Пракарыёты: будова і асаблівасці жыццядзейнасці

У нашым артыкуле мы разгледзім будынак пракарыёт і эукарыёт.Асноўныя. Гэтыя арганізмы істотна адрозніваюцца узроўнем арганізацыі. А прычына гэтага - асаблівасці структуры генетычнай інфармацыі.

Асаблівасці будовы клетак пракарыёт

Пракарыёт называюць ўсе жывыя арганізмы, клеткі якіх не ўтрымліваюць ядра. З прадстаўнікоў пяці сучасных Царстваў жывой прыроды да іх належаць толькі адно - Бактэрыі. Пракарыёты, будынак якіх мы разглядаем, таксама ўключаюць прадстаўнікоў сіне-зялёных водарасцяў і архей.

Нягледзячы на адсутнасць у іх клетках аформленага ядра, генетычны матэрыял яны ўтрымліваюць. Гэта дазваляе захоўваць і перадаваць спадчынную інфармацыю, але абмяжоўвае разнастайнасць спосабаў размнажэнне. Прайграванне ўсіх пракарыёт адбываецца шляхам дзялення іх клеткі напалам. Да Мітоз і мейозом яны не здольныя.

Будова пракарыёт і эукарыёт.Асноўныя

Асаблівасці будовы пракарыёт і эукарыёт.Асноўныя, якія іх адрозніваюць, дастаткова істотныя. Акрамя структуры генетычнага матэрыялу, гэта тычыцца і многіх арганэл. Эукарыёт.Асноўныя, да якіх ставяцца расліны, грыбы і жывёлы, ўтрымліваюць у цытаплазме мітахондрыі, комплекс Гольджы, Эндаплазматычная ретикулум, многія пластыды. У пракарыёт яны адсутнічаюць. Клеткавая сценка, якая ёсць і ў тых, і ў іншых, адрозніваецца хімічным складам. У бактэрый у яе склад уваходзяць складаныя вугляводы пекцін або муреин, у той час як у раслін яе аснову складае цэлюлоза, а ў грыбоў - хітын.

Гісторыя адкрыцця

Асаблівасці будовы і жыццядзейнасці пракарыёт сталі вядомыя навукоўцам толькі ў 17 стагоддзі. І гэта нягледзячы на тое, што гэтыя істоты існавалі на планеце з моманту яе зараджэння. У 1676 годзе іх упершыню разгледзеў у аптычны мікраскоп яго стваральнік Антоні ван Левенгук. Як і ўсіх мікраскапічных арганізмаў, навуковец назваў іх "анималикулами". Тэрмін "бактэрыі" з'явіўся толькі ў пачатку 19 стагоддзя. Яго прапанаваў вядомы нямецкі прыродазнавец Хрысціян Эренберг. Паняцце "пракарыёты" паўстала пазней, у эпоху стварэння электроннага мікраскопа. Прычым спачатку навукоўцы ўсталявалі факт адрозненні ў будынку генетычнага апарата клетак розных істот. Э. Чаттон ў 1937 г. прапанаваў аб'яднаць па гэтай прыкмеце арганізмы ў дзве групы: пра- і эукарыёт.Асноўныя. Гэта дзяленне існуе і па сённяшні дзень. У другой палове 20 стагоддзя было адкрыта адрозненне сярод саміх пракарыёт: архей і бактэрый.

Асаблівасці паверхневага апарата

Павярхоўны апарат пракарыёт складаецца з мембраны і клетачнай сценкі. Кожная з гэтых частак мае свае асаблівасці. Іх мембрана ўтворана падвойным пластом ліпідаў і бялкоў. Пракарыёты, будынак якіх досыць прымітыўна, маюць два тыпу будынка клеткавай сценкі. Так, у граммположительных бактэрый яна складаецца ў асноўным з пептидогликана, мае таўшчыню да 80 нм і шчыльна прылягае да мембране. Характэрнай рысай гэтай структуры з'яўляецца і наяўнасць у ёй часу, праз якія пранікае шэраг малекул. Клеткавая сценка граммотрицательных бактэрый вельмі тонкая - максімум да 3 нм. Яна прылягае да мембране не шчыльна. У некаторых прадстаўнікоў пракарыёт звонку знаходзіцца яшчэ і слізістая капсула. Яна абараняе арганізмы ад высыхання, механічных пашкоджанняў, стварае дадатковы асматычны бар'ер.

