Войти
Закрыть

Роль прокаріотів у природі та житті людини

10 Клас

• Роль прокаріотів у біосфері. Ми вже згадували, що різні види прокаріотів поширені майже скрізь, де на нашій планеті існує життя. Мікроорганізми мешкають у ґрунтах, водоймах, інших живих організмах, їхні спори та цисти виявлені на значній висоті в атмосфері. Так, в 1 г родючого вологого ґрунту або 1 мл води забруднених органікою водойм знайдено мільйони клітин бактерій та ціанобактерій. Прокаріоти здатні постійно існувати в умовах, де інші організми не трапляються (гарячі джерела, нафтоносні пласти на глибинах до кількох кілометрів тощо). Чи замислювалися ви над тим, що без прокаріотів існування біосфери було б неможливе? Ви вже знаєте, що головною умовою існування біосфери як єдиної екосистеми нашої планети є здійснення колообігу речовин. Пригадайте: колообіг речовин - це обмін хімічними сполуками між живою (організми) та неживою частинами екосистем. І саме без прокаріотів, здатних розкладати органічні речовини до неорганічних, колообіг речовин був би неможливий. Зокрема, це стосується важливих для живих організмів сполук Карбону, Нітрогену, Сульфуру, Фосфору, Феруму. Розкладаючи органічні сполуки, бактерії утворюють велику кількість СО2, необхідного для процесу фотосинтезу. За участі прокаріотів з різноманітних органічних сполук утворюються речовини (гумусні кислоти тощо) найродючішого (гумусового) шару ґрунту. Ціанобактерії збагачують ґрунт і водойми киснем (О2)....
0 Переглянути

Особливості будови та процесів життєдіяльності прокаріотичних організмів

10 Клас

• Різноманітність прокаріотів. Як вам уже відомо, характерними рисами прокаріотів є особливості їхньої клітинної будови. Вони не мають ядра, пластид, мітохондрій, комплексу Гольджі, ендоплазматичної сітки, лізосом. Прокаріоти - одноклітинні чи колоніальні організми, розміри яких зазвичай не перевищують 10-20 мкм. Розмножуються лише нестатево (в окремих представників відомий обмін спадковою інформацією у формі кон’югації). Прокаріотів і одноклітинних еукаріотів через їхні малі розміри можна вивчати лише за допомогою світлового чи електронної мікроскопів. Тому вони дістали загальну назву мікроорганізми. Їх вивчає наука мікробіологія. Царство Археї (Архебактерії) - група мікроорганізмів, які за особливостями будови та процесів життєдіяльності відрізняються від інших прокаріотів - справжніх бактерій. У них інша будова клітинної стінки, дещо інший хімічний склад плазматичної мембрани. Водночас для спадкового матеріалу архебактерій характерні ознаки, властиві й еукаріотам (наприклад, деякі нуклеотидні послідовності, наявність екзонів та інтронів у генах). Особливості будови клітинної стінки дають змогу деяким архебактеріям мешкати в екстремальних умовах. Зокрема, певні види виявляють у гарячих джерелах за температури +85...+105 °С (мал. 35.1). Серед архебактерій є як гетеротрофні, так і автотрофні види, здатні до хемо- або фотосинтезу. Цікаві гетеротрофні метаноутворюючі бактерії. Вони мешкають в анаеробних ділянках перезволожених ґрунтів, на болотах, у мулі водойм, зокрема очисних споруд, у рубці (частина шлунка) жуйних тварин. У деяких країнах культури цих бактерій використовують для отримання біогазу з органічних відходів у промислових обсягах....
0 Переглянути

