Войти
Закрыть

Особенности строения и процессов жизнедеятельности прокариотических организмов

10 Клас

• Прокариоты - одноклеточные или колониальные организмы, размеры которых обычно не превышают 10-20 мкм. Размножаются лишь бесполым путем (у отдельных представителей известен обмен наследственной информацией в форме конъюгации). Прокариот и одноклеточных эукариот благодаря их малым размерам возможно исследовать лишь с помощью светового или электронного микроскопов. Поэтому они получили общее название микроорганизмы. Их изучает наука микробиология. Царство Археи (Архебактерии) - группа микроорганизмов, которые по особенностям строения и процессам жизнедеятельности отличаются от других прокариот - настоящих бактерий. Вы уже знаете, что у них иное строение клеточной стенки, несколько другой химический состав плазматической мембраны. В то же время наследственному материалу архебактерий присущи особенности, свойственные и эукариотам (например, некоторые последовательности нуклеотидов, наличие экзонов и интронов в генах). Особенности строения клеточной стенки позволяют некоторым архебактериям обитать в экстремальных условиях. В частности, архебактерии обнаружены в горячих источниках при температурах +85... 105 °С (рис. 35.1). Среди Архебактерий есть как гетеротрофные, так и автотрофные виды, способные к хемо- или фотосинтезу. Например, гетеротрофные метанообразующие бактерии обитают на анаэробных участках переувлажненных почв, в почве болот, иле водоемов, в частности очистительных сооружений, рубце (часть желудка) жвачных животных. В некоторых странах культуры этих бактерий используют для получения биогаза из органических отходов в промышленных объемах....
0 Переглянути

Вироиды и прионы

10 Клас

Вы узнали об особенностях строения и жизнедеятельности вирусов, а также об их отличиях от клеточных форм жизни. К неклеточным формам жизни относятся также вироиды и прионы, устроенные еще проще, чем вирусы. Эти инфекционные частицы способны к самовоспроизведению. Что же отличает вироиды и прионы от обычных вирусов? • Вироиды открыл в 1971 г. Теодор Диннер, который изучал инфекционное заболевание картофеля, известное под названием «веретеновидность клубней» (рис. 34.1). К удивлению исследователя, во время биохимического анализа очищенного возбудителя не обнаружили никаких признаков белка. Выяснилось, что инфекцию вызвала одноцепочная молекула РНК. Последующие детальные исследования позволили установить, что она имеет форму замкнутой цепи и состоит всего из 375 нуклеотидов (рис. 34.2). Эта РНК не кодирует ни одного белка, поскольку самовоспроизводится в клетке хозяина. Следовательно, вироиды - это инфекционные частицы, которые представляют собой низкомолекулярные одноцепочные молекулы РНК, не кодирующие собственных белков. Теперь известно уже много разных заболеваний растений (экзокортис цитрусовых, «каданг-каданг» кокосовых пальм, «солнечный ожог» авокадо и др.), вызванных вироидами. Интересно, что вироиды найдены исключительно у растений: у человека, животных и бактерий подобных возбудителей не обнаружено. Вироиды передаются от растения к растению при механическом повреждении. В инфицированной клетке эта частица попадает в ядро или хлоропласт, где использует клеточный фермент РНК-полимеразу для воспроизведения собственных молекул. Симптомы заболевания возникают в результате активного воспроизведения молекул РНК вироида, что вызывгет патологический процесс в инфицированной клетке....
0 Переглянути

Профилактика и лечение вирусных инфекций

10 Клас

• Профилактика вирусных инфекций. Вирусные инфекции наносят огромный вред здоровью человека и значительные убытки животноводству, растениеводству и микробиологической промышленности. Поэтому вирусологи ищут пути предотвращения развития вирусных инфекций и эффективные средства лечения пораженных организмов. Поскольку вирусы являются внутриклеточными паразитами, то лекарств, которые были бы действенными против них и в то же время безопасными для всех клеток организмов хозяев, пока еще не найдено. Следовательно, в наше время главным направлением антивирусной стратегии является предотвращение (профилактика) вирусных инфекций. Все средства профилактики можно разделить на три основных категории: - ликвидация источников распространения возбудителя (например, изоляция больных); - прерывание механизма передачи возбудителя от инфицированных особей к здоровым: применение респираторов, средств гигиены, препаратов, уничтожающих кровососущих членистоногих — переносчиков вирусов и т. п.; - создание специфической невосприимчивости населения (иммунизация) посредством массовой профилактической прививки. Вы уже знаете, что после открытия Э. Дженнером вакцины против вируса оспы и исследований Л. Пастера стала возможной массовая вакцинация населения. Это способствовало резкому снижению заболеваемости определенными вирусными инфекциями. Так, в 1981 г. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила, что благодаря массовым прививкам и другим средствам профилактики вирус оспы в биосфере исчез, а эта болезнь перестала существовать как угроза человечеству....
0 Переглянути

