Надцарство предъядерные — прокариоты

 

Предъядерные, прокариоты, - организмы клетки которых не имеют ограниченного мембраной ядра. Прокариоты - самые примитивитле клеточные. Они были единственной формой жизни на Земле в теченне 2 млрд лет. Насчитывается около 3000 ви­дов Прокариот. Это одноклеточные, колониальные и нитчатые организмы. В отличие от эукариот среди прокариот нет истинно многоклеточшлх организмов. Нитчатые структуры, как и колонии, образуются в результате неполного разделения клеточшлх стенок после деления. Нити и колонии часто, окружены общей слизистой капсулой.

Прокариотические клетки мельче эукариотических на порядок. В цитоплазме клеток прокариот отсутствует большинство органоидов. Рибосомы располагаются в цитоплазме свободно, они мельче, чем у эукариот, и отличаются по числу белков. Цитоплазма ограничена наружной цитоплазматической мембраной, складчатое впячивание которой (мезосома) выполняет функции митохондрии. С мембраной связаны также биосинтез клеточной стенки и слизистой капсулы, выделение экзоферментов, деление и спорообразование. Прокариоты не имеют пластид. У фототрофных прокариот фотосинтетический аппарат образован мембранными структурами — тилакоидами, трубочками, пузырьками, которые на­ходятся непосредственно в цитоплазме. На них сосредоточены фо­тосинтетические пигменты: бактериохлорофиллы и каротиноиды, по своему составу отличные от пигментов растений.

Аналог ядра - нуклеоид, - структура, со­стоящая из одной гигантской кольцевой молекулы ДНК, белков и РНК.

Митоз и мейоз отсутствуют. Половой процесс у прокариот не­известен. Размножаются они делением клеток надвое в результате образования поперечной перегородки. Этому предшествует удвое­ние (репликация) ДНК. Две копии расходятся, увлекаемые расту­щей клеточной мембраной, которая выполняет ту же функцию, что и ахроматиновое веретено у эукариот.

Клеточная стенка жесткая, но вместе с тем эластичная и может изгибаться. В составе клеточных стенок нет целлюлозы и хитина, характерных для растений и грибов. Опорный каркас стенок обра­зован гликопептидом муреином, образующим сложную трехмер­ную структуру. Клетки многих прокариот имеют жгутики, с помощью которых они передвигаются (скользят).

Прокариоты отличаются от эукариот и физиологически. Окис­лительные процессы ограничены у многих брожением. Некоторые обладают способностью фиксировать атмосферный азот.

В составе прокариот одно царство - Дробянки (Mychota), они названы так по способу размножения простым делением. Характе­ристика дробянок совпадает с таковой прокариот. Царство Дро­бянки включает три отдела: Архебактерии, Настоящие бактерии (эубактерии) и Цианобактерии.

 

НАДЦАРСТВО ЯДЕРНЫЕ - ЭУКАРИОТЫ

 

Все эукариоты имеют ряд общих особенностей, отличающих их от прокариот. Клетки эукариот имеют объем, больше, чем у прокариот. Диаметр клеток обычно до 40 мкм. Для них характерна компартментация. Ядро отграниче­но двумембранной оболочкой от цитоплазмы. Линейные молекулы ДНК связаны с белками и образуют внутри ядра хромосомы. В ци­топлазме много одномембранных органелл (эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, лизосомы, вакуоли и др.). Митохонд­рии и хлоропласты окружены двойной мембраной. Аэробное дыха­ние происходит в митохондриях. Ни один из ядерных организмов не способен к фиксации азота. Фотосинтезирующие эукариоты, имеющие хлоропласты, стали растениями (автотрофные эукарио­ты). Все остальные эукариоты - гетеротрофы.

