Транспорт речовин через мембрани 2 страница

Усередині ядра розташовані каріоплазма, хроматин, ядерця, різні фібрили і гранули. Ядро керує синтезом білків і фізіологічними й морфологічними процесами, які відбуваються у клітині. Воно забезпечує зберігання і відтворення спадкової інформації.

Каріоплазма є напівпрозорим внутрішнім середовищем клітини, в якому відбуваються всі біохімічні реакції. У ній розташовані комплекси ДНК з білками, впорядковане розташування яких досягається за рахунок ядерного матриксу (ниткоподібних структур білкових фібрил товщиною 2–3 нм, які розподілені по всьому ядру й утворюють його внутрішній каркас). Крім опорної ядерний матрикс виконує ще й регуляторну функцію завдяки ферментам, що розташовані на ньому. Каріоплазма об’єднує в одне ціле всі структури ядра.

Під час поділу клітини в ній легко помітити паличкоподібні структури — хромосоми. Хромосоми є складним і високовпорядкованим комплексом ДНК і спеціальних білків. У період між поділами хромосоми деспіралізуються і мають вигляд довгих ниток з окремими неспіралізованими ділянками у формі гранул. Такі гранули називаються хроматином. Кінці хромосом завжди конденсовані та приєднуються до ядерної пластинки. Хромосоми розташовані в ядрі дуже впорядковано, бо довжина ниток ДНК дуже велика й без упорядкованого розміщення вона не зможе функціонувати.

Унаслідок транскрипції в ядрі з РНК і білків утворюються рибонуклеопротеїдні комплекси (РНП-комплекси). Найбільшими такими комплексами є ядерця. Зазвичай у ядрі розташоване одне ядерце. Але інколи їх може бути й кілька. Ззовні ядерце має вигляд щільного пружного тільця округлої форми. Більшу його частину складають попередники рибосом. Ядерця формуються на певних ділянках окремих хромосом (ядерцевих організаторах). Функція ядерця — формування основних компонентів для створення рибосом. Інші РНП-комплекси містять у своєму складі різні види РНК(і-РНК, т-РНК тощо).

2. Мітоз. Мейоз

Життєвий цикл будь-якої клітини триває від початку одного поділу до початку наступного. Складається з двох основних частин —процесу поділу й інтерфази. У тих клітин, які втратили здатність до поділу, клітинний цикл закінчується не початком нового циклу, а загибеллю клітини. Під час інтерфази в клітинах відбувається багато процесів. Вони ростуть і накопичують речовини, необхідні для наступного поділу.

Сам поділ клітин може проходити по-різному. Прокаріотичні клітини діляться переважно шляхом простого, так званого бінарного, поділу. У цьому варіанті їхній нуклеоїд подвоюється шляхом реплікації, і нова копія прикріплюється до клітинної мембрани, після чого між двома нуклеїнами формується нова клітинна стінка. Інтерфази між поділами прокаріотичних клітин займають невеликі проміжки часу. Більшості бактерій для підготовки поділу вистачає близько двадцяти хвилин.

У еукаріотів процес поділу, як і інтерфаза, триває довше. Процеси, які відбуваються під час поділу, у них складніші через наявність ядра та спадкового матеріалу у вигляді хромосом. У більшості випадків поділ еукаріотичних клітин представлений у формі мітозу або мейозу. Типовий мітоз складається з чотирьох основних фаз: профази, метафази, анафази й телофази.

Під час профази в ядрі відбувається спіралізація хромосом. У результаті їх лінійний розмір зменшується у 25 разів. Самі хромосоми стають добре видимими у світловий мікроскоп, при цьому кожна з хромосом складається з двох хроматид (друга хроматида утворюється протягом інтерфази в результаті процесу реплікації). Протягом профази також відбувається редукція ядерець та ядерної оболонки, а центріолі розходяться до полюсів клітини і стимулюють утворення мікротрубочок клітинного веретена поділу.

На початку метафази хромосоми рухаються до екватора клітини й розміщуються там, утворюючи метафазну пластинку. На хромосомах чітко можна побачити центромеру — первинну перетяжку, до якої прикріплюється веретено поділу. Хроматиди відштовхуються одна від одної та залишаються з’єднаними лише завдяки центромері.

