Prokariontska celica- v bistvu je preprosto organiziran organizem, ki ohranja značilnosti daljnih prednikov. Sistematsko jih uvrščamo v posebno kraljestvo, ki vključuje bakterije in cianobakterije (modrozelene alge).

Kaj je tako "preprostega" v strukturi predjedrnih organizmov? Prokariontska celica nima jedra, obdanega z lastno membrano, mitohondriji in plastidi. V središču citoplazme je nukleoid (nukleotid), ki je sestavljen iz ene nukleoproteinske strukture, ki vsebuje obroč. Ta kompleks se imenuje bakterijski kromosom. Sama in modrozelene alge iz zunanje okolje ločeni z gosto ali sluzasto kapsulo in membrano. Elementarna stena strukturna enota v glavnem sestoji iz snovi murein (ki jo tvorijo beljakovine in ogljikovi hidrati), ki deluje kot eksoskelet, daje celici obliko in jo ščiti pred zunanjimi dražljaji. Notranja membrana opravlja naslednje funkcije: zaščitno, transportno, zaznavanje draženja in razmejitev.

Notranja zgradba prokariontske celice nakazuje, da sta citoplazma in njena sestava veliko revnejši kot pri jedrski (evkariontski) celici. Vsebuje ribosome, ki so potrebni za sintezo beljakovin. Obstajajo tudi membranske strukture, ki opravljajo funkcije manjkajočih organelov - mitohondrije, endoplazmatski retikulum in plastide. Na primer, prokariontska celica ima izboklino membrane, imenovano mezosom. Tu pride do procesa dihanja in sproščanja energije v bakterijah.

Tudi prednuklearni organizmi so sposobni sporulacije, vendar se z njihovo pomočjo ne razmnožujejo. Spore ali ciste so goste lupine, ki bakterijam pomagajo preživeti neugodne razmere. Da bi ohranili življenje v pogojih, ki so zanje neobičajni, se lahko kopičijo hranila- maščobe, kompleksni ogljikovi hidrati.

Prokariontska celica se lahko razmnožuje z delitvijo, brstenjem in konjugacijo. Način razmnoževanja je odvisen od vrste bakterije oziroma cianobakterije. Delitev in brstenje sta metodi, ki omogočata precej hitro povečanje velikosti populacije. Konjugacija, ki se pojavi v coli, je spolni proces, ki prispeva k povečani dedni variabilnosti mikroorganizmov.

Tako so prokarionti predjedrske celice, ki nimajo formalne strukture in jih manjka veliko membranski organeli, vendar sposoben sprememb. Oni so bili tisti, ki so se znali prilagoditi življenju v razmerah, v katerih nihče drug ne preživi – atomski reaktor, naftne vrtine. Velika količina predstavniki kraljestva šibrenic so patogeni in lahko povzročijo različne bolezni pri ljudeh, živalih in rastlinah (dizenterija, tonzilitis, tuberkuloza). Tudi nekateri mikroorganizmi živijo v simbiozi z evkarionti (simbiogeneza), na primer mikroorganizmi, ki vežejo dušik, ki se naselijo na koreninah stročnic.

Biologija. Splošna biologija. 10. razred. Osnovna raven Sivoglazov Vladislav Ivanovič

12. Prokariontska celica

12. Prokariontska celica

Ne pozabite!

Kakšne so temeljne razlike v zgradbi prokariontske in evkariontske celice?

Kakšna je vloga bakterij v naravi?

Raznolikost prokariotov. Kraljestvo prokariontov predstavljajo predvsem bakterije, najstarejši organizmi na našem planetu. Prokarionti so z nastankom pred več kot 3,5 milijardami let dejansko ustvarili zemeljsko biosfero in ustvarili pogoje za nadaljnji razvoj organizmov.

Bakterije je prvič opazil pod mikroskopom in leta 1683 opisal nizozemski naravoslovec A. Leeuwenhoek. Velikosti bakterij so od 1 do 15 mikronov. Posamezno bakterijsko celico lahko vidimo le z dokaj izpopolnjenim mikroskopom, zato jih imenujemo mikroorganizmi.

Bakterije živijo povsod: v zemlji, vodi, zraku, na površini in v drugih organizmih, v prehrambeni izdelki. Nekatere bakterije se naselijo v vročih vrelcih, kjer temperatura vode doseže 78 °C ali več. Število bakterij na planetu je ogromno; 1 g rodovitne zemlje vsebuje približno 2,5 milijarde bakterijskih celic.