арганэл пракарыёт

Будынак клеткі пракарыёт і эукарыёт.Асноўныя мае свае істотныя адрозненні, якія перш за ўсё складаюцца ў наяўнасці вызначаных арганэл. Гэтыя пастаянныя мадэлі вызначаюць ўзровень развіцця арганізмаў у цэлым. У пракарыёт большасць з іх адсутнічае. Сінтэз бялку ў дадзеных клетках адбываецца Рыбасомы. У водных пракарыёт ўтрымліваюцца аэросомы. Гэта газавыя паражніны, якія забяспечваюць плавучасць і рэгулююць ступень апускання арганізмаў. Толькі ў клетках пракарыёт ўтрымліваюцца мезосомы. Гэтыя складкі цытаплазматычнай мембраны ўзнікаюць толькі падчас выкарыстання хімічных метадаў фіксацыі падчас падрыхтоўкі будовы пракарыятычнай клетак да мікраскапіі. Арганэл руху бактэрый і архей з'яўляюцца вейчыкі або жгутики. А прымацаванне да субстрату ажыццяўляюць пілі. Гэтыя структуры, адукаваныя бялковымі цыліндрамі, яшчэ называюць варсінкі і фимбриями.

Што такое нуклеоід

Але самае істотнае адрозненне мае будынак гена пракарыёт і эукарыёт.Асноўныя. Спадчыннай інфармацыяй валодаюць усе гэтыя арганізмы. У эукарыёт.Асноўныя яна знаходзіцца ўсярэдзіне аформленага ядра. Гэтая двумембранная арганэл мае ўласны матрікса, які называецца нуклеоплазма, абалонку і храмаціне. Тут ажыццяўляецца не толькі захоўванне генетычнай інфармацыі, але і сінтэз малекул РНК. У ядзерка з іх у наступным фармуюцца субадзінак рыбасом - арганэл, якія адказваюць за сінтэз бялку.

Будынак генаў пракарыёт прасцей. Іх спадчынны матэрыял прадстаўлены нуклеоід або ядзернай вобласцю. ДНК у пракарыёт ня спакаваныя ў храмасомы, а маюць кальцавую замкнёную структуру. У склад нуклеоід таксама ўваходзяць малекулы РНК і бялку. Апошнія па функцыях нагадваюць гистоны эукарыёт.Асноўныя. Яны ўдзельнічаюць у падваенні ДНК, сінтэзе РНК, аднаўленні хімічнай структуры і парываў нуклеінавых кіслот.

асаблівасці жыццядзейнасці

Пракарыёты, будынак якіх не адрозніваецца складанасцю, ажыццяўляюць даволі складаныя працэсы жыццядзейнасці. Гэта харчаванне, дыханне, прайграванне сабе падобных, рух, абмен рэчываў ... І на ўсё гэта здольная толькі адна мікраскапічная клетка, памеры якой вагаюцца ў межах ад да 250 мкм! Так што казаць аб прымітыўнасці можна толькі адносна.

Асаблівасці будовы пракарыёт абумоўліваюць і механізмы іх фізіялогіі. Да прыкладу, яны здольныя атрымліваць энергію трыма спосабамі. Першым з'яўляецца закісанне. Яго ажыццяўляюць некаторыя бактэрыі. У аснове гэтага працэсу ляжаць акісляльна-аднаўленчыя рэакцыі, падчас якіх сінтэзуюцца малекулы АТФ. Гэта хімічнае злучэнне, пры расшчапленні якога ў некалькі этапаў вылучаецца энергія. Таму яго нездарма называюць "клеткавым акумулятарам". Наступным спосабам з'яўляецца дыханне. Сутнасць гэтага працэсу складаецца ў акісленні арганічных рэчываў. Некаторыя пракарыёты здольныя да фотасінтэзу. Іх прыкладамі з'яўляюцца сіне-зялёныя водарасці і пурпурныя бактэрыі, якія ўтрымліваюць у клетках пластыды. А вось археи здольныя да бесхлорофильному фотасінтэзу. У ходзе гэтага працэсу не адбываецца фіксацыя вуглякіслага газу, а непасрэдна утвараюцца малекулы АТФ. Таму, па сутнасці, гэта сапраўднае фотофосфорилирование.

тып харчавання

Бактэрыі і археи - гэта пракарыёты, будынак якіх дазваляе ім ажыццяўляць і розныя спосабы харчавання. Частка з іх з'яўляецца Автотрофей. Гэтыя арганізмы самі сінтэзуюць арганічныя рэчывы ў ходзе фотасінтэзу. У клетках такіх пракарыёт знаходзіцца хларафіл. Некаторыя бактэрыі атрымліваюць энергію за кошт расшчаплення некаторых арганічных злучэнняў. Іх тып харчавання называецца хемотрофным. Прадстаўнікамі гэтай групы з'яўляюцца жалеза - і серобактерии. Іншыя ж паглынаюць толькі гатовыя злучэння. Іх называюць гетеротрофами. Большасць з іх вядзе паразітычны лад жыцця і насяляюць толькі ўнутры клетак іншых істот. Разнавіднасцю гэтай групы з'яўляюцца і сапротрофы. Яны сілкуюцца прадуктамі жыццядзейнасці або разбэшчаным арганікай. Як бачыце, спосабы харчавання пракарыёт досыць разнастайныя. Гэты факт і спрыяў іх шырокаму распаўсюджванню ва ўсіх асяроддзях пасялення.