Одночасний поділ центромер усіх хромосом є початком наступної фази поділу — анафази. Під час анафази з’єднані попарно хроматиди роз’єднуються, стаючи дочірніми хромосомами, і розходяться до полюсів клітини.

Після закінчення руху хромосом до полюсів розпочинається телофаза мітозу. На цій фазі відбувається формування нових ядерних оболонок і ядерець, а хромосоми деспіралізуються. Після цього від бувається цитокінез (розділення цитоплазми).

Мейоз є редукційним поділом. Фактично він складається з двох послідовних мітозів, інтерфаза між якими максимально скорочена. Крім того, протягом цієї інтерфази не відбувається синтез ДНК і кількість спадкового матеріалу не збільшується. У результаті після закінчення мейозу кожна з чотирьох утворених клітин містить удвічі менше ДНК, ніж батьківська клітина. Таким чином утворюються, наприклад, статеві клітини.

Обмін речовин і енергії в клітині – енергетичний і пластичний обмін

1. Енергетичний обмін

Клітина є єдиним цілим, біологічною системою, елементи якої об’єднує спільний обмін речовин і перетворення енергії. Обмін речовин клітини можна умовно поділити на дві частини — обмін із навколишнім середовищем і внутрішній обмін, або метаболізм.

Точніше поняття метаболізму можна сформулювати як закономірний порядок перетворення речовин і енергії в клітині, спрямований на її ріст, збереження та самовідтворення.

Метаболізм будь-якої клітини складається з двох узаємопов’язаних комплексів реакцій. У результаті першої групи реакцій відбувається розщеплення складних органічних сполук на простіші, а енергія, яка при цьому виділяється, запасається клітиною у формі макроергічних зв’язків ряду сполук (наприклад, АТФ). Ця група процесів називається енергетичним обміном. У результаті другої групи реакцій за рахунок енергії макроергічних зв’язків відбувається синтез складних органічних сполук із більш простих попередників. Ця група процесів називається пластичним обміном.

За стратегією одержання матеріалів для забезпечення енергетичного обміну різні групи живих організмів суттєво різняться між собою. Автотрофні організми (фотосинтезуючі рослини й бактерії та хемоавтотрофні бактерії) в реакціях енергетичного обміну розщеплюють синтезовані ними ж органічні речовини, частіше за все, у формі глюкози. А от гетеротрофні організми (тварини, гриби й бактерії) розщеплюють органічні речовини, які надходять до їхніх клітин з їжею. При цьому гриби й бактерії виділяють травні ферменти в навколишнє середовище, а поглинають і розщеплюють уже досить прості органічні речовини, які утворилися внаслідок дії цих ферментів. А тварини поживні речовини спочатку поглинають, а вже потім починають їх обробляти ферментами у своїй травній системі.

В аеробних живих організмів (тобто в організмів, які здатні існувати за наявності в навколишньому середовищі кисню) розщеплення глюкози в клітинах відбувається у два етапи — гліколіз і дихання. Гліколіз відбувається в цитоплазмі, а дихання — у мітохондріях (у еукаріотів, прокаріоти для цього використовують дихальні білкові комплекси, розташовані на плазмалемі).

2. Пластичний обмін

Для реакцій пластичного обміну своїх клітин і гетеротрофній автотрофні організми використовують зовнішні джерела енергії та Карбону. Різниця в тому, що автотрофи отримують Карбон з неорганічних речовин (вуглекислого газу) за рахунок енергії сонячного світла, а гетеротрофи — з органічних речовин інших живих організмів.

Тип обміну	Процес і його особливості	Де відбувається
Енергетичний	Підготовча стадія енергетичного обміну. Макромолекули розщеплюються до мономерів	Навколишнє середовище, лізосоми, травний тракт
Енергетичний	Гліколіз. Мономери розщеплюються до проміжних сполук	Цитозоль
Енергетичний	Дихання. Проміжні сполуки окиснюються до низькомолекулярних речовин	Мітохондрії
Пластичний	Синтез проміжних сполук з неорганічних речовин	Хлоропласти
Пластичний	Синтез мономерів із проміжних сполук	Хлоропласти, цитозоль
Пластичний	Синтез макромолекул з мономерів	Цитозоль, хлоропласти, мітохондрії, ендоплазматична сітка, ядро

Віруси їх будова. Життєві цикли вірусів.

