תא פרוקריוטים- זה בעצם פשוט אורגניזם מסודר, אשר שומר על תכונותיהם של אבות רחוקים. הם הופרדו באופן שיטתי לממלכה נפרדת של רובי ציד, הכוללת חיידקים וציאנובקטריה (אצות כחולות-ירקות).

מה כל כך "פשוט" במבנה של אורגניזמים טרום-גרעיניים? לתא פרוקריוטי אין גרעין מוקף בממברנה משלו, במיטוכונדריה ובפלסטידים. במרכז הציטופלזמה נמצא נוקלואיד (נוקלאוטיד), המורכב ממבנה נוקלאופרוטאין בודד המכיל טבעת, קומפלקס זה נקרא כרומוזום החיידק. עצמה ואצות כחולות ירוקות מ סביבה חיצוניתמופרדים על ידי קפסולה וממברנה צפופה או רירית. קיר יסודי יחידה מבניתמורכב בעיקר מהחומר murein (הנוצר מחלבונים ופחמימות), המבצע את תפקיד השלד החיצוני, מעצב את התא ומגן עליו מפני גירויים חיצוניים. הממברנה הפנימית מבצעת את הפונקציות הבאות: הגנה, הובלה, תפיסת גירויים ותיחום.

המבנה הפנימי של תא פרוקריוטי מצביע על כך שהציטופלזמה והרכבה דלים בהרבה מזה של תא גרעיני (אוקריוטי). הוא מכיל ריבוזומים, הנחוצים לסינתזת חלבון. ישנם גם מבני ממברנה המבצעים את הפונקציות של האברונים החסרים - מיטוכונדריה, רטיקולום אנדופלזמי ופלסטידים. כך, למשל, לתא פרוקריוטי יש בליטה של ​​הממברנה, הנקראת מזוזום. כאן מתרחש תהליך הנשימה ושחרור האנרגיה בחיידקים.

כמו כן, אורגניזמים טרום-גרעיניים מסוגלים לפורולציה, אך הם אינם מתרבים בעזרתם. נבגים או ציסטות הם קונכיות צפופותשעוזרים לחיידקים לשרוד תנאים לא נוחים. כדי לשמור על חיים בתנאים חריגים עבורם, הם מסוגלים להצטבר חומרים מזינים- שומנים, פחמימות מורכבות.

תא פרוקריוטי יכול להתרבות על ידי חלוקה, ניצנים וצימוד. שיטת הרבייה תלויה בסוג החיידק או הציאנובקטריה. חלוקה וניצנים הן שיטות המאפשרות להגדיל במהירות את גודל האוכלוסייה. הצימוד שנמצא ב coli, הוא תהליך מיני התורם לעלייה בשונות התורשתית במיקרואורגניזמים.

לפיכך, פרוקריוטים הם תאים טרום-גרעיניים שלא התגבשו וחסרים רבים אברוני ממברנהאבל מסוגל לשנות. הם היו מסוגלים להסתגל לחיים בתנאים שבהם אף אחד אחר לא שורד - כור אטומי, בארות שמן. כמות גדולהנציגי ממלכת רובי הציד הם פתוגניים ויכולים לגרום מחלות שונותבבני אדם, בעלי חיים וצמחים (דיזנטריה, דלקת שקדים, שחפת). כמו כן, חלק מהמיקרואורגניזמים חיים בסימביוזה עם אוקריוטים (סימביוגנזה), למשל, מיקרואורגניזמים מקבעים חנקן שמתמקמים על שורשי הקטניות.

ביולוגיה. ביולוגיה כללית. כיתה י'. רמה בסיסית Sivoglazov ולדיסלב איבנוביץ'

12. תא פרוקריוטי

12. תא פרוקריוטי

זכור!

מהם ההבדלים המהותיים במבנה של תאים פרוקריוטיים ואיקריוטים?

מה תפקידם של חיידקים בטבע?

מגוון פרוקריוטים.ממלכת הפרוקריוטים מיוצגת בעיקר על ידי חיידקים, האורגניזמים העתיקים ביותר על הפלנטה שלנו. לאחר שהופיעו לפני יותר מ-3.5 מיליארד שנים, הפרוקריוטים יצרו למעשה את הביוספרה של כדור הארץ, ויצרו את התנאים להמשך התפתחותם של אורגניזמים.

