Особенности организации и жизнедеятельности прокариот.

2. Обмен веществ, энергии и информации, у прокариот. 3.Разнообразие бактерий, их роль в природе и жизни человека. 4.Профилактика бактериальных болезней человека.

Содержание лекции:

1.Особенности строения прокариот:Прокариотические клетки состоят из поверхностного аппарата и цитоплазмы. В состав поверхностного аппарата обычно входят плазматическая мембрана и клеточная стенка, но в некоторых прокариотических организмов клеточная стенка может быть отсутствовать. Как дополнительные элементы в поверхностном аппарате у прокариот могут быть бактериальные жгутики, слизевые капсулы и разнообразные выросты плазматической мембраны. Цитоплазма прокариот представлена полужидким цитозолем, в котором расположены одиночные рибосомы, и нуклеином (кольцевой молекулой ДНК). Мембранные органеллы в цитоплазме отсутствуют, но плазматическая мембрана клетки может образовывать впячивания, которые выполняют разнообразные функции. Средний размер клетки прокариот – от 0,1 до 10 мкм. Подавляющее большинство прокариот являются одноклеточными организмами. Они могут образовывать агрегаты из нескольких клеток, которые окружены общей слизевой капсулой, но это просто колонии. Лишь некоторых из них, например, нитчатых цианобактерий и актиномицетов, можно назвать многоклеточными. Размножаются прокариоты путем деления. Как правило, темпы их размножения являются очень высокими. Многообразие прокариот.

Современные ученые разделяют прокариот на два царства – Эубактерии и Архебактерии. К эубактерий относят бактерии, цианобактерии и микоплазмы. Строение клетки эубактерий типично для прокариота, лишь микоплазмы потеряли стенку, и извне покрыты лишь одной плазматической мембраной. В настоящий момент выделяют не менее десяти тысяч видов эубактерий. В неблагоприятных условиях много представителей эубактерий образуют споры, стойкие к внешним факторам. Во время образования споры часть цитоплазм, которая содержит нуклеоид, уплотняется и окружается мембраной. На поверхности этой мембраны образуется оболочка споры. Часть клетки, которая остается вне мембраны, отмирает.

Архебектерий намного меньше – около пятидесяти видов. Они существенно отличаются от эубактерий. В их клеточной стенке отсутствующие пептидогликаны, которых в стенках клеток эубактерий много. В генетическом материале архебактерий есть последовательности, которые многократно повторяются, а в генах имеются не кодирующие участки - нитроны, что является характерными признаками эукариотических клеток. Также очень похожие на эукариотические такие процессы в клетках архебактерий, как репликация, транскрипция и трансляция. Эубактерии вытеснили архебактерии из большинства удобных местожительств. Поэтому эти организмы встречаются преимущественно в экстремальных условиях – в соленых и горячих источниках, вечной мерзлоте на больших глубинах океанов и в толще земной коры. Особенности жизнедеятельности прокариот.

Среди прокариот есть автотрофы и гетеротрофы.

Автотрофы самостоятельно синтезирует органические вещества из неорганических, а гетеротрофы потребляют уже готовые. Автотрофные прокариоты могут быть хемо- или фотосинтетиками. Фотосинтетики образуют органические вещества с использованием энергии света. Фотосинтез осуществляют цианобактерии, пурпурные бактерии, зеленые бактерии, и некоторые архебактерии. Этот процесс разные виды прокариот могут осуществлять как с помощью хлорофилла, так и при участии других пигментов. Хемосинтетики создают органические вещества за счет энергии химических реакций. Так, нитрификсующие бактерии окисляют амониак, водородные бактерии – водород, серобактерии окисляют H ₂S до S, а железозобактерии – Fe2+ к Fe3+ . Гетеротрофных прокариот можно разделить на три большие группы: сапротрофы, паразиты и симбионты. Сапротрофы потребляет мертвую органику, паразиты питаются органическими веществами живых организмов, нанося им вред. Симбионт тоже потребляет органические вещества живых организмов, но делает это на взаимовыгодной основе, то есть приносит своим партнерам и какую-то пользу. К паразитическим гетеротрофам принадлежат все возбудители бактериальных заболеваний. Симбиотические прокариоты в кишечнике человека производят вит.В₁₂ , а в желудке коровы принимают участие в процессах пищеварения целлюлозы. Сапротрофные прокариоты активно участвуют в процессах почвообразования.

Очень важной характеристикой прокариот является их отношение к свободному кислороду. По этому признаку их разделяют на аэробов и анаэробов. Аэробы могут жить лишь в условиях наличия свободного кислорода, а для анаэробов он является смертельным ядом. Однако, среди них есть и факультативные аэробы, которые определенное время могут обходиться без кислорода. В природе случается очень большое количество морфологических типов прокариотических клеток. Морфология эукариот намного более разнообразна. Это связано, в первую очередь, с тем, что прокариотические организмы для адаптации к изменениям окружающей среды используют видоизменения своего метаболизма. То есть они чаще изменяют содержимое, а не формы.