Віроїди і пріони

10 Клас

Ви дізналися про особливості будови життєдіяльності вірусів, а також про їхню відмінність від клітинних форм життя. Однак до неклітинних форм життя належать віроїди і пріони, побудовані ще простіше, ніж віруси. Ці інфекційні частинки здатні до самовідтворення. Що ж відрізняє віроїди і пріони від звичайних вірусів? • Віроїди відкрив 1971 року Теодор Дінер, який вивчав інфекційне захворювання картоплі, відоме під назвою «веретеноподібність бульб» (мал. 34.1). На превеликий подив дослідника під час біохімічного аналізу очищеного збудника не виявили жодних ознак білка. З’ясувалося, що інфекцію спричиняла одноланцюгова молекула РНК. Подальші детальні дослідження дали змогу встановити, що вона має форму замкненого ланцюга і складається всього з 375 нуклеотидів (мал. 34.2). Ця РНК не кодує жодного білка, оскільки самовідтворюється в клітині хазяїна. Отже, запам’ятайте: віроїди - інфекційні частинки, що становлять собою низькомолекулярні одноланцюгові молекули РНК, які не кодують власних білків. Наразі відомо вже багато різних захворювань рослин (екзокортіс цитрусових, «каданг-каданг» кокосових пальм, сонячного опіку авокадо та ін.). Цікаво, що віроїди знайдено виключно у рослин: у людини, тварин і бактерій подібних збудників не виявлено. Віроїди передаються від рослини до рослини під час механічного ушкодження. В інфікованій клітині ця частинка потрапляє до ядра або хлоропласта, де використовує клітинний фермент РНК-полімеразу для відтворення власних молекул. Симптоми захворювання виникають унаслідок активного відтворення молекул РНК віроїду, що спричиняє патологічний1 процес в інфікованій клітині....
0 Переглянути

Профілактика та лікування вірусних інфекцій

10 Клас

• Профілактика вірусних інфекцій. Вірусні інфекції завдають величезної шкоди здоров’ю людини й значних збитків тваринництву, рослинництву та мікробіологічній промистовості. Тому вірусологи шукають можливості запобігання розвитку вірусних інфекцій та ефективні засоби лікування уражених організмів. Оскільки віруси є внутрішньоклітинними паразитами, то ліків, які б були дієвими проти них і водночас безпечними для всіх клітин організмів хазяїв, поки що не знайдено. Отже, на сьогодні головним напрямом антивірусної стратегії є запобігання (профілактика) вірусних інфекцій. Усі засоби профілактики можна поділити на три основні категорії: Ви вже знаєте, що після відкриття Е. Дженнером вакцини проти вірусу віспи та досліджень Л. Пастера стало можливим масове щеплення населення. Це сприяло різкому зниженню захворюваності на певні вірусні інфекції. Так, у 1981 р. Всесвітня організація охорони здоров’я (ВООЗ) оголосила, що завдяки масовим щепленням та іншим засобам профілактики вірус віспи в біосфері зник, а ця хвороба перестала існувати як загроза людству. • Механізми створення стійкості до вірусних інфекцій. Якщо ввести в організм вакцину - послаблену або неактивну культуру певного вірусу, то імунна система активується і стає готовою до боротьби з високопатогенним штамом цього збудника. Тепер існують вакцини проти більшості відомих високопатогенних вірусів. З’ясуємо докладніше процеси, які відбуваються при виробленні імунітету у разі введення в кров людини вакцини, на прикладі вірусу віспи корів. Коли вірус з’являється в організмі, деякі види білих кров’яних клітин (лімфоцитів) розпізнають його поверхневі білки як невластиві людині (чужорідні), тобто антигени. У відповідь особливі В-лімфоцити виробляють специфічні білки - антитіла, або імуноглобуліни, які нейтралізують (роблять неактивними) антигени. Антитіла, у свою чергу, вводять у дію механізми так званої імунної пам’яті. Вона проявляється в тому, що при повторному потраплянні в організм певного антигену швидко утворюється велика кількість антитіл, які припиняють розвиток захворювання....
0 Переглянути

