Значение прокариот в природе

Содержание
  1. Прокариоты и эукариоты: главные отличия одноклеточных или многоклеточных организмов, их генетический материал и таблица об этом
  2. Прокариоты и эукариоты – основные понятия
  3. Строение прокариотической клетки
  4. Плюсы и минусы прокариот
  5. Строение эукариот
  6. Конспект
  7. Надцарство ПРОКАРИОТЫ
  8. Царство БАКТЕРИИ
  9. Жизнедеятельность бактерий
  10.  Роль и значение бактерий
  11. Цианобактерии
  12. Микоплазмы
  13. Прокариоты: строение и особенности жизнедеятельности
  14. Особенности строения клеток прокариот
  15. Строение прокариот и эукариот
  16. История открытия
  17. Особенности поверхностного аппарата
  18. Органеллы прокариот
  19. Что такое нуклеоид
  20. Особенности жизнедеятельности
  21. Тип питания
  22. Формы размножения
  23. Бактерии и археи: отличительные признаки
  24. Значение прокариот в природе и жизни человека
  25. Многообразие бактерий в природе и их значение жизни человека: строение прокариот, растений, грибов
  26. Общее значение многообразия
  27. Зарождение многообразия
  28. Водная стихия
  29. Почва
  30. Человек и его микробы
  31. Прокариоты и эукариоты – сравнение и особенности строения клеток
  32. Плюсы и минусы прокариот
  33. Сходства и отличие прокариот и эукариот
  34. Заключение
  35. 2.9 Прокариотическая клетка
  36. На этой странице искали :
  37. Сохрани к себе на стену!

Прокариоты и эукариоты: главные отличия одноклеточных или многоклеточных организмов, их генетический материал и таблица об этом

Значение прокариот в природе

Прокариоты и эукариоты образуют надцарства в системе классификации живых организмов. Они составляют таксоны более низкого ранга – царства.

Прокариоты создают царство бактерий, одноклеточных организмов. Эукариоты образуют 3 царства: грибы, растения и животные. Эти группы включают многоклеточные и одноклеточные организмы.

Прокариоты и эукариоты – основные понятия

Прокариоты – это доядерные одноклеточные организмы.

Именно они стояли у истоков эволюции, дали впоследствии ядерные организмы. Это бактерии.

Эукариоты – это ядерные клетки.

Они образуют живые организмы, состоящие из одной или множества клеток. Структура, содержащая ядро, дала все многообразие жизни.

Строение прокариотической клетки

Прокариоты устроены довольно просто. Размеры их очень малы — от 1 до 15 мкм. Следует отметить, что 1 мкм равен 0,001 мм. Отсюда становится понятным, насколько малы прокариоты.

Бактерии имеют разную форму:

  • кокки – шаровидные клетки;
  • бациллы – вытянутые палочки;
  • спириллы – извитые;
  • вибрионы – изогнутые.

В зависимости от того, к какой группе относятся бактерии, они могут существовать по отдельности, или образовывать скопления. Например, стрептококки образуют цепь из нескольких кокков. Стафилококки образуют скопление, которое напоминает гроздь винограда.

Характерная особенность прокариот – отсутствие оформленного ядра. Также отсутствуют мембранные органоиды. Генетический материал находится в одной хромосоме. В её состав входит одна ДНК, которая не соединяется с белками. Кольцевая ДНК размещена прямо в цитоплазме.

Цитоплазма заполняет внутреннее пространство. Все немногочисленные органоиды находятся в ней. Ферменты, обеспечивающие жизнедеятельность, распределены во внутреннем пространстве, или находятся на внутренней стенке мембраны.

Внутри клетки откладываются запасные вещества: жиры, полисахариды, полифосфаты. Они могут расходоваться клеткой по мере необходимости. Снаружи бактерия покрыта цитоплазматической мембраной.

Сверху расположена клеточная стенка, состоящая из муреина. Это смесь полисахаридов и белковых молекул. Клеточная стенка прикрыта слизистой капсулой. Цитоплазматическая мембрана образует впячивания – мезосомы. Они выполняют функции недостающих органоидов. Бактерия может иметь жгутики и пили – органоиды движения в жидкой среде.

Плюсы и минусы прокариот

Прокариоты играют и положительную и отрицательную роль. В качестве примера негативного влияния, можно отметить заболевания, возбудителем которых являются бактерии: туберкулёз, холера, тиф и другие.

Характеризуя положительное значение бактерий, можно отметить:

  • приготовление кисломолочной продукции с помощью бродильных прокариот;
  • бактерии-симбионты, обитающие в других организмах, приносящие пользу;
  • бактерии-разрушители органического опада и другие.

Строение эукариот

Эукариотическая клетка, образуя одноклеточный организм, существует самостоятельно. Также она может с другими клетками образовывать многоклеточные организмы.

В соответствии с организмом, образованным клеткой, существуют некоторые различия в её строении. Эти различия не так велики. Больше можно отметить черт сходства.

