Особенности строения клеток прокариот и эукариот презентация. Различия в строении клеток эукариот и прокариот

рассмотреть особенности строения и функции немембранных и двумембранных органоидов.

Характеристика бактерий

Распространены повсеместно: в воде, почве, воздухе, живых организмах. Они обнаруживаются как в самых глубоких океанических впадинах, так и на высочайшей горной вершине Земли - Эвересте, как во льдах Арктики и Антарктиды, так и в горячих источниках. В почве они проникают на глубину 4 и более км, споры бактерий в атмосфере встречаются на высоте до 20 км, гидросфера вообще не имеет границ обитания этих организмов.

Бактерии способны поселяться практически на любом как органическом, так и неорганическом субстрате.

Несмотря на простоту строения, они обладают высокой степенью приспособленности к самым разнообразным условиям среды. Это возможно благодаря способности бактерий к быстрой смене поколений. При резкой смене условий существования среди бактерий быстро появляются мутантные формы, способные существовать в новых условиях среды.

Размеры от 1 до 15 мкм. По форме клеток различают: Шаровидные - кокки:

микрококки - делятся в разных плоскостях, лежат одиночно;

диплококки

тетракокки

стрептококки -

стафилококки -

сарцины -

диплококки - делятся в одной плоскости, образуют пары; тетракокки - делятся в двух плоскостях, образуют тетрады; стрептококки - делятся в одной плоскости, образуют цепочки; стафилококки - делятся в разных плоскостях, образуют скопления, напопоминающие грозди винограда; сарцины - делятся в трех плоскостях, образуют пакеты по 8 особей.

Вытянутые - бациллы (палочковидные) - делятся в разных плоскостях, лежат одиночно;

Извитые – вибрионы (в виде запятой); спириллы - имеют от 4 до 6 витков; спирохеты - длинные и тонкие извитые формы с числом витков от 6 до 15.

Помимо основных, в природе встречаются и другие, весьма разнообразные, формы бактериальных клеток.

Клеточная стенка

Бактериальная клетка заключена в плотную, жесткую клеточную стенку, на долю которой приходится от 5 до 50% сухой массы клетки.

Клеточная стенка выполняет роль наружного барьера клетки, устанавливающего контакт микроорганизма со средой.

Основным компонентом клеточной стенки бактерий является полисахарида - муреин. По содержанию муреина все бактерии подразделяются на две группы: грамположительные и грамотрицательные.

У многих бактерий поверх клеточной стенки располагается слизистый матрикс - капсула. Капсулы образованы полисахаридами. Иногда в состав капсулы входят полипептиды. Как правило, капсула выполняет защитную функцию, предохраняя клетку от действия неблагоприятных факторов среды. Кроме того, она может способствовать прикреплению к субстрату и участвовать в передвижении.

Цитоплазматическая мембрана регулирует поступление питательных веществ в клетку и выход продуктов метаболизма наружу.

Обычно темпы роста цитоплазматической мембраны опережают темпы роста клеточной стенки. Это приводит к тому, что мембрана часто образует многочисленные инвагинации (впячивания) различной формы - мезосомы .

Мезосомы, связанные с нуклеоидом, играют определенную роль в репликации ДНК и последующем расхождении хромосом.

Возможно, мезосомы обеспечивают разделение клетки на отдельные обособленные отсеки, создавая тем самым благоприятные условия для протекания ферментативных процессов.

В клетках фотосинтезирующих бактерий имеются внутрицитоплазматические мембранные образования - хроматофоры , обеспечивающие протекание бактериального фотосинтеза.

Для бактерий характерны 70 S -рибосомы, образованные двумя субъединицами: 30 S и 50 S . Рибосомы бактериальных клеток собраны в полисомы, образованные десятками рибосом.

Бактериальные клетки могут иметь разнообразные цитоплазматические включения - газовые вакуоли, пузырьки, содержащие бактериохлорофилл, полисахариды, отложения серы и другие.

Нуклеоид. Бактерии не имеют структурно оформленного ядра. Генетический аппарат бактерий называют нуклеоидом . Он представляет собой молекулу ДНК, сосредоточенную в ограниченном пространстве цитоплазмы.

Молекулу ДНК бактерий отождествляют с одной хромосомой эукариот. Но если у эукариот в хромосомах ДНК связана с белками, то у бактерий ДНК комплексов с белками не образует.

