§ 52. БАКТЕРИИ. АРХЕИ

Основные понятия и ключевые термины: БАКТЕРИИ. АРХЕИ.

Вспомните! Что такое система органического мира?

Подумайте!

Роль модельных объектов в биологии трудно переоценить - на них держится вся наука. Многие из этих биологических объектов общеизвестны - практически все знают горох посевной, дрозофилу, лягушку или мышей. Однако есть и такие, о которых и не слышали. Это кишечная палочка (Escherichia coli). К какой группе организмов она относится?

СОДЕРЖАНИЕ

Каковы особенности, разнообразие и значение бактерий?

БАКТЕРИИ (Bacteria) - группа микроскопических одноклеточных организмов, у которых нет ядра и мембранных органелл. Впервые эти микроскопические организмы увидел под микроскопом А. ван Левенгук (1632-1723). С тех пор и началось развитие науки микробиологии.

Исходными предками бактерий и всех существующих организмов были архебионты - анаэробные гетеротрофные прокариотические организмы, которые возникли около 3,5-3 млрд лет назад.

Каковы же общие особенности строения и жизнедеятельности бактерий? Клеточная стенка содержит полисахариды (муреин), плазматическая мембрана образует внутриклеточные впячивания (фотомембраны, мезосомы), из органелл в цитоплазме имеются рибосомы, вместо ядра - нуклеоид, у многих - плазмиды (маленькие кольцевые молекулы ДНК). По форме клеток их делят на группы: шаровидные, палочковидные, извилистые (ил. 142). Для бактерий характерно чрезвычайное разнообразие типов и способов питания: фотоавтотрофное (цианобактерии), хемоавтотрофное (железо, серобактерии), фотогетеротрофное (пурпурные несерные бактерии), хемогетеротрофное (сапротрофные, симбиотрофные бактерии). Большинство прокариотов являются аэробами, но есть и многочисленная группа анаэробов, которые получают энергию, необходимую для жизни, благодаря процессам брожения. Движутся с помощью слизи или жгутиков. Размножаются бесполым способом - делением клетки пополам, иногда почкованием, очень быстро (каждые 20-30 мин). У многих прокариотов образуются споры для жизни в неблагоприятных условиях.

Ил. 142. Разнообразие бактерий по форме клеток: 1-5 - шаровидные; 6, 7 - палочковидные; 8-10 - извилистые

Ныне происходит биохимическая эволюция бактерий: они способны осваивать новые адаптационные зоны, вырабатывая новые ферменты для усвоения новых питательных веществ.

Наиболее распространённой филогенетической классификацией является система, основанная на сопоставлении последовательностей нуклеотидов в рРНК. В ней все безъядерные организмы разделены на 26 филогенетических ветвей: 23 ветви представлены бактериями, три - археями. Наиболее известные группы бактерий: спирохеты (например, бледная спирохета - возбудитель сифилиса); актинобактерии (например, стрептомицеты); микоплазмы (например, микоплазма пневмонии человека); протеобактерии (например, кишечная палочка, сальмонелла, холерный вибрион, чумовая палочка, хеликобактер); цианобактерии - группа одноклеточных, колониальных прокариотов, способных к фотосинтезу с выделением кислорода и азотофиксации (например, спирулина, носток, анабена, микроцистис) (ил. 143).

Ил. 143. Разнообразие бактерий: 1 - бледная спирохета; 2 - колония актиномицетов; 3 - микоплазма пневмонии, 4 - хеликобактер; 5 - спирулина

РОЛЬ БАКТЕРИЙ В ПРИРОДЕ И ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА

Итак, жизнь на Земле невозможна без бактерий, поскольку с ними связаны химические превращения, которые не могут осуществить ни археи, ни эукариоты.

Каково научное и практическое значение архей?

АРХЕИ (от греч. археос - старый) - микроскопические одноклеточные безъядерные организмы, отличающиеся от бактерий и эукариотов. Это наименее изученная и, возможно, древнейшая группа клеточных организмов (ил. 144). Эти организмы открыты в 1977 г. К. Вёзе и Дж. Фоксом. Ныне описано около 50 видов архей с довольно необычной формой клеток в виде квадрата, куба, параллелепипеда. Но по форме клеток отличить их от бактерий непросто. Основные особенности архей связаны с химическим составом и процессами жизнедеятельности. Это отсутствие в клеточной стенке пептидогликанов, наличие в геноме интронов и уникальных нуклеотидных последовательностей в генах рРНК и тРНК. Кроме того, основой клеточной мембраны архей является мономолекулярный слой липидов; только среди архей есть виды, способные к образованию метана в процессе жизнедеятельности, благодаря особым белкам ДНК является устойчивой к денатурации, в них не образуются споры и др. Археи размножаются бесполым способом: делением надвое, фрагментацией и почкованием.

Ил. 144. Представители архей: 1 - нитрозопумилус, имеющий палочковидную форму; 2 - метанобревибактер Смита - самая распространённая метаногенная архебактерия кишечника человека; 3 - сульфолобус, атакуемый бактериофагами; 4 - галоквадратум, способный жить в очень солёной воде

Многие археи распространены там, где жизнь других организмов невозможна. Некоторые живут при очень высоких температурах, часто выше 100 °C, как те, которых обнаружили в гейзерах и чёрных курильщиках. Других нашли в очень холодных средах или в чрезвычайно солёной, кислой или щёлочной воде. Основная роль архей в природе связана с их участием в круговороте азота и углерода. Многие симбиотические виды архей найдены в пищеварительных трактах жвачных животных, термитов, людей, они расщепляют целлюлозу. Археи не патогенны, нет сведений, чтобы какие-либо из них вызывали заболевания. Метаногенные археи используют в производстве биогаза, для очистки сточных вод.

Итак, открытие архей является важным событием в биологии, что даёт возможность понять эволюцию жизни и существование биосферы на современном этапе её развития.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Работа с иллюстрацией

Определите значение обозначенных элементов строения обобщённой клетки бактерий и заполните таблицу в рабочей тетради.

Поисковое задание

Зооглея (от греч. зоо - животное и глейос - слизь) - слизистые образования, образующиеся в основном благодаря сосуществованию бактерий с другими организмами. К наиболее распространённым культурным видам зооглеи относятся мол очный гриб и чайный гриб. Какие же организмы участвуют в формировании этих видов зооглеи? Какое значение имеют эти формы жизни для человека?

ОТНОШЕНИЕ

Биология + Здоровье

Знать различия вирусных и бактериальных инфекций необходимо в связи с тем, что эти инфекции лечатся по-разному. Так, лечение бактериальных инфекций проводят с помощью антибиотиков.

Вирусные инфекции не подлежат лечению антибиотиками, поскольку они не действуют на них. Чем отличаются симптомы бактериальных и вирусных инфекций? В чём суть таких мер борьбы с бактериальными инфекциями, как дезинфекция, пастеризация и стерилизация?

РЕЗУЛЬТАТ

скачать dle 11.0фильмы бесплатно

 

Даний матеріал відноситься до підручника "Биология 9 класс Соболь (новая программа)", створено завдяки МІНІСТЕРСТУ ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ (МОН)