Бактерии

Клеточные организмы, которые объединяет прокариотный тип клеточной организации. Малые размеры (от 0, 3 мм до 0, 3мкм) и различные источники углерода позволяют им жить повсюду. К бактериям относятся эубактерии (настоящие бактерии) и архебактерии, которые значительно отличаются по ряду физиологических и биохимических свойств от эубактерий. Иногда к царству бактерии относят сине-зеленые водоросли.

Клетка прокариот не имеет оформленного ядра, окружена клеточной мембраной, которая может образовывать выпячивания. Выпячивания всегда связаны с мембраной клетки, внутренние мембранные структуры отсутствуют. Мембрана образует впячивания – мезосомы, структуры, являющиеся аналогами митохондрий эукариот. Бактериальные рибосомы располагаются в цитоплазме свободно.

Бактериальная хромосома (генофор) не содержит гистоновых белков и постоянно связана с клеточной мембраной. Генофор имеет форму кольца.

Процессы транскрипции и трансляции происходят очень своеобразно, как бы накладываясь друг на друга. Хромосома может еще не удвоиться, но с нее уже идет считывание информации на иРНК. Сама иРНК еще находится в процессе синтеза, но с ней уже связываются рибосомы, а которых идет синтез белка. Такое накладывание процессов друг на друга дает большую экономию времени.

Транспорт веществ (поглощение и выделение) – диффузный. Диффузный процесс медленный и ограничен расстоянием, поэтому прокариоты имеют такие маленькие размеры.

Бактериальная клетка обладает симметрией (осевая, спиральная, радиальная, билатеральная), существуют мицелиальные формы, для которых характерно отсутствие симметрии. По форме клеток различают следующие группы бактерий: шаровидные - кокки, палочковидные - бациллы, дугообразно изогнутые - вибрионы, спиралеобразные - спириллы. Многие бактерии способны к самостоятельному движению за счет жгутиков. Клетки могут быть одиночными или объединятся в агрегаты (трихомы). В трихоме (нити), клетки объединяются цитоплазматическими мостиками и имеют общую покровную структуру, которая является надклеточным образованием.

Кроме мембраны имеется клеточная стенка, выполняющая опорную функцию и определяющая разнообразие морфотипов бактериальных клеток, так как она обладает определенной жесткостью. Основное структурное вещество муреин у эубактерий и псевдомуреин (архебактерии). Совокупность клеточной стенки и мембраны называется оболочкой. У некоторых бактерий кроме цитоплазматической мембраны имеется еще и наружная мембрана. Пространство между ними называется периплазматическим, оно является резервуаром ферментов (гидролитических, синтезирующих и т.д.).

Помимо этих структур может иметься S-слой, высокоупорядоченная мозаика из белковых молекул, образующая внешний панцирь, дающий дополнительное увеличение жесткости и играющий роль молекулярного сита.

У некоторых бактерий имеется капсула – толстый, сильно обводненный слой, выполняющий функции защиты и запасания воды.

Размножение происходит путем фрагментации (распадение трихомов), множественного или бинарного деления. Обмен генетическим материалом происходит в результате коньюгации.

По отношению к кислороду бактерии делят на аэробов (обязательно нуждающиеся в кислороде), анаэробов (погибающие в присутствие кислорода) и факультативные формы.

По способу питания бактерии делят на автотрофные (в качестве источника углерода используют углекислый газ) и гетеротрофные (используют органические вещества). Автотрофные в свою очередь подразделяют на фототрофов (используют энергию солнечного света) и хемотрофов (используют энергию окисления неорганических веществ). К фототрофам относят цианобактерии (сине-зеленые водоросли), которые осуществляют фотосинтез, как и растения, с выделением кислорода, и зеленые и пурпурные бактерии, которые осуществляют фотосинтез без выделения кислорода. Хемотрофы окисляют неорганические вещества: нитрифицирующие бактерии, азотфиксирующие бактерии, железобактерии, серобактерии и др.

Гетеротрофов делят на сапротрофов (используют органические вещества мертвой массы) и паразитов (используют органические вещества живых организмов). Гетеротрофы могут окислять органические вещества при участии кислорода (дыхание) или в анаэробных условиях (брожение). Выделяют несколько типов брожения: спиртовое, молочнокислое, уксусное, маслянокислое и др.

Вопросы для самоконтроля:

1. Дайте краткую характеристику вирусам и бактериям.

2. Почему вирусы считаются неклеточной формой жизни?

3. Какие особенности имеет бактериальная хромосома?

Грибы

Грибы выделяют в отдельное царство. В отличие от растений они имеют гетеротрофный способ питания, запасное питательное вещество гликоген, наличие в клеточных стенках хитина. В отличие от животных грибы имеют неограниченный рост, поглощают пищу путем всасывания, размножаются с помощью спор, имеют клеточную стенку, не способны активно передвигаться.

Вегетативное тело гриба - грибница (или мицелий) - система тонких ветвящихся нитей (гиф). Грибы делятся на низшие и высшие, мицелий низших грибов лишен клеточных перегородок (несептирован).

Грибы являются гетеротрофами. Пищеварение у них наружное - они выделяют гидролитические ферменты, расщепляющие сложные органические вещества, и всасывают продукты гидролиза всей поверхностью тела. Клетки большинства грибов имеют хорошо выраженные клеточные стенки, в состав клеточной стенки входит хитин, у оомицетов – целлюлоза. Клетки б.ч. грибов имеют хорошо выраженные клеточные стенки. Аппарат Гольджи и центриоли обнаружены у небольшого количества грибов.

Размножение:

1. Вегетативное:

· Частями мицелия

· Хламидиоспорами – имеют толстую оболочку и способны переносить неблагоприятные условия. Прорастают мицелием.

· Артроспорами – образуются в результате распадения гиф на отдельные клетки, каждая из которых дает начало новому организму

· Почкование

2. Бесполое:

· Спорами

· Зооспорами – снабженные жгутиками споры, способные к самостоятельному движению в воде

3. Половое:

· Слияние мужских и женских гамет с образованием зиготы.

У низших грибов половой процесс состоит в слиянии одинаковых или разных по размеру гамет (изогамия и гетерогамия). Возможна оогамия – при оогамии развиваются женские и мужские половые органы (оогонии и антеридии).

Грибы способны вступать в симбиотические отношения с другими организмами. Например, симбиоз мицелия шляпочных грибов с корнями высших растений (микориза).