ДНК бактерий закреплена на цитоплазматической мембране в области мезосомы.

Клетки многих бактерий имеют нехромосомные генетические элементы - плазмиды . Они представляют собой небольшие кольцевые молекулы ДНК, способные реплицироваться независимо от хромосомной ДНК. Среди них различают F -фактор - плазмиду, контролирующую половой процесс.

Жгутики. Среди бактерий имеется много подвижных форм. Основную роль в передвижении играют жгутики.

Жгутики бактерий только внешне похожи на жгутики эукариот, строение же их иное. Они имеют меньший диаметр и не окружены цитоплазматической мембраной. Нить жгутика состоит из 3-11 винтообразно скрученных фибрилл, образованных белком флагеллином.

Фимбрии - это тонкие нитевидные структуры на поверхности бактериальных клеток, представляющие собой короткие прямые полые цилиндры, образованные белком пилином. Благодаря фимбриям, бактерии могут прикрепляться к субстрату или сцепляться друг с другом. Особые фимбрии - половые фимбрии , или F -пили - обеспечивают обмен генетического материала между клетками.

Физиология бактерий. Питание

Способы питания

Гетеротрофы

Автотрофы

Сапротрофы

Фотоавтотрофы

Хемоавтотрофы

Симбионты

Физиология бактерий. Питание

Питание бактерий.

Вместе с пищей бактерии, как и другие организмы, получают энергию для процессов жизнедеятельности и строительный материал для синтеза клеточных структур.

Среди бактерий различают:

гетеротрофов, потребляющих готовое органическое вещество. Они могут быть:

сапротрофами , то есть питаться мертвым органическом веществом;

Физиология бактерий. Питание

Другая группа, автотрофы , способна синтезировать органические вещества из неорганических. Среди них различают:

фотоавтотрофов, хемоавтотрофов

фотоавтотрофов, синтезирующих органические вещества за счет энергии света, и хемоавтотрофов , синтезирующих органические вещества за счет химической энергии окисления неорганических веществ: серы, сероводорода, аммиака и т.д. К ним относятся нитрифицирующие бактерии, железобактерии, водородные бактерии и т.д.

Фотоавтотрофы:

Фотосинтезирующие серобактерии (зеленые и пурпурные) Имеют фотосистему-1 и при фотосинтезе не выделяют кислород, донор водорода – Н 2 S:

6СО 2 + 12Н 2 S → С 6 Н 12 О 6 + 12 S + 6Н 2 О

У цианобактерий (синезеленых) появилась фотосистема-2 и при фотосинтезе кислород выделяется, донором водорода для синтеза органики является Н 2 О:

6СО 2 + 12Н 2 О → С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 + 6Н 2 О

Физиология бактерий

Хемоавтотрофы :

Хемосинтетики окисляют аммиак (нитрифицирующие бактерии) сероводород, серу, водород и соединения железа. Источником водорода для восстановления углекислого газа является вода. Открыт в 1887 году С.Н.Виноградским.

Важнейшая группа хемосинтетиков – нитрифицирующие бактерии , способные окислять аммиак, образующийся при гниении органических остатков, сначала до азотистой, а затем до азотной кислоты:

2 NH 3 + 3O 2 = 2HNO 2 + 2H 2 O + 663 кДж

2Н N О 2 + O 2 = 2HNO 3 + 142 кДж

Азотная кислота, реагируя с минеральными соединениями почвы, образует нитраты, которые хорошо усваиваются растениями.

Физиология бактерий

Хемоавтотрофы:

Бесцветные серобактерии окисляют сероводород и накапливают в своих клетках серу:

2Н 2 S + О 2 = 2Н 2 О + 2 S + 272 кДж

При недостатке сероводорода бактерии производят дальнейшее окисление серы до серной кислоты:

2 S + 3О 2 + 2Н 2 О = 2Н 2 S О 4 + 636 кДж

Железобактерии окисляют двувалентное железо до трехвалентного:

4 FeCO 3 + O 2 + H 2 O = 4Fe(OH) 3 + 4CO 2 + 324 кДж

Водородные бактерии используют энергию, выделяющуюся при окислении молекулярного водорода:

2Н 2 + О 2 = 2Н 2 О + 235 кДж

Физиология бактерий. Размножение

Бактерии способны к интенсивному размножению. Половое размножение у бактерий отсутствует, известно только бесполое размножение. Некоторые бактерии при благоприятных условиях способны делиться каждые 20 минут.