Эукариотическая клетка покрыта цитоплазматической мембраной. Она имеет многочисленные поры, образует складки, впячивания и выпячивания, что позволяет осуществлять поступление веществ с помощью пиноцитоза и фагоцитоза. Пиноцитоз – это поступление капель жидкости. Фагоцитоз – это поступление твёрдых частичек через мембрану.

Растительная клетка имеет ещё прочную целлюлозную оболочку.

Ядерная клетка имеет множество мембранных органоидов:

  1. Прежде всего, это оформленное ядро. Оно хранит и воспроизводит наследственную информацию. Также ядро регулирует жизнедеятельность клетки.
  2. Внутреннее пространство заполнено цитоплазмой – это среда, в которой идут все реакции и процессы. По цитоплазме перемещаются органоиды и вещества.
  3. Эндоплазматическая сеть. Она бывает шероховатой, на ней идёт биосинтез белка. Жиры и углеводы синтезируются на гладкой сети.
  4. Аппарат Гольджи – это совокупность уплощённых полостей, мешочков, цистерн. В нём упаковываются и хранятся вещества, которые клетка синтезирует.
  5. Рибосомы — участвуют в образовании белка.
  6. Митохондрии — накапливают энергию в виде АТФ.
  7. Пластиды — есть только в клетках растений. Они обеспечивают процесс фотосинтеза, окраску цветов и плодов, а также способствуют накоплению органических веществ.
  8. Вакуоли — присутствуют, как правило, в растительной клетке. Содержат клеточный сок, обеспечивает тургор клетки.
  9. Лизосомы — отвечают за внутриклеточное пищеварение.
  10. Клеточный центр или центриоли — присутствуют в клетке животных. Органоид принимает участие в делении клетки.
  11. Цитоскелет – микротрубочки из белковых волокон. Они связаны с цитоплазматической мембраной, поддерживают определённую форму клетки.

Источник: https://obraz-ola.ru/prochee/chem-otlichayutsya-prokarioty-i-eukarioty.html

Конспект

Значение прокариот в природе

Ключевые слова конспекта: надцарство Прокариоты, царство Археи (архебактерии), царство Бактерии (эубактерии), цианобактерии, жизнедеятельность бактерий, роль и значение бактерий, антибиотики, микоплазмы.

Надцарство ПРОКАРИОТЫ

В надцарство Прокариоты объединяются одноклеточные организмы с прокариотическим типом строения клетки. Это древнейшие известные организмы; они появились на Земле около 3,5 млрд лет назад.

В настоящее время прокариоты очень многочисленны, они населяют все среды обитания (воздух, воду, почву и другие организмы). В атмосфере они присутствуют в каплях воды и частичках пыли; встречаются на высоте до 8 км.

Прокариоты населяют все водоёмы Земли: горячие кислотные источники (с температурой выше 90 °С), океанические разломы (при температуре выше 360 °С). Они найдены во льдах Антарктики, взятых с глубины более 430 м. Огромное число бактерий обитает в почве, они играют важную роль в круговороте различных химических элементов.

Обитая в других организмах, они могут быть возбудителями различных заболеваний (бактериальные инфекции) или помогать организму хозяина переваривать пищу (жвачные животные и термиты).

Некоторые прокариоты — автотрофы, осуществляющие фото- или хемосинтез, другие — гетеротрофы.

Прокариот принято делить на два царства: царство Эубактерии (Бактерии) и царство Архебактерии (Археи).

Царство БАКТЕРИИ

Эубактерии — большая группа организмов, к которой относятся бактерии, цианобактерии и микоплазмы. В школьной литературе принято называть эубактерий просто бактериями. На сегодня описано около 10 000 видов и предполагается, что их существует свыше миллиона. Обычно имеют небольшие размеры, прокариотический тип организации клетки.

По форме клетки бактерии делятся на кокки — более или менее сферические, бациллы — палочки или цилиндры с закруглёнными концами, спириллы — спиралевидные; вибрионы — короткие палочки, изогнутые в виде запятой.

Бактерии относятся к одноклеточным организмам, но иногда после деления могут оставаться вместе, скрепляясь при помощи клеточных стенок или слизистых капсул. Кокки могут образовывать пары (диплококки), цепочки (стрептококки) или грозди (стафилококки); бациллы — нити.

Цианобактерии могут образовывать нити длиной до 1 м, иногда собранные в округлые колонии.

Подавляющее большинство эубактерий относятся к гетеротрофам, которые делятся на три группы по образу жизни:

  • сапротрофы — питаются мёртвыми организмами и их остатками (наряду с грибами участвуют в минерализации органических остатков);
  • паразиты — питаются за счёт живых организмов, причиняя им вред (болезнетворные бактерии);
  • эндосимбионты — живут в других организмах и участвуют в их нормальном обмене веществ.

Жизнедеятельность бактерий

 Питание:

  • автотрофное (синтез органических веществ из неорганических) — фотосинтез, хемосинтез
  • гетеротрофное (использование готовых органических веществ: сапрофиты, симбионты, паразиты)

 Дыхание:

  • аэробное (используют для дыхания кислород)
  • анаэробное (живут в отсутствие кислорода)

 Движение:

  • с помощью жгутиков
  • с помощью волнообразных сокращений.

