Отличия в организации и функционировании прокариотической и эукариотической клеток.

В конце 19 века стали накапливаться данные о неоднородности царства Protista. Это и послужило поводом к делению протист на высшие и низшие. Высшие протисты получили название – эукеариот, а низшие – прокариот. К экариотам относятся животные, растения, грибы, а к прокариотам – бактерии и цианобактерии.

Организация	Прокариоты	Эукариоты
Эндоплазматический ретикулум	-	+
Размер цитоплазматических рибосом	70 S	80 S
Лизосомы	-	+
Митохондрии	-	+
Хлоропласты	-	+
АГ	-	+
Ядро	представл. нуклиоидом	+
Вакуоли	встреч редко	встреч часто
Жгутики	сост из 1й или нескольких фибрилл	каждый жгутик состоит из 20 фибрилл собранных в группы 2*9+2
Ядернае ДНК	не отделена от ЦПМ	отделена ядерной оболочкой
Хромосома	1а кольцевая (в кл) может встречаться несколько ее копий	больше 1й
Гистоны хромосом	-	+
Митоз	-	+
Мейоз	-	+
Цитоплазм. ДНК	плазмиды и эписомы (не окружены мембраной)	митохондрии, хлоропласты, центриоли,кинетосомы, АГ
Генетическая комбинация слияния гамет	-	+
Состав мембран	содержат стеролы	отсутствуют стеролы
Дыхательная система	явл. частью мембраны и лизосом	Осуществляется в митохондриях
Движение цитоплазмы	-	встречается
Фагоцитоз и пиноцитоз	-	+
Пептидогликаны в составе кл.стенки	+	-
ДНК в оргонеллах	-	+

 

Грибы. Fungi

Распространение; повсеместно, споры грибов встречаются в любых экосистемах. Почвенные, водные, паразиты животных, человека, растений. Наибольшее кол-во грибов встречается в почве. Способны разлагать биополимеры, питаются продуктами их гидролиза, поэтому выполняют очень большую работу в биохим. цикле, особенно С, по минерализации орг. в-в. Цитология: эукариоты, имеют общие черты и с растениями и с животными (есть вакуоли, не способны к движению, но явл. гетеротрофами, т. к. нет хлорофилла). Состав клет. стенки: хитин, целлюлоза. Морфология форма клеток - нитевидная (гифы, в совокупности образуют мицелий). Гифы бывают вегетативные и плодоносящие. Мицелий может быть как с перегородками, так и без них (одноклеточный и многоклеточный). Толщина 5-50 мкм.

Размножение:

1) вегетативное (верхушечный рост или обрывками мицелия);

2) бесполое (Споры образуются на плодоносящих гифах (конидиеносцах). Спороношение – важный таксономический признак. Споры могут быть эндоспорами (у более примитивных) и экзоспорами).

3) Половое (спорообразованию предшествует половой процесс, в кач-ве органа размножения у многоклеточных образуются базидии со спорами или сумки со спорами; у одноклеточных – зигота (зигоспора))

Классификация грибов, значение.

1) Архимицеты – наиболее примитивные, микроскопических размеров; зачаточный мицелий или нет мицелия; тело представляет собой голый комочек протоплазмы, который покрывается оболочкой в процессе превращения в спорангий; размножаются бесполым путем посредством подвижных спор – зооспор, развивающихся в спорангие. Явл. внутриклеточными паразитами низших и высших растений. Olpidium brassicae; Synchytrium endobioticum.

2) Фикомицеты – хорошо развитый одноклеточный, многоядерный мицелий; бесполое размножение происходит при помощи неподвижных спорангиеспор или подвижных зооспор, при половом процессе образуется зигота. Phytophthora infenstans; Mucor; Rhizopus/

3) Аскомицеты – сумчатые грибы, мицелий многоклеточный, состоит из многоядерных клеток. Бесполым путем размножаются при помощи конидий; при половом процессе образуются аскоспоры в сумках (асках). Голосумчатые – не образуют плодовые тела Enlomyces. Плодосумчатые - образуют плодовые тела Penicillium; Aspergillus niger, awamori.

