Orez. 7.2.1. Virusul mozaicului tutunului

Particulă de virus ( virion) capsid, constând din capsomere

fagi. (Fig. 7.2.2.).

Orez. 7.2.2. Modelul fagic.

Orez. 7.2.1. Virusul mozaicului tutunului(A – micrografie electronică, B – model).

Particulă de virus ( virion) constă dintr-un acid nucleic (ADN sau ARN) înconjurat de o înveliș proteic - capsid, constând din capsomere. Dimensiunile virionului diferitelor virusuri variază de la 15 la 400 nm (majoritatea sunt vizibile doar cu un microscop electronic).

Virușii au următoarele trăsături caracteristice:

 nu au structură celulară;

 incapabil de creștere și fisiune binară;

 nu au sisteme metabolice proprii;

 pentru reproducerea lor este nevoie doar de acid nucleic;

 folosesc ribozomii celulei gazdă pentru a-și forma propriile proteine;

 nu se reproduc pe medii nutritive artificiale și pot exista doar în corpul gazdei;

 nu sunt reţinute de filtre bacteriologice.

Virușii microorganismelor sunt denumiți fagi. Astfel, există bacteriofagi (virusuri bacteriene), micofage (virusuri fungice), cianofagi (virusuri cianobacteriene). Fagii au de obicei un cap și un apendice prismatic cu mai multe fațete (Fig. 7.2.2.).

Orez. 7.2.2. Modelul fagic.

Capul este acoperit cu o coajă de capsomere și conține ADN în interior. Procesul este o tijă proteică acoperită cu o teacă de capsomere dispuse elicoidal. Prin extensie, ADN-ul din capul fagului trece în celula microorganismului afectat. După ce fagul intră, bacteria își pierde capacitatea de a se diviza și începe să producă nu substanțele propriei celule, ci particule de bacteriofag. Ca rezultat, peretele celular bacterian se dizolvă (lizează), iar bacteriofagii maturi ies din acesta. Doar fagii activi pot liza bacteriile. Un fag insuficient activ poate exista în celula unui microorganism fără a provoca liză. Când bacteria afectată se înmulțește, originea infectată poate trece în celulele fiice. Fagii se găsesc în apă, sol și alte obiecte naturale. Unii fagi sunt utilizați în inginerie genetică și în medicină pentru prevenirea bolilor.

8. Procariote

^ Sub-imperiu pre-nuclear ( Procaryota )

procariote- acestea sunt organisme unicelulare, coloniale sau multicelulare care nu au un nucleu format morfologic (limitat de membrană) și combină două regate - arheobacterii ( Arhebacterii) și bacterii adevărate, sau eubacterii ( Bacterii, eubacterii )

Caracteristici generale reprezentanţi ai sub-imperiului

Majoritatea bacteriilor sunt cilindrice sau în formă de tijă. Se numesc forme în formă de baston care nu formează spori bacterii,și cele care formează spori - bacili. Bacteriile în formă de baston se împart în bastonașe propriu-zise (aranjarea unică a celulelor), diplobacteria sau diplobacillus (aranjarea în perechi a celulelor), streptobacterii sau streptobacili (lanțuri de celule). Bacteriile răsucite sau în formă de spirală sunt adesea găsite. Acest grup include vibrioni, spirilla, spirochete. Faceți cunoștință cu și filamentos bacterii (Fig. 8.1).

Orez. 8. 1. Forma bacteriilor: sferică (O– micrococi; b– diplococi; V– tetracoci; G– streptococi; d– stafilococi; e– sarcine); în formă de tijă(şi– neformarea de dispute; h, i, k– formarea de spori); răsucit (l– vibrioni; m– spirila; n- spirochete).

Bacteriile care au formă sferică se numesc coci. Printre acestea se numără: stafilococi - formând ciorchini care seamănă cu un ciorchine de struguri; tetracoci este o combinație de patru celule formată după diviziunea celulară în două planuri reciproc perpendiculare ; sarcine(clusters de formă cubică) - se formează ca urmare a diviziunii celulare în trei planuri reciproc perpendiculare. Cocii au de obicei un diametru de 0,5 - 1,5 µm, lățimea formelor în formă de tijă variază de la 0,5 la 1 µm, iar lungimea de la 2 la 10 µm. Formele și dimensiunile bacteriilor variază semnificativ în funcție de vârsta culturii, compoziția mediului și proprietățile osmotice ale acestuia, temperatură și alți factori.

Studiul ultrastructurii bacteriilor (Fig. 8.2) a devenit posibilă după crearea microscoapelor electronice.

Orez. 8. 2. Secțiune schematică combinată a unei celule bacteriene: sus– baza structurii celulare; în mijloc - structuri membranare: în stânga– microb fotosintetic, corect– microbi nefotosintetic; jos– incluziuni.

^ 1 – corp bazal; 2 – flageli; 3 – capsulă; 4 – peretele celular; 5 – membrana citoplasmatica; 6 – mezosom; 7 – fimbrie; 8 – granule de polizaharide; 9 – polifosfați; 10 – picături de lipide; 11 – incluziuni de sulf; 12 – structuri membranare; 13 – cromatofori; 14 – nucleoid; 15 – ribozomi; 16 – citoplasma.

Structurile externe ale celulelor procariote includ capsule, flageli, fimbriaeŞi băut, și de asemenea peretele celularși situat sub el membrana citoplasmatica.

Capsulă. Constă din polizaharide, uneori polipeptide sau lipide. Are un conținut ridicat de apă (până la 98%) și creează o barieră suplimentară, protejând celula de uscare și deteriorări mecanice.

Flagelii. Sunt filamente răsucite în spirală care constau dintr-o moleculă gigantică de proteină flagelină și oferă mobilitate bacteriilor care înoată în mișcare activă. Numărul de flageli variază între diferitele tipuri de bacterii (de la 1 la 700). Flagelii pot fi atașați polar sau pe întreaga suprafață a celulei (locația flagelilor are semnificație taxonomică). Nu există flageli în bacteriile de alunecare, a căror mișcare este efectuată ca urmare a contracțiilor sub formă de undă care schimbă forma bacteriilor. Flagelii nu sunt structuri vitale şi diferite faze dezvoltarea bacteriilor poate fi prezentă sau nu.

Bacteriile se mișcă în principal aleatoriu, dar sunt și capabile de mișcări direcționate ( Taxiuri), datorită: diferenţei de concentrare chimicaleîn mediu ( chimiotaxie), diferența de conținut de oxigen ( aerotaxis), diferențe de intensitate a luminii ( fototaxis).

^ Fimbriae si a baut. Primele se găsesc atât la speciile flagelate, cât și în formele lipsite de flageli și sunt filamente lungi, subțiri, drepte. Numărul de fimbrie poate ajunge la câteva mii. Fimbriile sunt necesare pentru atașarea la alte celule și substrat. A băut- fimbrie reproductive, prin care materialul genetic este transmis de la o celulă la alta.

^ Peretele celular . Dă formă celulei bacteriene, protejează conținutul intern de mediu extern, reglează creșterea și diviziunea bacteriilor. Este subțire, elastic, durabil, permeabil la săruri și alți compuși cu greutate moleculară mică. Stratul cadru principal al peretelui celular este format din peptidoglican murein (sintetizat doar de celulele procariote). La unele bacterii, peretele celular are un singur strat, destul de gros, de mureină (50-90%), asociat cu polizaharide și proteine. La altele, stratul de mureină este subțire (1-10%) și este acoperit deasupra de straturi de lipoproteine, lipopolizaharide și proteine. Primii se numesc gram-pozitiv bacterii, a doua - gram negativ bacterii. Numele acestor grupuri provine de la capacitatea diferitelor bacterii de a colora folosind metoda Gram. Cei mai primitivi reprezentanți ai acestui imperiu conțin polizaharide acide fără mureină la baza peretelui celular.