בפעם הראשונה, חיידקים נראו תחת מיקרוסקופ ותוארו ב-1683 על ידי חוקר הטבע ההולנדי א' לוונהוק. גדלים של חיידקים נעים בין 1 ל-15 מיקרון. תא חיידקי בודד ניתן לראות רק עם מיקרוסקופ מתוחכם למדי, וזו הסיבה שהם נקראים מיקרואורגניזמים.

חיידקים חיים בכל מקום: באדמה, במים, באוויר, על פני השטח ובתוך אורגניזמים אחרים, ב מוצרי מזון. חלק מהחיידקים מתיישבים במעיינות חמים, שבהם טמפרטורת המים מגיעה ל-78 מעלות צלזיוס ומעלה. מספר החיידקים על פני כדור הארץ הוא עצום, למשל, 1 גרם של אדמה פורייה מכיל כ-2.5 מיליארד תאים חיידקיים.

צורתם של תאי חיידקים מגוונת ביותר (איור 39). להקצות בצורת מוט - בקילי, כדורי cocci, ספירלה - ספירילה, בעל צורת פסיק - ויבריוס.

אורז. 39. כמה נציגים חיידקים מודרניים: A - סטרפטוקוקוס (בתהליך חלוקה); B - כולרה ויבריו; B - חיידק קלוסטרידיום בצורת מוט; D - מיקובקטריה בצורת מוט הגורם לשחפת

אורז. 40. היווצרות נבגים בחיידקים

פרוקריוטים רבים מסוגלים ליצור נבגים (איור 40). מַחֲלוֹקֶתמתעוררים, ככלל, בתנאים לא נוחים ומייצגים תאים עם רמת חילוף חומרים מופחתת בחדות. נבגים מכוסים במעטפת מגן, נשארים ברי קיימא במשך מאות ואף אלפי שנים ועמידים בתנודות טמפרטורה בין -243 ל-140 מעלות צלזיוס. על ההתחלה תנאים נוחיםנבגים "נובטים" ומולידים תא חיידקי חדש.

לפיכך, ספיגה בפרוקריוטים היא שלב מעגל החייםמתן חוויה תנאים שליליים סביבה. בנוסף, במצב של נבגים, מיקרואורגניזמים יכולים להתפשט בקלות על ידי רוח ואמצעים אחרים.

מַחֲלוֹקֶת חיידקים פתוגניים, במצב רדום ששכבו שנים רבות באדמה, נופלים תחת שונים עבודות עפרלתוך גופי מים, עלול לגרום להתפרצויות מחלות מדבקות. אז, למשל, נבגים של המקל גַחֶלֶתלהישאר בת קיימא יותר מ-30 שנה.

מיקרוביולוגים גידלו מושבות של מיקרואורגניזמים מנבגים שנלכדו בדגימת קרח בת יותר מ-10,000 שנה.

המבנה של תא פרוקריוטי.שקול את המבנה הבסיסי של תא חיידקי (איור 41).

תא מוקף קְרוּםבניין רגיל, שמחוץ לו ממוקם דופן תא. בחלק המרכזי של הציטופלזמה נמצא אחד מולקולת DNA מעגליתלא מופרד על ידי ממברנה משאר הציטופלזמה. האזור של תא המכיל חומר גנטי נקרא נוקלואיד(מ-lat. גַרעִין- ליבה ויוונית. eidos- נוף). בנוסף ל"כרומוזום" המעגלי הראשי, חיידקים מכילים בדרך כלל מספר מולקולות DNA קטנות בצורת טבעות קטנות ומסודרות באופן רופף, מה שנקרא פלסמידמעורב בחילופי חומר גנטי בין חיידקים.

IN תאים חיידקייםאין אברוני ממברנה האופייניים לאאוקריוטים (רטיקולום אנדופלזמי, מנגנון גולגי, מיטוכונדריה, פלסטידים, ליזוזומים). הפונקציות של אברונים אלה מבוצעות על ידי פלישות של קרום התא.

אורז. 41. מבנה תא פרוקריוטי

אברונים חובה המספקים סינתזת חלבון בתאי חיידקים הם ריבוזומים.

