ЭУКАРИОТЫ
Содержание:
- Описание
- Эукариот и прокариот отличаются также по ряду других признаков
- Органеллы прокариот и эукариот
- Литература
- Классификация эукариот
- Эубактерии аэробные бактерии
- Особенности и эколого-биологическая роль грибов
- Классификация прокариот и их общий предок Лука
- Протохлорофиты дохлорофильные дробянки
- Общая характеристика прокариот
- Клетка элементарная, генетическая и структурно-функциональная биологическая единица. Прокариотические и эукариотические клетки.
- Риккетсии бактерии с кольцевой хромосомой
- Археобактерии археи — анаэробные бактерии
- Микоплазмы микроорганизмы без клеточной стенки
- Грибобактерии актиномицеты, стрептомицеты, микобактерии
Описание
Животные, растения, грибы, а также группы организмов под общим названием протисты — все являются эукариотическими организмами. Они могут быть одноклеточными и многоклеточными, но все имеют общий план строения клеток. Считается, что все эти столь несхожие организмы имеют общее происхождение, поэтому группа ядерных рассматривается как монофилетический таксон наивысшего ранга. Согласно наиболее распространённым гипотезам, эукариоты появились 1,6—2,1 млрд лет назад. Важную роль в эволюции эукариот сыграл симбиогенез — симбиоз между эукариотической клеткой, видимо, уже имевшей ядро и способной к фагоцитозу, и поглощёнными этой клеткой бактериями — предшественниками митохондрий и пластид.
Эукариот и прокариот отличаются также по ряду других признаков
Признак |
Прокариот |
Эукариот |
Размер |
Диаметр 0.5-5 мкм. |
Диаметр до 40 мкм. Объем в 1000-10000 раз больше, чем у прокариот. |
Формы |
Одноклеточные, нитчатые. |
Одноклеточные, нитчатые, истинно многоклеточные. |
Органеллы |
Мало. Ни одна не имеет двойной мембраны. |
Много. Имеются огражденные как двойной, так и одиночной мембраной. |
Ядро |
Нет |
Есть |
Ядерная оболочка |
Нет |
Есть |
ДНК |
Замкнута в кольцо (условно называется бактериальная хромосома). |
Ядерная ДНК представляет собой линейную структуру и находиться в хромосомах. |
Хромосомы |
Нет |
Есть |
Митоз |
Нет |
Есть |
Мейоз |
Нет |
Есть |
Гаметы |
Нет |
Есть |
Митохондрии |
Нет |
Есть |
Пластиды у автотрофов |
Нет |
Есть |
Способ поглощения пищи |
Адсорбция через клеточную мембрану |
Фагоцитоз и пиноцитоз |
Пищеварительные вакуоли |
Нет |
Есть |
Жгутики |
Есть |
Есть |
Прокариоты (лат. Procaryota, от греч. προ «перед» и κάρυον «ядро»), или доядерные — одноклеточные живые организмы, не обладающие (в отличие от эукариот) оформленным клеточным ядром. Прокариоты разделяют на два таксона в ранге домена (надцарства): Бактерии (Bacteria) и Археи (Archaea)
Прокариоты:
-Наличие жгутиков, плазмид и газовых вакуолей
-Структуры, в которых происходит фотосинтез — хлоропласты
-Формы размножения — бесполый способ, имеется псевдосексуальный процесс, в результате которого происходит лишь обмен генетической информацией, без увеличения числа клеток.
-Для клеток прокариот характерно отсутствие ядерной оболочки, ДНК упакована без участия гистонов. Тип питания — осмотрофный.
-Генетический материал прокариот представлен одной молекулой ДНК, замкнутой в кольцо, имеется только один репликон. В клетках отсутствуют органоиды, имеющие мембранное строение.
-способны к азотфиксации.