4) Базидиомицеты – бесполое размножение редко; основными органами размножения являются базидии с базидиоспорами. а) Одноклеточные базидии: базидии развиваются слоями на плодовых телах шляпочные, трутовики, домовые грибы.

б) Многоклеточные базидии – большинство не имеет плодовых тел; головневые грибы; ржавчинные грибы. Явл. основной массой съедобных грибов р. Boletus, Вешенки, шампиньоны – немикаридные, не нуждаются в симбиозе с высшими растениями, могут выращиваться на экстрактах.

5) Несовершенные грибы – многоклет. грибы, половое размножение не обнаружено; боль-во размножается конидиями, некоторые образуют оидии, другие способны к почкованию или не имеют спец. органов размножения. Z.B. фузариум, ботритис, оидиум и др.

Применение: 1) экологическое (цикл С); 2) отрицательная роль: многие грибы вызывают биоразрушения, выделяя экзоферменты (резина, древесина), 3) биотехнологическое: получение орг. к-т, антибиотиков, сыров, ферментов.

Дрожжи.

Одноклеточные, неподвижные орг-мы: (3-5)*(8-10) мкм; форма округлая, овально-яйцевидная, эллипсоидальная, редко цилиндрическая или лимонообразная; она может меняться в зависимости от условий среды. Дрожжи относятся к грибам, но истинного мицелия не дают, у некоторых есть псевдомицелий. Размножение: вегетативное (почкование) и половое. Распространение: в почве, на плодах и листьях растений. Представители и применение: Saccharomyces cerevisiae – в пр-ве спирта, в пивоварении, квасоварении, хлебопечении; vini – в виноделии; lactis – спиртовое брожение в кисломолочных продуктах; Candida – «кормовые дрожжи», образуют пленки на спиртных напитках, на пов-ти квашенных овощей, в бродильных аппаратах; Torulopsis kefirii – пр-во кумыса и кефира, «кормовые дрожжи».

 

5. Характеристика водоростей та найпростіших.

Это большое сообщество живых организмов, который насчитывает более 40тыс видов. Это живые организмы которые отличаются различным типами строения, а именно представлены следующие морфологические варианты: одноклеточные, цианоцитные, нитчатые, растенеподобные.

Место обирания приимуществено водоемы, почва, остатки растительности, различные сооружения, где скапливается влага. По способу существования – смешанный с преобладанием у большинства вод фотоавтотрофный тип метаболизма. Водоросли в подавляющем большинстве сапрофиты, но в последнее время в связи с резкими изменениям экологической ситуации все чаще стали выделять определенные виды водорослей, которые представляют опасность для человека и их относят к патогенным. Значение водорослей громадное всвязи прежде всего с трансформацией солнечной энергии с образованием биомассы органических веществ.

Водоросли классифицирует на несколько групп, выдиляют 6 отделов: зеленые, евгленовые, динофлагиляты хризофиты и диатомовые, бурые, красные

Зеленые водоросли, насчитывают 5 тыс. видов. Среда обитания – водоемы. Встречаются различные морфологические типы: циноцитные, нитчатые, одноклеточные. Для них характерно наличие пигментов: хлорофиллов а, в, ксантофиллов и каротин. Наиболее типичный представитель одноклеточных является евглена, которая имеет жгутики. Предполагается, что жгутиковые водоросли являются предками для простейших.

Эвгленовые – только одноклеточные. Для них характерно четко отделенное ядро, наличие хлоропластов, содержащих хлорофилл, 1 - 2 жгутика, нет наружной клеточной стенки, есть внутриклеточная специализация. Некоторые виды способны переходить на гетеротрофный способ существования. Запасные вещества – пармил, который не похож на крохмал. Могут как сохранять так и терять набор пигментов.

Хризофиты и диатомовые – одноклеточные и цианоцитные и нитчатые типы морфологических водорослей. Они состоят из нескольких групп, Ведущая диатомовые, представлены микроскопическими одноклеточными формами. Для них характерно наличие в клеточной стенки – кремнезем – 2 створки заходят одна на другую. Способны к медленному скольжению, движению через жолобки протоплазмы на поверхности клеточной стенки. Имеют диатомовые жиры (липиды) внутри клетки. Характерно наличие пигмента фикоксантина. Они являются наиболее фотозинтезирующими из водорослей.