Роль вірусів у природі та житті людини. Вірусні інфекції людини і тварин

10 Клас

• Особливості поширення вірусів у біосфері. Ми вже знаємо, що віруси є внутрішньоклітинними паразитами різноманітних видів прокаріотів та еукаріотів. Тому поширення вірусів у біосфері визначене ареалами чутливих до них організмів. Певні види вірусів завжди мають певну сукупність (коло) видів хазяїв. Цікаво, що віруси рослин не інфікують людину, тварин і бактерії, віруси бактерій - відповідно рослини і тварини, віруси людини і тварин - рослини і бактерії. З іншого боку, організми одного виду (наприклад, людина) можуть уражатися вірусами багатьох видів, які паразитують у клітинах різних тканин та органів (як-от: вірусні інфекції дихальних шляхів, органів травлення, нервової системи, шкіри тощо). Деякі вірусні інфекції характерні тільки для людини (наприклад, гепатит В, ВІЛ) або лише певних видів тварин (ящур, чума собак), рослин, грибів чи бактерій. Відомі віруси з широким колом хазяїв, наприклад спільні для людини та різних видів диких або свійських тварин (кліщового енцефаліту, сказу, жовтої пропасниці). Пристосування вірусів до паразитизму проявляються в різноманітності способів ефективного зараження хазяїв. Розглянемо шляхи передачі вірусів на прикладі людини. Віріони збудників захворювань органів дихання потрапляють до хазяїв повітряно-крапельним шляхом (грип); органів травлення - з їжею та водою (гепатит1 А); покривів тіла - через слизові оболонки (герпес, віспа, папілома)....
0 Переглянути

Розмноження вірусів. Основні етапи взаємодії вірусу і клітини

10 Клас

Як ви вже знаєте, віруси мешкають усередині клітин та не здатні самостійно забезпечувати власні обмін речовин і перетворення енергії. Вірусам притаманна вибіркова здатність потрапляти до певних про- та еукаріотичних клітин, у яких існують сприятливі умови для подальшого розмноження. Способи проникнення віріонів до клітин досить різноманітні та залежать від особливостей будови поверхневого апарату видів-хазяїв. • Віруси рослин. Рослинні клітини, крім плазматичної мембрани, вкриті також міцною і потовщеною целюлозною клітинною стінкою, яка практично непроникна навіть для вірусів. Віріони можуть потрапити в цитоплазму клітин рослин лише через ушкоджені ділянки клітинної стінки. Наприклад, відомий вірус тютюнової мозаїки проникає в клітини нових хазяїв через подряпини листкових пластинок чи кореневих волосків. Однак більшість вірусів рослин «обрала» інший шлях - вони набули здатності до проникнення в клітину-хазяїна завдяки різноманітним тваринам-переносникам - комахам (попелиці тощо) та круглим червам, які живляться соком певних видів рослин, проколюючи клітинну стінку. Із рослинними рідинами до переносника потрапляють вірусні частинки. Вони циркулюють в організмі переносника, однак врешті-решт накопичуються в слинних залозах. Під час живлення тварини впорскують у клітини рослин слину разом із вірусними частинками. У вірусів, що містять ДНК, генетична інформація з її молекули переписується на молекулу іРНК, яка включається в механізми синтезу білка клітиною-хазяїном. Вірусна РНК після проникнення до цитоплазми одразу потрапляє до рибосом, де на основі її спадкової інформації утворюються вірусні білки. Проте перед вірусом «постає», здавалося б, нерозв’язна проблема: для нових дочірніх вірусних частинок треба синтезувати такі самі одноланцюгові молекули РНК. Але у клітині відсутні ферменти, які б забезпечували перезапис інформації з однієї молекули РНК на іншу. Виявляється, до складу РНК вірусу входять два гени, які кодують особливий фермент. За його допомогою інформація безпосередньо перезаписується з однієї молекули РНК на іншу під час синтезу вірусних частинок....
0 Переглянути