Бесполое размножение

Бесполое размножение является основным способом размножения бактерий. Оно может осуществляться путем бинарного деления и почкования.

Большинство бактерий размножается путем бинарного равновеликого поперечного деления клеток. При этом образуются две одинаковые дочерние клетки. Перед делением происходит репликация ДНК.

Почкование. Некоторые бактерии размножаются путем почкования. При этом на одном из полюсов материнской клетки образуется короткий вырост - гифа , на конце которого формируется почка, в нее переходит один из поделившихся нуклеоидов. Почка разрастается, превращаясь в дочернюю клетку, и отделяется от материнской в результате формирования перегородки между почкой и гифой.

Половой процесс, или генетическая рекомбинация.

Половое размножение отсутствует, но известен половой процесс. Гаметы у бактерий не образуются, слияния клеток нет, но происходит главнейшее событие полового процесса - обмен генетической информацией. Этот процесс называют генетической рекомбинацией . Часть ДНК (реже вся) клеткой-донором передает клетке-реципиенту и замещает часть ДНК клетки-реципиента. Образовавшуюся ДНК называют рекомбинантной . Она содержит гены обеих родительских клеток.

Различают три способа генетической рекомбинации: конъюгация, трансдукция, трансформация;

Конъюгация - это прямая передача участка ДНК от одной клетки другой во время непосредственного контакта клеток друг с другом. Клетка-донор образует называемых F-пилю, ее образование контролируется особой плазмидой - F-плазмидой . Во время конъюгации ДНК передается только в одном направлении (от донора к реципиенту), обратной передачи нет.

Трансдукция – перенос фрагментов ДНК от одной бактерии к другой с помощью бактериофагов.

Значение бактерий

Бактерии играют огромное значение и в биосфере, и в жизни человека. Бактерии принимают участие во многих биологических процессах, особенно в круговороте веществ в природе. Значение для биосферы:

Гнилостные бактерии разрушают азотсодержащие органические соединения неживых организмов, превращая их в перегной.

Минерализующие бактерии разлагают сложные органические соединения перегноя до простых неорганических веществ, делая их доступными для растений.

Многие бактерии могут фиксировать атмосферный азот. Причем, азотобактер , свободноживущий в почве, фиксирует азот независимо от растений, а клубеньковые бактерии проявляют свою активность только в симбиозе с корнями высших растений (преимущественно бобовых), благодаря этим бактериям почва обогащается азотом и повышается урожайность растений.

Значение бактерий

Симбиотические бактерии кишечника животных (прежде всего, травоядных) и человека обеспечивают усвоение клетчатки, образуют витамины (В 12 , К).

Существенную роль играют бактерии и в процессах почвообразования (разрушение минералов почвообразующих пород, образование гумуса).

Значение бактерий

Значение для человека:

Получение молочнокислых продуктов, для квашения капусты, силосования кормов;
Для получения органических кислот, спиртов, ацетона, ферментативных препаратов;

Значение бактерий

Активно используются в качестве продуцентов многих биологически активных веществ (антибиотиков, аминокислот, витаминов и др.), используемых в медицине, ветеринарии и животноводстве;
Благодаря методам генетической инженерии, с помощью бактерий получают такие необходимые вещества, как человеческий инсулин и интерферон;

Значение бактерий

Человек использует бактерии и для очистки сточных вод.
Отрицательную роль играют патогенные бактерии, вызывающие заболевания растений, животных и человека.
Многие бактерии вызывают порчу продуктов, выделяя при этом токсичные вещества.

Повторение:

Продолжите предложения:

Генетический материал у прокариот представлен (_).
Рибосомы прокариот отличаются от эукариотических (_).
Из одномембранных органоидов у прокариот отсутствуют: ЭПС? Комплекс Гольджи? Лизосомы? Вакуоли?
Из двумембранных органоидов у прокариот отсутствуют: Ядро? Митохондрии? Пластиды?
Размножаются прокариоты (_).
По отношению к кислороду бактерии делятся на (_).
Гетеротрофные организмы - (_).
Автотрофные организмы - (_).

«Изучение клетки» - Таблица 2.Расчет увеличения микроскопа. Клетки кожицы лука под микроскопом. Виды клеток. Эпиграф урока. Выводы. Приготовление микропрепарата. План урока. Главные части клетки. Таблица 1. Части микроскопа. История открытия клетки. Главными частями клетки являются: оболочка, цитоплазма и ядро. Все живое имеет клеточное строение.