Роль вирусов в природе и жизни человека. Вирусные инфекции человека и животных

10 Клас

• Особенности распространения вирусов в биосфере. Мы уже знаем, что вирусы - это внутриклеточные паразиты разнообразных видов прокариот и эукариот. Поэтому распространение вирусов в биосфере определено ареалами чувствительных к ним организмов. Определенные виды вирусов всегда имеют определенную совокупность (круг) видов хозяев. Интересно, что вирусы растений не инфицируют человека, животных и бактерии, вирусы бактерий — соответственно растения и животных, вирусы человека и животных - растения и бактерии. С другой стороны, организмы одного вида (например, человек) могут поражаться вирусами различных видов, паразитирующих в клетках разных тканей и органов (например: вирусные инфекции дыхательных путей, органов пищеварения, нервной системы, кожи и т. п.). Некоторые вирусные инфекции характерны только для человека (например, гепатит В, ВИЧ) или лишь определенных видов животных (ящер, чума собак), растений, грибов или бактерий. Известны вирусы с широким кругом хозяев, например общие для человека и разных видов диких или домашних животных (клещевой энцефалит, бешенство, желтая лихорадка). Приспособления вирусов к паразитизму проявляются в разнообразии способов эффективного заражения хозяев. Рассмотрим пути передачи вирусов на примере человека. Вирионы возбудителей заболеваний органов дыхания попадают к хозяевам воздушно-капельным путем (грипп); органов пищеварения - с едой и водой (гепатит А); покровов тела — через слизистые оболочки (герпес, оспа, папиллома)....
0 Переглянути

Размножение вирусов. Основные этапы взаимодействия вируса и клетки

10 Клас

Как вы уже знаете, вирусы обитают внутри клеток и не способны самостоятельно обеспечивать свои обмен веществ и превращение энергии. Вирусам свойственна избирательная способность попадать в определенные про- и эукариотические клетки, в которых существуют благоприятные условия для последующего размножения. Способы проникновения вирионов внутрь клеток весьма разнообразны и зависят от особенностей строения поверхностного аппарата видов-хозяев. • Вирусы растений. Как вы знаете, клетки растений, кроме плазматической мембраны, покрыты крепкой утолщенной целлюлозной клеточной стенкой, непроницаемой для вирусов. Вирионы могут попасть в цитоплазму клеток растений лишь через поврежденные участки клеточной стенки. Например, вирус табачной мозаики проникает в клетки новых хозяев через царапины на поверхности листовых пластинок или корневых волосков. Однако большинство вирусов растений «избрало» другой путь - они приобрели способность проникать внутрь клетки-хозяина благодаря разнообразным животным-переносчикам - насекомым (тля и др.) и круглым червям, питающимися соками определенных видов растений, прокалывая клеточную стенку. Вирусные частицы в организм переносчика попадают вместе с растительными жидкостями. Они циркулируют в организме переносчика и скапливаются в слюнных железах. Во время питания животные впрыскивают в клетки растений слюну вместе с вирусными частицами. У ДНК-содержащих вирусов генетическая информация переписывается на молекулу иРНК, которая затем включается в механизмы синтеза белка клеткой-хозяином. Вирусная РНК после проникновения в цитоплазму сразу попадает на рибосомы, где на основе ее наследственной информации образуются вирусные белки. Однако перед вирусом «появляется», казалось бы, неразрешимая проблема: для новых дочерних вирусных частиц необходимо синтезировать такие же одноцепочные молекулы РНК. Но в клетке отсутствуют ферменты, которые бы обеспечивали перезапись информации с одной молекулы РНК на другую. Оказывается, в состав РНК вируса входят два гена, кодирующие особый фермент. С его помощью информация непосредственно перезаписывается с одной молекулы РНК на другую во время синтеза вирусных частиц....
0 Переглянути