Будова, хімічний склад і властивості вірусів

10 Клас

• Що становлять собою віруси? Кожен з вас переніс принаймні одне вірусне захворювання (грип тощо). Але ніхто не бачив його збудників, адже розміри вірусних частинок - віріонів - такі мізерні (15-300 нм1 *), що більшість з них можна побачити лише за допомогою електронного мікроскопа. Віруси - паразити клітин прокаріотів та еукаріотів, і поза клітиною-хазяїном віріони не виявляють жодних ознак життя. Для свого розмноження вони використовують речовини та енергію клітини-хазяїна. Унаслідок взаємодії між вірусом та клітиною-хазяїном часто розвиваються різні захворювання. Наука, яка вивчає будову і функції вірусів, їхні властивості, шляхи передачі та способи лікування і профілактики вірусних захворювань, має назву вірусологія. 1 Нанометр (нм) - міра довжини, яка складає одну мільярдну частину метра, тобто 10-9 м. • Відкриття вірусів. Перше відоме свідчення про вірусну інфекцію знайдено на давньоєгипетському барельєфі. На ньому зображений жрець з ознаками вірусного захворювання - паралітичного поліомієліту (мал. 30.1). Вивчення мумії фараона Рамзеса V показало, що він помер від вірусного захворювання - віспи - у віці близько 35 років у 1143 році до н. е. На його шкірі виявлено сліди від пустул, типових для цієї хвороби....
0 Переглянути

Сучасна клітинна теорія. Можливості та перспективи використання цитотехнологій

10 Клас

• Клітина як інтегрована біологічна система. Ви вже ознайомилися з особливостями будови та процесів життєдіяльності клітини - основної структурно-функціональної одиниці всіх організмів. Тепер підведемо підсумки. Клітини є тими універсальними будівельними блоками (одиницями живої матерії), з яких побудовані всі різноманітні живі організми, що населяють нашу планету. Усі клітини складаються з таких основних компонентів: плазматична мембрана, цитоплазма та ядро (у прокаріотів його функцію виконує ядерна зона - нуклеоїд). Клітина - це досконала біоенергетична система: вона здатна перетворювати одні форми енергії в інші (хімічну - в механічну, хімічну - в електричну тощо) (мал. 29.1). Клітина становить собою інформаційну систему: у ній зберігається закодована спадкова інформація щодо особливостей будови та процесів життєдіяльності як самої себе, так і всього багатоклітинного організму. Вражає компактністьзберіганняінформації,недоступнанавітьнайсучаснішим комп’ютерам. Уявіть собі: 6 • 10-12 г ДНК яйцеклітини людини кодують будову та властивості всіх білків організму! У клітині існують особливі структури для забезпечення реалізації спадкової інформації шляхом біосинтезу білків. Таким чином, кожна клітина слугує біохімічною фабрикою, адже щосекунди в ній відбувається безліч узгоджених біохімічних процесів. Клітинам властива саморегуляція: вони здатні підтримувати відносну сталість свого хімічного складу і властивостей (гомеостаз), незважаючи на зміни в навколишньому середовищі. Клітини здатні до самовідтворення шляхом розмноження поділом чи брунькуванням....
0 Переглянути