Oblika bakterijskih celic je izjemno raznolika (slika 39). Obstajajo paličaste - bacili, sferično – koki, spirala – spirila v obliki vejice - vibrioti.

riž. 39. Nekateri predstavniki sodobne bakterije: A – streptokok (v procesu delitve); B – vibrio cholerae; B – paličasta bakterija klostridija; G – paličasta mikobakterija, ki povzroča tuberkulozo

riž. 40. Nastanek trosov pri bakterijah

Veliko prokariotov je sposobnih sporulacije (slika 40). Polemika Praviloma se pojavijo v neugodnih pogojih in predstavljajo celice z močno zmanjšano stopnjo metabolizma. Trosi so pokriti z zaščitno lupino, živijo več sto in celo tisoč let in lahko prenesejo temperaturna nihanja od -243 do 140 °C. Pri napredovanju ugodni pogoji spore »kalijo« in povzročijo nastanek nove bakterijske celice.

Tako je sporulacija pri prokariontih faza življenski krog, ki zagotavlja izkušnjo neugodne razmere okolju. Poleg tega se lahko mikroorganizmi v stanju spore zlahka širijo z vetrom in drugimi sredstvi.

Polemika patogene bakterije, ki več let leži v mirovanju v zemlji, izpostavljen različnim zemeljska dela v vodna telesa, lahko povzroči izbruhe nalezljive bolezni. Na primer trosne palice antraks ostanejo sposobni preživeti več kot 30 let.

Mikrobiološki znanstveniki so vzgojili kolonije mikroorganizmov iz spor, najdenih v vzorcu ledu, ki je bil star več kot 10 tisoč let.

Zgradba prokariontske celice. Oglejmo si temeljno zgradbo bakterijske celice (slika 41).

Celica je obkrožena membrana normalne strukture, zunaj katere je celične stene. V osrednjem delu citoplazme je ena krožna molekula DNK, ki ni ločena z membrano od preostale citoplazme. Območje celice, ki vsebuje genetski material, se imenuje nukleoid(iz lat. jedro– jedro in grč. eidos- ogled). Poleg glavnega krožnega »kromosoma« bakterije običajno vsebujejo več majhnih molekul DNA v obliki majhnih, ohlapno razporejenih obročev, t.i. plazmidi sodeluje pri izmenjavi genskega materiala med bakterijami.

IN bakterijske celice ni membranskih organelov, značilnih za evkarionte (endoplazemski retikulum, Golgijev aparat, mitohondriji, plastidi, lizosomi). Funkcije teh organelov opravljajo invaginacije celične membrane.

riž. 41. Zgradba prokariontske celice

Obvezni organeli, ki zagotavljajo sintezo beljakovin v bakterijskih celicah, so ribosomi.

Na vrhu celične steneštevilne bakterije izločajo sluz, ki tvori nekakšno kapsula, ki dodatno ščiti bakterijo pred zunanjimi vplivi.

Bakterije se množijo preprosta delitev v dvoje. Po reduplikaciji krožne DNA se celica podaljša in v njej nastane prečni septum. Nato se hčerinske celice razpršijo ali ostanejo povezane v skupine.

Če primerjamo prokariontske in evkariontske celice, lahko opazimo, da je struktura organelov z dvojno membrano - mitohondrijev in plastidov, ki imajo svojo krožno DNK in ribosome, ki sintetizirajo RNK in beljakovine - podobna strukturi bakterijske celice. Ta podobnost je služila kot osnova za hipotezo o simbiotskem izvoru evkariontov. Pred nekaj milijardami let so starodavni prokariontski organizmi prodrli drug v drugega, kar je povzročilo vzajemno koristno zavezništvo (§ 15, učbenik za 11. razred).

Med prokariontske organizme spadajo tudi cianobakterije, ki jih pogosto imenujemo modrozelene alge. Ti starodavni organizmi, ki so nastali pred približno 3 milijardami let, so razširjeni po vsem svetu. Znanih je približno 2 tisoč vrst cianobakterij. Večina jih je sposobna sintetizirati vse potrebne snovi z uporabo svetlobne energije.

Tabela 3. Primerjalne značilnosti prokariontske in evkariontske celice

Preglejte vprašanja in naloge

1. Kakšen je pomen in ekološka vloga prokariotov v biocenozah?

2. Kako patogeni mikroorganizmi vplivajo na stanje makroorganizma (gostitelja)?

3. Opišite zgradbo bakterijske celice. Zakaj mislite, da pri bakterijah DNK ne tvori kompleksa z beljakovinami?

4. Kako se bakterije razmnožujejo?

5. Kaj je bistvo procesa sporulacije pri bakterijah? Primerjajte spore rastlin in gliv. Kakšne so njihove podobnosti in temeljne razlike?

pomisli! Naredi!