Динофлагелята представляют собой одноклеточные формы и поверхность которых покрыта панцирем и состоят из отдельных считков. Имеют 2 жгутика, подвижные. Также содержат в большом количестве хлорофиллы, фикоксантины. Могут образовывать громадные скопления и окрашивать воду в бурый цвет.

Бурые относят более 1000 видов. Преобладают растение подобные формы, Представитель ламинария. Цвет обусловлен наличием фукоксантина, котрый также участвует в фотосинтезе. Наличие дополнительных пигментов обусловлено тем, что водоросли занимают различные горизонты. Самые крупные водоросли, Есть водоросли которые имеют форму простых нитей. Они служат источником для образования агар агара.

Красные – есть одноклеточные и растение подобные формы. Специфический пигмент – фитоэретрин. Растут на глубине 100 м взвязи с тем что солнечный свет когда проникает вглубь то вместе с ним уф лучи, которые поглощают финоэритрин. Насчитывает 3тыс видов. Форма в виде различных листеподобных, нитчатых и кружеподобных образований. Среди них есть виды, которые обладают патогенным свойством для человека.

Водоросли, особенно одноклеточные(евглена, зеленые, красные) способны к пластичному переходу веществ. Есть водоросли, которые на свету автотрофы, в темноте переходят на гетеротрофный способ питания.

Характеристика простейших.

Простейшие - группа эукариотических живых организмов,которые не относятся ни к животным ни к растения, ни к грибам!численность простейших свыше 300 тысяч видов.Одноклеточные организмы живут в морских пресных и океанических водах.

Характерезуются эукариотическим строением клетки.Протоплазма простейших выполняет функции дыхания транспорта вещества, передвижение в простаранстве.

Простейшие делятся на 4 класса

1.Амебы. Тело одноклеточное студенистая масса имеют псевдоподии представлены сапрофитами, гетеротрофами, питаются, разложившимися остатками. Дышащие аэробы(пропускают воду). Дыхание происходтит путем окисления органических веществ.

Наличие сократительной вакуоли обеспечивает регуляцию воды в клетке.среди них встречаются патогенны.

2.Инфузории или реснитчатые. Парамециум – имеет определенную постоянную форму и около 2.5 тыс тонких ресничек.Наличие трихоцистов – тело выбрасывающее нити. Большенство из них сапрофиты. Патогенны:балантидии.

3.Споровики неподвижные формы и паразитические формы.Размножение половы или бесполым путем. Могут вызывать малярию, таксоплазмоз.

4.Жгутиковые. Листоподобное строение клетки(евглена). Могут захватывать пищу выдвижением псевдоподий. Евглена содержит хлорофиллы, которые принемают участие в синтез. Синтез при наличии органических веществ. Вольвокс – переход к многоклеточному строению, он сосотоит из 1000 отдельных колоний, передвигается за счет жгутиков. Встречаются патогенны: лешайники. При неблоприятных условияхпростейшие способны образовывать цисты: их тело окружается и покрываеться толстй оболочкой, при благоприятных уловиях простейшие освобождаются от оболочки и начинают подвижный образ жизни.

Простойшие в жизни животных и человека имеют санитарную роль и являются пищей для многих животных.

 

6 Вирусы.