Роль в природі неклітинних форм життя.

Профілактика ВІЛ-інфекції/СНІДу

та інших вірусних хвороб людини. Пріони

1. Віруси їх будова. Життєві цикли вірусів.

Віруси — це паразитичні неклітинні системи, здатні розмножуватися в живих клітинах. Вивчення вірусів було розпочато 1892 р. Д. Й. І вановським, який з’ясував, що збудник мозаїки тютюну не росте на поживних середовищах і проходить крізь бактеріальні фільтри. Характерними особливостями вірусів є наявність у них лише одного типу нуклеїнової кислоти (залежно від виду вірусу це може бути ДНК або РНК) і відсутність у них власних систем синтезу білків та перетворення енергії. Через це віруси не можуть розмножуватися самостійно і є облігатними внутрішньоклітинними паразитами. Наразі описано вже більше двох тисяч видів вірусів, які уражають представників усіх царств живої природи.

Поза клітиною-хазяїном віруси існують у формі віріонів. Їх розмір дуже малий — від 20 до 400 нанометрів. Віріон — це нуклеїнова кислота, упакована в спеціальну білкову оболонку — капсид. Якщо віріони вірусу мають тільки білкову оболонку, то такий вірус відносять до простих вірусів. На відміну від них група складних вірусів має ще одну оболонку — суперкапсид, яка формується із фрагмента мембрани клітини-хазяїна. У цю мембрану вбудовуються білки та глікопротеїди самого вірусу. Кількість білків, з яких складається капсид, невелика. Їх характерною властивістю є здатність до самозбирання. Морфологічні форми капсидів також не дуже різноманітні. У більшості випадків вони мають форму палички, нитки, кульки або правильного багатогранника. Проте, трапляються віруси, які мають і більш складну форму.

Невеликий розмір і простота будови вірусів пов’язана з невеликою кількістю генів у їхньому геномі. Деякі віруси кодують лише один білок (віруси-сателіти, які можуть розмножуватися лише з допомогою інших вірусів), багато вірусів кодує 5–10 білків, а деякі, найбільші, віруси можуть кодувати до 200 білків. Рекордним є геном мімівіруса (паразит амеб), який містить понад 900 генів. Це навіть більше, ніж кількість генів у геномі деяких найменших клітинних організмів. Проте, як і всі інші віруси, мімівірус не має генів, які кодують рибосомальні білки. Він не здатний самостійно рости й розмножуватися поза клітиною-хазяїном та підтримувати гомеостаз. Його компоненти синтезуються окремо системами клітини-хазяїна й самозбираються в цілий вірус, що теж є характерною для вірусів ознакою.

Життєвий цикл вірусів

Життя вірусу можна поділити на дві головні фази. На одній з них він існує у вигляді віріона поза клітинами живих організмів, а на другій — усередині живих клітин. У формі віріона віруси не здатні до росту й розмноження та підтримання гомеостазу. Але в цьому стані вони здатні утворювати кристали, що не є характерним для живих організмів. Головне завдання віріона — знайти потрібну клітину і проникнути до неї. Здійснюватися це може як шляхом простого механічного перенесення (наприклад, крапельний шлях передачі вірусу грипу), так і з допомогою посередників (наприклад, перенесення вірусів рослин з допомогою попелиць).

Після виявлення потрібної клітини (вірус упізнає її за специфічними рецепторами, які розташовані на мембрані) вірус проникає в її цитоплазму. Це може досягатися кількома шляхами. Віруси тварин можуть маскуватися під якусь важливу макромолекулу, і клітина сама їх поглинає шляхом ендоцитозу. Віруси рослин проникають у клітини, використовуючи механічні пошкодження клітинної стінки, а потім поширюються по цитоплазматичних містках між клітинами. Деякі бактеріофаги з допомогою спеціальних структур капсида просто протикають клітинну стінку й мембрану клітини і впорскують усередину свою нуклеїнову кислоту.