^ Membrana citoplasmatica . Servește ca o barieră osmotică, reglează fluxul de substanțe în și din celulă și este locul de localizare a enzimelor de metabolism energetic. Constă dintr-un strat dublu de lipide și un strat de proteine. La unele bacterii, membrana acoperă citoplasma fără pliuri sau invaginări în altele, formează invaginări (mezozomi) în timpul diviziunii celulare, pătrunde în citoplasmă sau formează corpuri membranare;

Citoplasma. Este un sistem coloidal format din apă, proteine, grăsimi, carbohidrați, compuși minerali și alte substanțe, al căror raport variază în funcție de tipul de bacterii și de vârsta acestora. Citoplasma bacteriilor are diverse elemente structurale - membrane intracitoplasmatice, aparat genetic, ribozomi și incluziuni. Restul este reprezentat de citosol.

Nucleoid. Aceasta este o moleculă de ADN asemănătoare unui fir care îndeplinește funcția nucleului și este situată în zona centrală a celulei. Tot materialul ereditar este concentrat într-un singur cromozom bacterian, prezentat sub forma unei molecule circulare de ADN dublu catenar.

Plasmide. Acesta este ADN extracromozomial, reprezentat și de elice duble închise într-un inel. Ele nu sunt un element obligatoriu într-o celulă procariotă, ele au proprietăți suplimentare asociate, în special, cu reproducerea, rezistența la medicamente, patogenitate etc.

Ribozomi. Servește ca loc de sinteză a proteinelor. Numărul de ribozomi dintr-o celulă bacteriană este de la 5 la 50 de mii (cu cât celula crește mai repede, cu atât numărul este mai mare).

Incluziuni(substanțe de rezervă sau deșeuri). Ele sunt depuse în anumite condiții de mediu în interiorul celulelor procariote. Reprezentat de polizaharide, grăsimi, polifosfați și sulf. Conținut într-o formă osmotic inertă, insolubil în apă.

Controversă(adaptare pentru supraviețuirea unor condiții de mediu nefavorabile). Se formează în interiorul unei celule bacteriene atunci când bacteriile sunt lipsite de nutrienți sau atunci când mediul este în interior cantitati mari se acumulează produse metabolice bacteriene. Sporii pot exista în stare latentă pentru o perioadă lungă de timp (zeci, sute și chiar mii de ani). Doar un grup mic de microorganisme sunt capabile să formeze endospori. Există de obicei un endospor per celulă. În timpul sporulării, celulele bacteriene capătă uneori forma neobișnuită a unui fus, lămâie sau tobă.

Reproducere. De obicei prin fisiune în doi (fisiune binară). De aici și termenul - concasoare. Mai mult decât atât, în multe bacterii, după diviziune, în anumite condiții de mediu, celulele fiice rămân conectate între ele o perioadă de timp, formând grupuri caracteristice.

Procariotelor le lipsesc cloroplastele, mitocondriile, aparatul Golgi, centrioli, precum și mișcarea intracelulară și procesele de mitoză și meioză.

Regatul arheobacterii - Arhebacterii

Reprezentanții acestui regat diferă unul de celălalt prin tipul de metabolism, caracteristicile fiziologice și de mediu. Printre aceștia se numără chimioautotrofe și chemoheterotrofe, heterotrofe, anaerobi și aerobi. În același timp, arheobacterii au multe caracteristici comune, caracteristic doar acestora, incluzând prezența membranelor lipidoproteice cu un singur strat și a unui perete celular care nu are compoziție de peptidoglican și conține pseudomureină sau numai proteine ​​și polizaharide. În plus, arheobacterii nu sunt sensibile la antibiotice și pot exista în habitate cu condiții extreme. Printre arheobacterii există trei grupuri: bacterii formatoare de metan, halobacterii și bacterii termoacidofile.

^ Bacteriile producătoare de metan . Printre bacteriile care produc metan se găsesc aproape toate formele (coci, bastonașe, spirilla, sarcina, filamente). Există specii mezofile și termofile. Bacteriile producătoare de metan sunt anaerobe stricte. Sunt reprezentați de autotrofi și heterotrofe, mezofili și termofili și există și specii halofile. Metanul se formează în timpul descompunerii anaerobe a materiei organice. Rezervele sale sunt foarte importante. Ecosistemele în care se formează metanul includ suprafețe mari ocupate de tundra și mlaștini (de unde o altă denumire pentru metan - gaz de mlaștină); de asemenea, câmpuri de orez, sedimente de pe fundul iazurilor și lacurilor, estuare, rezervoare de decantare ale stațiilor de epurare, stomacuri (rumenuri) de animale rumegătoare. În condiții anaerobe, substanțele organice sunt mai întâi fermentate printr-o serie de etape intermediare până la acid acetic, CO 2 și H 2, apoi acești produși metabolici ai descompunetorilor primari și secundari sunt utilizați de bacteriile formatoare de metan (metanogene). Există o conversie a CO2 și H2 în metan și acetat în metan și CO2.

Bacteriile producătoare de metan includ genurile Metanobacteriile, Metanococ, Methanosarcina, Methanospirillum etc.

Halobacterii. Aceștia sunt aerobi și heterotrofe. Se găsesc în medii foarte salinizate: mlaștini sărate, saline (unde se extrage sarea de mare), precum și în sedimentele marine. Halobacterii cresc cel mai bine cu o concentrație optimă de NaCl în mediu de 20-25%. Această adaptabilitate la existența în condiții atât de extreme se datorează faptului că concentrația de sare în interiorul celulelor halobacteriilor este la fel de mare ca și în mediu. În timpul reproducerii în masă a halobacteriilor care conțin carotenoizi, apa apare roșu aprins.

Halobacterii sunt capabile să folosească energia luminoasă în metabolismul lor, care se adaugă energiei obținute prin oxidarea aerobă a substratului. Unele halobacterii pot crește obținând energie numai din fotosinteză cu participarea bacteriorhodopsinei, un pigment similar rodopsinei (găsit în celulele vizuale ale animalelor).

Formele extrem de halofile conțin genuri HalobacteriumŞi Halococ.

Bacteriile termoacidofile. Printre aceștia se numără reprezentanți autotrofi și heterotrofe, reprezentanți acidofili și neutrofili, aerobi și anaerobi. Pentru bacteriile termoacidofile, habitatul poate fi izvoare termale acide, unde aceste bacterii oxidează compușii sulfului la sulfat, mormane de deșeuri cu autoîncălzire în minele de cărbune, izvoare termale de pe versanții vulcanilor și pe fundul mărilor. În gurile hidrotermale, arhebacteriile acționează ca producători de substanțe organice consumate de partea animală a comunităților. Bacteriile termoacidofile sunt incluse, de exemplu, în genuri SulfolobusŞi Termoplasmă.

Regatul bacteriilor adevărate (eubacterii) - Bacteriile ( Eubacteriile )

Bacteriile adevărate sunt microscopic mici și au următoarele caracteristici:

 membrane lipoproteice cu două straturi;

 ca principală componentă structurală a peretelui celular – glicopeptidă mureina;

 capsulă care înconjoară peretele celular (constă din mucus polizaharid);

 diverse tipuri de flageli şi diferite tipuri fimbrie;

 substanţe de rezervă – amidon, glicogen, volutină (o substanţă care include reziduuri de acid fosforic);

 ADN circular mare și plasmide (ADN circular mic de a forma endospori);

 după forma lor, între bacterii se disting mai multe grupe morfologice (sferice, în formă de tijă, întortocheate) ;

 pentru obţinerea energiei folosesc diverse substanţe organice şi anorganice şi energie solară;

 printre acestea se numără autotrofe şi heterotrofe (majoritatea bacteriilor);

 în raport cu oxigenul, bacteriile se împart în: aerobi (există doar într-un mediu oxigenat), anaerobi (absența oxigenului este o condiție prealabilă a existenței) și anaerobi facultativi (traiesc atât în ​​medii lipsite de oxigen, cât și în medii care conțin oxigen);

 folosind metoda de colorare cu coloranți anilină (propusă de K. Gram în 1884), bacteriile pot fi împărțite în două grupe - gram-pozitive și gram-negative (capacitatea de a colora diferit este asociată cu diferite caracteristici ale structurii și chimiei a peretelui celular).

 din punct de vedere al habitatelor, multe dintre bacterii sunt cosmopolite.

