Примитивные организмы

 

Вспомните

 

·         что организм — это структурная единица жизни;

 

·         что организм является биосистемой.

 

    Формы организмов. Живые организмы очень разнообразны. Они различаются по способу питания (автотрофы и гетеротрофы), особенностям строения (одноклеточные, многоклеточные, неклеточные), продолжительности жизни, поведению, полу (мужские и женские). При этом все организмы обладают индивидуальным запасом наследственной информации, доставшейся каждой особи от родителей.

 

    В процессе эволюции на Земле возникли три формы организмов — одноклеточные, многоклеточные и неклеточные, которые различаются между собой по строению, физиологическим процессам и значению в природе. Среди одноклеточных организмов в природе существуют прокариотические (доядерные) и эукариотические (ядерные) формы.

 

    Рассмотрим вначале особенности одноклеточных доядерных организмов — бактерий и группу неклеточных организмов — вирусов.

 

    Бактерии и их свойства. Бактерии — самые древние и, следовательно, наиболее примитивные по строению и свойствам организмы. Их клетки намного (на порядок) мельче клеток эукариотических одноклеточных организмов. Их ядерное вещество представлено одноцепочечной кольцевой ДНК (условно называемой «хромосомой»). Поэтому бактерий относят к гаплоидным организмам. Бактериальная ДНК не отделена от цитоплазмы мембраной, а, прикрепившись к плазматической мембране, находится непосредственно в цитоплазме. Ядерное вещество (ДНК) в клетке бактерий называют нуклеоидом (лат. nucleus — «ядро» и греч. eidos — «вид»). Поэтому бактерий относят к доядерным организмам, выделив их в особое надцарство Доядерные, или Прокариоты.

 

    Строение бактерий. Снаружи плазматической мембраны клетки бактерии обычно находится прочная клеточная стенка, в состав которой входит муреин (гликопротеид). Клеточная стенка окружена слизистой капсулой. У некоторых бактерий имеются жгутики. Цитоплазма неподвижна и не разделена мембраной на внутренние отделы, содержит рибосомы, которые заметно мельче рибосом эукариот.

 

    По внешнему виду среди бактерий различают: палочковидные — бациллы, округлые — кокки, цепочки из кокков — стрептококки, грозди кокков — стафилококки, спиралевидные — спириллы, изогнутые в виде запятой — вибрионы. Форма бактерий служит важным морфологическим признаком, широко используемым для определения их таксономических групп и принадлежности к определённому виду в систематике бактерий.

 

По способу получения энергии бактерий подразделяют на автотрофов и гетеротрофов. Среди бактерий-автотрофов есть фотосинтезирующие, или фототрофы, — цианобактерии, зелёные и пурпурные бактерии. Другие автотрофы получают энергию за счёт окисления неорганических веществ (сероводорода, серы, аммиака и др.). Этот путь образования органических веществ называют хемосинтезом, а бактерий — хемосинтезирующими.

   Большинство видов бактерий — гетеротрофы, т. е. организмы, питающиеся готовыми органическими веществами (сапротрофы, паразиты, симбионты). В природе практически нет органических веществ, которые бы не перерабатывались бактериями.

   По отношению к кислороду бактерий делят на аэробных, по своему обмену веществ нуждающихся в кислороде, и анаэробных, способных жить в бескислородных условиях. Некоторые бактерии для получения энергии используют анаэробный ферментативный способ расщепления органических веществ — брожение.

    Образ жизни бактерии. Бактерии населяют все среды жизни, способны обитать в любых условиях. При наступлении неблагоприятных условий клетки бактерий покрываются плотной защитной оболочкой — образуют споры, сохраняющие свою жизнеспособность в течение длительного времени (сотен и даже тысяч лет). Споры бактерий — это способ защиты организма от действия неблагоприятных факторов среды, а не способ размножения, как у эукариот. В благоприятных условиях спора пробуждается и начинает процесс жизнедеятельности.

 

   Размножение бактерий осуществляется простым делением клетки надвое.

 

    Значение бактерий. Роль бактерий в природе огромна. Они участвуют в переработке любого органического вещества. Способствуя повышению плодородия почвы, они играют важную роль в сельском хозяйстве. Являясь компонентом биологического круговорота веществ, разлагая органические вещества, бактерии выполняют функцию санитаров биосферы. Это свойство бактерий человек использует в различных очистных сооружениях. Многие виды бактерий широко используются в пищевой промышленности, особенно при получении молочнокислых продуктов.

 

   Среди бактерий немало болезнетворных (патогенных) видов, являющихся возбудителями многочисленных инфекционных заболеваний человека, животных и грибов.

 

Науку, изучающую многообразие, строение и свойства бактерий, называют микробиологией.

 

Вирусы представляют собой неклеточную (промежуточную между живой и неживой материей) форму жизни. Это очень древние организмы, они появились на Земле задолго до эукариот. Эти организмы, выделяемые в особое царство Вирусы, имеют очень простое строение. Каждая вирусная частица (вирион) содержит молекулу нуклеиновой кислоты (РНК или ДНК), окружённую белковой оболочкой.

 

Вирусы герпеса, натуральной оспы содержат в вирионе ДНК, а вирусы кори, краснухи, гриппа, СПИДа, табачной мозаики — РНК

Отличительная особенность вирусов — способность размножаться только в живых клетках. Проникая в клетку, вирус внедряется в её генетический аппарат. В итоге поражённая клетка начинает производить вирусную нуклеиновую кислоту и вирусные белки. Группу вирусов, избирательно поражающих бактерии и паразитирующих на них, называют бактериофагами

Схема заражения и размножения вируса-бактериофага в клетке бактерии

    Вирусы являются возбудителями многих болезней растений, грибов, животных и человека. Они вызывают такие заболевания, как гепатит, полиомиелит, оспа, грипп, ящур

 

 

 

    Вирусы (вирус табачной мозаики) были открыты российским учёным Д.И. Ивановским в 1892 г. Сегодня известно около 500 видов вирусов, вызывающих различные заболевания. Однако огромное количество вирусов, обитающих в биосфере, ещё не описано и не изучено. Вирусы играют огромную роль в природных экосистемах, регулируя численность всех других организмов.

 

1. Как осуществляется управление процессами жизнедеятельности в клетках бактерий, не имеющих ядра?

2. Какие типы обмена веществ свойственны бактериям?

3.  Какую роль в жизни бактерий выполняют споры?

4.  В чём состоит главное отличие вируса от бактерии?