Відділ Бактерії

Загальна характеристика прокаріотів

До надцарства Прокаріоти відноситься одне царство Дроб'янки, що об'єднує приблизно 4500 видів одноклітинних організмів. Складається з двох відділів: Бактерії та Ціанобактерії (Синьо-зелені водорості). Бактерії та синьо-зелені водорості відносять до прокаріот,оскільки у їхніх клітинах немає чітко оформленого ядра, а ядерна речовина (нуклеоїд) розміщена безпосередньо у цитоплазмі. З органел у прокаріотів наявні тільки рибосоми, основні обмінні процеси відбуваються на особливих мембранах, що утворюють впинання у цитоплазму, оточені прокаріоти клітинною стінкою, в основі якої муреїн – полісахарид, що за будовою нагадує целюлозу.

Взаємозв’язки прокаріот з іншими організмами можуть проявлятися як:

· мутуалізм (взаємовигідне співжиття, наприклад, синьо-зелені водорості та гриби, що утворюють лишайник);

· коменсалізм (один вид – коменсал використовує інший вид – хазяїна для регуляції його взаємовідносин з навколишнім середовищем, причому обмін речовин та антагонізм між ними відсутні, наприклад, кишкова паличка живе в кишечнику людини);

· паразитизм (один вид – паразит використовує інший вид – хазяїн як середовище існування чи джерело живлення; взаємовідносини між видами антагоністичні, наприклад, хвороботворні бактерії та організми у яких вони викликають хвороби).

За формою клітин бактерії поділяють на:

· кулясті (монококи, диплококи, тетракоки, стрептококи, стафілококи);

· паличкоподібні (бацили);

· спірально закручені (спірили, спірохети);

· вібріони (у формі коми).

Розмножуються бактерії поділом (за сприятливих умов кожні 20-30 хвилин) або спорами. Спори бактерії також утворюють, щоб пережити несприятливі умови навколишнього середовища.

Живляться гетеротрофно (сапротрофне або паразитичне живлення) або автотрофно (за рахунок органічних речовин, що утворюють самі, але у цьому випадку ніколи не виділяють вільного кисню).

Поширені бактерії скрізь. Найбільше їх у верхніх шарах ґрунту (в 1 см³чорнозему – 6 млн.; піщаного ґрунту – 4 млн.). Багато бактерій у брудних, запилених приміщеннях. Навесні та восени кількість бактерій у повітрі зростає, проте у суху сонячну чи морозну погоду їх стає значно менше.

Значення бактерій: беруть участь у розкладі органічних решток; молочнокислі обумовлюють скисання молока; бактерії кишечнику людини та тварин сприяють травленню та засвоєнню їжі, синтезують деякі вітаміни та незамінні амінокислоти; хвороботворні бактерії спричиняють бактеріози (тиф, холеру, дифтерію, правець, ангіну, сибірку, туберкульоз, чуму тощо).

Генетичний апарат у бактерій складається з молекули ДНК, замкненої в кільце. Гігантська кільцева молекула ДНК дістала назву нуклеоїда. Окрім нуклеоїда бактеріальні клітини містять плазміди, що здатні розмножуватися незалежно від нуклеоїда. Вважається, що генетична інформація, яка міститься у плазмідах не є обов’язковою для життєдіяльності бактерій, проте, ці елементи розширяють можливості існування бактерій та сприяють кращому їх пристосуванню до умов середовища.

Плазміда має кільцеву форму і довжину від 20 до 400 тисяч пар нуклеотидів. У одній прокаріотичній клітині може бути близько десяти таких плазмід. Плазміди зустрічаються також у тих компартментах еукаріотичних клітин, які мають власний геном (мітохондріях, пластидах).

Відповідно до функціональних особливостей, плазміди поділяють на такі основні типи:

· F-плазміди (визначають фертильність або плодючість);

· R-плазміди (визначають резистентність або стійкість до антибіотиків);

· Col-плазміди (продукують коліцини або бактеріоцини – білки, здатні знищувати інших бактерій);

· Ti-плазміди (викликають пухлини у вищих рослин).

Плазміди часто реплікуються разом з ДНК бактерії, але вони не потрібні для її функціонування. Вони, переходячи з однієї клітини у іншу, починають інтенсивно розмножуватися. Саме завдяки переміщенню R-плазміди від однієї хвороботворної бактерії до іншої, вони набувають стійкості до дії лікарських препаратів. Це відбувається досить швидко. Так, наприклад, у 1956 р. у Японії практично не було випадків дизентерії, які б не виліковувалися, але вже у 1964 р. половина всіх бактеріальних штамів виявилася стійкою до високоефективних раніше антибіотиків.

Висока здатність до самовідтворення, властива плазмідам, знайшла застосування у сучасних біотехнологіях. Методами генетичної інженерії у клітини-донора “вирізають” необхідний ген. Потім, за допомогою плазміди, його вводять у клітину-реціпієнт. У результаті подібної тонкої операції бактеріальна клітина починає виробляти необхідний продукт у дуже великих кількостях. Таким чином можна не лише різко збільшити виробництво звичайних для даної клітини метаболітів, але і змусити їх виробляти навіть абсолютно невластиві речовини. Так кишкову паличку “навчили” синтезувати білкову частину гемоглобіну кроля.

Відділ Синьо-зелені водорості, або Ціанобактерії

· відомо близько 1400 видів, в Україні – 350 видів, представлених 450 формами;

· живуть у холодних та гарячих, прісних та солоних водах, у ґрунті, на скелях, деякі входять до складу лишайників, перебувають у симбіозі з вищими рослинами, найпростішими;

· фотосинтезуючі нижчі рослини; відомі одноклітинні, багатоклітинні та колоніальні організми;

· не мають оформлених клітинних ядер та хроматофорів;

· забарвлення найчастіше синьо-зелене, зумовлене наявністю специфічного комплексу пігментів;

· розмноження вегетативне (поділом клітини, частинами тіла, спеціальними багатоклітинними утворами – гормогоніями чи гормоцистами (інцистованими багатоклітинними частинками), або нестатеве (нестатевими спорами);

· за сприятливих умов можуть масово розмножуватися, обумовлюючи «цвітіння» води;

·
деякі види здатні до фіксації азоту, синтезу вітаміну В₁₂ тощо.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Неклітинні форми життя	\|	Індивідуальний розвиток організмів.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.014 сек.