G r a m e n g a t i o n s

(nu formează endospori și nu da o reacție pozitivă la colorația Gram)

^ Subregnul oxifotobacteriilor - Oxifotobacteriile

Subregatul unește doi taxoni - diviziuni cianobacteriileŞi cloroxibacterii.

la cloroxibacterii ( Cloroxibacterii) includ bacterii care trăiesc în simbioză cu animalele marine din mările tropicale și subtropicale și care trăiesc liber în partea de nord a Atlanticului și Oceanele Pacifice. Deschis la începutul anilor 70. Combinat în genul Prochloron. Au un set de pigmenți fotosintetici asemănător cu setul de pigmenți ai algelor verzi și a plantelor.

^ Cianobacterii ( Cianobacterii) - cel mai mare, cel mai bogat în forme și cel mai răspândit grup de procariote fotosintetice (există aproximativ 2000 de specii). Sunt cunoscute și sub numele de alge albastre-verzi (datorită conținutului lor de clorofilă și capacității de a efectua fotosinteza, eliberând oxigen).

Cianobacteriile includ forme unicelulare și multicelulare (Fig. 8. 3).

Orez. 8. 3. Reprezentarea schematică a unor cianobacterii.

Cianobacteriile sunt comune în diferite corpuri de apă, în sol și în câmpurile de orez. Protoplastul lor este înconjurat de un perete celular, care are o „membrană exterioară” și un strat de lipopolizaharidă deasupra stratului de peptidoglican. Aparatul fotosintetic este reprezentat de tilacoizi, care fie sunt situati paralel cu membrana plasmatica, fie sunt foarte contorti si situati in zonele periferice ale citoplasmei.

Cianobacteriile au celule foarte diferențiate care nu au analogi în niciun alt grup de bacterii: heterochisturi– au pereți celulari groși, pigmentare slabă și granule polare, care sunt locul fixării azotului (N 2) în condiții aerobe; Akinetes– celule de repaus, care se disting prin mărime, pigmentare puternică și perete celular gros; hormogonie– segmente scurte folosite pentru reproducere; baeocite(„celule mici”) – celule reproductive formate în timpul diviziunii binare a celulei mamă (de la o celulă mamă se obțin de la 4 la 1000 de baeocite).

Datorită capacității lor de a crește în condiții extreme și de a fixa azotul molecular, cianobacteriile au devenit de mare importanță în natură. Aceste organisme sunt primele care colonizează locurile sărace nutrienti. Cu ochiul liber ele pot fi văzute ca o peliculă albastru închis sau negru pe stânci, în zona de surf, de-a lungul malurilor lacurilor de apă dulce și în zona litoralului mării. Cianobacteriile nu se tem de condiții extreme. Deci, unele dintre ele (de exemplu, cianobacteriile unicelulare - Sinechococ lividus) sunt atât de rezistente la acizi și termofile încât pot crește în izvoarele termale acide (pH 4,0; t = 70 de grade).

În lacuri apar adesea focare de reproducere în masă a cianobacteriilor. Acest proces se numește « înflorirea apei”. În același timp, corpurile de apă devin suprasaturate cu deșeuri ale cianobacteriilor și sunt lipsite de rezerve de oxigen, ceea ce afectează negativ viața altor locuitori.

Cianobacteriile sunt folosite cu succes de oameni. Un exemplu în acest sens este cianobacteriile din genul crescute de oameni în câmpurile de orez Anabaena. Aceste organisme trăiesc în cavitățile frunzelor ferigilor acvatice tropicale ( Azolla) și îmbogățesc solul cu compuși de azot. În plus, în multe țări, cianobacteriile sunt cultivate pentru a produce un supliment proteic pentru hrana umană și animală.

^ Subregn Anoxifotobacteriile - Anoxifotobacteriile

Spre deosebire de cianobacteriile, anoxifotobacteriile nu sunt capabile să elibereze oxigen în timpul fotosintezei. Pigmentii, bacterioclorofilele si carotenoizii, sunt localizati in membrane concave (invaginate) in celula. Acest subregn include bacterii violet și clorobiobacterii. Ei trăiesc în condiții anaerobe în corpurile de apă dulce și sărată.

^ Subregnul Scotobacteriile - Scotobacterii

Unește diverse grupuri de procariote gram-negative chimio și autotrofe. În raport cu oxigenul, microorganismele aerobe, anaerobe și anaerobe facultative. Ele sunt esențiale în fertilitatea solului, deoarece participă la descompunerea reziduurilor de plante (mineralizare), la ciclul elementelor din natură și la îmbogățirea biologică a solului. compuși activi. Astfel, bacteriile din familia Pseudomonadiaceae din genul Pseudomonas pot reduce nitrații; familiile Azotobacteriaceae un fel de Azotobacter fixează azotul molecular; familiile Rhizobiaceae un fel de Rhizobium formează noduli pe rădăcinile leguminoaselor, intrând în simbioză cu acestea și fixând azotul molecular; familial Nitrobacteriaceae include bacterii care efectuează procesele de nitrificare (oxidarea amoniacului și a nitriților) și sulfofificare (oxidarea sulfului și a compușilor săi reduceți); familie de bacterii Cytophagaceae un fel de Cytophaga efectuează descompunerea aerobă a celulozei etc.

Acest subregn include și microorganisme care trăiesc în intestinele oamenilor și animalelor, multe dintre ele fiind patogene.

^ Subregatul spirochetelor - Spirochaetae

Celulele acestor organisme sunt un cilindru răsucit spiralat, în jurul căruia este răsucit un flagel periplasmatic, un axostil, între membrană și peretele celular, datorită căruia spirochetele se mișcă într-un mediu lichid.

C roorganisme g r a m pozitive

(formează endospori și dă reacție pozitivă pentru colorația Gram)

Microorganismele gram-pozitive includ trei subregiuni: bacteriile radiante, bacteriile adevărate gram-pozitive și micoplasmele.

^ Bacteriile radiante ale subregului - Actinobacteriile,

departament actinomicete - Actinomicetale

Bacteriile radiante tind să formeze colonii miceliale. Acestea includ trei diviziuni: micobacterii, corinebacterii, actinomicetobacterii (ciuperci radiante, actinomicete).

După structura celulei şi compozitia chimica componentele sale actinomicete sunt unul dintre grupurile deosebite de bacterii. Actinomicetele formează celule ramificate, care în mulți reprezentanți se dezvoltă în miceliu. Pe miceliu se pot forma structuri speciale de reproducere. Diametrul celulei actinomicetelor variază de la 0,5 la 2,0 microni. Toate componentele caracteristice unei celule bacteriene au fost identificate în hifa actinomicetului. Celulele majorității actinomicetelor sunt gram-pozitive. Unele celule sunt rezistente la acizi (micobacterii, nocardie). Motilitatea celulară este asigurată de flageli. Actinomicetele sunt chemoorganoheterotrofe, majoritatea sunt aerobe. Actinomicetele sunt rezistente la uscare. Mai rezistent decât alte bacterii la acțiunea multor fumiganți și insecticide. Unele sunt rezistente la antibioticele antibacteriene.

O caracteristică distinctivă a actinomicetelor este capacitatea lor de a forma o varietate de substanțe active fiziologic - antibiotice, pigmenți, substanțe care provoacă mirosuri în sol și apă. Miceliul actinomicetelor este împărțit în primar (substrat) și secundar (aer). Actinomicetele care au un stadiu micelial pozitiv formează de obicei structuri de reproducere speciale asexuat - spori, care se pot forma pe substrat și miceliul aerian sau pe unul dintre ele. Sporii sunt localizați pe hife sau purtători de spori individual, în perechi, în lanțuri sau închiși în sporangi.

