ГОУ СПО Калужский базовый медицинский колледж Лекция

ГОУ СПО Калужский базовый медицинский колледж Лекция№: 11 Тема: «Прокариотическая клетка» . предмет: биология подготовила: преподаватель биологии Сафонова В. М. Калуга 2009

Цели занятия: § формирование представлений: - о классификации живых организмов; - о классификации прокариотов; § обеспечение усвоения знаний: - структуры, свойств, особенностей жизнедеятельности и значения прокариотических организмов.

Вопросы для актуализации опорных знаний: § Какие царства живых существ вы знаете? § Что является элементарной структурной единицей живых организмов? § Какие мембранные органеллы вы знаете? § Какие немембранные органеллы вам известны?

План: 1. Система организмов: а) общие положения 2. Прокариоты: а) общая характеристика; б) строение клетки; в) питание; г) воспроизведение; д) значение. 3. Подцарство Архебактерии. 4. Подцарство Настоящие бактерии. 5. Подцарство Оксифотобактерии.

1. Система организмов: а) общие положения. Ш по системе классификации, предложенной А. Л. Тахтаджяном (1971 г), макросистемы растительных организмов делятся на § надцарство Доядерные организмы (Procaryota) и § надцарство Настоящие ядерные организмы (Eucaryota)

§ иная классификация – деление на 5 царств: - прокариоты - простейшие (протисты) грибы растения животные

Надцарство Доядерные Ш Царство Дробянки (Mychota): § подцарство Архебактерии (Archaeobacteria) § подцарство Настоящие бактерии (Bacteria) § подцарство Оксифотобактерии (Oxyphotobacteria)

2. Прокариоты а) общая характеристика § древнейшие, возникшие примерно 3 млрд. лет назад (кембрий) § Левенгук Антони Ван открыл бактерии (1676 г. ) § размеры клеток различны, от 1 мкм до 100 мкм § распространены повсеместно в мире, в том числе крайние неблагоприятные жизненные пространства (ледники, горячие источники)

§ неподвижны, двигаются скольжением по плотному субстрату, плавают при помощи жгутиков и ресничек § тело представлено слоевищем (талломом) § нет ядерной мембраны и организованного ядра § образуют споры с прочной оболочкой § одноклеточные живые существа или § в виде колоний клеток

Основные формы тела бактерий: округлая вибрионы (холерный) палочковидная спиралевидная

б)Строение клетки 1 - слой клейкой слизи; 2 - клеточная стенка; 3 - плазматическая мембрана; 4 - мезосомы; 5 - хромосома (кольцевая молекула ДНК); 6 - капли питательных веществ; 7 - складчатая фотосинтезирующая мембрана; 8 - рибосомы; 9 – жгутики На мезосомах располагаются ферменты, участвующие в реакциях обмена веществ Оболочка содержит пектин и муреин

§ генетический аппарат представлен: - нуклеоидом (аналог ядра); - кольцевой молекулой ДНК, находящейся в цитоплазме; - плазмидами - небольшие кольцевые ДНК, (внехромосомные генетические элементы, находятся вне генома, реплицируются независимо то него) § движение цитоплазмы не происходит § микротрубочки отсутствуют § жгутики не ограничены мембраной и имеют волнистую форму

§ на клеточной стенке - тонкие выросты – пили служат для прикрепления к субстрату или друг к другу; 1 – жгутик, 2 – капсула, 3 – фотосинтетическая мембрана, 4 – пили (фимбрии), 5 – мезосома, 6 – кольцевая молекула ДНК, 7 – цитоплазма, 8 – запасные питательные вещества, 9 – рибосомы, 10 - плазматическая мембрана, 11 - клеточная стенка Мезосомы участвуют в построении клеточных перегородок и в репродукции, являются местом прикрепления ДНК

в) питание: § автотрофное - фотосинтез (пурпурные бактерии) - хемосинтез (серобактерии, нитратные бактерии) § гетеротрофное (паразиты или сапрофиты) § живут в аэробных и анаэробных условиях § энергию для жизни получают в процессе брожения