 Размножение:

  • бесполое (бинарным делением клетки). Иногда разделившиеся клетки не расходятся — образуются цепочки. Бактерии способны очень быстро размножаться.
  • половое (конъюгация, обмен генетической информацией).

Типы полового процесса у бактерий:

  1. При трансформации бактерия поглощает из окружающей среды свободную ДНК, попавшую туда при разрушении других бактерий (или, в условиях эксперимента, введённую исследователем).
  2. При трансдукции фрагменты ДНК могут также переноситься от бактерии к бактерии вирусами (бактериофагами).
  3. При конъюгации бактерии соединяются друг с другом временными трубчатыми выростами (копуляционными фимбриями), через которые ДНК переходит из «мужской» клетки в «женскую».

При неблагоприятных условиях бактеpии образуют споры, имеющие плотные капсулы. Эти споры выдерживают кипячение, замораживание, высушивание. Они способны находиться в неактивном состоянии в течение многих лет.

Почти все бактеpии содержат мелкие добавочные хромосомы — плазмиды, которые могут встраиваться в нуклеоид. Зачастую плазмиды содержат гены, обусловливающие устойчивость к антибиотикам. Обмен плазмидами (в результате конъюгации) может происходить между различными видами и даже родами бактерий.

 Роль и значение бактерий

Положительная роль:

  • участие в круговороте веществ в природе
  • участие в почвообразовании
  • образование полезных ископаемых
  • симбиотическое взаимодействие с грибами и растениями
  • биологическая очистка водоёмов
  • получение кисломолочных продуктов

Отрицательная роль:

  • порча пищевых продуктов
  • разрушение построек и механизмов
  • цветение воды
  • заболевания растений, животных и человека (холера, чума, дифтерия, туберкулёз, сифилис)

Антибиотики — химические вещества, выделяемые бактериями и грибами для угнетения других микроорганизмов.
Открытие антибиотиков (пенициллина) в 1929 г. А.

Флемингом обусловило значительный прогресс в лечении бактериальных инфекций (пенициллин начали применять в медицине с 1941 г.). Механизм их действия различен: часть антибиотиков (пенициллины) нарушает синтез клеточной оболочки; другие (тетрациклин, стрептомицин и др.

) нарушают синтез белка, инактивируя бактериальные рибосомы. Сульфаниламидные препараты подавляют синтез фолиевой кислоты в бактериальных клетках.

Большинство антибиотиков получают в культурах микроорганизмов, и лишь небольшое число — путём химического синтеза. На основе природных антибиотиков получено большое число синтетических (например, ампициллин, цефалексин и др.).

У бактерий достаточно быстро развивается устойчивость к определённым антибиотикам (часто она передаётся с плазмидами), поэтому постоянно разрабатываются новые, всё более мощные антибиотики. Антибиотики способствуют возникновению бактерий, лишённых клеточной стенки.

Эти бактерии менее болезнетворны, но способны длительное время сохраняться в поражённом организме. Применение антибиотиков нарушает нормальную микрофлору кожи и кишечника.

По этой причине лечение антибиотиками допустимо только по назначению врача, с соблюдением всех его рекомендаций.

Цианобактерии

Цианобактерии — фототрофные, прокариотические организмы, окрашенные в сине-зеленый цвет. Характерные черты:

  • автотрофы,
  • не имеют жгутиков,
  • могут вступать в симбиоз,
  • размножаются только бесполым путем.

Микоплазмы

Микоплазмы — мельчайшие бактерии (0,1 мкм). От остальных эубактерий отличаются отсутствием клеточной стенки и связанной с этим изменчивостью формы, малым размером генома и неподвижностью.

Микоплазмы широко распространены в природе; некоторые из них ведут сатротрофный образ жизни, другие — паразитируют в организме животных и растений.

У человека микоплазмы вызывают заболевания дыхательных путей, в том числе воспаление лёгких (пневмонию), а также воспалительные заболевания мочеполовой системы.

Микоплазмы нечувствительны к антибиотикам (например, к пенициллину), которые подавляют рост бактерий, воздействуя на их клеточную стенку.

Это конспект по теме «Прокариоты. ЦАРСТВО БАКТЕРИИ». Выберите дальнейшие действия:

Источник: https://uchitel.pro/%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D1%80%D0%B8%D0%BE%D1%82%D1%8B-%D1%86%D0%B0%D1%80%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE-%D0%B1%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B8/

Прокариоты: строение и особенности жизнедеятельности

Значение прокариот в природе

В нашей статье мы рассмотрим строение прокариот и эукариот. Эти организмы существенно отличаются уровнем организации. А причина этого – особенности структуры генетической информации.

Особенности строения клеток прокариот

Прокариотами называют все живые организмы, клетки которых не содержат ядра. Из представителей пяти современных Царств живой природы к ним принадлежат только одно – Бактерии. Прокариоты, строение которых мы рассматриваем, также включают представителей сине-зеленых водорослей и архей.