Majoritatea actinomicetelor sunt organisme cu complex ciclu de viață, inclusiv stadiile de creștere vegetativă și spori. Mulți formează structuri vegetative și reproductive complexe. Alții au un stadiu micelial scurt și nu formează spori. Actinomicetele se reproduc prin divizarea hifelor, sporilor și uneori prin înmugurire. Ciclul de dezvoltare al actinomicetelor servește ca indicator principal în poziția sistematică. Cu toate acestea, trebuie luat în considerare faptul că un organism nu formează, în toate condițiile, doar unul dintre cele două (sau mai multe) tipuri de structuri de reproducere caracteristice acestuia.

În prezent, departamentul Actinomicetale are peste 60 de genuri. Actinomicetele se găsesc în aer, în corpurile de apă și în sol. Unii dintre ei sunt agenți patogeni ai bolilor plantelor și animalelor, reacții alergice la oameni. În sol, actinomicetele sintetizează și descompun substanțele humice, produc antibiotice și participă la echilibrul de azot. Ele provoacă formarea de noduli la plantele non-leguminoase și fixează azotul molecular.

Miceliul din sol reprezintă 1-4% din biomasa populațiilor, sporii sunt dominanti structurali. Detectat activ în principal în microzone cu continut crescut substanțe organice.

^ Subregn adevăratele bacterii gram-pozitive - Eufirmicutobacterii

Familial Bacilaceae include bacterii aerobe și anaerobe obligatorii, de obicei în formă de baston, care schimbă forma corpului atunci când se formează endospori. Bacteriile sunt răspândite în sol, apă și tractul digestiv al animalelor și al oamenilor. Saprotrofele, participă la descompunerea substanțelor organice, pot provoca boli la oameni, animale și plante (gen ClostridiumŞi Bacil). Gen Desulfotomaculum reprezentată de bacterii anaerobe reducătoare de sulf. Unele bacterii fixează azotul molecular, altele sunt capabile să producă antibiotice.

Familial Lactobacilaceae include bacterii care nu formează spori care fermentează carbohidrații pentru a produce acid lactic (genul Lactobacillus). Bacteriile sunt răspândite în sol, pe plante, în tractului gastrointestinal animale și oameni, produse lactate.

Familial Streptococcaceae include bacterii care joacă un rol important în obținerea produse lactate fermentate, siloz, legume murate (genul Streptococcus, Leuconostoc și altele). Nu formează spori; celulele sunt de formă sferică sau ovală, conectate în perechi sau lanțuri de lungimi diferite.

Familial Micrococcaceae include bacterii sferice aerobe sau anaerobe facultative, care nu formează spori, frecvente în sol și ape proaspete. Gen Stafilococ este reprezentată de specii patogene care se găsesc pe pielea și mucoasele organismelor cu sânge cald.

^ Subregnul micoplasmei - Tenericutobacterii

Toate viețuitoarele sunt împărțite în 2 imperii - forme de viață celulare și necelulare. Principalele forme de viață pe Pământ sunt organismele cu structură celulară. Acest tip de organizare este inerent tuturor tipurilor de ființe vii, cu excepția virușilor, care sunt considerați forme de viață necelulare.

Forme necelulare

Organismele necelulare includ viruși și bacteriofagi. Alte viețuitoare sunt forme de viață celulare.

Formele de viață non-celulare sunt un grup de tranziție între natura nevie și cea vie. Activitatea lor de viață depinde de organismele eucariote în care se pot împărți doar pătrunzând celula vie. În afara celulei, formele necelulare nu dau semne de viață.

Spre deosebire de formele celulare, speciile necelulare au un singur tip de acid nucleic - ARN sau ADN. Nu sunt capabili de sinteza independentă a proteinelor din cauza lipsei de ribozomi. De asemenea, în organismele necelulare nu există creștere și nu au loc procese metabolice.

Caracteristicile generale ale virusurilor

Virușii sunt atât de mici încât sunt doar de câteva ori mai mari decât moleculele mari de proteine. Dimensiunea particulelor diferitelor viruși este în intervalul 10-275 nm. Ele sunt vizibile doar la microscop electronic și trec prin porii filtrelor speciale care rețin toate bacteriile și celulele organismelor multicelulare.

Au fost descoperite pentru prima dată în 1892 de către fiziologul și microbiologul rus D.I Ivanovsky, în timp ce studia boala tutunului.

Virușii sunt agenții cauzatori ai multor boli ale plantelor și animalelor. Boli virale bolile umane sunt rujeola, gripa, hepatita (boala lui Botkin), poliomielita (paralizia infantila), rabia, febra galbena etc.

Structura și reproducerea virusurilor

La microscop electronic diferite tipuri virusii au forma de bastoane si bile. O particulă virală individuală constă dintr-o moleculă de acid nucleic (ADN sau ARN), ondulată într-o bilă și molecule de proteine, care sunt situate în jurul ei sub forma unui fel de înveliș.

Virușii nu pot sintetiza în mod independent acizii nucleici și proteinele din care sunt alcătuiți.

Reproducerea virusurilor este posibilă numai folosind sisteme celulare enzimatice. După ce au pătruns în celula gazdă, virușii își schimbă și își rearanjează metabolismul, drept urmare celula însăși începe să sintetizeze molecule de noi particule virale. În afara celulei, virușii pot intra într-o stare cristalină, ceea ce contribuie la conservarea lor.

Virusurile sunt specifice - un anumit tip de virus infectează nu numai un anumit tip de animal sau plantă, ci și anumite celule ale gazdei sale. Astfel, virusul poliomielitei afectează doar celulele nervoase uman și virusul mozaicului tutunului - doar celule de frunze de tutun.

Bacteriofagi

Bacteriofagii (sau fagii) sunt virusuri bacteriene deosebite. Au fost descoperite în 1917 de omul de știință francez F. d'Herelle. La microscop electronic, au forma unei virgulă sau a unei rachete de tenis și au o dimensiune de aproximativ 5 nm. Când o particulă de fag se atașează cu apendicele ei subțire de o celulă bacteriană, ADN-ul fagului intră în celulă și determină sinteza de noi molecule de ADN și proteine ​​​​de bacteriofag. După 30-60 de minute, celula bacteriană este distrusă și din ea ies sute de noi particule de fagi, gata să infecteze alte celule bacteriene.

Anterior, se credea că bacteriofagii ar putea fi folosiți pentru a combate bacteriile patogene. Cu toate acestea, s-a dovedit că fagii, care distrug rapid bacteriile într-o eprubetă, sunt ineficienți într-un organism viu. Prin urmare, în zilele noastre sunt folosite în principal pentru diagnosticarea bolilor.

Forme celulare

Organismele celulare sunt împărțite în două superregnu: procariote și eucariote. Unitatea structurală a formelor de viață celulare este celula.

procariote au cea mai simplă structură: nu există nucleu și organele membranare, diviziunea are loc prin amitoză, fără participarea unui fus de fisiune. Procariotele includ bacteriile și cianobacteriile.

eucariote - acestea sunt forme celulare care au un nucleu format, care constă dintr-o membrană nucleară dublă, matrice nucleară, cromatină și nucleoli. Tot în celulă există organele membranare (mitocondrii, complex lamelar, vacuole, reticul endoplasmatic) și nemembranare (ribozomi, centru celular). ADN-ul în reprezentanții formelor celulare este localizat în nucleul celular, ca parte a cromozomilor, precum și în organele celulare, cum ar fi mitocondriile și plastidele. Eucariotele unesc regnurile vegetale, animale și fungice.

Asemănarea dintre speciile celulare și cele necelulare constă în prezența unui genom specific, capacitatea de a evolua și de a produce descendenți.