על דופן תאחיידקים רבים מפרישים ריר, ויוצרים סוג של כּמוּסָה, בנוסף הגנה על החיידק מפני השפעות חיצוניות.

חיידקים מתרבים חלוקה פשוטהבשתיים. לאחר שכפול ה-DNA המעגלי, התא מתארך ונוצר בו מחיצה רוחבית. לאחר מכן, תאי הבת מתפצלים או נשארים מחוברים בקבוצות.

בהשוואה בין תאים פרוקריוטיים לאאוקריוטיים, ניתן לציין שמבנה האורגנואידים הדו-ממברניים - מיטוכונדריה ופלסטידים, שיש להם DNA מעגלי משלהם וריבוזומים המסנתזים RNA וחלבונים - דומה למבנה של תא חיידקי. דמיון זה היווה את הבסיס להשערת המקור הסימביוטי של האיקריוטים. לפני כמה מיליארדי שנים, אורגניזמים פרוקריוטיים עתיקים הוכנסו זה לזה, והביאו לאיחוד מועיל הדדי (§ 15, ספר לימוד כיתה י"א).

אורגניזמים פרוקריוטיים כוללים גם ציאנובקטריה, המכונה לעתים קרובות אצות כחולות-ירקות. אורגניזמים עתיקים אלה, שמקורם לפני כ-3 מיליארד שנים, מופצים ברחבי העולם. ידועים כ-2,000 מינים של ציאנובקטריות. רובם מסוגלים לסנתז הכל חומרים נחוציםבאמצעות אנרגיית אור.

שולחן 3 מאפיינים השוואתייםתאים פרוקריוטיים ואיקריוטים

סקירת שאלות ומשימות

1. מהי המשמעות והתפקיד האקולוגי של פרוקריוטים בביוצנוזות?

2. כיצד משפיעים מיקרואורגניזמים פתוגניים על מצב המאקרואורגניזם (המארח)?

3. תאר את המבנה של תא חיידקי. מדוע לדעתך ה-DNA אינו יוצר קומפלקס עם חלבונים בחיידקים?

4. כיצד מתרבים חיידקים?

5. מהי המהות של תהליך היווצרות נבגים בחיידקים? השווה בין נבגים של צמחים ופטריות. מה הדמיון וההבדלים המהותיים ביניהם?

לַחשׁוֹב! לבצע!

1. תארו לעצמכם מה היה קורה אם כל החיידקים על פני כדור הארץ ייעלמו.

2. כמה זמן בני אדם משתמשים במיקרואורגניזמים?

3. מהי המהות של תהליכי הפסטור והעיקור כאמצעי למלחמה בחיידקים?

4. מהי אנטיביוטיקה? לאיזו מטרה הם משמשים?

5. בעזרת הידע שנצבר בקורס "האדם ובריאותו", ספר לנו על התכונות זיהומים חיידקיים, דרכי הדבקה, אמצעי מניעה ושיטות הטיפול בהם.

6. ארגן וערוך מחקר של מיקרואורגניזמים במוצרים טבעיים ( כְּרוּב כָּבוּשׁ, מוצרי חלב, פטריית תה, בצק שמרים).

עבודה עם מחשב

לדבר ל אפליקציה אלקטרונית. למד את החומר והשלם את המטלות.

למידע נוסף

כדי להוכיח שמיקרואורגניזם נתון גורם למחלה ספציפית, רוברט קוך ניסח שלושה כללים. חוקים אלו כונו מאוחר יותר "השלישיה של קוך".

החיידק חייב להיות נוכח תמיד במחלה, אך אסור להימצא בו אנשים בריאיםובמחלות אחרות.

יש לבודד את החיידק בתרבית "טהורה" - לזרוע על מצע תזונתי כדי שלא ייכנסו אליו חיידקים ממין אחר.

אם ניקח מחיידקים תרבות טהורהולהדביק בהם חיות מעבדה (עכברים, ארנבות וכו'), אז הם צריכים לחלות באותה מחלה.

אם כל שלושת הכללים מתקיימים, אז המיקרואורגניזם הנחקר הוא אכן הגורם למחלה זו.

חזור ותזכור!