«Митоз и мейоз» - Вегетативное размножение. Виды размножения. Цитокинез клетки (фото). Глыбки хроматина в интерфазном ядре. В анафазе 2 к полюсам расходятся хроматиды, которые и становятся дочерними хромосомами. Нити веретена прикрепляются к двухроматидным хромосомам. Митоз = деление ядра + деление цитоплазмы. Размножение – воспроизведение себе подобных, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни.

«Мейоз урок» - Мейоз. Хромосомное определение пола. Круговорот азота в биосфере. Наследственные болезни. Круговорот углерода в биосфере. Пластический обмен. Обмен веществ. Круговорот фосфора в биосфере. Сравнение митоза и мейоза. Опорные конспекты, используемые на уроках.

«Энергетический обмен» - Реакции. (Гликолиз). Фильм. Решите задачу. Изучение нового материала Закрепление. Брожение. 1 2. Ферментативный и бескислородный процесс распада органических веществ в клетке наблюдается у бактерий. Тестирование. Этапы энергетического обмена. Замените одним словом выделенную часть каждого утверждения.

«Биология Мейоз» - Митоз. Мейоз. Улучшение зрительного восприятия материала; Формирование навыков поиска; Задачи: Деление клетки. Митоз и мейоз. Цель: Биология 9 класс.

«Строение клетки и её функции» - Экзоцитоз. Схема строения наследственной информации. Число митохондрий в одной клетке от единиц до нескольких тысяч. Обязательная часть клетки, заключенная между плазма- тической мембраной и ядром. Клеточный центр. Хромопласты. Органеллы движения. Митохондрия - универсальная органелла, являющаяся дыхательным и энергетическим центром.

Прокариотическая клетка Презентацию составила: Слободчикова Н.М. Учитель биологии ГБОУ ЦО №14 59

Цели: Обучающие -расширить и углубить знания о клеточном уровне организмов живой материи на основе изучения особенностей строения прокариотической клетки; -раскрыть роль бактерий. Развивающие - развивать умение находить необходимые сведения в тексте учебника, делать выводы, логическое мышление учащихся, творческие способности, навыки биологической речи. Воспитывающие -воспитывать стремление к знаниям.

Эпиграф На нашей планете обитает великое множество самых различных орга-низмов, и все это многообразие может быть отнесено либо к эукариотам, либо к прокариотам, особенности строения которых необходимо знать. /Вернадский В.И./

Уровни клеточной организации Прокариотическая Эукариотическая Доядерная Ядерная

Определение Прокариоты (от лат. pro - перед, до и греч. κάρῠον - ядро, орех) - организмы, не обладающие, в отличие от эукариот, оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами МИКРОБИОЛОГИЯ - наука, изучающая микроорганизмы. БАКТЕРИОЛОГИЯ - наука, изучающая бактерии.

Это самые древние организмы на Земле. Сколько чудес таят в себе эти крохотные создания. (А.В. Левенгук) 1675 год Антони Ван Левенгук Впервые увидел бактерии в оптический микроскоп и описал их.

Немного истории 1828 год Христиан Эренберг 1850 год Луи Пастер 1905 год Роберт Кох 1828 год. Христиан Эренберг ввёл в употребление название «бактерии». 1850 год Луи Пастер положил начало изучению физиологии и метаболизма бактерий, а также открыл их болезнетворные свойства. 1905 год Роберт Кох сформулировал общие принципы определения возбудителя болезни, за что он был удостоен Нобелевской премии. Предложил способы дезинфекции.

Кол-во бактерий в 1см 3 почвы Лесная почва на поверхности Лесная почва глубже 1м Луговая почва на поверхности Луговая почва глубже 1м

Кол-во бактерий в 1см 3 воздуха Непроветренная комната Улица города Горный воздух Морской воздух

Кол-во бактерий в 1см 3 воды Снег и лед Ручей в 100 м от ледника Ручей в 5 км от ледника Ключевая вода

Царство Дробянки Бактерии Сине-зеленые водоросли

Разнообразие внешнего строения бактериальных клеток спириллы вибрионы бациллы кокки

Строение клетки прокариот

Клеточная стенка из муреина. Почти нет внутренних мембран. Мезосомы –мембранные структуры, образующиеся путем впячивания плазматической мембраны внутрь цитоплазмы

Примитивность строения выражается: Отсутствие оформленного ядра Наследственная информация заключается в одной молекуле ДНК Нет органоидов кроме рибосом Функции органоидов выполняет мезосомы прочная оболочка

Размножение – делением надвое. Спорообразование Этап жизненного цикла многих прокариот, связанный с переживанием неблагоприятных условий.