Descoperirea și studiul celulelor au devenit posibile datorită invenției microscopului și îmbunătățirii metodelor de cercetare microscopică. Prima descriere a unei celule a fost făcută în 1665 de englezul R. Hooke. Mai târziu a devenit clar că nu a descoperit celule (în înțelegere modernă acest termen), ci numai membranele exterioare ale celulelor vegetale.

Istoria descoperirii

Progresul în studiul celulelor este asociat cu dezvoltarea microscopiei în secolul al XIX-lea. În acest moment, ideile despre structura celulelor s-au schimbat: principalul lucru în organizarea unei celule a început să fie considerat nu peretele celular, ci conținutul său real, protoplasma. O componentă permanentă a celulei, nucleul, a fost descoperită în protoplasmă. Numeroasele observații acumulate despre cea mai fină structură și dezvoltare a țesuturilor și celulelor au făcut posibilă abordarea generalizărilor care au fost făcute pentru prima dată în 1839 de biologul german T. Schwann sub forma teoriei celulare pe care a formulat-o. El a arătat că celulele vegetale și cele animale sunt fundamental similare între ele. Aceste idei au fost dezvoltate și generalizate în continuare în lucrările patologului german R. Virchow.

Semnificație în știință

Crearea teoriei celulare a devenit cel mai important evenimentîn biologie, una dintre dovezile decisive ale unității întregii naturi vii. Teoria celulară a avut o influență semnificativă asupra dezvoltării embriologiei, histologiei și fiziologiei. Ea a oferit baza unei înțelegeri materialiste a vieții, pentru a explica relația evolutivă a organismelor, pentru a înțelege dezvoltarea individuală.

„Faptul principal care a revoluționat toată fiziologia și a făcut posibilă pentru prima dată fiziologia comparativă a fost descoperirea celulelor”, așa a caracterizat F. Engels acest eveniment, comparând descoperirea celulei cu descoperirea legii conservării energiei. și teoria evoluționistă a lui Darwin.

Principiile de bază ale teoriei celulare și-au păstrat semnificația până astăzi, deși de-a lungul a peste 100 de ani s-au obținut noi informații despre structura, activitatea vitală și dezvoltarea celulelor.

Dispoziții de bază

În prezent, teoria celulară postulează:

• O celulă este unitatea elementară a viețuitoarelor;
• celulele diferitelor organisme sunt omoloage ca structură;
• reproducerea celulară are loc prin divizarea celulei originale;
• organismele multicelulare sunt ansambluri complexe de celule unite în sisteme holistice, integrate de țesuturi și organe, subordonate și interconectate prin forme de reglare intercelulare, umorale și neuronale.

Diversitatea organismelor vii.

celulară și

forme de viață necelulare

Profesor

Z. M. Smirnova

Sistem modern organisme

Imperiu

Organisme celulare

Pre-nucleare

Supraregate

Regate

(procariote)

Drobyanki

nucleare (eucariote)

Ciuperci

Organisme necelulare

Sub-regate

Creste

Animale

Viruși

Vira

Cianobacterii sau (alge albastre-verzi)

Eubacteriile

virusuri

Diversitatea lumii organice

Empire Cellular

Imperiu Necelular

Regatul plantelor

Ciuperci regatului

Regatul Animal

Virușii Regatului

Multicelular

eucariote

Subregatul Protozoare

Unicelular

procariote

Regatul Drobyanka

Tipuri de organizare celulară

eucariote

include superregnul Eucariote.

Au un miez format

și un sistem de membrană internă bine dezvoltat. Aparatul genetic este reprezentat de molecule ADN în complex cu proteine ​​- histonele care împachetează ADN-ul în nucleozomi.

procariotă

include superregnul procariotelor.

Nu au un nucleu formal

Şi organele membranare. Material genetic– moleculă circulară de ADN (nucleoid).

ADN-ul nu este blocat de proteine, prin urmare, toate genele din el sunt active.

Supraregatul Procariote

Părți structurale și funcționale ale unei celule procariote:

• Citoplasma

• Suprafaţă

• Genetic

material:

dispozitiv:

• nucleoid - zonă

• plasmatice

citoplasma cu mare

membrană;

moleculă

Supramembrană

DNA, închis

complex:

în ring

• mureic

peretele celular (carbohidrat complex);

• plasmide -

• capsulă mucoasă

scurt

inel

(execută

functie de protectie)

molecule de ADN

• flageli

Structuri citoplasmatice:

Hialoplasma:

• mezosomi

• sol (în mod favorabil

conditii)

(invaginări

• gel (cu

plasmatice

rău

membrane)

conditii,

• membrană

Când

organoizi

crește

lipsesc, lor

îndeplini funcția

densitate

hialoplasma)

mezosomi.

• ribozomi (mici)
• citoplasmă

nemişcat, pentru că

microtubuli

lipsesc.

Supraregatul Eucariote

Părți structurale și funcționale ale unei celule eucariote:

Suprafaţă

aparat

Citoplasma

Miez

• nucleoli
• cromozomii
• carioplasmă

hialoplasma

plasmalema

(proteine,

lipide)

complex submembranar

(acumularea de microtubuli și microfilamente ale citoscheletului sub plasmalemă)

citoplasmatică

structuri logice

(organele și

incluziuni)

complex supramembranar

(într-o celulă animală – glicocalix,

V celula vegetală - peretele celular (celuloza),

ciuperci - chitină)

Compararea organismelor pro- și eucariote

PROCARIOTE

Dimensiunea celulei

EUCARIOTE

1-10 um

Metabolism

10-100 microni

Anaerob sau aerob

Aerobic

Organele

Nu numeroase (invaginări membranare - mezosomi și ribozomi mici).

Citoplasma

Nucleu, mitocondrii, cloroplaste, reticul endoplasmatic etc.

ADN circular în citoplasmă (nucleoid)

ADN – organizat în cromozomi și înconjurat de o membrană nucleară

Absența citoscheletului, mișcarea citoplasmatică, endo- și exocitoză

Diviziunea celulară, organizarea celulară

Există un citoschelet, mișcare citoplasmatică, endocitoză și exocitoză

Fisiune binară, predominant unicelulară și colonială

Mitoză (sau meioză), predominant multicelulară

Forme de viață necelulare

Virușii au fost descoperiți de D.I Ivanovsky (1892) în timp ce studia boala mozaicului de tutun.

I. D. Ivanovski

Virusul mozaicului tutunului

Locul virușilor în sistemul naturii vii

Imperiu Forme de viață necelulare

Regatul Vir

Comparație de mărimi

1/10 parte dintr-o globulă roșie

Bacteriofag

(eucariote-

cheskaya

celula)

Adenovirus 90 nm

Virusul mozaicului tutunului

250 x 18 nm

Rinovirus

Prion

200 x 20 nm

E. Coli (bacteria - Escherichia coli)

3000 x 1000 nm

Căile de intrare în corpul uman:

- prin picături în aer de la o persoană bolnavă (gripă, rujeolă, variolă);

- cu alimente (virusul febrei aftoase);

- prin suprafata pielii deteriorate (rabie, herpes, variola);

- sexual (HIV, herpes);

- prin suge de sânge (țânțari - febră galbenă, căpușe - encefalită, febră Crimeea);

- in timpul transfuziilor de sange si operatiilor se transmit virusurile SIDA si hepatita B.

Celulele vegetale sunt afectate ca urmare a încălcării integritatea tegumentului

Formele de viață ale virusului

Există două forme de viață de viruși

Intracelular

– interior celulă infectată cu viruși se manifestă sub formă de acid nucleic (ADN sau ARN) și formează un complex „celulă-virus” capabil să trăiască și să „producă” noi

virioni.

Extracelular (repaus) – particule virale sau virioni, constând din acid nucleic şi

capsidă (cochilie formată din proteine ​​și, mai rar, din lipide).

Virionul este în esență conglomerat de cristale organice.