Первыми эукариотами были различные одноклеточные жгути­ковые, от которых произошли водоросли (низшие растения), гри­бы, слизевики и простейшие (примитивные животные). Растения и животные — два традиционно различаемых царства. Грибы и сли­зевики при этом отошли к растениям, и их изучали в рамках бота­ники. Они имеют такие сходные черты строения, как выраженная клеточная стенка, поглощение питательных веществ из растворов, неподвижность в вегетативном состоянии, неограниченный верху­шечный рост, способность вырабатывать витамины. Однако гете­ротрофный тип питания, образование мочевины, гликоген, а не крахмал, накапливающийся в качестве запасного углевода, хитин в клеточных стенках, способность слизевиков передвигаться сбли­жают их с животными. От животных же грибы отличаются неогра­ниченным верхушечным ростом, неподвижностью большинства видов, наличием жесткой и прочной клеточной стенки, способнос­тью вырабатывать витамины и внеклеточным перевариванием. В свете современных представлений и растения, и животные, и грибы настолько далеки друг от друга, что их можно выделить в разные царства.

 

ЦАРСТВО ГРИБЫ

 

Грибы - одно из самых больших царств организмов, разнооб­разных по строению и образу жизни. Появилась эта древняя группа 450...500 млн лет тому назад. В силуре уже были микоризные грибы. К концу каменноугольного периода существовало три класса гри­бов. Ископаемые грибы напоминали современные. Грибы имеют полифилитическое происхождение: их группы произошли незави­симо от разных жгутиковых. Некоторые грибы предположительно произошли от водорослей или амебоидных предков. Слизевики, родство которых неясно, обычно включают в царство Грибы. Ли­шайники, которых раньше относили к растениям, также сейчас предпочитают рассматривать в составе грибов, в ранге отдела или класса.

Существует около 100 000 видов грибов, разно­образных по внешнему виду и распространению. Среди грибов есть микроскопически малые и гигантские организмы. Все тело дрож­жевого гриба состоит из одной клетки микроскопических разме­ров, а трутовик имеет мицелий, пронизывающий ствол дерева от основания до вершины, и образует сложно устроенные многолет­ние плодовые тела внушительных размеров. Продолжительность жизни грибов - от нескольких дней до десятков лет. Долговечнос­тью мицелия объясняются находки плодовых тел грибов на одном и том же месте из года в год.

Грибы распространены во всех географических зонах Земли; в лесах и на полях, в почве и в воде, на стенах домов и в организме растений и животных.

Грибы - гетеротрофы (т. е. им нужны органические источники углерода) с абсорбтивным типом питания. Переваривание внекле­точное, осуществляется с помощью выделяемых вовне ферментов, что обеспечивает поглощение питательных веидеств всей поверхно­стью тела путем осмоса. Ферменты секретируются концами гиф, они катализируют расщепление крахмала и белков соответственно до глюкозы и аминокислот, которые и всасываются гифами. Ра­створимые продукты внеклеточного переваривания могут транспор­тироваться в другие участки мицелия. Глюкоза используется в про­цессе дыхания, а аминокислоты - в процессе роста. Избыток глю­козы превращается в гликоген и жир, а избыток аминокислот - в гранулы запасных белков.

Грибы - аэробы, лишь некоторые из них, например дрожжи, могут получать энергию в процессе брожения.

Гетеротрофность - характерная особенность грибов, которая определила и основные черты их строения. Тело гриба представляет собой мицелий (грибницу) - разветвленную сеть тонких нитей - гиф. Толщина гиф не превышает 5...6 мкм. Мице­лий развивается на поверхности или внутри субстрата и имеет боль­шую поверхность соприкосновения с ним, что обеспечивает осмо­тическое поглощение питательных веществ.

Классификация грибов. Отдел Грибы подразделяют на шесть классов: Хитридиомицеты, Оомицеты, Зигомицеты относят к низ­шим грибам; классы Аскомицеты, Базидиомицеты и Дейтеромицеты - к высшим грибам.