1. Predstavljajte si, kaj bi se zgodilo, če bi vse bakterije na Zemlji izginile.

2. Kako dolgo ljudje že uporabljajo mikroorganizme?

3. Kaj je bistvo postopkov pasterizacije in sterilizacije kot ukrepa za boj proti bakterijam?

4. Kaj so antibiotiki? Za kakšen namen se uporabljajo?

5. Z uporabo znanja, pridobljenega pri preučevanju predmeta "Človek in njegovo zdravje", nam povejte o značilnostih bakterijske okužbe, poti okužbe, preventivni ukrepi in metode njihovega zdravljenja.

6. Organizirati in izvajati raziskave mikroorganizmov v naravnih izdelkih ( kislo zelje, mlečni izdelki, čajna goba, kvašeno testo).

Delo z računalnikom

Govoriti z elektronska prijava. Preučite snov in dokončajte naloge.

Izvedi več

Da bi dokazal, da določen mikroorganizem povzroča določeno bolezen, je Robert Koch oblikoval tri pravila. Ta pravila so kasneje poimenovali "Kochova triada".

Mikrob mora biti vedno prisoten pri določeni bolezni, ne sme pa biti prisoten pri zdravi ljudje in za druge bolezni.

Mikrob je treba izolirati v "čisto" kulturo - posejati na hranilni medij, tako da vanj ne pridejo mikrobi druge vrste.

Če vzamemo mikrobe iz čista kultura in z njimi okuži laboratorijske živali (miši, zajce itd.), potem naj bi zbolele za isto boleznijo.

Če so izpolnjena vsa tri pravila, je preučevani mikroorganizem res povzročitelj bolezni.

Ponovi in ​​si zapomni!

Človek

Bakterijske bolezni ljudi. Med bakterijami je veliko patogenih vrst, povzročajo bolezni pri ljudeh. Nemškemu zdravniku in raziskovalcu Robertu Kochu je prvič uspelo dokazati patogeno vlogo bakterij. Odkril je bakterije, ki povzročajo številne bolezni. Leta 1882 je Koch izoliral in opisal povzročitelja tuberkuloza, ki je kasneje postala znana kot Kochova palica.

Eden najhitreje tekočih bakterijske bolezni je kuga. Od prvih znakov bolezni do smrti lahko mine le nekaj ur. Zelo nevarno plinska gangrena in tetanus. Njihovi povzročitelji so bakterije, ki živijo v tleh. Okužba se pojavi, ko pride v zemljo globoke rane. Površinske rane in opekline so pogosto okužene s stafilokoki in streptokoki, ki povzročajo gnojno vnetje.

Lahko se okužite po zraku vneto grlo, oslovski kašelj, davica, tuberkuloza. Drugi patogeni mikrobi lahko vstopijo v telo skozi surovo vodo, neoprana zelenjava in sadje, umazana posoda in roke. Bolezni, kot so kolera, tifus, dizenterija, spremljajo črevesna disfunkcija, bolečine v trebuhu in zvišana telesna temperatura.

Živali

Bakterijske bolezni živali. Pri živalih bakterije povzročajo bolezni kot npr smrkavost, bruceloza, antraks in mnogi drugi. S temi boleznimi se lahko okužimo tudi ljudje, zato na primer na območjih, kjer živina trpi zaradi bruceloze, ne smete piti surovo mleko. Spore antraksa zlahka prenašajo suhost in mraz, zato tudi po 100 letih pokopi živali, ki so umrle zaradi te bolezni, predstavljajo nevarnost.

Rastline

Bakterijske bolezni rastlin. Približno 10–15 % pridelka vseh gojenih rastlin trenutno izgubijo zaradi bakterijskih bolezni (bakterioza). Obstajajo bakterije, ki napadajo številne vrste rastlin. Na primer, koreninski rak se razvije v grozdju in drugih sadno drevje zelje, krompir, čebula in paradižnik trpijo zaradi mokre gnilobe. Specializirane bakterije okužijo rastline samo ene vrste ali rodu in povzročajo bolezni, kot so bakterioza kumar, pegavost fižola, obročkasta gniloba in črna noga krompirja ter druge.

Za boj proti bakteriozi se semena, sadike, potaknjenci in tla v rastlinjakih razkužijo; rastline zdravimo s posebnimi pripravki ali antibiotiki; obolele rastline uničimo, obolele poganjke pa obrežemo. Za boj proti bakteriozi pomembno ima razvoj sort, odpornih na okužbe.

Iz knjige Energija in življenje avtor Pečurkin Nikolaj Saveljevič

5.1. Glavna celica življenja je celica. Opredelitev življenja s stališča funkcionalnega pristopa (metabolizem, razmnoževanje, naselitev v prostoru) lahko podamo v naslednji obliki [Pechurkin, 1982]: to. odprt sistem, ki se razvija na podlagi matrične avtokatalize pod vplivom

avtor Skulačev Vladimir Petrovič

Kako celica sprejema in uporablja energijo Če želite živeti, morate delati. Ta vsakdanja resnica je povsem uporabna za vsa živa bitja. Vsi organizmi: od enocelični mikrobi višjim živalim in ljudem – neprekinjeno izvajati Različne vrste delo. To so torej gibanja

Iz knjige Zgodbe o bioenergiji avtor Skulačev Vladimir Petrovič

Zakaj celica zamenja natrij za kalij? Leta 1975 sem izrazil idejo o dveh oblikah konvertibilne energije. Dve leti kasneje je to stališče podprl Mitchell. Medtem so v skupini A. Glagolev začeli s poskusi preizkušati eno od napovedi tega novega

Iz knjige Popotovanje v deželo mikrobov avtor Betina Vladimir

Bakterijska celica v številkah Zahvaljujoč biofiziki, eni od vej znanosti, ki smo jo spoznali že na začetku tega poglavja, smo prišli do zelo zanimivih podatkov. Vzemimo za primer sferično bakterijsko celico s premerom 0,5 mikrona. Površina takšne celice

Iz knjige Beg pred samoto avtor Panov Evgenij Nikolajevič

Celica je osnovni delec življenja. Te kratke opombe o načinih, kako se energija proizvaja v celicah večcelični organizem in v bakterijskih celicah so zelo pomembne razlike v najpomembnejši vidiki njihove življenjske aktivnosti. Ta dva razreda celic sta si različna in

Iz knjige Behavior: An Evolutionary Approach avtor Kurčanov Nikolaj Anatolievič

7.1. Celica je strukturna in funkcionalna enota življenja, ki je značilna za vse žive organizme. Če se ne dotaknemo vprašanja uporabnosti pojma "živeti" za viruse (še posebej, ker bi moral biti odgovor morda negativen), potem je treba celico priznati

Iz knjige Biologija [ Celoten vodnik za pripravo na enotni državni izpit] avtor Lerner Georgij Isaakovič

Iz knjige Vzreja v vzreja službenih psov avtor Mazover Aleksander Pavlovič

SKRINJE Oblika prsnega koša se razlikuje glede na ustavni tip psa, njegovo stopnjo razvoja in starost. Rebra, ki vsebuje dihalne organe, srce in najpomembneje krvne žile, mora biti voluminozna. Volumen prsnega koša je določen z dolžino,

Iz knjige Lestev življenja [Deset največjih izumov evolucije] avtorja Lane Nick

Poglavje 4. Kompleksna celica Botanik je tisti, ki zna dati enaka imena istim rastlinam in različna imena drugačen in tako, da ga razume vsak,« je zapisal veliki švedski taksonom Carl Linnaeus (tudi sam botanik). Ta definicija je morda presenetljiva.

Iz knjige Skrivnosti biologije avtor Fresco Klas

Past v kletki Potrebujete: past v kletki, vabo (žita, sir, kruh, klobasa), desko ali ploščico Trajanje poskusa: 1–2 dni Čas: pozna jesen - zgodnja pomlad. Vaša dejanja: Kupite kletko za past katere koli vrste ali jo naredite sami. Če želite to narediti, vzemite

Iz knjige Naravne tehnologije biološki sistemi avtor Ugolev Aleksander Mihajlovič

5.2. Črevesna celica Diagram črevesne celice je prikazan na sl. 26. Znano je, da je število črevesnih celic 1010, somatske celice odraslega človeka pa 10 15. Torej ena črevesna celica zagotavlja prehrano približno 100.000 drugim celicam. Takšna

avtor

Poglavje 2. Celica TEME Zgodovina preučevanja celic. Celična teorija Kemična sestava celice Zgradba evkariontske in prokariontske celice Implementacija dednih informacij v celici Virusi Neverjeten in skrivnosten svet obdaja nas, prebivalce planeta,

Iz knjige Biologija. Splošna biologija. 10. razred. Osnovna raven avtor Sivoglazov Vladislav Ivanovič

10. Evkariontska celica. citoplazma. Katere so glavne določbe celične teorije? Katere vrste celic se razlikujejo glede na lokacijo genetskega materiala? Katere funkcije opravljajo že v § 4