Строение, химический состав и свойства вирусов

10 Клас

• Что представляют собой вирусы? Каждый из вас перенес по крайней мере одно вирусное заболевание (грипп или др.). Но никто не видел его возбудителей, ведь размеры вирусных частиц - вирионов - такие мизерные (15-300 нм), что большинство из них можно увидеть лишь с помощью электронного микроскопа. Вирусы - паразиты клеток прокариот и эукариот, и вне клетки-хозяина вирионы не обнаруживают никаких признаков жизни. Для своего размножения они используют вещества и энергию клетки-хозяина. В результате взаимодействия между вирусом и клеткой-хозяином часто развиваются разные заболевания. Наука, изучающая строение и функции вирусов, их свойства, пути передачи, способы лечения и профилактики вирусных заболеваний, называется вирусологией. • Открытие вирусов. Первое известное свидетельство о вирусной инфекции найдено на древнеегипетском барельефе. На нем изображен жрец с признаками вирусного заболевания - паралитического полиомиелита (рис. 30.1). Изучение мумии фараона Рамзеса V показало, что он умер от вирусного заболевания - оспы - в возрасте около 35 лет в 1143 году до н. э. На его коже обнаружены следы от пустул (гнойников), типичных для этой болезни....
0 Переглянути

Современная клеточная теория. Возможности и перспективы использования цитотехнологий

10 Клас

• Клетка как интегрированная биологическая система. Вы уже ознакомились с особенностями строения и процессов жизнедеятельности клетки - основной структурно-функциональной единицы всех организмов. Теперь подведем итоги. Клетки - это именно те универсальные строительные блоки (единицы живой материи), из которых построены все разнообразные живые организмы, населяющие нашу планету. Все клетки состоят из таких основных компонентов: плазматической мембраны, цитоплазмы и ядра (у прокариот его функцию выполняет ядерная зона - нуклеоид). Клетка - это совершенная биоэнергетическая система: она способна превращать одни формы энергии в другие (химическую - в механическую, химическую - в электрическую и т. д.) (рис. 29.1). Клетка представляет собой информационную систему: в ней сохраняется закодированная наследственная информация об особенностях строения и процессах жизнедеятельности как ее самой, так и всего многоклеточного организма. Поражает компактность хранения информации, недоступная даже наиболее современным компьютерам. Представьте себе: 6 • 10-12 г ДНК яйцеклетки человека кодируют строение и свойства всех белков его организма! В клетке существуют особенные структуры для обеспечения реализации наследственной информации путем биосинтеза белков. Таким образом, каждая клетка служит биохимической фабрикой, ведь ежесекундно в ней происходит множество согласованных биохимических процессов....
0 Переглянути

Хемосинтез и фотосинтез

10 Клас

• Хемосинтез — это тип автотрофного питания, при котором органические соединения синтезируются из неорганических с использованием энергии, высвобождаемой вследствие определенных химических реакций. К хемосинтезирующим организмам, или хемотрофам (от греч. хемейя - химия и трофр - питание), относятся некоторые группы бактерий: нитрифицирующие, железобактерии, бесцветные серобактерии и пр. Процесс хемосинтеза открыл в 1887 г. выдающийся русский микробиолог С.Н. Виноградский. Нитрифицирующие бактерии поэтапно окисляют аммиак сначала до нитритов (соли азотистой кислоты), а затем - нитратов (соли азотной кислоты). Значение этих процессов трудно переоценить, поскольку нитраты нужны растениям для полноценного питания. Железобактерии получают энергию за счет окисления соединений двухвалентного железа до трехвалентного. А бесцветные серобактерии окисляют сероводород и другие соединения серы до серной кислоты. Какова роль хемотрофных организмов в природе? Прежде всего, они принимают участие в процессах круговорота определенных химических элементов в экосистемах. Напомним, круговоротом веществ называют закономерное перемещение (миграцию) определенных соединений между живой и неживой частями экосистем и биосферы в целом. Преобразование многих химических элементов в биосфере происходит лишь при участии хемотрофных организмов, способных синтезировать органические соединения из неорганических в тех частях биосферы, куда не достигает свет. В частности, железобактерии участвуют в создании залежей железных руд....
0 Переглянути