Після потрапляння в цитоплазму вірус блокує роботу ДНК клітини-хазяїна й починає керувати роботою систем клітини. Він використовує її ресурси для синтезу власних білків і нуклеїнових кислот. Із синтезованих білків і нуклеїнових кислот шляхом самозбирання утворюються нові віріони. Коли ресурси клітини закінчуються, вона гине, а віріони виходять у навколишнє середовище.

Існує ще один варіант розвитку подій після потрапляння вірусу в клітину. У цьому випадку ДНК вірусу (або ДНК, синтезована з вірусної РНК з допомогою спеціального фермента зворотньої транскриптази) вбудовується в ДНК клітини-хазяїна. У такому стані вона може залишатися неактивною дуже довго. Цікаво, що під час свого розмноження клітина буде відтворювати і ДНК віруса, передаючи його двом своїм дочірнім клітинам. Такий стан клітини називається носійством. Якщо організм хазяїна через якісь причини починає слабшати і зменшує активність своєї системи захисту, приховане вірусне ДНК може розпочати активну діяльність і викликати гостру фазу вірусної інфекції.

Походження вірусів

Існує кілька версій походження вірусів. Згідно з однією з гіпотез, віруси утворилися шляхом спрощення бактерій, які перейшли до внутрішньоклітинного паразитизму. На користь цієї теорії свідчать особливості будови мімівірусів та інших найбільших ДНК вмісних вірусів.

Згідно з іншою точкою зору, віруси утворилися з мобільних генетичних елементів клітини-хазяїна, які набули здатності переміщатися не лише в межах одного геному, а й поза батьківською клітиною. На користь цієї теорії свідчать особливості будови вірусів-сателітів і віроїдів. Віроїди є паразитами рослин. Фактично це маленькі молекули РНК, які не мають клітинної оболонки, але ведуть себе як віруси. Вони здатні викликати певні симптоми захворювання й інфікувати незаражені рослини. Цілком можливо, що різні віруси мають різне походження, і правильними є обидві гіпотези.

2. Пріони

Одним з визначних наукових досягнень ХХ ст. в галузі біології та медицини стало відкриття 1982 р. американським молекулярним біологом, професором Стенлі Прузінером нового типу інфекційних агентів — пріонів. Це відкриття ознаменувало початок нової ери розвитку біології та медицини, оскільки було виявлено принципово новий тип збудників інфекційних захворювань.

Пріони (від англ. proteinaceous infectious particles, PrP — інфекційні білкові частки) є особливим класом інфекційних агентів, що викликають невиліковні захворювання ЦНС людини та тварин — губкоподібні енцефалопатії. Нині не виявлено жодної нуклеїнової кислоти, яка б була асоційована з пріонами. Інфекційний пріонний білок з аномальною тривимірною структурою здатний каталізувати структурне перетворення гомологічного йому нормального клітинного білка на подібний до себе — пріонний.

Детальне дослідження показало, що пріони, як збудники інфекційних хвороб, мають низку унікальних властивостей:

· відсутність жодної нуклеїнової кислоти;

· схильність до агрегації;

· виникають не лише в результаті зараження (відомі спорадичні та спадкові форми губчатих енцефалопатій);

· незалежно від походження захворювання воно може бути передано далі інфекційним шляхом;

· передача збудника між різними біологічними видами ускладнена через різницю в первинній структурі PrP.

Проте, це не перешкоджає, а лише утруднює передачу інфекції від особин одного виду особинам іншого. Тому існує можливість зараження людини пріонними хворобами тварин. Підтвердженням цього може бути ідентичність ліній пріонів, виділених від хворих з новим варіантом хвороби Крейтцфельдта — Якоба та від корів із трансмісивною губкоподібною енцефалопатією.

На відміну від більшості інших збудників інфекційних захворювань, зокрема вірусів, пріони дуже стійкі до різноманітних фізико-хімічних факторів.

Надійних методів лікування пріонних захворювань поки що не існує, хоча їх пошук проводиться досить ефективно. Відкриття пріонів у нижчих еукаріотів розширило уявлення про їх природу. Виявилося, що пріони є не лише інфекційними агентами, але й загальнобіологічним явищем. Згідно із сучасними уявленнями, пріони є носіями біологічної інформації нового типу, зашифрованої в конформації білкової молекули

3. Роль в природі неклітинних форм життя

Пріони

Пріонні хвороби належать до групи нейродегенеративних захворювань. У загальній популяції трапляються дуже рідко та реєструються у вигляді спорадичних, інфекційних і спадкових форм.

