Главная \ Биология \ Прокариоты

Прокариоты

Признаки прокариот

1. Отсутствие оформленного ядра (то есть они не имеют ядерной оболочки и все содержимое ядра находится просто в цитоплазме и ничем не отграничено). Генетический аппарат прокариот называется нуклеоид. 

2. Отсутствие мембранных органелл (помимо ядерной мембраны у прокариот нет ни одной мембранной органеллы (таких как митохондрии, пластиды, аппарат Гольджи, ЭПР, лизосомы), кроме самой плазматической мембраны, окружающей клетку.

3. Наличие толстой клеточной стенки, содержащий пептидокликан (муреин). Клеточная стенка прокариот, в зависимости от вида (грам-отрицательные или грам-положительные) содержит либо две мембраны и тонкий слой муреина либо одну мембрану и толстый слой муреина.

4. Нет разделения на компартменты, то есть все обменные процессы происходят в цитоплазме. 

5. Движение при помощи жгутиков. У бактерий обнаружен сложный жгутиковый механизм при помощи которого бактерия может двигаться как вперед, так и назад.

6. Большое разнообразие питательных веществ. Практически на каждый субстрат, существующий в природе можно найти вид бактерий, его перерабатывающий (даже бумагу или микроорганизмы, использующие железо в обменных процессах). По типу питания различают 8 типов микроорганизмов (фотоорганогетеротрофы, фотолитогетеротрофы, хемоорганогетеротрофы, хемолитогетеротрофы, фотоорганоавтотрофы, фотолитоавтотрофы, хемоорганоавтотрофы, хемолитоавтотрофы).

7. Бактерии имеют кольцевую ДНК. И при интенсивном делении репликация ДНК может идти не только на материнской ДНК, но и на дочерних.

8. Бактериям, практически, никто не нужен для жизни (как например животные не смогли бы жить без растений, так как растения не только выделяют кислород для дыхания, но и образуют органические вещества из неорганических, питая таким образом гетеротрофов). Они сами могут замкнуть питательную цепь, перерабатывая неорганические вещества в органические, а другой вид может, например, потреблять эту органику и расщеплять ее до более простых органических веществ, которые, в свою очередь, будут потребляться бактериями-деструкторами).

 

Организация прокариот

Микробиология - наука о микроорганизмах. 

Значение микроорганизмов в природе и в человеческой деятельности:

1. Микроорганизмы участвуют в глобальном круговороте элементов, причем ряд стадий был бы невозможен без них, например, фиксация молекулярного азота, денитрификация или минерализация сложных органических веществ.

2. На деятельности микроорганизмов основан целый ряд необходимых человеку производств (хлебопечение, пивоварение, виноделие, получение молочных продуктов, производство различных индивидуальных химических веществ, антибиотиков, гормонов, ферментов и т.д.).

3. Микроорганизмы используются для очистки окружающей среды от различных природных и антропогенных загрязнений.

4. Многие микроорганизмы являются возбудителями заболеваний человека, животных, растений, а также вызывают порчу продуктов питания и различных промышленных материалов.

5. Микроорганизмы могут служить инструментами и модельными системами для других дисциплин, например, генной инженерии. (А.И. Нетрусов и И.Б. Котова "Микробиология" 2007 г)

6. Ряд молочнокислых бактерий населяет кишечник человека, способствуя выработке витаминов, перевариванию пищи и поддержанию иммунитета. Микробиота (устаревшее - микрофлора) каждого человека уникальна. 

 

Морфология микроорганизмов

Клетки микроорганизмов имеют относительно маленькие размеры (относительно эукариотических клеток). Самые большие прокариотические клетки достигают  10 мкм (некоторые гиганты вырастают до 100 мкм но размер клетки - это видовой признак, поэтому вырастают не отдельные микроорганизмы одного вида, а просто существует такие гигантские виды прокариот).

Формы микроорганизмов:

1. Кокки 

Staphylococcus

 

2. Палочки (бациллы)

bakterii1

3. Спириллы

223796136

4. Спирохеты (более длинные и извитые, чем спириллы)

298554229

5. Нитчатые бактерии 

Oscillatoria microscope pic

6. Диплококки (двойные кокки)

220px-Streptococcus_pneumoniae-263

Это не все возможные формы микроорганизмов, мы представили самые часто встречающиеся.

Строение микроорганизмов

Генетический аппарат

ДНК кольцевая с небольшим количеством белков (гистоноподобных белков и только у небольшого количества микроорганизмов). Так же у прокариот имеются внехромосомные участки ДНК, которые называются плазмидами. Они тоже кольцевые  и могут встроенными в главную хромосому или находиться вне ее и копироваться тоже вне зависимости от главной ДНК. Как правило, в них находятся гены устойчивости различным агентам (например, антибиотикам) и гены патогенности. Плазмиды могут передаваться от клетки к клетки при помощи горизонтального переноса.

Плазматическая мембрана