Образование спор

Половой процесс. Возникновение новых комбинаций генов –увеличение разнообразия свойств

Роль бактерий в природе Бактерии в природе Участвуют в образовании перегноя Превращают перегной в минеральные вещества Усваивают азот из воздуха Болезнетворные бактерии растений

Некоторые бактерии поселяются в пищеварительном тракте травоядных млекопитающих и насекомых \.обеспечивая переваривание клетчатки.

В природе есть такой процесс, который называется "брожение". Это разложение углеводов. В процессах брожения большую роль играют различные бактерии. Например, при образовании кефира и простокваши из молока, а также квашении капусты очень важны молочнокислые бактерии.

Роль бактерий в жизни человека. Болезнетворные бактерии чума холера

Профилактика заболеваний ПРИВИВКА ИММУНИТЕТ

Сравнительная характеристика клеток Структура клетки Прокариотическая клетка Эукариотическая клетка Рибосомы Комплекс Гольджи Лизосомы Митохондрии Вакуоли Реснички и жгутики § 5.1 стр. 136-142

краткое содержание других презентаций

«Строение и функции клетки» - Ядра клетки. Оболочка. Микроскоп. Клеточный центр. Оболочка ядра. Строение клетки. Ученый. Цитоплазма. Лизосомы. Хромосомы. Ядро. Митохондрия. Органоид. Типы клеток. Как увидеть и изучить клетку. Рибосома. Комплекс Гольджи. Электронный микроскоп. Ядерный сок. Цитоскелет. Эндоплазматическая сеть.

«Состав живой клетки» - Строение и ядра клетки. Лизосомы. Методы изучения клетки. История развития учения о клетке. Аппарат Гольджи. Функции ядра. Рибосомы. Хромосомы. Пластиды. Наружная цитоплазматическая мембрана. Органоиды движения. Виды эндоплазматической сети. Органоидами называют постоянно присутствующие в клетке структуры. Митохондрии. Эндоплазматическая сеть ЭПС. Эукариотическая клетка. Цитоскелет. Ядерный сок. Кариолемма.

«Немембранные органоиды» - Немембранные органоиды. Структура клеточного центра. Схема сборки рибосомы. Клеточный центр. Разные виды эвглен. Ультрамикроскопическое строение жгутика. Рибосомы. Строение жгутиков и ресничек. Организация клеточного центра. Центриоли. Органоиды движения. Строение центриоли.

«Строение клетки организма» - Клеточное ядро. Митохондрия. Деление клетки. Значение АТФ в обмене веществ. Рибосома. Энергетический обмен в клетке. Строение клетки. Клеточный центр. Ядрышко. Эндоплазматическая сеть. Аппарат Гольджи. Лизосома. Обмен веществ. Пластиды. Клеточная теория. Значение органоидов клетки. Превращение энергии в клетке.

«Мембрана» - Лабораторное исследование. Закрепление. Структура. Различия. Модель строения мембраны. Функции мембраны. Заряженные молекулы. Гликопротеид. Экзоцитоз. Сходство. Сравните прокариотические клетки с эукариотическими. Эукариотическая клетка. Плазмолиз в листе элодеи. Органоиды клетки. Работа макрофага. Диффузия. Поработаем в лаборатории. Микроскопическое строение клеток. Терминология урока. Облегченная диффузия.

«Строение эукариот и прокариот» - Значение бактерий. Цитоплазма. Среда обитания. Прокариоты. Сравните эукариотическую и прокариотическую клетки. Бактерии. Способность к активному передвижению. Выживаемость прокариот. Гетеротрофы. История открытия. Количество бактерий. Строение клеток. Органоид. Разнообразные способы питания. Роль бактерий в природе. Простота строения. Митохондрии. Генетический материал. Различия в строении клеток эукариот и прокариот.