Низшие грибы имеют неклеточный мицелий или их мице­лий развит слабо. Бесполое размножение происходит с помощью зооспор или спор. Половой процесс — гаметогамия, зигогамия или хологамия с одномоментным слиянием цитоплазмы и ядер. Обра­зовавшаяся диплоидная зигота мейотически делится и прорастает в спорангий с гаплоидными спорами. В цикле развития низших гри­бов представлен только гаплоидный мицелий.

Высшие грибы имеют многоклеточный мицелий, бесполое раз­множение с помощью конидий. Половой процесс - гаметангиогамия, соматогамия, автогамия.

 

ЛЕКЦИЯ

СИСТЕМАТИКА НИЗШИХ РАСТЕНИЙ

Тело низших растений не разделено на органы и ткани. Оно представлено слоевищем или талломом. К ним относятся водоросли и лишайники.

 

Группа отделов Водоросли

Общая характеристика

1. Обитают в водной среде – во влажной почве, на коре деревьев, в пресных и соленых водоемах.

2. Тело может быть одноклеточным, колониальным, многоклеточным (таллом или слоевище).

3. Клетки покрыты оболочкой из целлюлозы и пектина, поэтому легко ослизняются.

4. В цитоплазме находятся хроматофоры, содержащие различные пигменты.

5. Пигменты хроматофоров имеют разный цвет, от них зависит окраска водорослей, поэтому их делят на отделы: Зеленые, Бурые, Красные.

6. Тело водорослей не разделено на органы. Но некоторые водоросли имеют ризоиды, для прикрепления к грунту, стебелек и листовую пластинку.

Значение водорослей. Водоросли являются начальным звеном любой водной цепи питания. Они используются человеком в пищу. Из водорослей получают различные микроэлементы, агар-агар, который используется в пищевой и микробиологической промышленности. Ламинарию или морскую капусту используют в медицине как источник йода и как слабительное средство.

 

Отдел Зеленые водоросли

Одноклеточные

Представитель Хламидомонада

Место обитания. Пресные стоячие водоемы.

Внешнее строение. Клетка имеет грушевидную форму. На ее переднем вытянутом конце находятся два жгутика.

Внутреннее строение. Под плотной оболочкой находится цитоплазма, ядро и хроматофор в виде чаши. У основания жгутика расположен светочувствительный глазок – стигма и пульсирующая вакуоль. Стигма воспринимает свет и с помощью жгутиков хламидомонада перемещается в наиболее освещенное место водоема. Пульсирующая вакуоль удаляет из клетки избыток воды.

Питание. На свету хламидомонада фотосинтезирует, в темноте может поглощать из воды готовые органические вещества. Такой смешанный тип питания называется миксотрофным.

Дыхание. Газообмен у хламидомонады осуществляется через всю поверхность клетки.

Размножение. Летом в благоприятных условиях хламидомонада делится бесполым путем. При этом она теряет жгутик, округляется и делится путем митоза. В результате образуются четыре зооспоры со жгутиками. Они разрывают оболочку материнской клетки, выходят наружу и начинают жить самостоятельно.

При наступлении неблагоприятных условий хламидомонада размножается половым путем. Она многократно делится и образует мелкие двужгутиковые гаметы. Они выходят в воду и сливаются с гаметами других особей. В результате образуется зигота, покрытая плотной оболочкой. Она оседает на дно и переживает неблагоприятные условия. После этого зигота делится мейозом. В результате образуется четыре молодых хламидомонады.

 

Представитель Хлорелла

Место обитания. Стоячие пресные водоемы, влажная почва, кора деревьев.

Внешнее строение. Клетка округлой формы без жгутика.

Внутреннее строение. Под оболочкой находится цитоплазма, ядро и крупный хроматофор в виде чаши.

Питание. Фотосинтез идет очень интенсивно. Накапливается большое количество органических веществ и выделяется много кислорода.

Размножение. Размножается хлорелла только бесполым путем. При этом клетка многократно делится путем митоза, и образуется от четырех и более спор без жгутиков.