Пластический обмен. Биосинтез белков и нуклеиновых кислот

10 Клас

• Общая характеристика пластического обмена. Мы уже упоминали, что пластическим обменом называют совокупность реакций синтеза. Вследствие этих процессов из поступающих в клетку соединений образуются необходимые для нее вещества. Основные процессы пластического обмена - это биосинтез белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот. • Биосинтез белков. Как вы помните, различают заменимые и незаменимые аминокислоты. Первые из них могут синтезироваться в организмах человека и животных, вторые поступают в них лишь с пищей. Белки пищи перевариваются (расщепляются до аминокислот) в органах пищеварительной системы. Аминокислоты поглощаются через стенки кишечника в кровь и транспортируются в клетки, где из них синтезируются белки, характерные для данного организма. Растения и некоторые микроорганизмы способны сами синтезировать все необходимые им аминокислоты. Синтез каждой из 20 основных аминокислот — многоступенчатый ферментативный процесс. В живых организмах образуется огромное количество разнообразных белков. Информация о структуре каждого из них находится в клетках и передается потомству. Единая для всех живых организмов система записи наследственной информации получила название генетический код. Он хранится в клетке в виде определенной последовательности нуклеотидов в молекуле нуклеиновой кислоты. Именно генетический код определяет порядок расположения аминокислотных остатков в полипептидной цепи во время ее синтеза. Ученые выяснили, что каждая аминокислота в полипептидной цепи кодируется определенной последовательностью из трех нуклеотидов, так называемым триплетом. Четыре разные нуклеотида РНК могут образовывать 64 комбинации (43 = 64), то есть существуют 64 разных триплета. Поскольку известно лишь 20 основных аминокислот, то можно предположить, что одна аминокислота может кодироваться несколькими различными триплетами (см. таблицу 27.1). Установлено, что большинство (18) основных аминокислот кодируются двумя-шестью триплетами и лишь две из них - одним. То, что одна аминокислота может кодироваться несколькими триплетами, имеет важное биологическое значение, поскольку повышает надежность генетического кода. Так, случайная замена остатка одного нуклеотида в определенном триплете на другой не всегда будет сопровождаться изменениями в первичной структуре белка. Обратите внимание: поскольку информацию о структуре белка от молекулы ДНК к месту синтеза белковой молекулы переносит молекула иРНК,...
0 Переглянути

Общая характеристика обмена веществ и превращения энергии в клетках

10 Клас

• Общая характеристика обмена веществ в клетке. Отдельные клетки и организмы относятся к открытым системам. Это означает, что их существование возможно лишь благодаря поступлению в них из внешней среды питательных веществ, их преобразованиям и выводу наружу продуктов жизнедеятельности. Совокупность этих процессов называется обменом веществ, или метаболизмом (от греч. метаболе - перемена). В организмах одновременно происходят процессы двух типов. К первому типу относятся поступление из окружающей среды, усвоение и накопление веществ, используемых для синтеза соединений, необходимых для клеток и всего организма. Совокупность реакций синтеза, обеспечивающих развитие клеток и ценных организмов, возобновление их химического состава, называют пластическим обменом (от греч. пластос - созданный). На осуществление этих процессов организм тратит определенное количество энергии, необходимой для образования химических связей и т. п. Ко второму типу относятся процессы расщепления веществ. Они сопровождаются выделением энергии, необходимой для обеспечения пластического обмена. Совокупность реакций расщепления сложных соединений в организме, сопровождающихся выделением энергии, называют энергетическим обменом. Процессы расщепления веществ не всегда уравновешены процессами их синтеза. Так, во время роста клетки или организма реакции синтеза преобладают над реакциями расщепления. Благодаря этому обеспечиваются накопление необходимых соединений и рост. Во время интенсивной физической работы, при недостатке питательных веществ или старении, наоборот, процессы расщепления преобладают над синтезом. Если потери биомассы и энергии не будут компенсироваться питанием, то организм будет постепенно истощаться, что может привести к гибели....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 231 232 233 234 235 236 237 238 239 ... 343
Назад

Навігація