Хемосинтез і фотосинтез

10 Клас

• Різноманітність автотрофних організмів. Ви вже знаєте, що автотрофні організми для синтезу органічних сполук з неорганічних здатні використовувати різні джерела енергії. • Хемосинтез - це тип автотрофного живлення, за якого органічні сполуки синтезуються з неорганічних з використанням енергії, що вивільняється внаслідок певних хімічних реакцій. До хемосинтезуючих організмів, або хемотрофів (від грец. хемейя - хімія та трофе - живлення), належать деякі групи бактерій: нітрифікуючі, залізобактерії, безбарвні сіркобактерії та інші. Процес хемосинтезу відкрив 1887 року видатний російський мікробіолог С.М. Виноградський. Нітрифікуючі бактерії окиснюють аміак спочатку до нітритів (солі нітритної кислоти), а згодом - до нітратів (солі нітратної кислоти). Значення цих процесів важко переоцінити, оскільки нітрати потрібні рослинам для повноцінного живлення. Залізобактерії отримують енергію за рахунок окиснення сполук двовалентного Феруму до тривалентного. А безбарвні сіркобактерії окиснюють сірководень та інші сполуки Сульфуру до сульфатної кислоти. Яка роль хемотрофних організмів у природі? Насамперед, вони беруть участь у процесах колообігу певних хімічних елементів в екосистемах. Нагадаємо, колообігом речовин називають закономірне переміщення (міграцію) певних сполук між живою та неживою частинами екосистем та біосфери в цілому. Перетворення багатьох хімічних елементів у біосфері відбуваються лише за участі хемотрофних організмів, які здатні синтезувати органічні сполуки з неорганічних у тих частинах біосфери, куди не досягає світло. Зокрема, залізобактерії беруть участь у створенні покладів залізних руд. • Фотосинтез - це процес утворення органічних сполук з неорганічних завдяки перетворенню світлової енергії в енергію хімічних зв’язків синтезованих вуглеводів. Більшість автотрофних істот належить до фотосинтезуючих організмів, або фототрофів (від грец. фотос - світло). Ви пам’ятаєте, що в клітинах рослин фотосинтез відбувається в хлоропластах, які містять фотосинтезуючі пігменти - хлорофіли. За своєю структурою вони нагадують гем гемоглобіну, але в них замість Феруму в центрі молекули розміщений атом іншого двовалентного металу - Магнію. До фототрофів належать зелені, пурпурові бактерії, ціанобактерії та рослини....
0 Переглянути

Пластичний обмін. Біосинтез білків і нуклеїнових кислот

10 Клас

• Загальна характеристика пластичного обміну. Ми вже згадували, що пластичним обміном називають сукупність реакцій синтезу. Внаслідок цих процесів зі сполук, які надходять у клітину, утворюються необхідні для неї речовини. Основні процеси пластичного обміну - це біосинтез білків, вуглеводів, ліпідів, нуклеїнових кислот. • Біосинтез білків. Як ви пам’ятаєте, розрізняють амінокислоти замінні і незамінні. Перші з них можуть синтезуватися в організмі людини і тварин, другі - надходять до них лише з їжею. Білки їжі перетравлюються (розщеплюються до амінокислот) в органах травної системи. Амінокислоти поглинаються через стінки кишечнику у кров та транспортуються до клітин, де з них синтезуються білки, властиві даному організмові. Рослини та деякі мікроорганізми здатні самі синтезувати всі необхідні їм амінокислоти. Синтез кожної з 20 основних амінокислот - багатоступеневий ферментативний процес. У живих організмах утворюється величезна кількість різноманітних білків. Інформація про структуру кожного з них має знаходитись у клітинах і передаватися нащадкам. Єдина для всіх живих організмів система запису спадкової інформації дістала назву генетичний код. Він зберігається в клітині у вигляді певної послідовності нуклеотидів у молекулі нуклеїнової кислоти. Саме він визначає порядок розташування амінокислотних залишків у поліпептидному ланцюзі під час його синтезу. Учені виявили, що кожна амінокислота в поліпептидному ланцюзі кодується певною послідовністю з трьох нуклеотидів, так званим триплетом. Чотири різні нуклеотиди РНК можуть утворювати 64 комбінації (43 = 64). Тобто існує 64 різні триплети. Оскільки відомо лише 20 основних амінокислот, то можна припустити, що одна амінокислота може кодуватися кількома різними триплетами (див. таблицю 27.1). Встановлено, що більшість (18) основних амінокислот кодують від двох до шести триплетів і лише дві з них - один. Те, що одна амінокислота може кодуватися декількома триплетами, має важливе біологічне значення, оскільки підвищує надійність генетичного коду. Так, випадкова заміна залишку одного нуклеотида в певному триплеті на інший не завжди супроводжуватиметься змінами в первинній структурі білка. Зверніть увагу: оскільки інформацію про структуру білка від молекули ДНК до місця синтезу білкової молекули переносить молекула іРНК, генетичний код зчитується саме з неї. У таблиці 27.1 знайдемо триплети, що кодують амінокислоту лейцин (ЛЕЙ). Припустимо, що в...
0 Переглянути
Вперед
1 ... 234 235 236 237 238 239 240 241 242 ... 343
Назад

Навігація