Бактерии – это прокариоты: по каким признакам они являются представителями этого царства, особенности организмов

Миллиарды лет на Земле существует жизнь. Сначала это были простейшие организмы, которые состояли из единственной клетки. Со временем их строение становилось сложнее, появились и многоклеточные организмы. В процессе эволюции разнообразие форм жизни стало огромным. Чтобы при изучении как-то их систематизировать, учёные группируют обитателей живой природы по сходным признакам.

Строение и размножение

Размеры клеток прокариотов составляет несколько микрометров, поэтому увидеть их можно только при микроскопии. Клетки прокариот имеют характерное строение. Цитоплазма прокариот отграничена от внешней среды мембраной. Но клетки лишены ядерной оболочки, а носителем наследственной информации является одна молекула ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), упакованная без участия нуклеопротеинов. Поэтому работа генов регулируется через метаболические соединения. Особенностью прокариот является то, что эти организмы способны обмениваться генами непосредственно между собой либо с помощью вирусов-бактериофагов. Одна крупная кольцевая молекула ДНК, заключающая геном прокариот, расположена приблизительно в центральной части клетки. Прокариоты не имеют митохондрий. Но у них присутствуют в структуре жгутики для передвижения, плазмиды, газовые вакуоли. Только у цианобактерий в цитоплазме заключены особые структуры – хлоропласты, в которых происходит фотосинтез. Форма клеток прокариот разнообразна. Они могут иметь вид прямых или изогнутых палочек, шариков. В большинстве случаев в природных условиях клетки прокариотов собраны в группы и образуют колонии, похожие на грозди, нити, т.д. Бактерии могут быть неподвижны или двигаться с помощью жгутиков.

При размножении прокариот происходит деление клетки пополам, иногда почкование.

Прокариоты размножаются с огромной скоростью. Так, при благоприятных условиях их клетки делятся каждые 20-30 минут. Поэтому они способны быстро увеличивать свою численность за короткий промежуток времени. При неблагоприятных условиях на поверхности бактериальной клетки образуется плотная многослойная оболочка. Все жизненные процессы приостанавливаются в клетке, она не делится. Так формируется спора. В виде споры прокариотическая клетка может жить длительное время, она выдерживает действие высоких или низких температур, засуху. При благоприятных условиях оболочка споры разрушается, и процессы жизнедеятельности в клетке возобновляются.

Бактерии-прокариоты распространены повсюду. Они расселяются на поверхности или внутри других организмов (людей, животных, растений), в большом количестве встречаются в почве, пресных и соленых водоемах. К примеру, всего лишь один грамм почвы содержит миллион клеток бактерий. Огромное количество их содержится в единице объема воды или атмосферного воздуха.

Читайте также:  Сибирская язва крупного рогатого скота: симптомы и лечение, вакцина

Общая характеристика прокариот

Прокариоты, или бактерии — это предъядерные организмы, у которых отсутствует настоящее ядро. К прокариотам относятся настоящие бактерии (эубактерии), архебактерии и цианобактерии.

По типам обмена веществ выделяются следующие группы прокариот: гетеротрофные (свободноживущие и обитающие в других организмах) и автотрофные (фотосинтезирующие и хемосинтезирующие), аэробные и анаэробные.

Тело прокариот, как правило, состоит из одной клетки. Реже встречаются нитчатые и колониальные формы. Форма клеток бактерий изменчива, однако можно выделить несколько основных морфологических типов:

  • 1. Кокки — шаровидные формы. К коккам относятся: микрококки — одиночные клетки, диплококки — парные кокки; стрептококки — колонии в виде цепочек; стафилококки — гроздевидные колонии; сарцины — колонии кубической формы.
  • 2. Палочки. К палочкам относятся: собственно бактерии (которые, как правило, не образуют споры), а также бациллы и клостридии (которые образуют споры). Споры у бактерий служат не для размножения, а для перенесения неблагоприятных условий — одна клетка образует одну спору. Споры могут образовываться в центральной части клетки или на одном из концов палочки.
  • 3. Извитые формы. К извитым формам относятся одноклеточные бактерии: спириллы (клетки в виде длинной спирали) и вибрионы (клетки, изгиб которых составляет 1/4 спирали).
  • 4. Нитевидные формы. К нитевидным формам относятся как одноклеточные, так и многоклеточные прокариоты. Тело нитевидных прокариот может быть неразветвленным и разветвленным.

Многие прокариоты способны к активному движению, которое, как правило, осуществляется с помощью жгутиков.

Примеры прокариот

бактерии

Бактерии – это микроорганизмы, которые повсеместно распространены на Земле. По оценкам, на Земле насчитывается 5 × 1030 бактерий, которые образуют большую общую биомассу, чем все растения и животные вместе взятые. Чтобы дать представление об огромном количестве бактерий даже в небольших помещениях, в одном грамме почвы содержится около 40 миллионов бактерий, а в 1 мл воды – миллион бактерий. Бактерии разнообразны и сгруппированы по многим различным классификациям. Существует 28 типов бактерий, включая Cyanobacteria (сине-зеленые бактерии), Fusobacteria, Acidobacteria и Proteobacteria, среди других.

Бактерии бывают разных форм; они могут быть Bacilli (в форме стержня), Spirilla (в форме спирали), Cocci (сферические), в форме запятой или жгутиконосца. Жгутики – это маленькие кнутоподобные структуры, которые облегчают движение; бактерии, имеющие жгутики, могут иметь одну, несколько или много по всему телу. Бактерии также могут быть классифицированы как грамположительные или грамотрицательные; это основано на результатах метода окрашивания по Граму. Грамположительные бактерии имеют в своем составе толстые пептидогликаны клеточная стенка который сохраняет фиолетовый цвет от окрашивания, в то время как грамотрицательные бактерии кажутся красными или розовыми, потому что они не могут сохранить фиолетовый цвет и сохраняют только встречное пятно.