Характеристика бактерий Распространены повсеместно: в воде, почве, воздухе, живых организмах. Они обнаруживаются как в самых глубоких океанических впадинах, так и на высочайшей горной вершине Земли Эвересте, как во льдах Арктики и Антарктиды, так и в горячих источниках. В почве они проникают на глубину 4 и более км, споры бактерий в атмосфере встречаются на высоте до 20 км, гидросфера вообще не имеет границ обитания этих организмов. Бактерии способны поселяться практически на любом как органическом, так и неорганическом субстрате. Несмотря на простоту строения, они обладают высокой степенью приспособленности к самым разнообразным условиям среды. Это возможно благодаря способности бактерий к быстрой смене поколений. При резкой смене условий существования среди бактерий быстро появляются мутантные формы, способные существовать в новых условиях среды.

Размеры от 1 до 15 мкм. По форме клеток различают: Шаровидные кокки: микрококки делятся в разных плоскостях, лежат одиночно; диплококки делятся в одной плоскости, образуют пары; тетракокки делятся в двух плоскостях, образуют тетрады; стрептококки делятся в одной плоскости, образуют цепочки; стафилококки делятся в разных плоскостях, образуют скопления, напопоминающие грозди винограда; сарцины делятся в трех плоскостях, образуют пакеты по 8 особей. Характеристика бактерий

Вытянутые бациллы (палочковидные) делятся в разных плоскостях, лежат одиночно; Извитые – вибрионы (в виде запятой); спириллы имеют от 4 до 6 витков; спирохеты длинные и тонкие извитые формы с числом витков от 6 до 15. Помимо основных, в природе встречаются и другие, весьма разнообразные, формы бактериальных клеток. Характеристика бактерий

Клеточная стенка. Бактериальная клетка заключена в плотную, жесткую клеточную стенку, на долю которой приходится от 5 до 50% сухой массы клетки. Клеточная стенка выполняет роль наружного барьера клетки, устанавливающего контакт микроорганизма со средой. Основным компонентом клеточной стенки бактерий является полисахарида муреин. По содержанию муреина все бактерии подразделяются на две группы: грамположительные и грамотрицательные. Характеристика бактерий

У многих бактерий поверх клеточной стенки располагается слизистый матрикс капсула. Капсулы образованы полисахаридами. Иногда в состав капсулы входят полипептиды. Как правило, капсула выполняет защитную функцию, предохраняя клетку от действия неблагоприятных факторов среды. Кроме того, она может способствовать прикреплению к субстрату и участвовать в передвижении. Характеристика бактерий

Цитоплазматическая мембрана регулирует поступление питательных веществ в клетку и выход продуктов метаболизма наружу. Обычно темпы роста цитоплазматической мембраны опережают темпы роста клеточной стенки. Это приводит к тому, что мембрана часто образует многочисленные инвагинации (впячивания) различной формы мезосомы. Характеристика бактерий

Мезосомы, связанные с нуклеоидом, играют определенную роль в репликации ДНК и последующем расхождении хромосом. Возможно, мезосомы обеспечивают разделение клетки на отдельные обособленные отсеки, создавая тем самым благоприятные условия для протекания ферментативных процессов. Характеристика бактерий

Бактериальные клетки могут иметь разнообразные цитоплазматические включения газовые пузырьки, пузырьки, содержащие бактериохлорофилл, полисахариды, отложения серы и другие. Нуклеоид. Бактерии не имеют структурно оформленного ядра. Генетический аппарат бактерий называют нуклеоидом. Он представляет собой молекулу ДНК, сосредоточенную в ограниченном пространстве цитоплазмы. Характеристика бактерий

Молекула ДНК имеет типичное строение. Она состоит из двух полинуклеотидных цепей, образующих двойную спираль. В отличие от эукариот, ДНК имеет кольцевую структуру, а не линейную. Молекулу ДНК бактерий отождествляют с одной хромосомой эукариот. Но если у эукариот в хромосомах ДНК связана с белками, то у бактерий ДНК комплексов с белками не образует. ДНК бактерий закреплена на цитоплазматической мембране в области мезосомы. Характеристика бактерий

Клетки многих бактерий имеют нехромосомные генетические элементы плазмиды. Они представляют собой небольшие кольцевые молекулы ДНК, способные реплицироваться независимо от хромосомной ДНК. Среди них различают F-фактор плазмиду, контролирующую половой процесс. Жгутики. Среди бактерий имеется много подвижных форм. Основную роль в передвижении играют жгутики. Жгутики бактерий только внешне похожи на жгутики эукариот, строение же их иное. Они имеют меньший диаметр и не окружены цитоплазматической мембраной. Нить жгутика состоит из 3-11 винтообразно скрученных фибрилл, образованных белком флагеллином. Характеристика бактерий