Имеют: капсулу (предохраняет бактерии от повреждений, высыхания, она препятствует фагоцитозу бактерий); клеточную стенку, плазмолемму, цитоплазму, рибосомы, пили (поверхностные структуры, присутствующие у многих бактериальных клеток и представляющие собой прямые белковые цилиндры длиной 1—1,5 мкм и диаметром 7—10 нм); жгутики, нуклеотид (подобный ядру); плазмиды ( дополнительные факторы наследственности, расположенные в клетках вне хромосом и представляющие собой кольцевые (замкнутые) или линейные молекулы ДНК.)
Органеллы прокариот и эукариот
Несмотря на тот факт, что все организмы имеют схожую структуру, биохимическую и физиологическую организацию, всех их следует делить на две группы, эукариоты и прокариоты. Основным различием между этими двумя большими группами бактерий является то, что эукариоты имеют сформированное ядро, и они несут в себе клетки ДНК, которые наделены генетической информацией. Деление этих бактерий происходит посредством специального и довольно сложного процесса под названием митозом. У прокариот вместо ядра есть нуклеоиды, это ядроподобные структуры. Прокариоты также несут в себе наследственную информацию, которая представлена в виде длинной молекулы ДНК.
Рассмотрим подробнее органеллы эукариот.
Органеллы – это структуры, которые находятся внутри клетки, имеют определенное строение и выполняют каждая свою функцию.
Рибосомы. В эукариотах рибосомы выполняют синтез белковых молекул, пользуясь при этом молекулами РНК, которые несут в себе определенную информацию. Это самые мелкие органеллы. Они функционируют как в одних клетках, так и в других. Наследственный материал содержится в ядрах, в виде молекулы ДНК. Во всех эукариотических клетках есть ядро. В ядрах также происходит синтез рибосом.
Микротрубочки. Клеточный скелет эукариот образуется с помощью микротрубочек, которые образуют сложную сеть. Эти же микротрубочки позволяют эукариотам передвигаться и менять формы.
Лизосомы. Это разрушающие вещества, которые содержат в своем составе ферменты, мешающие жизнедеятельности клетки.
Хлоропласты. Благодаря этим органеллам осуществляется фотосинтез. Хлоропласты находятся в клетках растений.
Сложные белковые молекулы, которые встроены в клеточную мембрану. Эти молекулы регулируют проницаемость мембраны и осуществляют процессы обмена клетки и окружающей ее среды.
Органеллы прокариот имеют ряд существенных отличий от органелл эукариот, так что, неодинаковое строение ядра – это далеко не единственное их отличие. У прокариот отсутствуют мембраны, структурно оформленные органеллы, митохондрии и хлоропласты, лизосомы и комплекс Гольджи. Также прокариоты отличаются от эукариотов по ряду функциональных признаков. У прокариот нет направленного движения цитоплазмы, отсутствует внутриклеточное пищеварение, явление пиноцитоза и фагоцитоза. Рибосомы у прокариот меньше по размерам, но по количеству их гораздо больше. Если объединять эти клетки в системы, то получится, что эукариоты объединяют классы животных, растений и грибов, а прокариоты включают в себя сине-зеленые водоросли и бактерии.
Литература
- Галицкий В. А. Возникновение эукариотических клеток и происхождение апоптоза // Цитология. 2005. Т. 47. Вып. 2. С. 103—120.
- Малахов В. В. Основные этапы эволюции эукариотных организмов. — 2003[уточнить]
- Марков А. В. Проблема происхождения эукариот // Палеонтологический журнал. 2005. № 2. С. 3—12.
- Мирабдуллаев И. М. Проблема происхождения эукариот // Успехи совр. биол. 1989. Т. 107. С. 341—356.
- Розанов А. Ю., Федонкин М. А. Проблема первичного биотопа эвкариот. — 1994[уточнить]
- Сергеев В. Н., Нолл Э.X., Заварзин Г. А. Первые три миллиарда лет жизни: от прокариот к эвкариотам // Природа. 1996. № 6. С. 54-67.
- Сергеев В. Н., Сень-Джо Ли. Первые находки остатков несомненных эукариот и преципитатов в стратотипе среднего рифея, Южный Урал // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2006. Т. 14. № 1. С. 3-21.
- Федонкин М. А. Сужение геохимического базиса жизни и эвкариотизация биосферы: причинная связь. — 2003[уточнить]
- Шестаков С. В. О ранних этапах биологической эволюции с позиции геномики. — 2003[уточнить]
Литературу на иностранных языках см. в языковых разделах этой статьи в википедии.
Классификация эукариот
Поскольку систематика эукариотических микроорганизмов лежит в основе систематики многоклеточных,
будем в этом разделе рассматривать теории и экспериментальные данные по генетической группировке живого мира.
Оксфордская классификация эукариот
Профессор эволюционной биологии Оксфордского университета Thomas Cavalier Smith предлагает следующую классификацию протистов:
Простейшие | ------------------- | | Эубактерии Neomura | ------------------------------- | | Археи Эукариоты | ------------------------------------------------------ | | Uniconta Biconta | | -------------- --------------------------------- | | | | | Амёбы Opisthokonta Cabozoa Apusozoa | | | | ----------------- ------------------- ------------------- | | | | | | Грибы | Excavata Rhizaria Растения Chromalveolata ---------------- | | | | ----------------- ----------------- Животные Choanozoa | | | | Cercozoa Retaria Хромисты Alveolata
Новейшая генетическая классификация эукариот
По новейшим данным шведско-норвежских генетиков, эукариоты делятся не на 5, а на 4 царства
(похоже на оксфордскую классификацию):
- Растения (с зелеными и красными водорослями)
-
Опистоконты (Opisthokonts), или заднежгутиковые — амёбы, грибы
и животные с человеком. - «Ройщики» (Excavates) — свободно живущие организмы и паразиты
- SAR (Stramenophiles, Alveolates, and Rhizaria)
Эволюционное дерево опистоконт (заднежгутиковых)
На рисунке ниже показана классификация опистоконт в виде эволюционного дерева (2009 г.).
Opisthokonta (заднежгутиковые) — общее название эволюционной ветви, к которой относятся
животные, воротничковые жгутиконосцы, мезомицетозои и грибы,
которые иногда объединяют в парафилетический тип Choanozoa.
Одной общей чертой всех Opisthokonta является то, что жгутиконосные клетки, такие как сперматозоиды большинства животных
и споры хитридиомицет, передвигаются при помощи одного заднего жгутика. Это дало группе своё название.
В отличие от них, другие эукариоты перемещаются при помощи одного или нескольких передних жгутиков.
Считается, что многоклеточные животные произошли из колоний воротничковых жгутиконосцев (хоанофлагеллятов),
но к ним близки и многоядерные мезомицетозои.
![]() |
Непосредственный предок многоклеточных животных пока не известен.
По каким-то признакам, он мог быть ближе к мезомицетозоям (Mesomycetozoea), чем к воротничковым жгутиконосцам (Choanoflagellata).
Последние хоть и близки к животным (Metazoa), но далеко не во всем на них похожи,
они явно успели пройти собственную длинную эволюцию.
нет сомнений в том, что группа (Metazoa + Choanoflagellata + Mesomycetozoea) в целом является тесной и единой.
Она характеризуется, например, несколькими общими уникальными генами.
В современных работах эту группу называют Holozoa («все животные»).
Ресурсы с классификациями и супергруппах эукариот
Из 5000 исследованных генов ученые выделили 123 общих для всех известных групп организмов, которые были затем подробно изучены.
Все небактериальные (высшие эукариотические) формы жизни на Земле можно теперь разделить на 4 основные группы вместо 5.
Науке, скорее всего, до сих пор не известны все дожившие до наших дней супергруппы эукариот.
Найти новую «рано ответвившуюся» линию, радикально отличающуюся от всех известных, можно даже в таких доступных
и, казалось бы, хорошо изученных системах, как микробные сообщества, ассоциированные с тропическими кораллами.
Поиск и изучение подобных организмов сможет пролить новый свет на такие запутанные вопросы, как ранняя эволюция эукариот в целом и их митохондрий в частности.
Например, изучение анкорацисты показало, что нельзя судить о порядке ветвления древнейшей (базальной) части эволюционного дерева эукариот
по таким «многообещающим», как считалось, признакам, как наличие той или иной системы созревания цитохрома C и размер митохондриального генома.
Главная >
Естествознание >
Биология
Микробиология :
Прокариоты |
Возникновение и виды эукариот
Протисты-эукариоты
Цитология
На правах рекламы (см.
условия):
Алфавитный перечень страниц: |
|
Ключевые слова для поиска сведений об эукариотах — их эволюции и дивергенции: На русском языке: эукариоты, ядерноклеточные микробы, настоящие клетки, организмы с ядросодержащими клетками, ядерные клеточные существа; На английском языке: Eukariota, Eukaryota, Eucariota, Eucaryota. |
«Сайт Игоря Гаршина», 2002, 2005.
Пишите письма
().
Страница обновлена 02.08.2018
Эубактерии аэробные бактерии
Эубактерии (лат. Eubacterium) — род грамположительных строго анаэробных бактерий.
Эубактерии (Царство Eubacteria, собственно бактерии, греч. eu — хорошо и bacterion — палочка) — истинные бактерии, Часть эубактерий обладает подвижностью, часть — неподвижны; Часть эубактерий способна формировать эндогенно (внутри клеток) термоустойчивые споры, Размножаются эубактерии делением, некоторые нитчатые бактерии образуют специальные репродуктивные клетки — гонидии.
Клетки эубактерий очень малы и вместе с тем сильно различаются по размерам: от карликовых форм (диаметром около 0,125 мкм) Большинство палочковидных бактерий по длине не превышают 5 мкм, по толщине 1 мкм.
Существующие сейчас классификации эубактерий довольно сложны и основаны на разных критериях: |
Порядок эубактерии (EUBACTERIALES).
Главная >
Естествознание >
Биология
Микробиология :
Прокариоты |
Возникновение и виды эукариот
Протисты-эукариоты
Цитология
На правах рекламы (см.
условия):
Алфавитный перечень страниц: |
|
Ключевые слова для поиска сведений о доядерных формах жизни (организмах-прокариотах): На русском языке: прокариоты, доядерные формы жизни, безъядерные микроорганизмы, На английском языке: prokariota, procaryota. |
«Сайт Игоря Гаршина», 2002, 2005.
Пишите письма
().
Страница обновлена 21.06.2019
Особенности и эколого-биологическая роль грибов
В современной систематике грибы выделены в отдельное царство эукариотических организмов — Грибы, так как их биологические особенности сочетают в себе признаки и животных, и растений. Рассмотрим некоторые наиболее важные признаки грибов.
1. Грибы, как и животные, являются гетеротрофами, но они могут быть паразитами (например, головневые грибы), сапрофитами и детритофагами; в отличие от животных хищничество для грибов не характерно (оно отсутствует).
2. Грибы являются как одноклеточными, так и многоклеточными; их тело представляет собой грибницу (или мицелий), состоящую из переплетения тончайших нитей — гиф. Различают низшие и высшие грибы. Низшие грибы, как правило, одноклеточны (клетки у них многоядерны); к ним относят мукор, фитофторы и др. Высшие грибы многоклеточны, их клетки одно- или многоядерны; к ним относят шляпочные и другие грибы. Грибы тесно соединены с субстратом и не способны к активному перемещению в пространстве (как растения) и растут в течение всей жизни.
3. Для грибов характерно вегетативное, половое и бесполое размножение, при этом у многих видов наблюдается четкое чередование полового и бесполого поколений (как у растений).
4. Из углеводов грибы запасают гликоген (подобно животным), хотя есть грибы, у которых запасным углеводом является крахмал.
5. Клетки грибов имеют очень прочные оболочки (как у растений), но у многих грибов прочность клеточных оболочек связана с содержанием в этих оболочках хитина (как у животных).
Все перечисленное выше делает необходимым выделение царства грибов, как отдельного царства организмов. Изучением грибов занимается наука микология, но традиционно в школьном курсе грибы изучаются совместно с ботаникой (наукой о растениях), так как по большинству явных признаков грибы располагаются ближе к растениям, чем к животным.
Велика биолого-экологическая роль грибов. Паразитические грибы являются фактором эволюции, так как способствуют выживанию более приспособленных, «сильных» особей того или иного вида. Грибы-сапрофиты и детритофаги способствуют переходу органических соединений в неорганические, что приводит к нормальному ходу круговорота веществ в природе.
Значительна роль грибов в жизнедеятельности человека. Грибы-паразиты вызывают различные трудноизлечимые заболевания. Многие грибы используют в биотехнологии (например, гриб пенициллум является основой в технологии получения пенициллина, важнейшего антибиотика, применяемого при лечении многих заболеваний). Грибы применяют в кондитерской и хлебопекарной промышленности (дрожжевые грибки) в пивоваренной промышленности, при производстве алкогольных напитков. Многие грибы съедобны и употребляются в пищу
Важно помнить о существовании ядовитых грибов и уметь отличать их от съедобных. Ядовитые грибы можно использовать для изготовления лекарственных препаратов
Эти грибы применяют для создания галлюцинаций при камлании (шаманы в религиозных обрядах северных народов России, Аляски и др.).
Классификация прокариот и их общий предок Лука
Считается, что в очень далёком прошлом все три домена жизни – бактерии, археи и эукариоты
[а микоплазмы и риккетсии разве не домены?] – сходились в одной точке,
которая называется последним универсальным общим предком, или LUCA (Лука) – last universal common ancestor.
Лука жил на Земле примерно 3,5–3,8 млрд лет назад, и в нём уже были запечатлены все основные черты земной жизни:
его наследственная информация в виде генетического кода хранилась в ДНК,
белки состояли из; 20 аминокислот, энергия запасалась в виде АТФ и т. д.
Классификацию прокариот традиционно проводят по последовательностям гена 16S рРНК.
Из проб, взятых в разных местах (например, из почвы, горячих источников или донных морских отложений)
выделяют все имеющиеся там версии гена 16S рРНК и строят по ним эволюционные деревья.
На деревьях часто обнаруживаются ветви, не соответствующие ни одной из известных групп прокариот.
![]() |
|
![]() |
Что интересно, клеточная мембрана у археобактерий и эубактерий возникла независимо.
Последний общий предок жил на водороде.
Протохлорофиты дохлорофильные дробянки
Прохлорофи́ты (лат. Prochlorales — «дохлорофильные дробянки») — порядок прокариот,
обычно относимый к царству бактерий, отличительной особенностью представителей которого
является способность к оксигенному фотосинтезу, сходному с таковым у цианобактерий
при отличном от цианобактерий составе фотосинтезирующих пигментов.
Возможно, вместе с цианобактериями участвовали в строительстве строматолитов.
В силу своей редкости прохлорофиты не имеют какого-либо существенного практического значения,
однако представляют немалый научный интерес как возможные «предки» хлоропластов эукариот.
Предполагается, что симбиоз каких-то других прокариот с прохлорофитами дал начало
зеленым водорослям — предкам
многоклеточных растений.
Общая характеристика прокариот
Прокариоты — это организмы, которые не имеют четко дифференцированного ядра, а содержат его аналог — нуклеоид.
Впервые эти микроскопические организмы увидел под микроскопом А. ван Левенгук в 1675 году
Но только в XIX века им стали уделять должное внимание. Возникла отдельная отрасль знаний — микробиология
Ее основателем считают Луи Пастера. Много сделали для развития микробиологии ученые Р. Кох, 1.1. Мечников, Ф. М. Гамалия, Д. К. Заболотный, М. Бейеринк и С. М. Виноградский и др.
Прокариот принято делить на два царства: эубактериям и Археи. Эубактериям — группа организмов, с которой в школьной биологии знакомятся на примере бактерий и цианобактерий. Археи — это древнейшие из прокариотических организмов, которые имеют ряд отличий от эубактерий. Важный шаг вперед в изучении прокариот был сделан К. Вёзе, который установил, что археи — отдельная от бактерий линия эволюционного развития прокариот.
Прокариотические организмы — это микроскопические, в подавляющем большинстве одноклеточные и колониальные существа. Для прокариот характерно и образования многоклеточных структур. Они часто прикрепляются к поверхностям и формируют биопленки, которые еще называют микробными пленками. Эти пленки могут иметь от нескольких микрометров до половины миллиметра в толщину и часто содержат много прокариотических видов. Еще одним примером простейшей многоклеточной организации является образование миксобактерии при недостатке пищи плодовых тел, содержащих около 100 тыс. Бактериальных клеток. Многоклеточные структуры существуют и в некоторых представителей цианобактерий и актинобактерий. В нитчатых цианобактерий описаны структуры в клеточной стенке, обеспечивающие контакт двух соседних клеток, — микроплазмодесмы.
Клетки прокариот имеют фундаментальные отличия от эукариотических клеток. У прокариот ядерный аппарат не отграничен ядерной оболочкой от цитоплазмы. их клетки лишены большинства мембранных органелл, присущих эукариоты (хлоропластов, митохондрий, ЭПС, аппарата Гольджи, лизосом, микротилець). Генетическая информация прокариот сохраняется в виде кольцеобразной молекулы ДНК в небольшом участке цитоплазмы — нуклеоидом. ДНК прокариот, которая получила название «бактериальной хромосомы», обычно не связана с белками-гистонами и регуляция работы генов осуществляется через метаболиты.
Итак, прокариотические клетки имеют существенные отличия от эукариотических клеток, основными из которых являются наличие нуклеоида и отсутствие многих мембранных органелл.
Плодовые тела миксобактерии
Клетка элементарная, генетическая и структурно-функциональная биологическая единица. Прокариотические и эукариотические клетки.
Клетка — элементарная единица живой системы. Элементарной единицей она может быть названа потому, что в природе нет более мелких систем, которым были бы присущи все без исключения признаки (свойства) живого. Известно, что организмы бывают одноклеточными (например, бактерии, простейшие, некоторые водоросли) или многоклеточными.
Специфические функции в клетке распределены между органоидами, внутриклеточными структурами, имеющими определенную форму, такими, как клеточное ядро, митохондрии и др. У многоклеточных организмов разные клетки (например, нервные, мышечные, клетки крови у животных или клетки стебля, листьев, корня у растений) выполняют разные функции и поэтому различаются по структуре. Несмотря на многообразие форм, клетки разных типов обладают поразительным сходством в своих главных структурных особенностях.
Все организмы, имеющие клеточное строение, делятся на две группы: предъядерные (прокариоты) и ядерные (эукариоты).
Клетки прокариот, к которым относятся бактерии, в отличие от эукариот, имеют относительно простое строение. В прокариотической клетке нет организованного ядра, в ней содержится только одна хромосома, которая не отделена от остальной части клетки мембраной, а лежит непосредственно в цитоплазме. Однако в ней также записана вся наследственная информация бактериальной клетки.
Для растительной клетки характерно наличие различных пластид, крупной центральной вакуоли, которая иногда отодвигает ядро к периферии, а также расположенной снаружи плазматической мембраны клеточной стенки, состоящей из целлюлозы. В клетках высших растений в клеточном центре отсутствует центриоль, встречающаяся только у водорослей. Резервным питательным углеводом в клетках растений является крахмал.
В клетках представителей царства грибов клеточная стенка обычно состоит из хитина — вещества, из которого построен наружный скелет членистоногих животных. Имеется центральная вакуоль, отсутствуют пластиды. Только у некоторых грибов в клеточном центре встречается центриоль. Запасным углеводом в клетках грибов является гликоген.
В клетках животных отсутствует плотная клеточная стенка, нет пластид. Нет в животной клетке и центральной вакуоли. Центриоль характерна для клеточного центра животных клеток. Резервным углеводом в клетках животных также является гликоген.
Риккетсии бактерии с кольцевой хромосомой
Риккетсии (Rickettsiaceae) — семейство бактерий. Названы по имени X. Т. Риккетса (1871—1910),
в 1909 впервые описавшего возбудителя пятнистой лихорадки Скалистых гор.
В том же году сходные наблюдения были сделаны Ш. Николем и его коллегами при исследовании сыпного тифа.
В 1910 Риккетс погиб от сыпного тифа, изучением которого занимался в Мексике.
В честь заслуг ученого возбудители этих инфекций были названы «риккетсиями» и выделены в род Rickettsia.
Типичный род Rickettsia представлен полиморфными, чаще кокковидными или палочковидными , неводвижными клетками.
Грамотрицательны .
В оптимальных условиях клетки риккетсий имеют форму коротких палочек размером в среднем 0,2—0,6 ? 0,4—2,0 мкм,
почти такие же, как и наиболее крупные вирусы (около 0,3 мкм). .
Их форма и размеры могут несколько меняться в зависимости от фазы роста (логарифмическая или стационарная фазы).
При изменении условий роста они легко образуют клетки неправильной формы или нитевидные.
Нуклеоид клетки риккетсий содержит кольцевую хромосому.
Размножаются путем бинарного деления, обладают независимым от клетки-хозяина метаболизмом.
Источником энергии у внеклеточных риккетсий служит глутамат.
Возможно, что при размножении получают макроэргические соединения из клетки-хозяина.
Способны индуцировать свой фагоцитоз эукариотной клеткой.
На поверхности мембраны клеточной стенки располагается капсулоподобный слизистый покров и микрокапсула,
содержащие группоспецифичный «растворимый» антиген.
В клеточной стенке локализуются основные белки, большинство из которых являются видоспецифичными антигенами,
а также липополисахарид и пептидогликан.
В цитоплазматической мембране преобладают ненасыщенные жирные кислоты, она осмотически активна,
имеет специфическую транспортную систему АТФ-АДФ.
Археобактерии археи — анаэробные бактерии
От гипотетических протобионтов следует строго отличать археобактерии (археи).
Недавно они были признаны отдельной самостоятельной группой.
Они настолько отличаются от всех остальных живых существ, что представляют собой целый «мир»,
отдельный от других бактерий (эубактерий) и организмов с ядросодержащими клетками (эукариотов).
Они отличаются своим способом выживания в экстремальных условиях:
выдерживают под давлением нарастающую температуру до 110°С и рН-величины от 1.
Кроме того, это некультивируемые микробы, отказывающиеся расти на лабораторных средах.
Царство архей (ранее архебактерии), впервые описано в 1977 г.: липиды состоят из соединений глицерина и терпенов, мембраны монослойные липидные,
клеточная стенка построена из псевдомуреина или из гликопротеидов, или из кислых полисахаридов, ДНК-зависимая РНК-полимераза состоит из 9-11 субъединиц,
в тРНК нет риботимидина.
Археи — чрезвычайно разнообразная группа, однако значительная часть их разнообразия известна лишь
по последовательностям гена 16S рРНК, по которому строится эволюционное дерево прокариот.
Ветвь архей — это новая, неизвестная группа, степень родства которой с известными микробами можно определить
только приблизительно, так как одного-единственного гена 16S рРНК недостаточно для более строгих выводов.
С точки зрения эволюционной теории эти существа подходят в качестве кандидатов, которые
в наибольшей степени похожи на предполагаемые первые живые формы, т.к. окружающая их среда, вероятно,
наиболее близка условиям раннего периода развития «остывающей» Земли с многочисленными вулканическими процессами.
В эту картину хорошо вписывается и встречающееся у некоторых особей, рассматриваемое как «первичное»,
серное дыхание (энергия выделяется при распаде H2S на Н2, и S).
Поэтому эту группу и назвали «археобактерии» (древние бактерии).
Есть мнение, что от археобактерий произошли независимо как эубактерии, так и эукариоты
.
Геном архебактерий
Царство архебактерий представляет собой своеобразную и наименее изученную таксономическую группу прокариот.
По своей морфологии Archeabacteria похожи на эубактерии, но на молекулярном уровне они сближены с эукариотами.
Эти микроорганизмы рассматривают как прокариотические эволюционные предшественники эукариот.
Архебактерия Methanococcus jannaschii, первичная структура генома которой была определена в 1996 г., обнаружена в горячих морских глубоководных источниках.
Энергию для жизнедеятельности этот микроорганизм получает при восстановлении двуокиси углерода до метана молекулярным водородом.
Температура, близкая к температуре кипящей воды, является оптимальной для его роста, который может происходить при давлении более 200 атм.
M. jannaschii не требует для своего роста органических соединений: все необходимое для жизни он синтезирует из неорганических веществ.
Геном M. jannaschii состоит из основной кольцевой хромосомы и двух небольших внехромосомных элементов, размеры которых составляют соответственно 1700, 58 и 16 т.п.о.
Подобные размеры геномов типичны для архе- и эубактерий. GC-состав ДНК этого термофила невысок и составляет всего 31%.
Геном организован компактно: обнаружено около 1700 потенциальных кодирующих участков ДНК, по одному на каждые 1000 п.о.
Многие ДНК-локусы M. jannaschii не обнаруживают гомологии с известными последовательностями.
Функциональное значение большого числа потенциальных кодирующих последовательностей генома этого микроорганизма остается невыясненным.
M. jannaschii отличается от других прокариот и эукариот большим набором только ему свойственных генов и функций.
Анализ структуры генома M. jannaschii показал, что гены, организующие системы обработки генетической информации —
транскрипции, трансляции и репликации ДНК, в большей степени напоминают гены эукариот, чем бактерий…
Таким образом, система транскрипции архебактерий представляется как более простая версия соответствующей эукариотической системы…
Геном архебактерий.
Микоплазмы микроорганизмы без клеточной стенки
Микоплазмы являются отдельным классом микроорганизмов, отличающимся
как от вирусов, так и от бактерий.
Они не имеют клеточной стенки и ограничены плазматической мембраной.
Неподвижны . Сапрофиты или паразиты.
Это самые мелкие из существующих в природе организмов ,
способных самостоятельно жить и размножаться.
Точно так же, как вирусы, микоплазмы не могут существовать иначе, чем паразитируя
на клетках хозяина.
Микоплазмы способны расти на искусственных питательных средах, размножаются делением и почкованием.
В группу микоплазм входят два рода микроорганизмов — собственно микоплазма (Mycoplasma hominis, Mycoplasma genitalium)
и уреаплазма (Ureaplasma urealiticum).
Патогенные микоплазмы вызывают болезни человека (например, пневмонию, половые),
животных (например, поражают легкие) и растений.
Грибобактерии актиномицеты, стрептомицеты, микобактерии
Актиномицеты (Actinomicetes) или лучистые грибки, стрептомицеты,
микобактерии (Mycobacterium — от греч. mykes — гриб и бактерии) —
группа микроорганизмов, соединяющая в себе черты бактерий
и грибов — всего 700 видов.
Распространены в почве, водоемах, в воздухе и на растительных остатках;
некоторые — паразиты животных, человека (туберкулез, дифтерия и др.) и растений.
Некоторые виды образуют антибиотики, пигменты, витамины .
Для них характерно нитевидное или палочковидное и кокковидное строение и наличие боковых выростов.
Актиномицеты состоят из центрального «клубка» ветвящихся нитевидных структур (гифы),
от которого к периферии отходят тонкие филаменты.
Длинный ветвящийся мицелий актиномицетов не имеет перегородок,
чем сильно отличается от мицелия грибов.
Микобактерии, к которым относятся возбудители туберкулеза и проказы,
обладают рядом особенностей, из-за которых с ними трудно бороться.
Например, при лечении туберкулеза приходится принимать антибиотики очень долго, чтобы избежать рецидива,
хотя большинство туберкулезных палочек (Mycobacterium tuberculosis) погибает в самом начале лечения.
Дело в том, что некоторая часть популяции сохраняет жизнеспособность еще долго после гибели основной массы бактерий.
Самое интересное, что выжившие микробы могут генетически ничем не отличаться от погибших.
Иными словами, у микобактерий имеется большая ненаследственная изменчивость по устойчивости к антибиотикам.
Микобактерии фактически создают фенотипическое разнообразие при каждом делении, не меняя своего генома.