Группа м/о, не имеющих клет. структуры, отсутствуют ядро, цитоплазма и оболочка; открыты в 1892 г. Д. И. Ивановским. Размеры очень маленькие, проходили в бактериальные фильтры, видно только в электронный микроскоп, размер между мелкой бактерией и крупной белковой молекулой. Признаки: 1) аблигатные паразиты (не могут расти на искусственной среде), 2) не имеют клет. строения (внеклет. форма жизни), 3) отсутствие собственного обмена в-в (нет собственных ферментов), 4) мельчайшие размеры (20-300 нм). Мельчайшая частица вируса наз. вируоном, в виде них вирусы переносятся в орг-мы. Хим. состав – нуклеопротеид (ДНК или РНК, окруженная белковой оболочкой). Размножение включает: 1) прикрепление вирусных частиц к клетке хозяина, 2) проникновение вируса внутрь клетки, 3) внутриклет. размножение вируса, 4) выход частиц вируса из клетки. Форма: сферическая, кубическая, палочковидная. 1) in vivo, 2) метод культивирования в курином бульоне (с 30-х гг.), 3) культивирование в клетках (in vitro) – клетки берут из эмбриональных тканей, 4) культивирование из опухолевых клеток (самый передовой метод) Þ создание противовирусных вакцин.

 

Клеточная стенка

Клетка бактерий одета плотной оболочкой. Этот поверхностный слой, расположенный снаружи от цитоплазматической мембраны, называют клеточной стенкой. Стенка выполняет защитную и опорную функции, а также придает клетке постоянную, характерную для нее форму (например, форму палочки или кокка) и представляет собой наружный скелет клетки. Эта плотная оболочка роднит бактерии с растительными клетками, что отличает их от животных клеток, имеющих мягкие оболочки. Внутри бактериальной клетки осмотическое давление в несколько раз, а иногда и в десятки раз выше, чем во внешней среде. Поэтому клетка быстро разорвалась бы, если бы она не была защищена такой плотной, жесткой структурой, как клеточная стенка.

Толщина клеточной стенки 0,01—0,04 мкм. Она составляет от 10 до 50% сухой массы бактерий. Количество материала, из которого построена клеточная стенка, изменяется в течение роста бактерий и обычно увеличивается с возрастом.

Основным структурным компонентом стенок, основой их жесткой структуры почти у всех исследованных до настоящего времени бактерий является муреин (гликопептид, мукопептид). Это органическое соединение сложного строения, в состав которого входят сахара, несущие азот, — аминосахара и 4—5 аминокислот. Причем аминокислоты клеточных стенок имеют необычную форму (D-стереоизомеры), которая в природе редко встречается.

Составные части клеточной стенки, ее компоненты, образуют сложную прочную структуру.

С помощью способа окраски, впервые предложенного в 1884 г. Кристианом Грамом, бактерии могут быть разделены на две группы: грамположительные и грамотрицательные. Грамположительные организмы способны связывать некоторые анилиновые красители, такие, как кристаллический фиолетовый, и после обработки иодом, а затем спиртом (или ацетоном) сохранять комплекс иод-краситель. Те же бактерии, у которых под влиянием этилового спирта этот комплекс разрушается (клетки обесцвечиваются), относятся к грамотрицательным.

Химический состав клеточных стенок грамположительных и грамотрицательных бактерий различен.

У грамположительных бактерий в состав клеточных стенок входят, кроме мукопептидов, полисахариды (сложные, высокомолекулярные сахара), тейхоевые кислоты (сложные по составу и структуре соединения, состоящие из сахаров, спиртов, аминокислот и фосфорной кислоты). Полисахариды и тейхоевые кислоты связаны с каркасом стенок — муреином. Какую структуру образуют эти составные части клеточной стенки грамположительных бактерий, мы пока еще не знаем.

Стенки грамотрицательных бактерий более сложные по химическому составу, в них содержится значительное количество липидов (жиров), связанных с белками и сахарами в сложные комплексы — липопротеиды и липополисахариды. Муреина в клеточных стенках грамотрицательных бактерий в целом меньше, чем у грамположительных бактерий. Структура стенки грамотрицательных бактерий также более сложная. С помощью электронного микроскопа было установлено, что стенки этих бактерий многослойные.

Внутренний слой состоит из муреина. Над ним находится более широкий слой из неплотно упакованных молекул белка. Этот слой в свою очередь покрыт слоем липополисахарида. Самый верхний слой состоит из липопротеидов.

Клеточная стенка проницаема: через нее питательные вещества свободно проходят в клетку, а продукты обмена выходят в окружающую среду. Крупные молекулы с большим молекулярным весом не проходят через оболочку.