בן אנוש

מחלות אנושיות חיידקיות.בין החיידקים, ישנם מינים רבים הגורמים למחלות (פתוגניים), גורם למחלהבאדם. לראשונה הצליח הרופא והחוקר הגרמני רוברט קוך להוכיח את התפקיד הפתוגני של חיידקים. הוא גילה את החיידקים הגורמים למחלות רבות. בשנת 1882, קוך זיהה ותיאר את הפתוגן שַׁחֶפֶת, שלימים נודע בשם השרביט של קוך.

אחד המהירים מחלות חיידקיותהוא מַגֵפָה. עשויות לחלוף שעות ספורות בלבד מסימני המחלה הראשונים ועד המוות. מסוכן מאוד נמק גז ו טֶטָנוּס. הפתוגנים שלהם הם חיידקים החיים באדמה. זיהום מתרחש כאשר אדמה נכנסת פצעים עמוקים. פצעים שטחיים וכוויות נגועים לעתים קרובות בסטפילוקוקוס וסטרפטוקוקים, הגורמים דלקת מוגלתית.

אתה יכול להידבק דרך האוויר אנגינה, שעלת, דיפטריה, שחפת. חיידקים פתוגניים אחרים יכולים להיכנס לגוף דרכם מים גולמייםירקות ופירות לא שטופים, כלים מלוכלכיםוידיים. מחלות כגון כּוֹלֵרָה, קדחת טיפוס, דיזנטריה, מלווים בהפרעה במעיים, כאבי בטן, חום.

בעלי חיים

מחלות חיידקיות של בעלי חיים.בבעלי חיים, חיידקים גורמים למחלות כגון בלוטות, ברוצלוזיס, אנתרקסורבים אחרים. בני אדם יכולים להידבק גם במחלות אלו, לכן, למשל, באזורים שבהם בעלי חיים חולים בברוצלוזיס, אסור לשתות חלב גולמי. נבגי אנתרקס סובלים בקלות ייבוש וקור, כך שגם לאחר 100 שנות קבורה של בעלי חיים שמתו ממחלה זו, הם מסוכנים.

צמחים

מחלות חיידקיות של צמחים.כ-10-15% מהיבול של כל הצמחים התרבותיים אובד כיום עקב מחלות חיידקיות (חיידקים). ישנם חיידקים שמדביקים סוגים רבים של צמחים. למשל, סרטן שורש מתפתח בענבים ובמגוון עצי פרי, כרוב, תפוחי אדמה, בצל, עגבניות סובלים מרקבון רטוב. חיידקים מיוחדים מדביקים צמחים ממין אחד או סוג אחד בלבד, וגורמים למחלות כמו בקטריוזיס של מלפפונים, כתם שעועית, ריקבון טבעת ורגל שחורה של תפוחי אדמה ועוד.

כדי להילחם בבקטריוזיס, זרעים, שתילים, ייחורים, אדמה בחממות וחממות מחוטאים; צמחים מטופלים בתכשירים מיוחדים או אנטיביוטיקה; צמחים חולים מושמדים, ויורה חולים נגזמים. להילחם בחיידקים חֲשִׁיבוּתיש גידול של זנים עמידים בפני זיהום.

מתוך הספר אנרגיה וחיים מְחַבֵּר פצ'ורקין ניקולאי סבלייביץ'

5.1. התא העיקרי של החיים הוא תא. ניתן לתת את הגדרת החיים מנקודת מבט של הגישה הפונקציונלית (חילוף חומרים, רבייה, הפצה במרחב) בצורה הבאה [Pechurkin, 1982]: מערכת פתוחה, המתפתח על בסיס אוטוקטליזה מטריצת תחת השפעת

מְחַבֵּר סקולאצ'ב ולדימיר פטרוביץ'

איך התא מקבל ומשתמש באנרגיה כדי לחיות, אתה צריך לעבוד. האמת הארצית הזו די ישימה על כל יצור חי. כל האורגניזמים מ חיידקים חד תאייםלבעלי החיים הגבוהים ולאדם - מתחייבים ללא הרף סוגים שוניםעֲבוֹדָה. כאלה הן התנועה אז

מתוך הספר Tales of Bioenergy מְחַבֵּר סקולאצ'ב ולדימיר פטרוביץ'