Читайте также:  Лечение себореи кожи головы: чем опасно заболевание?

Некоторые бактерии нуждаются в кислороде, чтобы выжить; они называются аэробными бактериями. Бактерии, которые не нуждаются в кислороде, являются анаэробными бактериями. Кроме того, бактерии классифицируются в зависимости от того, как они получают питание. Они могут быть фотоавтотрофными, что означает, что они синтезируют свою пищу из света и углекислого газа (как это делают растения). Другие являются хемоавтотрофными; они производят свою еду из химических источников. Третьи гетеротрофны. Эти бактерии не могут производить свою собственную пищу и должны получать ее от других живых существ.

Люди содержат много бактерий, которые позволяют нам переваривать пищу; В кишечнике в 10 раз больше бактерий, чем в человеческом теле. Большинство бактерий в организме человека полезны, как кишечные бактерии, или безвредны. Однако некоторые бактерии могут инфицировать людей и вызывать такие заболевания, как холера, сифилис и туберкулез.

Archaea

Археи – это одноклеточные микроорганизмы, которые по размеру и форме очень похожи на бактерии. Слово архея происходит от древнегреческого слова ἀρχαῖα, что означает «древние вещи». Исторически они были классифицированы как бактерии, но имеют некоторые характеристики, которые более тесно связаны с эукариотами, такие как определенные гены и формы метаболических путей. Кроме того, они были классифицированы как третий домен жизни, потому что они имеют большие различия в их рибосомная РНК структура из бактерий.

Некоторые археи живут в экстремальных условиях, таких как горячие источники, но другие встречаются в почве, океанах и даже человеческом теле. Есть между 18-23 типами архей. Большинство архей никогда не были выделены в лаборатории, и они известны только из их нуклеиновых кислот в пробах окружающей среды. Клеточные мембраны архей сильно отличаются от всех других форм жизни и имеют молекулы, обнаруженные только у архей.

Особенности жизнедеятельности

По типу питания бактерии можно разделить на две группы: автотрофы и гетеротрофы. Остановимся подробнее на особенностях этих групп.

К автотрофным бактериям относятся синезеленые или цианобактерии. Они считаются единственными бактериями способными производить готовые органические вещества путем фотосинтеза, так как в клетках цианобактерий есть зеленый пигмент – хлорофилл. Поэтому для питания цианобактерии сами создают себе вещества.

В прежние эпохи бактерии были первыми организмами на планете. Соответственно, значение цианобактерий было очень велико в накоплении кислорода. До появления растений цианобактерии служили основным источником кислорода для атмосферы Земли.

Читайте также:  Всё что вам нужно знать про розовый лишай

Почти у всех бактерий отсутствует хлорофилл, который характерен для растений, соответственно эти виды существ не способны образовывать органические вещества, требуемые для их питания. Подавляющая часть этих организмов не могут жить при солнечном свете и предпочитают темноту.

Поэтому для своего питания они использует готовые органические вещества. Растворы они всасывают всей поверхностью своего тела.

Бактерии, потребляющие готовые органические вещества, по способу питания делятся на сапротрофы и паразиты.

Бактерии, поселяющиеся на отмерших организмах, питаются их веществами, называют их сапротрофами. В процессе питания бактерий сапротрофов происходит гниение остатков других сапротрофов считаются кишечная палочка, синегнойная палочка.

Прочие бактерии обитают в теле других организмов, поэтому их называют паразитами. Местом обитания может быть тело людей, животных, иногда растений. Для своего питания бактерии паразиты используют органические вещества из клеток живых существ. Бактерии паразиты вызывают у человека различные болезни. Примером бактерий паразитов может служить чумная палочка, вызывающая такое заболевание как чума.

Размножение бактерий осуществляется путем деления их клетки. Всякая клетка бактерии дробится пополам, из одного организма образуются два. Рост и размножение бактерий совершается необыкновенно быстро. К примеру, холерная клетка дробится на две и через 30 минут она способна вновь размножаться.

При подходящих условиях размножение холерной бактерии протекает интенсивно. Соответственно в течение 30 часов с такой скоростью размножения возможно образование огромного числа бактерий, что оно смогло бы покрыть пленкой всю поверхность земного шара. Однако такого не случается, так как микроорганизмы не находят себе достаточно пищи и массами гибнут. Также для них губительны действие солнечного света, отсутствие влаги, высокие температуры.

Зачем надо охранять природу

Этот доклад будет неполным, если не сказать, что деятельность человека может нанести вред природе. Интересы у людей повсюду — на земле и под землёй, в воздухе и воде. Они рубят леса и меняют русла рек, рыбачат и охотятся, добывают полезные ископаемые и строят города.

Есть немало мест, которые пострадали от активности человека, и природа не может восполнить то, что было им уничтожено. Много животных и растений попали в Красную книгу, так как оказались на грани исчезновения.

Природа имеет для нас как материальное, так и духовное значение.

Зачем надо охранять природу

В России и других странах приняты законы об охране окружающей среды. Но и в повседневной жизни человек может заботиться о природе, например, не мусорить в лесу, сажать молодые деревья или подкармливать птиц зимой.

Надо помнить, что планета у нас одна, и на ней будут жить ещё многие поколения живых существ.