Несмотря на отсутствие в их клетках оформленного ядра, генетический материал они содержат. Это позволяет хранить и передавать наследственную информацию, но ограничивает разнообразие способов размножение. Воспроизведение всех прокариот происходит путем деления их клетки надвое. К митозу и мейозу они не способны.

Строение прокариот и эукариот

Особенности строения прокариот и эукариот, которые их отличают, достаточно существенны. Кроме структуры генетического материала, это касается и многих органелл.

Эукариоты, к которым относятся растения, грибы и животные, содержат в цитоплазме митохондрии, комплекс Гольджи, эндоплазматический ретикулум, многие пластиды. У прокариот они отсутствуют. Клеточная стенка, которая есть и у тех, и у других, отличается химическим составом.

У бактерий в ее состав входят сложные углеводы пектин или муреин, в то время как у растений ее основу составляет целлюлоза, а у грибов – хитин.

История открытия

Особенности строения и жизнедеятельности прокариот стали известны ученым только в 17 веке. И это несмотря на то, что эти существа существовали на планете с момента ее зарождения. В 1676 году их впервые рассмотрел в оптический микроскоп его создатель Антони ван Левенгук.

Как и всех микроскопических организмов, ученый назвал их “анималикулами”. Термин “бактерии” появился только в начале 19 столетия. Его предложил известный немецкий естествоиспытатель Христиан Эренберг. Понятие “прокариоты” возникло позже, в эпоху создания электронного микроскопа.

Причем сначала ученые установили факт различия в строении генетического аппарата клеток разных существ. Э. Чаттон в 1937 году предложил объединить по этому признаку организмы в две группы: про- и эукариоты. Это деление существует и по сегодняшний день.

Во второй половине 20 века было открыто различие среди самих прокариот: архей и бактерий.

Особенности поверхностного аппарата

Поверхностный аппарат прокариот состоит из мембраны и клеточной стенки. Каждая из этих частей имеет свои особенности. Их мембрана образована двойным слоем липидов и белков.

Прокариоты, строение которых достаточно примитивно, имеют два типа строения клеточной стенки. Так, у граммположительных бактерий она состоит в основном из пептидогликана, имеет толщину до 80 нм и плотно прилегает к мембране.

Характерной чертой этой структуры является и наличие в ней пор, через которые проникает ряд молекул. Клеточная стенка граммотрицательных бактерий очень тонкая – максимум до 3 нм. Она прилегает к мембране не плотно.

У некоторых представителей прокариот снаружи находится еще и слизистая капсула. Она защищает организмы от высыхания, механических повреждений, создает дополнительный осмотический барьер.

Органеллы прокариот

Строение клетки прокариот и эукариот имеет свои существенные отличия, которые прежде всего заключаются в наличии определенных органелл. Эти постоянные структуры определяют уровень развития организмов в целом. У прокариот большинство из них отсутствует.

Синтез белка в данных клетках происходит рибосомах. У водных прокариот содержатся аэросомы. Это газовые полости, которые обеспечивают плавучесть и регулируют степень погружения организмов. Только в клетках прокариот содержатся мезосомы.

Эти складки цитоплазматической мембраны возникают только во время использования химических методов фиксации во время подготовки прокариотических клеток к микроскопии. Органеллами движения бактерий и архей являются реснички или жгутики. А прикрепление к субстрату осуществляют пили.

Эти структуры, образованные белковыми цилиндрами, еще называют ворсинками и фимбриями.

Что такое нуклеоид

Но самое существенное отличие имеет строение гена прокариот и эукариот. Наследственной информацией обладают все эти организмы. У эукариот она находится внутри оформленного ядра.

Эта двумембранная органелла имеет собственный матрикс, который называется нуклеоплазма, оболочку и хроматин. Здесь осуществляется не только хранение генетической информации, но и синтез молекул РНК.

В ядрышках из них в последующем формируются субъединицы рибосом – органелл, отвечающих за синтез белка.

Строение генов прокариот проще. Их наследственный материал представлен нуклеоидом или ядерной областью. ДНК у прокариот не упакованы в хромосомы, а имеют кольцевую замкнутую структуру.

В состав нуклеоида также входят молекулы РНК и белка. Последние по функциям напоминают гистоны эукариот.

Они участвуют в удвоении ДНК, синтезе РНК, восстановлении химической структуры и разрывов нуклеиновых кислот.

Особенности жизнедеятельности

Прокариоты, строение которых не отличается сложностью, осуществляют довольно сложные процессы жизнедеятельности. Это питание, дыхание, воспроизведение себе подобных, движение, обмен веществ… И на все это способна лишь одна микроскопическая клетка, размеры которой колеблются в пределах от до 250 мкм! Так что говорить о примитивности можно только относительно.