г) воспроизведение: § бесполым путем – делением клеток пополам § половым путем реже (при этом предается устойчивость к неблагоприятным воздействиям) ядерный эквивалент скапливается у клеточной мембраны, удваивается, распределяется по полюсам клетки и клетка делится в поперечной плоскости пополам

образование спор: § происходит в неблагоприятных условиях (холод, жара, засуха, недостаток питательных веществ) § образуется особая плотная оболочка, остальное содержимое клетки отмирает (белки и т. д. )

д) значение: § участвуют в круговороте веществ в природе § возбудители болезней растений, животных, человека - разложение веществ в организме хозяина паразитами и - ядовитые конечные продукты их обмена могут вызвать дифтерию, брюшной тиф, сибирскую язву, картофельный бактериоз

§ используют в промышленности, сельском и домашнем хозяйстве - продукты обмена веществ используются в - медицине (антибиотик стрептомицин, синтезируемый Streptomyces griseus) приготовление пищевых продуктов и консервирование (расщепление углеводов до спирта, уксуса, молочной кислоты) самоочищение сточных вод путем окисления сероводорода до сульфата, метана, до диоксида углерода и воды минерализация органических веществ улучшение плодородия почв путем окисления нитритов до нитратов извлечение азота из воздуха

3. Подцарство Архебактерии § метаногенные бактерии образуют метан путем восстановления диоксида углерода молекулярным водородом; - обитают в анаэробных условиях в иле водоемов, в болотах, в ЖКТ человека и животных, много в рубце жвачных § галобактерии - обитатели горячих соленых водоемов; благоприятная среда – насыщенный раствор Na. Cl § серозависимые бактерии – обитатели горячих кислых водоемов и почв, вулканических расщелин; образуют месторождения серы

Особенности: § промежуточная форма между растениями и животными § плазматическая мембрана имеет однослойную структуру § в клеточной стенке отсутствует муреин § содержат изопреноидные углеводороды, встречающиеся в нефти § обнаружен родопсиноподобный белок, у позвоночных он содержится в зрительном нерве § в т-РНК нет тимина и урацила

4. Подцарство Настоящие бактерии: § на основе метода окраски по Граму различают - грамположительные и - грамотрицательные бактерии § многие виды подвижны, обладают жгутиками или ресничками внешний вид и строение бактерии

Морфологические формы бактерий стафилококки Капсульные бациллы и кокки диплококки Споровые бациллы Жгутиковые бациллы

§ не обладают хлоропластами, митохондриями, центриолями, ядерной мембраной, ядрышком § обитатели почти всех экологических ниш § способны к обмену генетическим материалом путем коньюгации, трансформации и трансдукции § обладают плазмидами § гетеротрофы, встречаются автотрофы или хемосинтезирующие § аэробы, но встречаются и анаэробы

5. Подцарство Оксифотобактерии. § отдел Цианобактерии – сине-зеленые ь ь ь ь водоросли строение сходно с бактериями одноклеточные (по форме округлые или цилиндрические) длинные многоклеточные нити или колонии клеточная стенка содержит целлюлозу способны к фотосинтезу (хлорофилл в гранулах) пигменты каротин, ксантофил и фикобилин создают окраску

ь древнейшие обитатели земли ь до появления папоротников, мхов и семенных ь ь ь ь растений, составляют тупиковую ветвь в эволюции обитают в пресной и соленой воде, входя в состав фитопланктона, в морях при интенсивном размножении простым делением вызывают «цветение воды» обитатели почв фиксируют азот атмосферы симбиотические отношения с грибами осуществляют фотосинтез не сгнившие остатки участвуют в образовании лечебных грязей

Цианобактерии родов: Gomphosphaeria Anabaena Anacystia Oscillatoria Rivularia

§ отдел Хлороксибактерии ь в видовом составе не многочисленны ь способны к фотосинтезу ь содержат хлорофилл и другие пигменты, обнаруживаемые в клетках зеленых растений ь происхождение неизвестно

Вопросы для закрепления материала § Какую форму могут иметь бактерии? § Какую форму имеет ДНК у бактерий? § Какой основной их способ размножения ? § Могут ли они размножаться половым путем? § Когда у бактерий образуются споры и какова их функция? § Что такое мезосомы и какие функции они выполняют?