формы размнажэння

Пракарыёты, будынак якіх прадстаўлена адной клеткай, размножваюцца шляхам яе падзелу на дзве часткі ці адлучэннем. Гэтая асаблівасць абумоўлена і структурай іх генетычнага апарата. Працэсу бінарнага дзялення папярэднічае падваенне, або рэплікацыя ДНК. Пры гэтым малекула нуклеінавых кіслаты спачатку раскручваецца, пасля чаго кожная нітка дублюецца па прынцыпе камплементарнай. Якія ўтварыліся ў выніку гэтага храмасомы разыходзяцца да канцавоссяў. Клеткі павялічваюцца ў памерах, паміж імі ўтворыцца перацяжка і далей адбываецца іх канчатковае адасабленне. Некаторыя бактэрыі таксама здольныя да адукацыі клетак бясполага размнажэння - спрэчка.

Бактэрыі і археи: адметныя прыкметы

Доўгі час археи разам з бактэрыямі з'яўляліся прадстаўнікамі Валадарства Дробянки. І сапраўды, у іх шмат падобных рысаў будынкі. Гэта перш за ўсё памеры і форма іх клетак. Аднак біяхімічныя даследаванні паказалі, што ў іх ёсць шэраг падобных чорт з эукарыёт.Асноўныя. Гэта прырода ферментаў, пад дзеяннем якіх адбываюцца працэсы сінтэзу РНК і бялковых малекул.

Па спосабе харчавання большасць з іх з'яўляецца хемотрофами. Прычым рэчывы, якія расшчапляюць ў працэсе атрымання энергіі археи, больш разнастайныя. Гэта і складаныя вугляводы, і аміяк, і металічныя злучэння. Ёсць сярод архей і Автотрофей. Вельмі часта яны ўступаюць у сымбалічнай адносіны. Паразітаў сярод архей няма. Часцей за ўсё ў прыродзе сустракаюцца комменсалы і мутуалисты. У першым выпадку археи сілкуюцца за кошт рэчываў арганізма гаспадара, але не прыносяць яму ніякага шкоды. У адрозненне ад гэтага віду сімбіёзу, пры мутуалистических ўзаемаадносінах выгаду атрымліваюць абодва арганізма. Некаторыя з іх з'яўляюцца метагенами. Такія археи насяляюць у стрававальнай сістэме чалавека і жвачных млекакормячых жывёл, выклікаючы залішняя адукацыя газаў у кішачніку. Размножваюцца гэтыя арганізмы бінарным дзяленнем, адлучэннем або з дапамогай фрагментацыі.

Археи асвоілі практычна ўсе асяроддзя пражывання. Асабліва яны разнастайныя ў складзе планктону. Першапачаткова усіх архей адносілі да групы экстремофилов, паколькі яны здольныя жыве, і ў гарачых крыніцах, і ў вадаёмах з падвышанай салёнасць, і на глыбінях са значным ціскам.

Значэнне пракарыёт у прыродзе і жыцці чалавека

Ролю пракарыёт ў прыродзе значная. Перш за ўсё яны з'яўляюцца першымі жывымі арганізмамі, якія паўсталі на планеце. Навукоўцы ўсталявалі, што бактэрыі і археи паўсталі каля 3,5 млрд гадоў таму. Тэорыя симбиогенеза мяркуе, што ад іх адбыліся і некаторыя арганэл эукарыятычнай клетак. У прыватнасці, гаворка ідзе пра пластыды і мітахондрыях.

Многія пракарыёты знаходзяць сваё прымяненне ў біятэхналогіі з мэтай атрымання лекавых сродкаў, антыбіётыкаў, ферментаў, гармонаў, угнаенняў, гербіцыдаў. Чалавек здаўна выкарыстоўвае карысныя ўласцівасці малочнакіслых бактэрый для вырабу сыру, кефіру, ёгурта, квашеных прадуктаў. З дапамогай гэтых арганізмаў ажыццяўляецца ачыстка вадаёмаў і глебаў, ўзбагачэнне руд розных металаў. Бактэрыі фармуюць мікрафлору кішачніка чалавека і шматлікіх жывёл. Нароўні з Архэ яны ажыццяўляюць кругазварот многіх рэчываў: азоту, жалеза, серы, вадароду.

З іншага боку, многія бактэрыі з'яўляюцца ўзбуджальнікам небяспечных захворванняў, рэгулюючы колькасць многіх відаў раслін і жывёл. Да іх ставяцца чума, пранцы, халера, сібірская язва, дыфтэрыя.

Такім чынам, пракарыёт называюць арганізмы, клеткі якіх пазбаўленыя аформленага ядра. Іх генетычны матэрыял прадстаўлены нуклеоід, якія складаюцца з кальцавой малекулы ДНК. З сучасных арганізмаў да пракарыёт ставяцца бактэрыі і археи.