Особенности строения прокариот обусловливают и механизмы их физиологии. К примеру, они способны получать энергию тремя способами. Первым является брожение. Его осуществляют некоторые бактерии. В основе этого процесса лежат окислительно-восстановительные реакции, в ходе которых синтезируются молекулы АТФ.

Это химическое соединение, при расщеплении которого в несколько этапов выделяется энергия. Поэтому его не зря называют “клеточным аккумулятором”. Следующим способом является дыхание. Суть этого процесса заключается в окислении органических веществ. Некоторые прокариоты способны к фотосинтезу.

Их примерами являются сине-зеленые водоросли и пурпурные бактерии, которые содержат в клетках пластиды. А вот археи способны к бесхлорофильному фотосинтезу. В ходе этого процесса не происходит фиксация углекислого газа, а непосредственно образуются молекулы АТФ.

Поэтому, по сути, это настоящее фотофосфорилирование.

Тип питания

Бактерии и археи – это прокариоты, строение которых позволяет им осуществлять и разные способы питания. Часть из них является автотрофами. Эти организмы сами синтезируют органические вещества в ходе фотосинтеза. В клетках таких прокариот находится хлорофилл.

Некоторые бактерии получают энергию за счет расщепления некоторых органических соединений. Их тип питания называется хемотрофным. Представителями этой группы являются железо – и серобактерии. Другие же поглощают только готовые соединения. Их называют гетеротрофами.

Большинство из них ведет паразитический образ жизни и обитают только внутри клеток других существ. Разновидностью этой группы являются и сапротрофы. Они питаются продуктами жизнедеятельности или разлагающейся органикой. Как видите, способы питания прокариот достаточно разнообразны.

Этот факт и способствовал их широкому распространению во всех средах обитания.

Формы размножения

Прокариоты, строение которых представлено одной клеткой, размножаются путем ее деления на две части или почкованием. Эта особенность обусловлена и структурой их генетического аппарата. Процессу бинарного деления предшествует удвоение, или репликация ДНК.

При этом молекула нуклеиновой кислоты сначала раскручивается, после чего каждая нить дублируется по принципу комплементарности. Образовавшиеся в результате этого хромосомы расходятся к полюсам. Клетки увеличиваются в размерах, между ними образуется перетяжка и далее происходит их окончательное обособление.

Некоторые бактерии также способны к образованию клеток бесполого размножения – спор.

Бактерии и археи: отличительные признаки

Долгое время археи вместе с бактериями являлись представителями Царства Дробянки. И действительно, у них много сходных черт строения. Это прежде всего размеры и форма их клеток. Однако биохимические исследования показали, что у них есть ряд сходных черт с эукариотами. Это природа ферментов, под действием которых происходят процессы синтеза РНК и белковых молекул.

По способу питания большинство из них является хемотрофами. Причем вещества, которые расщепляют в процессе получения энергии археи, более разнообразны. Это и сложные углеводы, и аммиак, и металлические соединения. Есть среди архей и автотрофы.

Очень часто они вступают в симбиотические отношения. Паразитов среди архей нет. Чаще всего в природе встречаются комменсалы и мутуалисты. В первом случае археи питаются за счет веществ организма хозяина, но не приносят ему никакого вреда.

В отличие от этого вида симбиоза, при мутуалистических взаимоотношениях выгоду получают оба организма. Некоторые из них являются метагенами. Такие археи обитают в пищеварительной системе человека и жвачных млекопитающих животных, вызывая избыточное образование газов в кишечнике.

Размножаются эти организмы бинарным делением, почкованием или с помощью фрагментации.

Археи освоили практически все среды обитания. Особенно они разнообразны в составе планктона. Первоначально всех архей относили к группе экстремофилов, поскольку они способны обитать и в горячих источниках, и в водоемах с повышенной соленостью, и на глубинах со значительным давлением.

Значение прокариот в природе и жизни человека

Роль прокариот в природе значительна. Прежде всего они являются первыми живыми организмами, которые возникли на планете. Ученые установили,что бактерии и археи возникли около 3,5 млрд лет назад. Теория симбиогенеза предполагает, что от них произошли и некоторые органеллы эукариотических клеток. В частности, речь идет о пластидах и митохондриях.

Многие прокариоты находят свое применение в биотехнологии с целью получения лекарственных средств, антибиотиков, ферментов, гормонов, удобрений, гербицидов.

Человек издавна использует полезные свойства молочнокислых бактерий для изготовления сыра, кефира, йогурта, квашеных продуктов. С помощью этих организмов осуществляется очистка водоемов и почв, обогащение руд различных металлов.

Бактерии формируют микрофлору кишечника человека и многих животных. Наряду с археями они осуществляют круговорот многих веществ: азота, железа, серы, водорода.

С другой стороны, многие бактерии являются возбудителем опасных заболеваний, регулируя численность многих видов растений и животных. К ним относятся чума, сифилис, холера, сибирская язва, дифтерия.

Итак, прокариотами называют организмы, клетки которых лишены оформленного ядра. Их генетический материал представлен нуклеоидом, состоящим из кольцевой молекулы ДНК. Из современных организмов к прокариотам относятся бактерии и археи.