Structura virionului:

Miez - material genetic

(ADN sau ARN)

Coajă

Viruși complexi

Viruși simpli au o coajă

• capsid, constând numai din subunități proteice - capsomere

(gripa, herpes etc.)

au supercapside :

• capsid,
• exterior două straturi

lipide (Parte

plasmatice

membranelor

celule gazdă

• virale

glicoproteine

• nestructurale

proteine ​​– enzime

Virus

mozaic de tutun

Caracteristici ale activității de viață a virușilor:

Varietate de forme și dimensiuni ale virușilor

(10 până la 300 nm)

Virușii plantelor

(conțin de obicei ARN);

virusuri animale;

• Precipitare;
• Pătrunderea virusului în celulă:

are loc fuziunea membranei virale și a membranei exterioare membrana citoplasmatică – virusul ajunge în citoplasma celulei.

Etapele vieții virusului

3. Distrugerea învelișurilor proteice virale.

Enzimele lizozomului distrug capsida virusul și acidul său nucleic este eliberat.

4. Sinteza ADN-ului cu virusul ARN.

5. Încorporarea ADN-ului viral în ADN-ul celular.

Funcționarea este suprimată aparatul genetic al celulei.

Etapele vieții virusului

6. Replicarea acidului nucleic

acizi ai virusului.

7. Sinteza proteinelor capsidelor. După replicare, începe biosinteza proteinelor capside virale, folosind ribozomii celulei gazdă.

8. Ansamblu Virion

Începe cu acumularea de proteine ​​virale și ARN

9. Ieșirea virusurilor din celulă

Virușii complexi care părăsesc celula captează o parte din membrana celulara celulele gazdă și formează o supercapsidă.

infectie cu HIV

Infecția cu HIV este o boală care progresează lent, caracterizată prin deteriorarea celulelor sistemul imunitar(limfocite etc.) cu dezvoltarea imunodeficienței (SIDA) - organismul nu este capabil să reziste agenților patogeni ai diferitelor infecții și neoplasme maligne.

ÎN - virus

ŞI – imunodeficiență

H – persoană

CU - sindrom (complex de simptome)

P – dobândită (nu afecțiune congenitală)

ŞI – imuno-

D – deficiență (corpul își pierde capacitatea

rezista la diferite infectii)

SIDA este stadiul final, terminal al infecției cu HIV

Virușii și bolile pe care le provoacă

Virus conjunctivită,

faringită

Adenovirusuri

rubeola

Virusul rubeolei

Virusul papiloma uman

Negi, papiloame genitale

Gripa

Ortomixovirusuri

Poliomielita, meningita, ARVI

Picornavirus

Virușii hepatotropi

Hepatită virală

HIV – infecție, leucemie cu celule T – limfom adult

Retrovirusuri

Herpes simplex, varicelă, herpes zoster

Herpesvirusuri

Poxvirusuri

Variolă

Virusul herpesului

Virusul gripal

• Structura:

• cap care conține acid nucleic acid,

capsid care acoperă capul;

• tijă tubulară (coada) cu

acoperire proteică;

• filamente de coadă

Reproducerea bacteriofagelor

• Joacă un rol important

în medicină și pe scară largă

sunt folosite când

tratamentul purulentului

boli,

cauzat de

stafilococi etc.

• Folosit în genă

inginerie ca

vectori purtători

Secțiuni de ADN

Viroidii

Viroidii– agenți patogeni ai bolilor plantelor, care constau dintr-un fragment scurt de ARN circular, monocatenar, neacoperit cu o înveliș proteic caracteristic virusurilor.

Primul viroid identificat a fost un viroid al tuberculului de cartofi

Prionii

– „proteine ​​infecțioase” care nu conțin acizi nucleici și provoacă boli grave ale centralei sistemul nervos la oameni si animale.

Boala vacii nebune

Prionii

O proteină prionică, care are o structură tridimensională anormală, este capabilă să catalizeze direct transformarea structurală a unei proteine ​​celulare normale omoloage acesteia într-una similară (prion)

β-coli

α-helix

Prionii formează depozite insolubile în țesutul cerebral

Imperiu organisme necelulare(Noncellulata). Regatul Virușilor (Virae)

Particulă de virus ( virion) constă dintr-un acid nucleic (ADN sau ARN) înconjurat de o înveliș proteic - capsid, constând din capsomere.

Virușii au următoarele caracteristici:

Nu au o structură celulară;

Au cele mai mici dimensiuni, dimensiunea virionului diferitelor viruși este de la 15 la 400 nm (majoritatea sunt vizibile doar cu un microscop electronic);

Nu au propriile lor sisteme metabolice;

Utilizați ribozomii celulei gazdă pentru a-și forma propriile proteine;

Incapabil de creștere și divizare;

Nu se reproduc pe medii nutritive artificiale.

Virușii microorganismelor sunt denumiți fagi. Astfel, există bacteriofagi (virusuri bacteriene), micofage (virusuri fungice), cianofagi (virusuri cianobacteriene). Fagii au de obicei un cap și un apendice prismatic cu mai multe fațete (Fig. 3.1).

Orez. 3.1. Structura bacteriofagului T4:

1 - cap; 2 - coada; 3 - acid nucleic; 4 - capsid; 5 - „guler”; 6 - acoperirea proteică a cozii; 7 - fibrila cozii; 8 - tepi; 9 - placa bazala

Capul este acoperit cu o coajă de capsomere și conține ADN în interior. Procesul este o tijă proteică acoperită cu o teacă de capsomere dispuse elicoidal. După ce fagul intră, bacteria își pierde capacitatea de a se diviza și începe să producă nu substanțele propriei celule, ci particule de bacteriofag.

Ca rezultat, peretele celular bacterian se dizolvă (lizează), iar bacteriofagii maturi ies din acesta. Un fag insuficient activ poate exista în celula unui microorganism fără a provoca liză. Fagii se găsesc în apă, sol și alte obiecte naturale.

Cea mai mare parte a ființelor vii sunt organisme cu structură celulară. În curs evoluţieÎn lumea organică, celula s-a dovedit a fi singurul sistem elementar în care este posibilă manifestarea tuturor legilor care caracterizează viața.

Organismele care au structura celulara, la rândul lor, se împart în două categorii: neavând un nucleu tipic - prenuclear, sau procariote, și având un nucleu tipic - nuclear, sau eucariote. Procariotele includ bacterii și alge albastre-verzi, eucariotele includ toate celelalte plante și toate animalele. S-a stabilit acum că diferențele dintre procariote și eucariote sunt mult mai semnificative decât între plantele și animalele superioare.

Organisme prenucleare

procariote - organisme prenucleare, care nu au un nucleu tipic închis într-o membrană nucleară. Materialul lor genetic este în nucleoidși este reprezentată de o singură catenă de ADN care formează un inel închis. Acest fir nu a dobândit încă structura complexă caracteristică cromozomilor și se numește gonofor.

Diviziunea celulară este doar amitotică. Celulelor procariote le lipsesc mitocondriile, centriolii și plastidele.

Micoplasme

Spre deosebire de virusuri, care desfășoară procese vitale numai după pătrunderea în celulă, micoplasma este capabilă să prezinte funcții vitale caracteristice organismelor care au structura celulara. Aceste forme asemănătoare bacteriilor pot crește și se pot multiplica pe medii sintetice. Celula lor este construită dintr-un număr relativ mic de molecule (aproximativ 1200), dar are un set complet de macromolecule caracteristice oricărei celule (proteine, ADN și ARN). O celulă de micoplasmă conține aproximativ 300 de enzime diferite.

După unele caracteristici, celulele micoplasmei sunt mai aproape de celule animale, decât plantele. Nu au o înveliș dur, ci sunt înconjurate de o membrană flexibilă; compoziţia lipidelor este apropiată de cea din celulele animale.

După cum s-a spus deja, să procariote includ bacterii și alge albastre-verzi, unite prin termenul general „iarbă”. Celula unei puști tipice este acoperită cu o carcasă de celuloză. Plantele de măcinare joacă un rol semnificativ în ciclul substanțelor din natură: algele albastre-verzi ca sintetizatoare de materie organică, bacteriile ca mineralizatori ai acesteia. Multe bacterii sunt de importanță medicală și veterinară ca agenți cauzali ai bolilor infecțioase.

