Заняття № 23

Тема. Особливості організації прокаріотів. Роль бактерій у природі і житті людини.

Мета: ознайомити студентів із прокаріотичними формами життя.

План

1. Будова прокаріотів.

2. Різноманіття прокаріотів.

3. Особливості життєдіяльності прокаріотів.

1. Характерною ознакою, за якою клітини живих організмів можна розділити на дві основні типи, є наявність у клітинах ядра. Саме тому живі організми поділяють на еукаріотичні (ядерні) та прокаріоти (до ядерні). Цю ознаку добре видно з допомогою світлового мікроскопа. Дослідження з використанням найсучасніших технологій дозволили виявити набагато більше відмінностей між цими групами.

Прокаріотичні клітини складаються з поверхневого апарата й цитоплазми. До складу поверхневого апарата зазвичай входять плазматична мембрана і клітинна стінка. Але в деяких прокаріотичних організмів клітинна стінка відсутня. 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, та 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 кількість прокаріотів є одноклітинними організмами. Лише деяких з них, наприклад нитчастих ціанобактерій і актиноміцетів, можна назвати багатоклітинними. Розмножуються прокаріоти шляхом поділу. Як правило темпи розмноження є дуже високими.

2. 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.

Архе бактерій набагато менше – близько п’ятдесяти видів. Вони суттєво відрізняються від еубактерій. У їхній клітинній стінці відсутні пептидоглікани, яких у еубактерій багато. У генетичному матеріалі архебактерій є послідовності, які багато разів повторюються, а в генах наявні некодуючі ділянки –нітрони, 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 та гарячих джерелах, вічній мерзлоті, на великих глибинах океанів і в товщі земної кори.

3. Особливості життюдіяльності прокаріотів. Серед прокаріотів є автотрофи й гетеротрофи. 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. Хемосинтетики створюють органічні речовини за рахунок енергії хімічних реакцій. Так, нітрифікуючи бактерії окислюють амоніак, сіркобактерії – сірководень, залізобактерії – сполуки феруму.

Гетеротрофних прокаріотів можна поділити на три великі групи: сапротрофи, паразити й симбіонти. Сапротрофи споживають мертву органіку, паразити живляться органічними речовинами живих організмів, завдаючи їм шкоди. Симбіонти також споживають органічні речовини живих організмів, але роблять це на взаємовигідній основі.