Источник: https://FB.ru/article/284735/prokariotyi-stroenie-i-osobennosti-jiznedeyatelnosti

Многообразие бактерий в природе и их значение жизни человека: строение прокариот, растений, грибов

Значение прокариот в природе

› Всё о бактериях › Интересное

Многоликость форм и проявлений жизни – результат сотен миллионов лет эволюции и способности организмов мутировать, приспосабливаясь к разным условиям внешней среды, в которых приходится выживать и оставлять жизнеспособное потомство. Разнообразие естественных экологических ниш, в которых живут прокариоты, обуславливает и то многообразие бактерий, которое сегодня даже далеко не в полной мере обнаружено и описано, а только начинает изучаться микробиологами.

Общее значение многообразия

Разнообразие микробной жизни превосходит любую другую, известную земной природе.

Несмотря на то что существующее многообразие представителей живой природы не является результатом какой-то целенаправленной биологической программы, а просто следствие развития органической материи в постоянно меняющихся условиях, значение такого многообразия является определяющим фактором для существования биосферы Земли в том виде, в котором ее привык наблюдать человек.

Не будь такого разнообразия, наша планета имела бы совершенно другой вид и строение атмосферы, гидросферы и верхних слоев литосферы.

Многообразие таких организмов, как бактерии, грибы, археи и любые другие простейшие, не сильно связано с их морфологическим строением. Строение одной клетки сложно сделать уж очень вариативным. Строение в виде разных вариаций капельки воды – это, пожалуй, и все многообразие в строении микроорганизмов.

Что же обуславливает такое многообразие прокариотов в природе, если не их морфологическое строение как основной признак разнообразия в мире многоклеточных животных и растений.

Почему феноменальные способности бактерий к приспособлению так важны для жизни вообще и для человека в частности?

Ответы на эти и многие другие важные вопросы биология еще только начинает получать.

Зарождение многообразия

Если вспомнить из биологии историю происхождения прокариотов, их первые представители появились в водах ядовитого для нынешней жизни земного океана:

  1. Первым бактериям для жизни были нужны богатые железом кислые воды и углекислый газ.
  2. Со временем условия на планете менялись, и в какой-то момент (около 3 млрд лет назад) появилась хорошая возможность для масштабного развития цианобактерий. В биологии с их появлением связывают насыщение атмосферы кислородом органического происхождения (кислородная катастрофа на Земле произошла около 2 млрд лет назад). Бактерии, способные получать энергию через фотосинтез, не только стали прообразом современных растений, но и продолжили развитие самой этой группы. Сегодня их представители населяют все земные водоемы и являются распространенными симбионтами растений.
  3. Появление многоклеточных организмов также не прошло незамеченным для прокариотов, ведь кишечник и внешние покровы животных являются хорошим источником доступной органической пищи для бактерий. Прокариоты вступили в симбиоз с животными, и развилась отдельная группа бактерий, которая со временем стала иметь большое значение в их (животных) жизни (защитная роль, помощь при переваривании и т.д.).
  4. Параллельно с развитием царства животных и растений формировались почвы, которые также населились бактериями, и в этом плане их значение сложно переоценить, поскольку весь плодородный слой является переработанными прокариотами остатками растений, животных и другой органики, вперемешку с размельченными горными породами разного происхождения.

Это относительно схематическое деление бактерий на основные группы, которые обеспечивают в рамках своей ниши выполнение невероятного количества разнообразных функций и задач. Именно поэтому роль бактерий и их значение для каждой экологической системы являются решающими.

Причинами многообразия является разный метаболизм (получение энергии для жизнедеятельности), а он, в свою очередь, сказывается на строении прокариотов и их обмене веществ.

Водная стихия

В рамках биологии давно доказано, что особенности метаболизма того или иного организма зависят от той среды, в которой он обитает. В природе Земли нет более обширных по территории и более разнообразных по своему химическому составу сред, чем водные объекты (моря, океаны, реки, озера и т.д.).

Водные микроорганизмы могут быть условно разделены на три основные группы:

  • прокариоты, которые обитают в богатых органическими остатками прибрежных водах (литораль и сублитораль);
  • микроорганизмы пелагиали (воды глубиной до 3 км);
  • одноклеточные экстремалы – жители абиссали (глубоководных участков, свыше 3 км).

Любая органическая жизнь в таких разных условиях имела бы разные формы. Значение имеет все: температура воды, давление, химический состав и т.д. Взять хотя бы рыб и растения, насколько глубоководные растения и животные отличаются от тех, которые растут в богатых кислородом прибрежных зонах.

Когда же речь идет об одноклеточных прокариотах, то им приходится полностью подчинять свое строение тем условиям природы, в которых приходится жить:

  • на большой глубине, где нет кислорода, могут выживать только микроорганизмы хемотрофы, которые питаются неорганическими соединениями и, перерабатывая их, получают необходимую для жизни энергию;
  • также глубоководные микроорганизмы обходятся без кислорода, а дышат за счет реакций окисления других химических веществ;
  • на мелководье бактерии более подвижны, поскольку живут в благоприятных для закрепления подвижности на генетическом уровне условиях.