Organisme nucleare

Eucariotele sunt organisme nucleare care au un nucleu înconjurat de o membrană nucleară. Materialul genetic este concentrat în principal în cromozomi, care au o structură complexă și sunt formați din catene de ADN și molecule de proteine. Diviziunea celulară este mitotică. Există centrioli, mitocondrii, plastide. Printre eucariote, există atât organisme unicelulare, cât și multicelulare.

Eucariotele sunt de obicei împărțite în două regate- plante si animale. Plantele diferă de animale în mai multe moduri. Majoritatea plantelor au un tip de nutriție autotrof, în timp ce animalele au un tip de nutriție heterotrof. Cu toate acestea, nu este posibil să se tragă o linie clară între toate plantele și toate animalele.

În prezent, din ce în ce mai mulți biologi ajung la concluzia că este necesară împărțirea eucariotelor în trei regate– animale, ciuperci și plante. Aceste noi prevederi nu sunt universal acceptate, dar nu sunt lipsite de motiv.

Animale sunt în primul rând heterotrof organisme. Celulele lor nu au o membrană exterioară densă. Acestea sunt de obicei organisme mobile, dar pot fi și atașate. Carbohidrații de rezervă sunt stocați sub formă de glicogen.

Ciuperci sunt de asemenea primare heterotrof organisme. Celulele lor au o înveliș bine definită constând din chitină, mai rar celuloză. De obicei sunt organisme atașate. Carbohidrații de rezervă sunt stocați sub formă de glicogen.

Plante- Asta autotrof organisme, uneori heterotrofe secundare. Celulele lor au un perete dens, de obicei format din celuloză, mai rar din chitină. Substanțele de rezervă se depun sub formă de amidon.

Existenţă biosferă, ciclul substanțelor din natură este legat de eucariote primitive - unicelulare. Dar în procesul de evoluție s-au dezvoltat plante pluricelulare, ciuperci și animale. Dintre organismele autotrofe, evoluția cel mai înalt grad ajuns în filul angiospermelor. Punctul culminant al evoluției organismelor heterotrofe este tipul cordate.

A lăsat un răspuns Oaspete

Caracteristici distinctive ale organismelor vii. 1. Organismele vii sunt o componentă importantă a biosferei. Structura celulară este o trăsătură caracteristică tuturor organismelor, cu excepția virusurilor. Prezența membranei plasmatice, a citoplasmei și a nucleului în celule. Caracteristica bacteriilor: lipsa unui nucleu format, mitocondrii, cloroplaste.

Caracteristicile plantelor: prezența unui perete celular, cloroplaste, vacuole cu seva celulară în celulă, o metodă autotrofă de nutriție. Caracteristici ale animalelor: absența cloroplastelor, vacuole cu seva celulară, membrane celulare în celule, modul heterotrofic de nutriție. 2. Prezența substanțelor organice în organismele vii: zahăr, amidon, grăsimi, proteine, acizi nucleici și substanțe anorganice: apă și săruri minerale. Asemănarea compoziției chimice a reprezentanților diferitelor regate ale naturii vii.

3. Metabolismul este principala caracteristică a viețuitoarelor, inclusiv nutriția, respirația, transportul substanțelor, transformarea lor și crearea de substanțe și structuri ale propriului corp din ele, eliberarea de energie în unele procese și utilizarea în altele, eliberarea a produselor finale ale activităţii vitale. Schimbul de substante si energie cu mediul.

4. Reproducerea, reproducerea urmașilor este un semn al organismelor vii. Dezvoltarea unui organism fiică dintr-o celulă (zigotul în reproducerea sexuală) sau un grup de celule (în reproducerea vegetativă) a organismului mamă. Importanța reproducerii constă în creșterea numărului de indivizi ai unei specii, așezarea acestora și dezvoltarea de noi teritorii, menținerea asemănării și continuității între părinți și descendenți pe parcursul mai multor generații.

5. Ereditatea și variabilitatea - proprietăți ale organismelor.

Forme de viață celulare și necelulare: viruși, bacteriofagi, eucariote și teoria celulară

Ereditatea este proprietatea organismelor de a transmite trăsăturile lor structurale și de dezvoltare inerente descendenților lor. Exemple de ereditate: plantele de mesteacăn cresc din semințe de mesteacăn, o pisică dă naștere unor pisoi asemănători părinților lor. Variabilitatea este apariția de noi caracteristici la descendenți. Exemple de variabilitate: plantele de mesteacăn crescute din semințele unei plante-mamă de o generație diferă prin lungimea și culoarea trunchiului, numărul de frunze etc.

6. Iritabilitatea este o proprietate a organismelor vii. Capacitatea organismelor de a percepe stimuli din mediuși în conformitate cu acestea, coordonează-le activitățile și comportamentul - un complex de reacții motorii adaptative care apar ca răspuns la diverse iritații din mediu. Caracteristicile comportamentului animal. Reflexe și elemente de activitate rațională a animalelor. Comportamentul plantelor, bacteriilor, ciupercilor: forme diferite mișcări - tropisme, nasties, taxiuri.

Puteți alege cele mai de bază.

Viața pe planeta Pământ este cunoscută doar sub două forme: extracelulară și celulară.

O formă extracelulară de viață este o formă specială reprezentată de viruși și bacteriofagi (fagi), care ocupă o poziție intermediară între natura vie și cea neînsuflețită.

3. Forme de viață precelulare și celulare.

Forma de viață celulară (organismele), în funcție de tipul de organizare celulară, este împărțită în procariote și eucariote.

Procariotele sunt organisme unicelulare care nu au un nucleu format.

Acestea includ bacterii, cianuri (cianobacterie sau alge albastru-verzi) și micoplasme, care formează regatul Drobyanka.

Eucariotele sunt organisme unicelulare și multicelulare.

Celulele lor au întotdeauna un nucleu clar definit. Dreptul de autor al materialului Copierea materialelor este permisă numai cu un link activ către articol! InformațiiVizitatorii din grup musafiri, nu pot lăsa comentarii la această publicație.

Forme de viață precelulare - viruși și fagi

Imperiul precelular este format dintr-un singur regat - viruși. Acestea sunt cele mai mici organisme, dimensiunile lor variază de la „2 la 500 de microni. Doar cei mai mari virusuri (de exemplu, virusul variolei) pot fi observați cu o mărire foarte mare (1800-2200 de ori) a unui microscop optic. Virușii mici au dimensiuni egale cu moleculele mari de proteine. Majoritatea virusurilor sunt atât de mici încât pot trece prin porii filtrelor bacteriene speciale.

Virusurile sunt fundamental diferite de toate celelalte organisme.

Să numim cele mai importante caracteristici ale acestora:

3. Au un număr foarte limitat de enzime, folosesc metabolismul gazdei, enzimele acesteia și energia obținută în timpul metabolismului în celulele gazdei.

Anterior12345678910111213141516Următorul

VEZI MAI MULT:

Marea majoritate a organismelor vii sunt formate din celule. Doar câteva dintre cele mai primitive organisme - viruși și fagi - nu au o structură celulară.

În conformitate cu această caracteristică cea mai importantă, toate viețuitoarele sunt împărțite în două imperii - precelular (viruși și fagi) și celular (aceasta include toate celelalte organisme: bacterii și grupurile apropiate acestora; ciuperci; plante verzi; animale).

Ideea că toate viețuitoarele sunt împărțite în două regate - animale și plante - este acum depășită. Biologia modernă recunoaște împărțirea în cinci regate: procariote, sau viermi, plante verzi, ciuperci, animale; Regatul virusurilor - formele de viață precelulare - iese în evidență separat.

Forme de viață precelulare - viruși și fagi

Imperiul precelular este format dintr-un singur regat - viruși.