У основания располагается крюк и парные диски, соединяющие нить с цитоплазматической мембраной и клеточной стенкой. Движутся жгутики, вращаясь в мембране. Число и расположение жгутиков на поверхности клетки может быть различно. Фимбрии это тонкие нитевидные структуры на поверхности бактериальных клеток, представляющие собой короткие прямые полые цилиндры, образованные белком пилином. Благодаря фимбриям, бактерии могут прикрепляться к субстрату или сцепляться друг с другом. Особые фимбрии половые фимбрии, или F- пили обеспечивают обмен генетического материала между клетками. Характеристика бактерий

При наступлении неблагоприятных условий, у грамположительных бактерий происходит образование эндоспор. При этом клетка обезвоживается, нуклеоид сосредотачивается в спорогенной зоне. Образуются защитные оболочки, предохраняющие споры бактерий от действия неблагоприятных условий (споры многих бактерий выдерживают нагревание до 130˚С, сохраняют жизнеспособность десятки лет). При наступлении благоприятных условий спора прорастает, и образуется вегетативная клетка. Характеристика бактерий

Подведем итоги: Что известно о форме бактерий? Кокки (диплококки, тетракокки, стрептококки, сарцины, стафилококки), бациллы, вибрионы, спириллы, спирохеты). Каковы размеры бактерий? От 1 до 15 микрон (мкм). Как устроена клеточная оболочка бактерии? Плазмалемма и клеточная стенка из муреина. У грам-отрицательных две мембраны. Как организован генетический материал бактерий? Нуклеоид – кольцевая ДНК и плазмиды. Какие органоиды есть в бактериальных клетках? Мезосомы, хлоросомы, 70-S рибосомы, жгутики. Чем жгутик бактерий отличается от жгутика эукариот? Не покрыт мембраной, состоит из нескольких скрученных вместе фибилл флагеллина. Могут ли бактерии размножаться спорами? Нет споры – способ переживания неблагоприятных условий.

Олимпиадникам! Спорообразующие аэробные бактерии, у которых размер споры не превышает диаметр клетки, называются бациллами. Спорообразующие анаэробные бактерии, у которых размер споры превышает диаметр клетки, и поэтому они принимают форму веретена и называются клостридиями (от лат. Clostridium – веретено). Характеристика бактерий

Олимпиадникам! Риккетсии – мелкие, грамотрицательные палочковидные бактерии размером до 1 мкм. Членистоногие – их хозяева и переносчики. У человека вызывают сыпной тиф, клещевой риккетсиоз, пятнистую лихорадку Скалистых гор. Микоплазмы – мелкие бактерии, не имеющие клеточной стенки, окруженные только цитоплазматической мембраной. Осмотически чувствительны, у человека вызывают заболевание по типу респираторной инфекции. Актиномицеты – (лучистые грибы), занимают промежуточное положение между бактериями и грибами. Ветвящиеся грамположительные бактерии. В пораженных тканях образуют мицелий из плотно переплетенных нитей (гифов) в виде лучей, отходящих от центра и заканчивающихся колбовидными утолщениями. На воздушных гифах могут образовываться споры, служащие для размножения.

Другая группа, автотрофы, способна синтезировать органические вещества из неорганических. Среди них различают: фотоавтотрофов, синтезирующих органические вещества за счет энергии света, и хемоавтотрофов, синтезирующих органические вещества за счет химической энергии окисления неорганических веществ: серы, сероводорода, аммиака и т.д. К ним относятся нитрифицирующие бактерии, железобактерии, водородные бактерии и т.д. Фотоавтотрофы: Фотосинтезирующие серобактерии (зеленые и пурпурные) Имеют фотосистему-1 и при фотосинтезе не выделяют кислород, донор водорода – Н 2 S: 6СО Н 2 S С 6 Н 12 О S + 6Н 2 О У цианобактерий (синезеленых) появилась фотосистема-2 и при фотосинтезе кислород выделяется, донором водорода для синтеза органики является Н 2 О: 6СО Н 2 О С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 + 6Н 2 О Физиология бактерий