Кроме основных групп, являющихся неотъемлемой частью экологии каждого водоема, их многочисленными соседями являются разные случайные микробы, которые волей каких-то природных сил попали в водные толщи и там прижились на некоторое время. Среди такой аллохтонной среды много патогенов для человека.

Почва

Второй по величине резервуар для обитания бактерий – плодородный слой почвы. Здесь микроорганизмы перерабатывают всю отмершую органику в гумус, который, в свою очередь, обеспечивает возможность существования растений, животных и человека.

Группы почвенных бактерий:

  • разлагают органику на неорганические или простейшие органические молекулы, которые являются основным питательным субстратом для растений;
  • синтезируют необходимые для растений и животных элементы из более простых соединений, которые присутствуют в почвах;
  • помогают растениям бороться с паразитами микробного или грибкового происхождения.

Бактерии являются формирующим элементом почв всех видов. Но от того, как исторически образовывались те или иные почвы, какие внешние условия влияют на них, зависит и видовое разнообразие прокариотов в конкретных местностях.

Человек и его микробы

Человек не может обойтись без микроорганизмов-симбионтов. Окружающая среда буквально населена бактериями, вирусами и другими возможными возбудителями различных заболеваний человека.

Да, большинство микроорганизмов безопасны для людей. Однако предусмотрительная природа не могла не позаботиться о создании защитного механизма для каждого из своих творений (в данном случае речь идет о человеке как о биологическом виде, а не о какой-то конкретной личности).

Бактерии – защитный механизм для человека. Прокариоты защищают человека от других микробов, от себе же подобных. Они создают на коже человека такую среду (антагонистическую), которая препятствует размножению на ней патогенов (возбудителей заболеваний). Ту же роль бактерии играют в кишечнике человека и в других органах, которые могут подвергнуться инфекционным атакам.

Образование высшее филологическое. В копирайтинге с 2012 г., также занимаюсь редактированием/размещением статей. Увлечения — психология и кулинария.

Как выжить везде, или В чем секрет многообразия бактерий Ссылка на основную публикацию

на сайте носят исключительно ознакомительный характер. В статьях, описывающих ту или иную болезнь, нет призыва к действию. Если Вы обнаружили у себя подобные симптомы, Вам обязательно необходимо обратиться к врачу! Самолечение может быть опасным для Вашего здоровья!

Источник: https://probakterii.ru/prokaryotes/raznoe/mnogoobrazie-bakterij.html

Прокариоты и эукариоты – сравнение и особенности строения клеток

Значение прокариот в природе

Прокариоты и эукариоты образуют надцарства в системе классификации живых организмов. Они составляют таксоны более низкого ранга – царства. Прокариоты создают царство бактерий, одноклеточных организмов. Эукариоты образуют 3 царства: грибы, растения и животные. Эти группы включают многоклеточные и одноклеточные организмы.

Плюсы и минусы прокариот

Прокариоты играют и положительную и отрицательную роль. В качестве примера негативного влияния, можно отметить заболевания, возбудителем которых являются бактерии: туберкулёз, холера, тиф и другие.

Характеризуя положительное значение бактерий, можно отметить:

  • приготовление кисломолочной продукции с помощью бродильных прокариот;
  • бактерии-симбионты, обитающие в других организмах, приносящие пользу;
  • бактерии-разрушители органического опада и другие.

Сходства и отличие прокариот и эукариот

Для прокариотов и эукариот характерны черты сходства и различия. 

Их сравнение представлено в таблице.

Признаки сравненияПрокариотыЭукариоты
Наличие ядраНет. Есть ДНК, расположенная в цитоплазме. Цитоплазма с ДНК носит название нуклеоид.Присутствует оформленное ядро.
Наличие мембранных органоидовНетЕсть
РазмножениеОтсутствует митоз и мейоз. Клетка делится просто надвое.Митоз / мейоз
ПитаниеГетеротрофное (организмы не могут образовывать органические молекулы), автотрофное (организмы могут образовывать органические вещества).Автотрофное (растения), гетеротрофное (животные).
РибосомыПрисутствуют, мелкие.Присутствуют, более крупные.
Клеточная стенкаЕстьЕсть только у растительной клетки.
ЦитоплазмаЕстьЕсть

Строение прокариотической и эукариотической клеток представлено в виде схем на рисунке. Подписи помогают иметь наглядное представление о разнице в строении клеток.

Заключение

Значение клеток ядерных и неядерных организмов очень велико. С одноклеточных организмов начиналась эволюция. В настоящее время прокариоты и эукариотические организмы образуют все многообразие органического мира. Живые организмы участвуют в биологическом круговороте веществ. Имеют большое значение в жизнедеятельности человека.

Источник: https://nauka.club/biologiya/prokarioty-i-eukarioty.html

2.9 Прокариотическая клетка

Значение прокариот в природе

Вопрос 1. В чем заключается значение и эколо­гическая роль прокариот в биоценозах?