Acestea sunt cele mai mici organisme, dimensiunile lor variază de la „2 la 500 de microni. Doar cei mai mari virusuri (de exemplu, virusul variolei) pot fi observați cu o mărire foarte mare (1800-2200 de ori) a unui microscop optic. Virușii mici au dimensiuni egale cu moleculele mari de proteine. Majoritatea virusurilor sunt atât de mici încât pot trece prin porii filtrelor bacteriene speciale.

Virusurile sunt fundamental diferite de toate celelalte organisme. Să numim cele mai importante caracteristici ale acestora:

Au un număr foarte limitat de enzime, folosesc metabolismul gazdei, enzimele acesteia și energia obținută din metabolismul celulelor gazdei.

4. Virosporii maturi („spori” de virusuri) pot exista in afara celulei gazda in aceasta perioada nu dau semne de viata;

Virușii au fost descoperiți pentru prima dată în 1892.

remarcabilul biolog rus D.I Ivanovsky, care a devenit fondatorul unei noi discipline biologice - virologia.

Originea virusurilor

Pierderea multor proprietăți importante din punct de vedere biologic, conform acestui punct de vedere, este considerată un fenomen secundar.

Există un al treilea punct de vedere - Virușii sunt considerați gene „rătăcite” sau „sălbatice”.

În primul rând, s-a descoperit că virușii sunt un factor mutagen puternic.

După boli virale(icter infectios, rujeola, gripa, encefalita etc.) la oameni si animale numarul cromozomilor afectati creste brusc. Astfel, virușii sunt furnizori de noi mutații pentru selecția naturală. În al doilea rând, genomul unui virus poate fi inclus în genomul gazdei și virușii pot transfera informații genetice nu numai de la un individ al unei anumite specii la altul, ci și de la o specie la alta cu ajutorul virusurilor, secțiuni de ADN de la o specie pot fi transferate în altă minte.

Organisme celulare

Organismele cu structură celulară sunt unite într-un imperiu de celule sau cariote (din greacă.

karion - miez). Structura celulară tipică caracteristică majorității organismelor nu a apărut imediat. Într-o cușcă de reprezentanți ai celor mai vechi dintre tipuri moderneÎn organisme (albastru-verzi și bacterii), citoplasma și materialul nuclear cu ADN nu sunt încă separate unul de celălalt.

Pe baza prezenței sau absenței unui nucleu, organismele celulare sunt împărțite în două superstaruri: nenucleare (procariote) și nucleare (eucariote) (din greacă).

protos - primul și eu - de fapt, cel real). Primul grup include albastru-verzi și bacterii, al doilea grup include toate animalele, plantele verzi și ciupercile.

Supraregatul procariotelor

Procariotele includ cele mai simplu organizate forme de organisme celulare. ADN-ul procariot formează o catenă dublă helix, care este închisă într-un inel.

Această catenă circulară de ADN constă dintr-un număr semnificativ de gene, dar nu este încă un cromozom adevărat, care apare doar la eucariote. Datorită faptului că ADN-ul este reprezentat de o singură catenă, există doar un singur grup de legătură genică.

Iată principalele caracteristici ale procariotelor:

ADN-ul circular este concentrat în partea centrală a celulei, neseparat de învelișul nuclear de restul celulei;

Nu există mitocondrii;

Le lipsesc plastide;

Celulele procariote nu suferă mitoză;

Fara centrioli;

Cromozomii lipsesc;

Axurile nu sunt formate;

Fara vacuole digestive; nici un flagel adevărat; procesul sexual real este necunoscut; gameții nu se formează.

Superregnul procariotelor este format dintr-un singur regn, care include două semiregate: albastru-verde și bacterii.

Procariote: superregn și tip albastru-verde

Există 1.400 de specii moderne de albastru-verde.

În celulele albastru-verzi nu există doar un nucleu, ci și cromatofori - formațiuni celulare care conțin pigmenți și care participă la fotosinteză nu există vacuole. În partea centrală densă a celulelor albastru-verzi, sunt concentrate nucleoproteinele - compuși ai acizilor nucleici cu proteine.

Verdele-albastru sunt remarcabile deoarece sunt capabili să folosească azotul din aer și să-l transforme în forme organice de azot.

În timpul fotosintezei, ei pot folosi dioxidul de carbon ca singură sursă de carbon. Spre deosebire de bacteriile fotosintetice, bacteriile albastru-verde eliberează oxigen molecular în timpul fotosintezei.

În partea periferică a celulelor, pigmenții albaștri și maro sunt distribuiti difuz, care, în combinație cu clorofila, determină culoarea albastru-verde a acestor organisme.

Unele albastru-verzi pot avea pigmenți suplimentari care își schimbă culoarea caracteristică în negru, maro sau roșu. Culoarea Mării Roșii este determinată de distribuția sa largă de albastru-verzi pigmentate de violet.

Verdele-albastru pot folosi atât energia solară (autotrofie), cât și energia eliberată în timpul descompunerii substanțelor organice finite (heterotrofie).

Albastru-verdele se reproduc numai asexuat.

Verzii albastru sunt reprezentați nu numai de forme unicelulare, ci și de forme coloniale, filamentoase și multicelulare. Cu toate acestea, pigmenții verzi - clorofilele există sub formă de patru forme, ușor diferite ca compoziție chimică: organismele nucleare pluricelulare nu au coborât din albastru-verde multicelulare, ci din forme nucleare unicelulare. Astfel, pentru prima dată, albastrui-verzi experimentează o încercare de a trece la următoarea etapă - la nivelul de multicelularitate.

Totuși, această încercare nu a avut consecințe speciale asupra evoluției. Albastru-verde sunt cele mai vechi organisme de pe Pământ. Cu toate acestea, până în prezent ele joacă un rol important în ciclurile materiei și energiei.

Procariote: bacterii

În prezent, sunt cunoscute aproximativ 3.000 de specii de bacterii. Unele bacterii sunt capabile să utilizeze direct energia solară (autotrofe), altele (heterotrofe) obțin energie folosind substanțe organice. Bacteriile autotrofe includ bacteriile fotosintetice și chimiosintetice.

Bacteriile verzi și violete pot folosi și acumula energie solară. La bacteriile verzi, culoarea este determinată de o substanță specială - bacterioclorofila, și nu clorofila a, ca în bacteriile albastru-verde. Nu se eliberează pigmenți albaștri sau maro în timpul fotosintezei.

Chemosinteza etc.

e. folosirea energiei din procesele oxidative ale substanţelor anorganice este comună numai la unele bacterii. Bacteriile cu sulf sunt capabile să oxideze hidrogenul sulfurat în sulf. Bacteriile nitrificatoare transformă amoniacul în azot și acid azotic. Predominanța azotului în atmosfera modernă este o consecință a activității bacteriilor nitrificatoare.

Bacteriile de fier transformă fierul feros în fier oxid.

Dintre bacteriile heterotrofe, o parte folosește energia proceselor de fermentație. Produsul final al procesului de fermentație este acizii organici. Cele mai cunoscute sunt bacteriile acidului lactic, acidului butiric și acidului acetic. O altă parte a bacteriilor heterotrofe - bacteriile putrefactive - utilizează energia eliberată în timpul descompunerii proteinelor.

Forme de viață: necelulare și celulare.

Produsul final de descompunere în timpul unor astfel de procese de putrefacție sunt compușii de azot, la oxidarea ulterioară a cărora iau parte bacteriile de nitrificare.

Bacteriile, precum bacteriile albastru-verde, există de aproximativ 3 miliarde de ani.

cu ani în urmă și a jucat un rol uriaș în crearea compoziției moderne a atmosferei și în schimbarea feței Pământului.

Problema originii bacteriilor nu este complet clară. Nu există nicio îndoială că o serie de bacterii au apărut direct din bacteriile albastru-verde. Sunt cunoscute bacterii care sunt foarte apropiate de albastru-verde, deosebindu-se de acestea din urmă doar prin absența pigmentului.