клеточная форма жизни это
Клеточные и неклеточные формы жизни: вирусы, бактериофаги, эукариоты и клеточная теория
Все живое разделено на 2 империи — клеточные и неклеточные формы жизни. Основными формами жизни на Земле являются организмы клеточного строения. Этот тип организации присущ всем видам живых существ, за исключением вирусов, которые рассматриваются как неклеточные формы жизни.
Неклеточные формы
К неклеточным организмам относятся вирусы и бактериофаги. Остальные живые существа являются клеточными формами жизни.
Неклеточные формы жизни являются переходной группой между неживой и живой природой. Их жизнедеятельность зависит от эукариотических организмов, они могут делиться только проникнув в живую клетку. Вне клетки неклеточные формы не проявляют признаков жизни.
В отличие от клеточных форм, неклеточные виды имеют только один вид нуклеиновых кислот — РНК или ДНК. Они не способны к самостоятельному синтезу белков из-за отсутствия рибосом. Также в неклеточных организмах отсутствует рост и не происходят обменные процессы.
Общая характеристика вирусов
Вирусы настолько малы, что лишь в несколько раз превышают размеры крупных молекул белков. Величина частиц разных вирусов находится в пределах 10-275нм. Они видны только под электронным микроскопом и проходят через поры специальных фильтров, задерживающих все бактерии и клетки многоклеточных организмов.
Впервые их открыл в 1892 г. русский физиолог растений и микробиолог Д. И. Ивановский при изучении болезни табака.
Вирусы являются возбудителями многих болезней растений и животных. Вирусными болезнями человека являются корь, грипп, гепатит (болезнь Боткина), полиомиелит (детский паралич), бешенство, желтая лихорадка и др.
Строение и размножение вирусов
Под электронным микроскопом разные виды вирусов имеют вид палочек и шариков. Отдельная вирусная частица состоит из молекулы нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), свернутой в клубок, и молекул белка, которые располагаются вокруг нее в виде своеобразной оболочки.
Вирусы не могут самостоятельно синтезировать нуклеиновые кислоты и белки, из которых они состоят.
Процесс размножения вирусов
Размножение вирусов возможно только при использовании ферментативных систем клеток. Проникнув в клетку хозяина, вирусы изменяют и перестраивают ее обмен веществ, в результате чего сама клетка начинает синтезировать молекулы новых вирусных частиц. Вне клетки вирусы могут переходить в кристаллическое состояние, что способствует их сохранению.
Вирусы специфичны — определенный вид вируса поражает не только конкретный вид животного или растения, но и определенные клетки своего хозяина. Так, вирус полиомиелита поражает только нервные клетки человека, а вирус табачной мозаики — только клетки листьев табака.
Бактериофаги
Бактериофаги (или фаги) являются своеобразными вирусами бактерий. Они были открыты в 1917 г. французским ученым Ф. д’Эрелем. Под электронным микроскопом они имеют форму запятой или теннисной ракетки размером около 5нм. Когда частица фага прикрепляется своим тонким отростком к бактериальной клетке, ДНК фага проникает в клетку и вызывает синтез новых молекул ДНК и белка бактериофага. Через 30-60мин бактериальная клетка разрушается и из нее выходят сотни новых частиц фага, готовых к заражению других бактериальных клеток.
Раньше считали, что бактериофаги могут быть использованы для борьбы с болезнетворными бактериями. Однако оказалось, что фаги, быстро разрушающие бактерии в пробирке, неэффективны в живом организме. Поэтому в настоящее время они применяются в основном для диагностики болезней.
Клеточные формы
Клеточные организмы делятся на два надцарства: прокариоты и эукариоты. Структурной единицей клеточных форм жизни является клетка.
Прокариоты имеют простейшее строение: отсутствует ядро и мембранные органоиды, деление идет путем амитоза, без участия веретена деления. К прокариотам относятся бактерии и цианобактерии.
Эукариоты — это клеточные формы, имеющие оформленное ядро, которое состоит из двойной ядерной мембраны, ядерного матрикса, хроматина, ядрышек. Также в клетке находятся мембранные (митохондрии, пластинчатый комплекс, вакуоли, эндоплазматический ретикулум) и немембранные (рибосомы, клеточный центр) органеллы. ДНК у представителей клеточных форм находится в ядре клетки, в составе хромосом, а также в клеточных органоидах, таких как митохондрии и пластиды. Эукариоты объединяют растительный, животный мир и Царство грибов.
Сходство между клеточными и не клеточными видами заключается в наличии специфического генома, способности эволюционировать и давать потомство.
Клеточная теория
Открытие и изучение клетки стало возможным благодаря изобретению микроскопа и усовершенствованию методов микроскопических исследований. Первое описание клетки было сделано в 1665 г. англичанином Р. Гуком. Позже стало ясно, что он открыл не клетки (в современном понимании этого термина), а только наружные оболочки растительных клеток.
История открытия
Прогресс в изучении клетки связан с развитием микроскопирования в XIX в. К этому времени изменились представления о строении клеток: главным в организации клетки стала считаться не клеточная стенка, а собственно ее содержимое, протоплазма. В протоплазме был открыт постоянный компонент клетки — ядро. Накопленные многочисленные наблюдения о тончайшем строении и развитии тканей и клеток позволили подойти к обобщениям, которые были сделаны впервые в 1839 г. немецким биологом Т. Шванном в виде сформулированной им клеточной теории. Он показал, что клетки растений и животных принципиально сходны между собой. Дальнейшее развитие и обобщение эти представления получили в работах немецкого патолога Р. Вирхова.
Значение в науке
Создание клеточной теории стало важнейшим событием в биологии, одним из решающих доказательств единства всей живой природы. Клеточная теория оказала значительное влияние на развитие эмбриологии, гистологии и физиологии. Она дала основу для материалистического понимания жизни, для объяснения эволюционной взаимосвязи организмов, для понимания индивидуального развития.
«Главный факт, революционизировавший всю физиологию и впервые сделавший возможной сравнительную физиологию, это — открытие клеток» — так охарактеризовал Ф. Энгельс это событие, сравнивая открытие клетки с открытием закона сохранения энергии и эволюционной теории Дарвина.
Основные положения клеточной теории сохранили свое значение на сегодняшний день, хотя более чем за 100 лет были получены новые сведения о структуре, жизнедеятельности и развитии клеток.
Основные положения
В настоящее время клеточная теория постулирует:
Клеточные формы жизни
Вы будете перенаправлены на Автор24
Организм – это биологическая система, которая состоит из функционирующих как единое целое взаимосвязанных частей.
Любому организму характерны все признаки живого: обмен веществ, размножение, рост, развитие, раздражительность, наследственность и изменчивость.
Организмы клеточного строения
Являясь элементарной живой системой клетка лежит в основе развития и строения животных и растительных организмов на планете. Это мельчайшая структура организма, являющаяся границей его делимости и имеющая все основные признаки целого живого организма.
Клетка – это элементарная (простейшая) живая система, способная к самовоспроизведению, самообновлению и саморегуляции.
Клетки, образующие живой организм, не тождественны и не идентичны, но все имеют единый принцип строения и общие признаки. Это свидетельствует о единстве происхождения всех живых организмов Земли, о единообразии всего органического мира планеты.
Для клеток характерно наличие двух систем, которые обеспечивают их жизнедеятельность:
Готовые работы на аналогичную тему
Клеткам характерны и другие общие свойства, где на первый план выступает единство жизненных химических процессов: дыхания, использования и превращения энергии, синтез макромолекул (нуклеиновые кислоты, белки, АТФ, ферменты и др.).
Все химические реакции клетки происходят упорядоченно и согласовано в неразрывной связи с молекулярными структурами клетки.
В состав типичной клетки входит плазматическая мембрана, цитоплазма с разнообразными органоидами, ядра. В клетках растений имеется ещё и вакуоль, хорошо оформленную целлюлозную оболочку и разного типа пластиды.
Жизненные формы клеточных организмов
Для обитающих на Земле организмов характерно очень разнообразное строение. Они бывают одноклеточными, колониальными и многоклеточными. При этом только среди одноклеточных есть прокариоты, а все колониальные и многоклеточные являются эукариотами.
Одноклеточные организмы населяют все жизненные пространства: воду, почву, воздух, а также они обитают (как паразиты или симбионты) в теле многоклеточных организмов. Одноклеточные успешно приспособились к изменчивым условиям жизни. Они составляют почти половину живой массы планеты. Часть из них являются автотрофами, остальные – гетеротрофы.
Особенностью одноклеточных является достаточно простое строение. Их тело состоит из одной клетки, обладающей всеми основными признаками целого организма.
Органеллы клетки подобны органам многоклеточных и способны выполнять различные функции.
Одноклеточные способны достаточно быстро размножаться: при благоприятных условиях в течение часа они могут дать два, а то и три поколения. В неблагоприятных условиях они образуют покрытые плотной оболочкой споры, в которых практически прекращаются процессы жизнедеятельности. При наступлении благоприятных условий споры снова превращаются в активно функционирующие клетки.
Одноклеточные организмы состоят только из одной клетки, которая и осуществляет все необходимые жизненные функции и процессы.
По мнению многих учёных колониальные организмы являются переходными формами жизни от клеточных форм к многоклеточным.
Примитивный пример такого явления наблюдается у бактерий, которые, во время деления образуют колонии (каждому виду бактерий характерна своя форма колонии. Они способны синтезировать определённые ферменты, благодаря которым более эффективно могут использоваться питательные вещества. При неблагоприятных условиях клетки колонии образуют споры, позволяющие им выжить.
Колонии образуют и зелёные водоросли.
Колониальная зелёная водоросль вольвокс напоминает многоклеточный организм. Благодаря согласованному биению жгутиков обеспечивается направленное движение колонии. Отвечающие за размножение репродуктивные клетки расположены с одной стороны колонии. Они образуют внутри материнской колонии дочерние колонии, которые потом отделяются и начинают существовать самостоятельно.
Хотя представители одноклеточных многочисленны, и широко распространены, но в сравнении с ними у многоклеточных организмов существует ряд преимуществ. Прежде всего, они способны использовать недоступные единичной клетке ресурсы окружающей среды.
Наличие множества клеток, которые образуют ткани и органы, позволяет дереву достичь больших размеров, корни обеспечивают водное и минеральное питание, а зелёные листья образуют органические вещества.
У многоклеточных организмов тело образовано совокупностью множества клеток. Их группы специализированы на выполнении определённых жизненных функций. Это ткани. Из комплексов тканей, в свою очередь, образуются органы, благодаря совместной и слаженной функциональной деятельности которых образуется система органов. Комплекс таких систем органов, связанных функционально, образует организм.
Примером особенностей строения и распределения функций между клетками многоклеточного организма являются ткани:
У растений благодаря образованию клеточных сообществ повышается эффективность их неподвижного автотрофного существования. У животных же, наоборот, группы клеток образованы таким образом, чтобы организм при активном движении был способен к добыче пищи или осуществлении других функций, т. е. они взаимосвязаны и образуют эффективно взаимодействующие системы.
Многоклеточные организмы, благодаря наличию тканей и органов способны к лучшему добыванию пищи, освоению новых мест проживания.
Клеточные и неклеточные формы жизни: это
Категория организмов имеющих клеточное строение
Основную массу живых существ составляют организмы, обладающие клеточной структурой. В процессе эволюции органического мира клетка оказалась единственной элементарной системой, в которой возможно проявление всех закономерностей, характеризующих жизнь.
Организмы, имеющие клеточное строение, в свою очередь делятся на две категории: не имеющие типичного ядра – доядерные, или прокариоты, и обладающие типичным ядром – ядерные, или эукариоты. К прокариотам относятся бактерии и синезеленые водоросли, к эукариотам – все остальные растения и все животные. В настоящее время установлено, что различия между прокариотами и эукариотами гораздо более существенны, чем между высшими растениями и животными.
Доядерные организмы
Прокариоты – доядерные организмы, не имеющие типичного ядра, заключенного в ядерную мембрану. Генетический материал находится у них в нуклеоиде и представлен единственной нитью ДНК, образующей замкнутое кольцо. Эта нить не приобрела еще сложного строения, характерного для хромосом, и называется гонофором.
Деление клетки только амитотическое. В клетке прокариот отсутствуют митохондрии, центриоли и пластиды.
Микоплазмы
Из организмов, имеющих клеточное строение, наиболее примитивны микоплазмы. Это бактериоподобные существа, ведущие паразитический или сапрофитный образ жизни. По размерам микоплазмы приближается к вирусам. Самые мелкие клетки микоплазм крупнее вируса гриппа, но мельче вируса коровьей оспы. Так, если вирус гриппа имеет диаметр от 0,08 до 0,1 мкм, а вирус коровьей оспы – от 0,22 до 0,26 мкм, то диаметр микоплазмы – возбудителя повального воспаления легких рогатого скота – колеблется от 0,1 до 0,2 мкм.
В отличие от вирусов, осуществляющих процессы жизнедеятельности только после проникновения внутрь клетки, микоплазма способна проявлять жизнедеятельность, свойственную организмам, имеющим клеточное строение. Эти бактериоподобные формы могут расти и размножаться на синтетической среде. Их клетка построена из сравнительно небольшого числа молекул (около 1200), но имеет полный набор макромолекул, характерных для любых клеток (белки, ДНК и РНК). Клетка микоплазмы содержит около 300 различных ферментов.
По некоторым признакам клетки микоплазм стоят ближе к клеткам животных, чем растений. Они не имеют жесткой оболочки, окружены гибкой мембраной; состав липидов близок к таковому в клетках животных.
Как уже было сказано, к прокариотам относятся бактерии и синезеленые водоросли, объединяемые общим термином «дробянки». Клетка типичных дробянок покрыта оболочкой из целлюлозы. Дробянки играют существенную роль в круговороте веществ в природе: синезеленые водоросли – как синтезаторы органического вещества, бактерии – как его минерализаторы. Многие бактерии имеют медицинское и ветеринарное значение как возбудители инфекционных заболеваний.
Ядерные организмы
Эукариоты – ядерные организмы, имеющие ядро, окруженное ядерной мембраной. Генетический материал сосредоточен преимущественно в хромосомах, имеющих сложное строение и состоящих из нитей ДНК и белковых молекул. Деление клеток митотические. Имеются центриоли, митохондрии, пластиды. Среди эукариот существуют как одноклеточные, так и многоклеточные организмы.
Эукариоты принято делить на два царства – растения и животные. Растения по ряду признаков отличаются от животных. У большинства растений тип питания автотрофный, для животных же характерен гетеротрофный тип питания. Однако провести четкую грань между всеми растениями и всеми животными не удается.
В настоящее время все больше биологов приходят к выводу о необходимости разделения эукариот на три царства – животных, грибов и растений. Эти новые предоставления не являются общепринятыми, но не лишены оснований.
Животные являются первично гетеротрофными организмами. Их клетки лишены плотной наружной оболочки. Обычно это подвижные организмы, но могут быть и прикрепленными. Запасные углеводы откладываются в виде гликогена.
Грибы также являются первично гетеротрофными организмами. Их клетки имеют хорошо выраженную оболочку, состоящую их хитина, реже из целлюлозы. Обычно являются прикрепленными организмами. Запасные углеводы откладываются в виде гликогена.
Растения – это автотрофные организмы, иногда вторичные гетеротрофы. Их клетки обладают плотной стенкой, состоящей обычно из целлюлозы, реже – из хитина. Запасные вещества откладываются в виде крахмала.
Отличительные признаки живых организмов
1. Живые организмы — важный компонент биосферы. Клеточное строение — характерный признак всех организмов, за исключением вирусов. Наличие в клетках плазматической мембраны, цитоплазмы, ядра. Особенность бактерий: отсутствие оформленного ядра, митохондрий, хлоропластов.
Особенности растений: наличие в клетке клеточной стенки, хлоропластов, вакуолей с клеточным соком, автотрофный способ питания. Особенности животных: отсутствие в клетках хлоропластов, вакуолей с клеточным соком, оболочки из клетчатки, гетеротрофный способ питания. 2. Наличие в составе живых организмов органических веществ: сахара, крахмала, жира, белка, нуклеиновых кислот и неорганических веществ: воды и минеральных солей. Сходство химического состава у представителей разных царств живой природы.
3. Обмен веществ — главный признак живого, включающий питание, дыхание, транспорт веществ, их преобразование и создание из них веществ и структур собственного организма, освобождение энергии в одних процессах и использование в других, выделение конечных продуктов жизнедеятельности. Обмен веществами и энергией с окружающей средой.
4. Размножение, воспроизведение потомства — признак живых организмов. Развитие дочернего организма из одной клетки (зиготы при половом размножении) или группы клеток (при вегетативном размножении) материнского организма. Значение размножения в увеличении численности особей вида, их расселении и освоении новых территорий, сохранении сходства и преемственности между родителями и потомством в ряду многих поколений.
5. Наследственность и изменчивость — свойства организмов.
Наследственность — свойство организмов передавать присущие им особенности строения и развития потомству. Примеры наследственности: из семян березы вырастают растения березы, у кошки рождаются похожие на родителей котята. Изменчивость — возникновение у потомства новых признаков. Примеры изменчивости: растения березы, выросшие из семян материнского растения одного поколения, различаются по длине и окраске ствола, числу листьев и др.
6. Раздражимость — свойство живых организмов. Способность организмов воспринимать раздражения из окружающей среды и в соответствии с ними координировать свою деятельность, поведение — комплекс приспособительных двигательных реакций, возникающих в ответ на разнообразные раздражения из окружающей среды. Особенности поведения животных. Рефлексы и элементы рассудочной деятельности животных. Поведение растений, бактерий, грибов: разные формы движения — тро-пизмы, настии, таксисы.
Можешь выбрать самое основное.
Жизнь на планете Земля известна только в двух формах: внеклеточной и клеточной.
Внеклеточная форма жизни – это особая форма, представленная вирусами и бактериофагами (фагами), которые занимают промежуточное положение между живой и неживой природой.
Доклеточные и клеточные формы жизни
Клеточная форма жизни (организмы) в зависимости от типа организации клеток подразделяется на прокариоты и эукариоты.
Прокариоты – это одноклеточные организмы, не имеющие оформленного ядра.
К ним относятся бактерии, цианеи (цианобактерии или сине-зеленые водоросли) и микоплазмы, образующие царство Дробянки.
Эукариоты – это одноклеточные и многоклеточные организмы.
В их клетках всегда есть четко оформленное ядро.
Доклеточные формы жизни: вирусы и фаги
Империя доклеточных состоит из единственного царства — вирусов. Это мельчайшие организмы, их размеры колеблются от ‘2 до 500 мкм. Лишь самые крупные вирусы (например, вирус оспы) можно увидеть при очень большом увеличении (в 1800—2200 раз) оптического микроскопа. Размеры мелких вирусов равны крупным молекулам белка. Большинство вирусов так мелки, что могут проходить через поры специальных бактериальных фильтров.
Вирусы принципиально отличаются от всех других организмов.
Назовем их важнейшие особенности:
1. Они могут существовать только как внутриклеточные паразиты и не могут размножаться вне клеток тех организмов, в которых они паразитируют.
Содержат лишь один из типов нуклеиновых кислот — либо РНК, либо ДНК (все клеточные организмы содержат и ДНК, и РНК одновременно).
3. Имеют очень ограниченное число ферментов, используют обмен веществ хозяина, его ферменты, энергию, полученную при обмене веществ в клетках хозяина.
4. Зрелые вироспоры («споры» вирусов) могут существовать вне клетки хозяина, в этот период они не обнаруживают никаких признаков жизни.
В настоящее время известно около 200 форм животных вирусов, 170 растительных вирусов и 50 вирусов, паразитирующих в бактериях.
Вирусы впервые были открыты в 1892 г. выдающимся русским биологом Д. И. Ивановским, который стал основателем новой биологической дисциплины — вирусологии.
Клеточные и неклеточные формы жизни: вирусы, бактериофаги, эукариоты и клеточная теория
Подавляющее большинство ныне живущих организмов состоит из клеток. Лишь немногие примитивнейшие организмы — вирусы и фаги — не имеют клеточного строения.
По этому важнейшему признаку все живое делится на две империи — доклеточных (вирусы и фаги) и клеточных (сюда относятся все остальные организмы: бактерии и близкие к ним группы; грибы; зеленые растения; животные).
Представление о том, что все живое делится на два царства — животных и растений, ныне устарело. Современная биология признает разделение на пять царств: прокариот, или дробянок, зеленых растений, грибов, животных; отдельно выделяется царство вирусов — доклеточных форм жизни.
Доклеточные формы жизни — вирусы и фаги
Империя доклеточных состоит из единственного царства — вирусов.
Это мельчайшие организмы, их размеры колеблются от ‘2 до 500 мкм. Лишь самые крупные вирусы (например, вирус оспы) можно увидеть при очень большом увеличении (в 1800—2200 раз) оптического микроскопа. Размеры мелких вирусов равны крупным молекулам белка. Большинство вирусов так мелки, что могут проходить через поры специальных бактериальных фильтров.
Вирусы принципиально отличаются от всех других организмов. Назовем их важнейшие особенности:
Они могут существовать только как внутриклеточные паразиты и не могут размножаться вне клеток тех организмов, в которых они паразитируют.
2. Содержат лишь один из типов нуклеиновых кислот — либо РНК, либо ДНК (все клеточные организмы содержат и ДНК, и РНК одновременно).
Имеют очень ограниченное число ферментов, используют обмен веществ хозяина, его ферменты, энергию, полученную при обмене веществ в клетках хозяина.
4. Зрелые вироспоры («споры» вирусов) могут существовать вне клетки хозяина, в этот период они не обнаруживают никаких признаков жизни.
В настоящее время известно около 200 форм животных вирусов, 170 растительных вирусов и 50 вирусов, паразитирующих в бактериях.
Вирусы впервые были открыты в 1892 г. выдающимся русским биологом Д. И. Ивановским, который стал основателем новой биологической дисциплины — вирусологии.
Происхождение вирусов
Вопрос о происхождении вирусов неясен. Согласно одной точке зрения вирусы — древнейшие организмы Земли. Однако вирусы не могут жить, не паразитируя на более высокоорганизованных организмах. Вот почему большинство ученых не согласны с тем, что вирусы — древнейшие формы жизни на Земле.
Согласно другой точке зрения вирусы — это потомки предъядерных сине-зеленых и бактерий, испытавших сильное упрощение в связи с переходом к паразитизму.
Утрата многих биологически важных свойств, согласно этой точке зрения, рассматривается как вторичное явление.
Существует и третья точка зрения- Вирусы рассматриваются как «заблудившиеся» или «одичавшие» гены.
В самом деле, участок молекулы ДНК (ген) кодирует синтез того или иного белка. Энергия, необходимая для синтеза белка, как известно, поставляется извне от своеобразных энергетических станций клетки — митохондрий. Эти энергетические станции отсутствуют у вирусов, вследствие чего для синтеза белковой оболочки необходимо использовать энергию, вырабатываемую той клеткой, в которой они паразитируют. Несомненное сходство функционирования гена и нуклеиновых кислот вируса дает основание рассматривать их как производные «заблудившихся» или «одичавших» генов-Роль вирусов в эволюции клеточных организмов.
Данные, накопленные в середине 70-х годов, говорят о том, что вирусы могут играть большую роль в эволюции клеточных организмов, в клетках которых они паразитируют,— прокариот, растений и животных.
Во-первых, было обнаружено, что вирусы — мощный мутаген-ный фактор.
После вирусных заболеваний (инфекционная желтуха, корь, грипп, энцефалит и др.) у человека и животных резко возрастает число поврежденных хромосом. Таким образом, вирусы являются поставщиками новых мутаций для естественного отбора. Во-вторых, геном вируса может включаться в геном хозяина и вирусы могут переносить генетическую информацию не только от одной особи данного вида к другой, но и от одного вида к другому- Экспериментально показано, что с помощью вирусов участки ДНК от одного вида могут передаваться другому виду.
Клеточные организмы
Организмы с клеточным строением объединяются в империю клеточных, или кариот (от греч.
Надцарство прокариот
К прокариотам относят наиболее просто устроенные формы клеточных организмов. ДНК прокариот образует одну двойную спиралевидную нить, которая замкнута в кольцо.
Эта кольцевидная нить ДНК состоит из значительногочисла генов, но это еще не настоящая хромосома, которая появляется только у эукариот. В связи с тем, что ДНК представлена единственной нитью, существует лишь одна группа сцепления генов.
Вот основные признаки прокариот:
— кольцевидная ДНК сосредоточена в центральной части клетки, не отделенной ядерной оболочкой от остальной части клетки;
— они лишены пластид;
— клеткам прокариот несвойствен митоз;
— не сформированы веретена;
— нет пищеварительных вакуолей; отсутствуют настоящие жгутики; неизвестен настоящий половой процесс; гаметы не образуются.
Надцарство прокариот состоит из единственного царства дробянок, куда входят два полцарства: сине-зеленые и бактерии-
Прокариоты: надцарство и тип сине-зеленых
К сине-зеленым относится 1400 современных видов.
В клетках сине-зеленых нет не только ядра, но и нет хроматофоров — клеточных образований, содержащих пигменты и принимающих участие в фотосинтезе, нет вакуолей. В центральной плотной части клеток сине-зеленых сосредоточены нукл еопротеиды — соединения нуклеиновых кислот с белком.
Сине-зеленые замечательны тем, что способны использовать азот воздуха и превращать его в органические формы азота.
При фотосинтезе они могут использовать углекислый газ как единственный источник углерода. В отличие от фотосинтезирую-щих бактерий сине-зеленые при фотосинтезе выделяют молекулярный кислород.
В периферической части клеток диффузно распределены синий и бурый пигменты, определяющие в сочетании с хлорофиллом сине-зеленый цвет этих организмов.
Некоторые сине-зеленые могут иметь дополнительные пигменты, изменяющие их характерный цвет до черного, коричневого, красного. Цвет Красного моря определяется широким распространением в нем пурпурно пигментированных сине-зеленых.
Сине-зеленые могут использовать как солнечную энергию (автотрофность), так и энергию, выделяющуюся при расщеплении готовых органических веществ (гетеротрофность).
Размножаются сине-зеленые только бесполым путем.
Сине-зеленые представлены не только одноклеточными, но и колониальными, нитчатыми и многоклеточными формами. Однако, зеленые пигменты — хлорофиллы существуют в виде четырех форм, слегка отличных ни химическому составу: многоклеточные ядерные организмы произошли не от многоклеточных сине-зеленых, а от одноклеточных ядерных форм. Таким образом, у сине-зеленых впервые отмечается попытка прорыва на следующий этап — на уровень многоклеточности.
Однако эта попытка не имела особых последствий для эволюции. Сине-зеленые—древнейшие организмы Земли. Однако и поныне они играют большую роль в круговоротах веществ и энергии.
Прокариоты: бактерии
В настоящее время известно около 3000 видов бактерий. Часть бактерий способна прямо утилизировать солнечную энергию (автотрофы), другие (гетеротрофы) получают энергию, используя органические вещества. Среди автотрофных бактерий есть фотосинтезирующие и хемосинтезирующие.
Солнечную энергию способны использовать и аккумулировать зеленые и пурпурные бактерии. У зеленых бактерий окраска определяется особым веществом — бактериохлорофиллом, а не хлорофиллом а, как у сине-зеленых. Нет синего и бурого пигментов при фотосинтезе не выделяется.
Хемосинтез, т. е. использование энергии окислительных процессов неорганических веществ, распространен лишь среди некоторых бактерий. Серобактерии способны окислять сероводород до серы. Нитрифицирующие бактерии превращают аммиак в азот и азотную кислоту. Преобладание азота в современной атмосфере — следствие деятельности нитрифицирующих бактерий.
Железобактерии превращают закисное железо в окисное.
Среди гетеротрофных бактерий одна часть использует энергию процессов брожения. Конечным продуктом процесса брожения являются органические кислоты. Наиболее известны молочнокислые, маслянокислые и уксуснокислые бактерии. Другая часть гетеротрофных бактерий — гнилостные бактерии — используют энергию, высвобождающуюся при расщеплении белков.
Конечный продукт распада при таких гнилостных процессах — азотные соединения, в последующем окислении которых принимают участие нитрифицирующие бактерии.
Бактерии, как и сине-зеленые, существовали уже около 3 млрд.
лет назад и играли огромную роль в создании современного состава атмосферы, в изменении лика Земли.
Вопрос о происхождении бактерий до конца неясен. Несомненно, что ряд бактерий возник непосредственно от сине-зеленых. Известны бактерии, очень близкие к сине-зеленым, отличающиеся от последних лишь отсутствием пигмента.