Бактерии активно участвуют в движении веществ и энергии по пищевым цепям биоце­нозов. Многие из них являются редуцентами: разлагают растительные и животные остатки и отходы жизнедеятельности организмов, иг­рают важнейшую роль в почвообразовании. В результате их деятельности образуются уг­лекислый газ, вода, минеральные соли, кото­рые вновь вступают в круговорот веществ.

Ряд бактерий (в частности, клубеньковые) способ­ны усваивать атмосферный азот и переводить его в доступные для растений формы. В сель­ском хозяйстве истощенные поля засевают бо­бовыми для того, чтобы клубеньковые бакте­рии, живущие на корнях этих растений, по­высили уровень азота в почве и сделали ее более плодородной.

В кишечнике животных обитают бактерии, способствующие перевари­ванию клетчатки (целлюлозы). Чрезвычайно важна также роль болезнетворных бактерий-паразитов, вызывающих заболевания рас­тений и животных. Наконец, существует осо­бая группа прокариот, с древнейших времен способных к фотосинтезу, — цианобактерии.

В водных биоценозах они, наряду с водорос­лями, являются важнейшими автотрофами (продуцентами кислорода и органических ве­ществ).

Вопрос 2. Каким образом болезнетворные микроорганизмы влияют на состояние макроорга­низма (хозяина)?

В самом простом случае болезнетворные микроорганизмы лишь «крадут» питательные вещества хозяина. При этом происходит по­степенное истощение макроорганизма; заболе­вание развивается медленно, почти незаметно. Однако часто бактерия-паразит выделяет ток­сины, отравляющие организм хозяина и по­вреждающие его органы и клетки.

В некото­рых случаях повреждения настолько серьез­ны, что в течение нескольких дней могут привести к гибели (чума, холера и др.). Воз­действуя на иммунную систему хозяина, мик­роорганизм снижает ее способность сопротив­ляться возбудителям других инфекций (тогда к основному заболеванию присоединяются дополнительные) либо может провоцировать аутоиммунные реакции.

В некоторых случаях токсины бактерий способны вызывать мута­генные эффекты.

Вопрос 3. Опишите строение бактериальной клетки.

Размеры бактериальной клетки обычно со­ставляют от 1 до 15 мкм. Форма клеток очень разнообразна: палочковидные (бациллы), сфе­рические (кокки), спиралевидные (спириллы), в форме запятой (вибрионы).

Прокариотиче­ская клетка окружена мембраной обычного строения; кнаружи от мембраны формируется клеточная стенка, в состав которой у большин­ства бактерий входит особое вещество — муреин. Поверх клеточной стенки многие бактерии выделяют слизистую капсулу, которая служит им для дополнительной защиты клетки.

В центральной части клетки расположена од­на кольцевая молекула ДНК, не отграничен­ная от цитоплазмы мембраной. Зону клетки, в которой расположен генетический матери­ал, называют нуклеоидом. В клетках про­кариотов нет мембранных органоидов. Их функции выполняют впячивания клеточной мембраны.

Во всех бактериальных клетках присутствуют рибосомы, которые похожи по строению на рибосомы эукариот, но меньше по размеру. Некоторые бактерии имеют жгу­тики.

Вопрос 4. Как размножаются бактерии?

Бактерии размножаются простым делени­ем надвое. Перед делением кольцевая ДНК прикрепляется к клеточной мембране.

После редупликации клетка начинает расти в длину (за счет, прежде всего, средней части), и две дочерние кольцевые молекулы ДНК, связан­ные с мембраной, оказываются в разных ее концах.

Деление завершается образованием межклеточной перегородки. Дочерние клетки могут разойтись или остаться связанными, об­разуя колонии.

Вопрос 5. В чем сущность процесса спорообра­зования у бактерий?

Большинство прокариот способно к обра­зованию спор. Спора — это бактериальная клетка с резко сниженным уровнем обмена веществ, сформировавшая дополнительную внутреннюю защитную оболочку. Спорообразо­вание происходит в неблагоприятных услови­ях (падение влажности, понижение или повы­шение температуры, химическое воздействие).

При наступлении благоприятных условий спо­ры «прорастают» и дают начало новой бакте­риальной клетке. Это может произойти даже через сотни и тысячи лет. Споры обладают ко­лоссальной устойчивостью к внешним воздей­ствиям, выдерживают огромные колебания температуры, влажности и давления.

В со­стоянии споры бактерии могут легко распрост­раняться при помощи ветра и другими спосо­бами.

На этой странице искали :

  • в чем заключается значение и экологическая роль прокариот в биоценозах
  • Прокариотические организмы и их роль в биоценозах
  • в чем заключаются значение и экологическая роль прокариот в биоценозах
  • прокариотическая клетка
  • в чем заключается значение прокариот в биоценозах

Сохрани к себе на стену!

Источник: https://vsesochineniya.ru/2-9-prokarioticheskaya-kletka.html

Ваш лекарь
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: