u obliku škroba.

Postojanje biosfera kruženje tvari u prirodi povezuju primitivni eukarioti – jednostanični. Ali u procesu evolucije razvile su se višestanične biljke, gljive i životinje. Među autotrofnim organizmima evolucija najviši stupanj dosegnuto u tipu kritosjemenjača. Vrhunac evolucije heterotrofnih organizama je tip hordata.

Ostavio odgovor Gost

Osobine živih organizama. 1. Živi organizmi važan su sastavni dio biosfere. Stanična struktura je karakteristična značajka svih organizama, osim virusa. Prisutnost plazma membrane, citoplazme i jezgre u stanicama. Značajka bakterija: nedostatak formirane jezgre, mitohondrija, kloroplasta.

Značajke biljaka: prisutnost stanične stijenke, kloroplasta, vakuola sa staničnim sokom u stanici, autotrofna metoda prehrane. Značajke životinja: odsutnost kloroplasta, vakuole sa staničnim sokom, stanične membrane u stanicama, heterotrofni način prehrane. 2. Prisutnost organskih tvari u živim organizmima: šećera, škroba, masti, bjelančevina, nukleinskih kiselina i anorganskih tvari: vode i mineralnih soli. Sličnost kemijskog sastava predstavnika različitih kraljevstava žive prirode.

3. Metabolizam je glavna značajka živih bića, uključujući prehranu, disanje, transport tvari, njihovu pretvorbu i stvaranje iz njih tvari i struktura vlastitog tijela, oslobađanje energije u jednim procesima i korištenje u drugim, oslobađanje konačnih proizvoda vitalne aktivnosti. Razmjena tvari i energije s okolinom.

4. Razmnožavanje, razmnožavanje potomaka znak je živih organizama. Razvoj organizma kćeri iz jedne stanice (zigota u spolnom razmnožavanju) ili skupine stanica (u vegetativnom razmnožavanju) organizma majke. Važnost razmnožavanja je u povećanju broja jedinki vrste, njihovom naseljavanju i razvoju novih teritorija, održavanju sličnosti i kontinuiteta između roditelja i potomaka tijekom više generacija.

5. Nasljednost i varijabilnost - svojstva organizama.

Stanični i nestanični oblici života: virusi, bakteriofagi, eukarioti i stanična teorija

Nasljednost je svojstvo organizama da svoje inherentne strukturne i razvojne značajke prenose na svoje potomke. Primjeri nasljeđa: biljke breze rastu iz sjemena breze, mačka rađa mačiće slične roditeljima. Varijabilnost je pojava novih karakteristika u potomstvu. Primjeri varijabilnosti: biljke breze uzgojene iz sjemena matične biljke jedne generacije razlikuju se po duljini i boji debla, broju lišća itd.

6. Razdražljivost je svojstvo živih organizama. Sposobnost organizama da percipiraju podražaje iz okruženje te u skladu s njima usklađivati ​​svoje aktivnosti i ponašanje – kompleks adaptivnih motoričkih reakcija koje nastaju kao odgovor na različite nadražaje iz okoline. Značajke ponašanja životinja. Refleksi i elementi racionalne aktivnosti životinja. Ponašanje biljaka, bakterija, gljiva: različite oblike kretanja - tropizmi, gadosti, taksiji.

Možete odabrati najosnovnije.

Život na planeti Zemlji poznat je samo u dva oblika: izvanstaničnom i staničnom.

Izvanstanični oblik života je poseban oblik kojeg predstavljaju virusi i bakteriofagi (fagi), koji zauzimaju srednji položaj između žive i nežive prirode.

3. Predstanični i stanični oblici života.

Stanični životni oblik (organizmi), ovisno o vrsti stanične organizacije, dijeli se na prokariote i eukariote.

Prokarioti su jednostanični organizmi koji nemaju formiranu jezgru.

To uključuje bakterije, cijanide (cijanobakterije ili modrozelene alge) i mikoplazme, koje čine kraljevstvo Drobyanka.

Eukarioti su jednostanični i višestanični organizmi.

Njihove stanice uvijek imaju jasno definiranu jezgru. Autorsko pravo na materijal. Kopiranje materijala dopušteno je samo uz aktivnu vezu na članak!InformacijePosjetitelji u grupi Gosti, ne može ostavljati komentare na ovu publikaciju.

Predstanični oblici života - virusi i fagi

Predstanično carstvo sastoji se od jednog kraljevstva - virusa. To su najmanji organizmi, veličine im se kreću od 2 do 500 mikrona. Samo najveći virusi (primjerice, virus malih boginja) mogu se vidjeti s vrlo velikim povećanjem (1800-2200 puta) optičkog mikroskopa. Mali virusi po veličini su jednaki velikim proteinskim molekulama. Većina virusa je toliko mala da može proći kroz pore posebnih bakterijskih filtera.

Virusi se bitno razlikuju od svih drugih organizama.

Navedimo njihove najvažnije karakteristike:

3. Imaju vrlo ograničen broj enzima, koriste metabolizam domaćina, njegove enzime i energiju dobivenu tijekom metabolizma u stanicama domaćina.

Prethodna12345678910111213141516Sljedeća

VIDI VIŠE:

Velika većina živih organizama sastoji se od stanica. Samo nekoliko najprimitivnijih organizama - virusa i faga - nema staničnu strukturu.

Prema ovoj najvažnijoj osobini sva se živa bića dijele na dva carstva - predstanično (virusi i fagi) i stanično (ovo uključuje sve ostale organizme: bakterije i njima bliske skupine; gljive; zelene biljke; životinje).

Ideja da su sva živa bića podijeljena u dva kraljevstva - životinje i biljke - sada je zastarjela. Moderna biologija poznaje podjelu na pet kraljevstava: prokarioti, ili sačmarice, zelene biljke, gljive, životinje; Zasebno se izdvaja kraljevstvo virusa - predstanični oblici života.

Predstanični oblici života - virusi i fagi

Predstanično carstvo sastoji se od jednog kraljevstva - virusa.

To su najmanji organizmi, veličine im se kreću od 2 do 500 mikrona. Samo najveći virusi (primjerice, virus malih boginja) mogu se vidjeti s vrlo velikim povećanjem (1800-2200 puta) optičkog mikroskopa. Mali virusi po veličini su jednaki velikim proteinskim molekulama. Većina virusa je toliko mala da može proći kroz pore posebnih bakterijskih filtera.

Virusi se bitno razlikuju od svih drugih organizama. Navedimo njihove najvažnije karakteristike:

Imaju vrlo ograničen broj enzima; koriste metabolizam domaćina, njegove enzime i energiju dobivenu iz metabolizma u stanicama domaćina.

4. Zrele virospore (“spore” virusa) mogu postojati izvan stanice domaćina u tom razdoblju ne pokazuju nikakve znakove života.

Virusi su prvi put otkriveni 1892.

izvanrednog ruskog biologa D.I.Ivanovskog, koji je postao utemeljitelj nove biološke discipline - virologije.

Podrijetlo virusa

Gubitak mnogih biološki važnih svojstava, prema ovom gledištu, smatra se sekundarnom pojavom.

Postoji i treće gledište - virusi se smatraju "zalutalim" ili "podivljalim" genima.

Prvo, otkriveno je da su virusi snažan mutagen čimbenik.

Nakon virusne bolesti(zarazna žutica, ospice, gripa, encefalitis i dr.) kod ljudi i životinja naglo raste broj oštećenih kromosoma. Dakle, virusi su dobavljači novih mutacija za prirodna selekcija. Drugo, genom virusa može biti uključen u genom domaćina i virusi mogu prenositi genetske informacije ne samo s jedne jedinke dane vrste na drugu, već i s jedne vrste na drugu. Eksperimentalno je pokazano da s Uz pomoć virusa, dijelovi DNK jedne vrste mogu se prenijeti u drugi um.

Stanični organizmi

Organizmi stanične strukture ujedinjeni su u carstvo stanica ili kariote (od grč.

karion – jezgra). Tipična stanična struktura karakteristična za većinu organizama nije nastala odmah. U kavezu predstavnika najstarijeg od moderne vrste Kod organizama (modrozelenih i bakterija) citoplazma i jezgri materijal s DNK još nisu međusobno odvojeni.

Na temelju prisutnosti ili odsutnosti jezgre, stanični se organizmi dijele na dvije superzvijezde: bez jezgre (prokarioti) i nuklearne (eukarioti) (od grč.

protos - prvi i eu - zapravo onaj pravi). U prvu skupinu spadaju modrozelenke i bakterije, u drugu skupinu spadaju sve životinje, zelene biljke i gljive.

Nadkraljevstvo prokariota

Prokarioti uključuju najjednostavnije organizirane oblike staničnih organizama. Prokariotska DNA tvori jednu dvostruku spiralu koja je zatvorena u prsten.

Ovaj kružni lanac DNK sastoji se od značajnog broja gena, ali još nije pravi kromosom, koji se pojavljuje samo kod eukariota. Zbog činjenice da je DNK predstavljena jednim lancem, postoji samo jedna skupina povezivanja gena.

Evo glavnih karakteristika prokariota:

Kružna DNA koncentrirana je u središnjem dijelu stanice, nije odvojena jezgrinom ovojnicom od ostatka stanice;

Nedostatak mitohondrija;

Nedostaju im plastidi;

Prokariotske stanice ne prolaze kroz mitozu;

Nema centriola;

Kromosomi nedostaju;

Vretena se ne formiraju;

Nema probavnih vakuola; nema prave flagele; stvarni spolni proces je nepoznat; gamete se ne stvaraju.

Nadkraljevstvo prokariota sastoji se od jednog kraljevstva, koje uključuje dva polukraljevstva: plavo-zeleno i bakterije.

Prokarioti: nadkraljevstvo i plavozeleni tip

Postoji 1400 modernih vrsta plavo-zelene.

U plavozelenim stanicama ne postoji samo jezgra, već nema ni kromatofora - staničnih tvorevina koje sadrže pigmente i sudjeluju u fotosintezi; nema vakuola. U središnjem gustom dijelu plavo-zelenih stanica koncentrirani su nukleoproteini - spojevi nukleinskih kiselina s proteinima.

Plavo-zeleni su izvanredni jer mogu koristiti dušik iz zraka i pretvoriti ga u organske oblike dušika.

Tijekom fotosinteze mogu koristiti ugljični dioksid kao jedini izvor ugljika. Za razliku od fotosintetskih bakterija, modrozelene bakterije oslobađaju molekularni kisik tijekom fotosinteze.

U perifernom dijelu stanica difuzno su raspoređeni plavi i smeđi pigmenti koji u kombinaciji s klorofilom određuju plavozelenu boju ovih organizama.

Neki plavozeleni mogu imati dodatne pigmente koji mijenjaju njihovu karakterističnu boju u crnu, smeđu ili crvenu. Boja Crvenog mora određena je širokom rasprostranjenošću ljubičasto pigmentiranih plavo-zelenih boja.

Plavo-zeleni mogu koristiti i sunčevu energiju (autotrofija) i energiju koja se oslobađa tijekom razgradnje gotovih organskih tvari (heterotrofija).

Plavozeleni se razmnožavaju samo nespolno.

Plavozeleni su zastupljeni ne samo jednostaničnim, već i kolonijalnim, nitastim i višestaničnim oblicima. Međutim, zeleni pigmenti - klorofili postoje u obliku četiri oblika, neznatno različitog kemijskog sastava: višestanični jezgri organizmi nisu potekli od višestaničnih plavozelenih, već od jednostaničnih jezgrinih oblika. Tako plavo-zeleni po prvi put doživljavaju pokušaj proboja u sljedeću fazu – na razinu višestaničnosti.

Međutim, taj pokušaj nije imao posebnih posljedica za evoluciju. Plavo-zeleni su najstariji organizmi na Zemlji. Međutim, do danas igraju veliku ulogu u ciklusima materije i energije.

Prokarioti: bakterije

Trenutno je poznato oko 3000 vrsta bakterija. Neke bakterije mogu izravno koristiti sunčevu energiju (autotrofi), druge (heterotrofe) dobivaju energiju iz organskih tvari. Autotrofne bakterije uključuju fotosintetske i kemosintetske bakterije.

Zelene i ljubičaste bakterije mogu koristiti i akumulirati sunčevu energiju. Kod zelenih bakterija boju određuje posebna tvar - bakterioklorofil, a ne klorofil a, kao kod modrozelenih bakterija. Tijekom fotosinteze ne oslobađaju se plavi ili smeđi pigmenti.

Kemosinteza itd.

e. korištenje energije iz oksidativnih procesa anorganskih tvari uobičajeno je samo među nekim bakterijama. Sumporne bakterije sposobne su oksidirati vodikov sulfid u sumpor. Nitrifikacijske bakterije pretvaraju amonijak u dušik i dušična kiselina. Prevladavanje dušika u suvremenoj atmosferi posljedica je aktivnosti nitrifikacijskih bakterija.

Bakterije željeza pretvaraju fero željezo u oksid željeza.

Među heterotrofnim bakterijama jedan dio koristi energiju procesa fermentacije. Krajnji produkt procesa fermentacije su organske kiseline. Najpoznatije su bakterije mliječne kiseline, maslačne kiseline i octene kiseline. Drugi dio heterotrofnih bakterija - bakterije truljenja - koriste energiju koja se oslobađa tijekom razgradnje proteina.

Oblici života: nestanični i stanični.

Konačni proizvod razgradnje tijekom takvih procesa truljenja su dušikovi spojevi, u čijoj naknadnoj oksidaciji sudjeluju nitrifikacijske bakterije.

Bakterije, poput modrozelenih bakterija, postoje oko 3 milijarde godina.

godina i odigrao je veliku ulogu u stvaranju modernog sastava atmosfere i mijenjanju lica Zemlje.

Pitanje podrijetla bakterija nije sasvim jasno. Nema sumnje da su brojne bakterije nastale izravno iz modrozelenih bakterija. Poznate su bakterije koje su vrlo bliske plavo-zelenoj, a od potonje se razlikuju samo u odsutnosti pigmenta.