מדוע התא מחליף נתרן לאשלגן? הבעתי את הרעיון של שתי צורות של אנרגיה הניתנת להמרה ב-1975. שנתיים לאחר מכן, דעה זו נתמכה על ידי מיטשל. בינתיים, בקבוצה של א' גלגולב, החלו ניסויים לבדוק את אחת מהתחזיות של חדש זה

מתוך הספר מסע לארץ החיידקים מְחַבֵּר בטינה ולדימיר

תא החיידק במספרים הודות לביופיזיקה, אחד מענפי המדע שאיתם כבר נפגשנו בתחילת פרק זה, התקבלו נתונים מעניינים מאוד. קחו, למשל, תא חיידקי כדורי בקוטר של 0.5 מיקרון. פני השטח של תא כזה

מתוך הספר בריחה מבדידות מְחַבֵּר פאנוב יבגני ניקולאביץ'

תא - החלקיק היסודי של החיים הערות שטחיות אלו על דרכי הפקת אנרגיה בתאים אורגניזם רב תאיובתאים חיידקיים מדגישים הבדלים משמעותיים מאוד ב היבטים קריטייםפרנסתם. שני סוגים אלה של תאים אינם דומים ו

מתוך הספר Behavior: An Evolutionary Approach מְחַבֵּר קורצ'נוב ניקולאי אנטוליביץ'

7.1. תא הוא יחידת חיים מבנית ותפקודית צורת הארגון התאית אופיינית לכל היצורים החיים. אם לא ניגע בשאלת תחולתו של המושג "חי" על וירוסים (במיוחד שהתשובה, אולי, צריכה להינתן בשלילה), אזי יש להכיר בתא.

מתוך הספר ביולוגיה [ התייחסות מלאהלהתכונן לבחינה] מְחַבֵּר לרנר גאורגי איזקוביץ'

מתוך הספר Tribal Business in גידול כלבי שירות מְחַבֵּר מזובר אלכסנדר פבלוביץ'

חזה צורת החזה משתנה בהתאם סוג חוקתיכלבים, מידת התפתחותו וגילו. בית החזהמֵכִיל איברי נשימה, לב ועיקר כלי דםצריך להיות נפח. נפח השד נקבע לפי אורך,

מתוך הספר סולם החיים [עשרת ההמצאות הגדולות של האבולוציה] מאת ליין ניק

פרק 4 שמות שוניםשונה, ובצורה כזו שכולם יכולים להבין את זה", כתב הטקסונום השוודי הגדול קרל לינאוס (בעצמו בוטנאי). הגדרה זו עשויה להפתיע

מתוך הספר סודות הביולוגיה הסופר Fresk Klas

מלכודת כלוב תצטרך: מלכודת כלוב, פיתיון (דגנים, גבינה, לחם, נקניק), לוח או אריחים משך הניסוי: 1-2 ימים זמן: סוף הסתיו - תחילת האביב. הפעולות שלך: קנה כל סוג של כלוב מלכודות או צור משלך. בשביל זה, קח

מתוך הספר טכנולוגיות טבעיות מערכות ביולוגיות מְחַבֵּר אוגולב אלכסנדר מיכאילוביץ'

5.2. תא המעי תרשים של תא המעי מוצג באיור. 26. ידוע שמספר תאי המעי הוא 1010, ותאים סומטיים של מבוגר הוא 10 15. לכן, אחד תא מעימספק מזון לכ-100,000 תאים אחרים. כגון

מְחַבֵּר

פרק 2. נושאי התא ההיסטוריה של חקר התא. תורת התא תרכובת כימיתתאים מבנה התאים האוקריוטיים והפרוקריוטיים יישום מידע תורשתי בתא וירוסים עולם מדהים ומסתורי מקיף אותנו, תושבי כדור הארץ,

מתוך הספר ביולוגיה. ביולוגיה כללית. כיתה י'. רמה בסיסית של מְחַבֵּר סיבוגלזוב ולדיסלב איבנוביץ'

10. תא איקריוטי. ציטופלזמה. אברונים זכור! מהם ההוראות העיקריות של תורת התאים? אילו סוגי תאים נבדלים בהתאם למיקום החומר הגנטי? מהם אברוני התא המוכרים לך. אילו פונקציות הם מבצעים?ב-§ 4 כבר יש לנו