Хемоавтотрофы: Хемоавтотрофы используют энергию химических связей. Открыты в 1887 году С.Н.Виноградским. Важнейшая группа хемоавтотрофов – нитрифицирующие бактерии, способные окислять аммиак, образующийся при гниении органических остатков, сначала до азотистой, а затем до азотной кислоты: 2NH 3 + 3O 2 = 2HNO 2 + 2H 2 O кДж 2НNО 2 + O 2 = 2HNO кДж Бесцветные серобактерии окисляют сероводород и накапливают в своих клетках серу: 2Н 2 S + О 2 = 2Н 2 О + 2S кДж При недостатке сероводорода бактерии производят дальнейшее окисление серы до серной кислоты: 2S + 3О 2 + 2Н 2 О = 2Н 2 SО кДж Железобактерии окисляют двувалентное железо до трехвалентного: 4FeCO 3 + O 2 + H 2 O = 4Fe(OH) 3 + 4CO кДж Водородные бактерии используют энергию, выделяющуюся при окислении молекулярного водорода: 2Н 2 + О 2 = 2Н 2 О кДж Физиология бактерий

Размножение бактерий. Бактерии способны к интенсивному размножению. Половое размножение у бактерий отсутствует, известно только бесполое размножение. Некоторые бактерии при благоприятных условиях способны делиться каждые 20 минут. Бесполое размножение Бесполое размножение является основным способом размножения бактерий. Оно может осуществляться путем бинарного деления и почкования. Большинство бактерий размножается путем бинарного равновеликого поперечного деления клеток. При этом образуются две одинаковые дочерние клетки. Перед делением происходит репликация ДНК. Почкование. Некоторые бактерии размножаются путем почкования. При этом на одном из полюсов материнской клетки образуется короткий вырост гифа, на конце которого формируется почка, в нее переходит один из поделившихся нуклеоидов. Почка разрастается, превращаясь в дочернюю клетку, и отделяется от материнской в результате формирования перегородки между почкой и гифой. Физиология бактерий

Половой процесс, или генетическая рекомбинация. Половое размножение отсутствует, но известен половой процесс. Гаметы у бактерий не образуются, слияния клеток нет, но происходит главнейшее событие полового процесса обмен генетической информацией. Этот процесс называют генетической рекомбинацией. Часть ДНК (реже вся) клеткой-донором передает клетке-реципиенту и замещает часть ДНК клетки-реципиента. Образовавшуюся ДНК называют рекомбинантной. Она содержит гены обеих родительских клеток. Физиология бактерий

Различают три способа генетической рекомбинации: конъюгация, трансдукция, трансформация; Конъюгация это прямая передача участка ДНК от одной клетки другой во время непосредственного контакта клеток друг с другом. Клетка-донор образует называемых F-пилю, ее образование контролируется особой плазмидой F-плазмидой. Во время конъюгации ДНК передается только в одном направлении (от донора к реципиенту), обратной передачи нет. Физиология бактерий

Участие в круговороте химических элементов (азота, углерода, кислорода и др.). Группы бактерий, принимающих участие в круговороте азота Азотфиксирующие бактерии Использование свободного азота для образования соединений, доступных другими организмами Обогащение почвы соединениями азота Аммонифицирующие бактерии Разложение азотсодержащих веществ (белков, нуклеиновых кислот) с образованием аммиака Минерализация Нитрифицирующие бактерии Окисление солей аммиака в нитриты, затем в нитраты Минерализация Денитрифицирующие бактерии Восстановление нитритов и нитратов до свободного азота Минерализация Значение бактерий Разрушение органических остатков. Участие в почвообразовании. Участие в образовании атмосферы. Использование в пищевой промышленности для получения молочно- кислых продуктов Получение антибиотиков, аминокислот, витаминов и др. Очистка сточных вод, образование метана Симбионты многих организмов (кишечная палочка у человека) Вызывают инфекционные заболевания(туберкулёз, ангина) В настоящее время, используя трансформированные кишечные палочки, получают инсулин, соматотропный гормон, интерферон Значение бактерий

Значение бактерий Этапы: Рестрикция (разрезание ДНК человека и плазмиды рестриктазами) Создание вектора, содержащего все управляющие гены (регулятор, оператор, маркерные гены) Лигирование («вшивание» фрагмента ДНК человека в плазмиды лигазами) Трансформация (введение рекомбинантных плазмид в бактериальные клетки) Скрининг (отбор таких трансформированных бактерий, которые несут нужный для человека ген) Размножение именно тех трансформированных бактерий, которые несут нужный для человека ген.