У людини відомо чотири хвороби, які викликаються пріонами: куру, хвороба Крейтцфельдта — Якоба, синдром Герстмана —Шрауслера — Шейнкера та смертельне родинне безсоння.

Людина може заразитися пріонами, що містяться в їжі, оскільки вони не руйнуються ферментами травної системи. Безперешкодно проникаючи крізь стінку тонкого кишечнику, вони потрапляють у центральну нервову систему. Так переноситься новий варіант хвороби Крейтцфельдта — Якоба, якою люди заражаються після вживання в їжу яловичини, що містить нервову тканину з голів худоби, хворих на губчату енцефалопатію корів(коров’ячий сказ).

Пріони можуть проникати в організм і парентеральним шляхом. Були описані випадки зараження після внутрішньом’язового введення препаратів, виготовлених з гіпофізу людини (головним чином гормони росту для лікування карликовості), а також зараження мозку інструментами під час нейрохірургічних операцій, оскільки пріони стійкі до застосовуваних у цей час термічних і хімічних методів стерилізації. До такої форми належить хвороба Крейтцфельдта — Якоба.

За поки що невідомих умов у організмі людини може відбутися спонтанна трансформація пріонного протеїну в інфекційний пріон. Так виникає спорадична хвороба Крейтцфельдта — Якоба, уперше описана 1920 р. незалежно Крейтцфельдтом і Якобом. Припускається, що спонтанне виникнення цієї хвороби пов’язане з фактом постійного виникнення в нормі в людському організмі невеликої кількості пріонів, які ефективно ліквідуються клітинним апаратом Гольджи. Порушення цієї здатності до «самоочищення» клітин може призвести до підвищення рівня пріонів вище гранично припустимої норми й до їхнього подальшого неконтрольованого поширення. Причиною виникнення спорадичної хвороби Крейтцфельдта — Якоба, згідно із цією теорією, є порушення функції апарата Гольджи в клітинах.

Особливу групу пріонних захворювань становлять спадкові хвороби, спричинені мутацією гена пріонного білка. Ці мутації призводять до зростання схильності клітинного білка до спонтанної зміни просторової конфігурації й перетворення його на інфекційний пріон. До цієї групи захворювань належить і спадкова форма хвороби Крейтцфельдта — Якоба, яка спостерігається в ряді країн світу.

Віруси

Нараховують більше двадцяти родів вірусів, які здатні уражати вищі рослини. Характерною особливістю багатьох з них є наявність роз’єднаного геному, фрагменти якого розміщаються в різних віріонах. Для нормального відтворення таких вірусів необхідно, щоб у клітині знаходилися всі частини вірусу. Віруси рослин поширюються з допомогою біологічних або механічних посередників, через насіння або контактним шляхом через ґрунт або сік хворих рослин.

Найбільш поширеними вірусами рослин є вірус тютюнової мозаїки, вірус жовтої карликовості картоплі, вірус смугастої мозаїки американської пшениці, вірус мозаїки ячменю, вірус жовтої смугастості ячменю, жовтуха цукрового буряка тощо.

Поряд із вірусами рослин існують небезпечні збудники хвороб тварин і людини. Це — віспа, поліомієліт, сказ, вірусний гепатит, грип, СНІД тощо. Багато вірусів серед тих, що уражають людину, уражає тварин, і навпаки. Крім того деякі тварини є переносниками вірусів людини, при цьому самі вони не хворіють.

4. Профілактика ВІЛ-інфекції/СНІДу та інших вірусних хвороб людини

Захворювання	Які органи уражає	Шляхи зараження	Наявність вакцини
Застуда (группа гострих респіраторних захворювань)	Дихальні шляхи	Крапельна інфекція	Є
Грип (може виникати внаслідок дії різних типів вірусу)	Дихальні шляхи	Крапельна інфекція	Є
Віспа (у наш час усі природні джерела віспи знищено)	Дихальні шляхи, шкіра	Крапельна інфекція, контактно	Є
Сказ	Нервова система	Контактно, через слину скажених тварин	Є
Поліомієліт	Глотка, кишечник, нервова система	Крапельна інфекція	Є
Вітряна віспа	Дихальні шляхи, шкіра	Крапельна інфекція, контактно	Немає
Герпес	Шкіра, нервова система	Крапельна інфекція, контактно	Немає
Кір	Дихальні шляхи, шкіра, кишечник	Крапельна інфекція	Є
Краснуха	Дихальні шляхи, шкіра, шийні лімфовузли, очі	Крапельна інфекція	Немає
Паротит	Дихальні шляхи, слинні залози, сім’яники	Контактно, через слину	Немає
СНІД	Імунну систему	Через кров (статевим шляхом, ін’єкції тощо)	Немає

Прокаріоти (еубактерії і архебактерії). Особливості їх організації і життєдіяльності.

Бактерії. Роль бактерій у природі та в житті людини.

Профілактика бактеріальних хвороб людини.

Особливості організації і життєдіяльності одноклітинних еукаріотів. Колоніальні організми.

1. Прокаріоти (еубактерії і архебактерії). Особливості їх організації і життєдіяльності.

Особливості будови прокаріотів

Прокаріотичні клітини складаються з поверхневого аппарата й цитоплазми. До складу поверхневого апарата зазвичай входять плазматична мембрана і клітинна стінка, але в деяких прокаріотичних організмів клітинна стінка може бути відсутньою. Як додаткові елементи до поверхневого апарата у прокаріотів можуть входити бактеріальні джгутики, слизові капсули й різноманітні вирости плазматичної мембрани.

Цитоплазма прокаріотів представлена напіврідким цитозолем, у якому розташовані поодинокі рибосоми, і нуклеоїдом (кільцевою молекулою ДНК). Мембранні органели в цитоплазмі відсутні, Але плазматична мембрана клітини може утворювати впинання, які виконують різноманітні функції. Середній розмір клітин прокаріотів — від 0,1 до 10 мкм. Переважна більшість прокаріотів є одноклітинними організмами. Вони можуть утворювати агрегати з кількох клітин, що оточені спільною слизовою капсулою, але це просто колонії. Лише деяких з них, наприклад нитчастих ціанобактерій і актиноміцетів, можна назвати багатоклітинними. Розмножуються прокаріоти шляхом поділу. Як правило, темпи їх розмноження є дуже високими.

Різноманіття прокаріотів

Сучасні вчені поділяють прокаріотів на два царства — Еубактерії та Архебактерії.

До еубактерій відносять бактерії, ціанобактерії та мікоплазми. Будова клітин еубактерій є типовою для прокаріотів, лише мікоплазми втратили клітинну стінку і ззовні вкриті лише однією плазматичною мембраною. Зараз виділяють не менше десяти тисяч видів еубактерій. У несприятливих умовах багато представників еубактерій утворюють спори, стійкі до дії зовнішніх факторів. Під час утворення спори частина цитоплазми, яка містить нуклеоїд, ущільнюється й оточується мембраною. На поверхні цієї мембрани утворюється оболонка спори. Частина клітини, яка залишилася поза мембраною, відмирає.

Архебактерій набагато менше — близько п’ятдесяти видів. Вони суттєво відрізняються від еубактерій. У їхній клітинній стінці відсутні пептидоглікани, яких у стінках клітин еубактерій багато. У генетичному матеріалі архебактерій є послідовності, які багато разів повторюються, а в генах наявні некодуючі ділянки — інтрони, що є характерними ознаками еукаріотичних клітин. Також дуже схожі на еукаріотичні такі процеси в клітинах архебактерій, як реплікація, транскрипція і трансляція. Еубактерії витіснили архебактерії з більшості зручних місць проживання. Тому ці організми трапляються переважно в екстремальних умовах — у солоних і гарячих джерелах, вічній мерзлоті, на великих глибинах океанів і в товщі земної кори.

Особливості життєдіяльності прокаріотів

Серед прокаріотів є авторофи й гетеротрофи. Автотрофи самостійно синтезують органічні речовини з неорганічних, а гетеротрофи споживають уже готові. Автотрофні прокаріоти можуть бути хемо- або фотосинтетиками. Фотосинтетики утворюють органічні речовини з використанням енергії світла. Фотосинтез здійснюють ціанобактерії, пурпурні бактерії, зелені бактерії та деякі архебактерії. Цей процес різні види прокаріотів можуть здійснювати як з допомогою хлорофілів, так і за участі інших пігментів. Хемосинтетики створюють органічні речовини за рахунок енергії хімічних реакцій. Так, нітрифікуючі бактерії окиснюють амоніак, водневі бактерії — водень, сіркобактерії окиснюють H₂S до S, а залізобактерії — Fe^2+до Fe³⁺.

Гетеротрофних прокаріотів можно поділити на три великі групи: сапротрофи, паразити й симбіонти. Сапротрофи споживають мертву органіку, паразити живляться органічними речовинами живих організмів, завдаючи їм шкоди. Симбіонти теж споживають органічні речовини живих організмів, але роблять це на взаємовигідній основі, тобто приносять своїм партнерам і якусь користь. До паразитичних гетеротрофів належать усі збудники бактеріальних захворювань. Симбіотичні прокаріоти в кишечнику людини виробляють вітамін B₁₂, а в шлунку корови беруть участь у процесах травлення целюлози. Сапротрофні прокаріоти беруть активну участь у процесах ґрунтоутворення.

Дуже важливою характеристикою прокаріотів є їх відношення до вільного кисню. За цією ознакою їх поділяють на аеробів та анаеробів. Аероби можуть жити лише в умовах наявності вільного кисню, а для анаеробів він є смертельною отрутою. Проте, серед них є і факультативні аероби, які певний час можуть обходитися без кисню.

2. Бактерії. Роль бактерій у природі та в житті людини. Профілактика бактеріальних хвороб людини.

У природі трапляється не дуже велика кількість морфологічних типів прокаріотичних клітин. Морфологія еукаріотів набагато різноманітніша. Це пов’язано, у першу чергу, з тим, що прокаріотичні організми для адаптації до змін навколишнього середовища використовують видозміни свого метаболізму. Тобто вони частіше змінюють уміст, а не форму.

Найбільш поширені морфологічні типи прокаріотичних клітин

Тип клітин	Особливості будови
Коки	Клітини мають кулеподібну форму. Часто утворюють колонії з двох (диплококи) або чотирьох (тетракоки) клітин. Колонії можуть також складатися із клітин, об’єднаних у вигляді ланцюжка (стрептококи) або грона (стафілококи)
Палички	Клітини мають подовжену циліндричну форму. Для позначення паличкоподібних бактерій, які здатні утворювати спори, інколи використовують термін «бацили»
Вібріони	Рухливі бактерії з полярно розташованими джгутиками, які мають форму коми
Спірили	Клітини мають форму паличок, вигнутих спірально. Рух забезпечують джгутики, розташовані на кінцях клітини
Спірохети	Клітини мають гвинтоподібну форму. Рухаються за рахунок згинання всієї клітини (змієподібний рух)
Коринебактерії	Клітини мають булавоподібну форму
Актиноміцети	Прокаріотичні клітини утворюють багатоклітинну структуру, схожу на міцелій грибів

Значення бактерій у природі

Автотрофні бактерії відіграють дуже важливу роль у природі. Вони утворюють велику кількість органічних речовин, тобто є продуцентами. Найбільше значення фотосинтетики мають для водних біоценозів, де вони переважно й живуть. Проте, надмірне розмноження ціанобактерій може призводити до «цвітіння води» й масової загибелі живих організмів унаслідок виділення ними токсичних речовин і накопичення продуктів розпаду. А хемосинтетики є основою біоценозів, які функціонують у місцях, що не мають природного освітлення. Це глибини океанів, товща земної кори, печери тощо.

Найважливіша роль гетеротрофних бактерій у тому, що вони є редуцентами — організмами, які завершують розклад мертвої органіки до неорганічних речовин і знову повертають необхідні елементи до кругообігу речовин на нашій планеті. Без їхньої діяльності біосфера дуже швидко вичерпала би всі потрібні їй ресурси планети й загинула через їх нестачу.

Дата добавления: 2015-05-24