Почему бактерии относятся к прокариотам кратко

Особенности строения

Клетка бактерии отличается не только тем, что в ней нет ядра, но и отсутствием митохондрий и пластид. ДНК данного прокариота находится в специальной ядерной зоне и имеет вид замкнутого в кольцо нуклеоида. У бактерии строение клетки состоит из клеточной стенки, капсулы, капсулоподобной оболочки, жгутиков, пили и цитоплазматичной мембраны. Внутреннее строение оформляют цитоплазма, гранулы, мезосомы, рибосомы, плазмиды, включения и нуклеоид.

Клеточная стенка бактерии выполняет функцию обороны и опоры. Вещества могут свободно протекать сквозь неё, благодаря проницаемости. Данная оболочка имеет в своем составе пектин и гемицеллюлозу. Некоторые бактерии выделяют особую слизь, которая может помочь защититься от пересыхания. Слизь формирует капсулу – полисахарид по химическому составу. В такой форме бактерия способна переносить даже очень большие температуры. Также она выполняет и другие функции, к примеру слипание с любыми поверхностями.

На поверхности клетки бактерии находятся тонкие белковые ворсинки – пили. Их может быть большая численность. Пили помогают клетке передавать генетический материал, а также обеспечивают слипание с другими клетками.

Под плоскостью стенки находится трехслойная цитоплазматичная мембрана. Она гарантирует транспорт веществ, а также имеет немалую роль в образовании спор.

Цитоплазма бактерий на 75 процентов произведена из воды. Состав цитоплазмы:

Рыбосомы;
мезосомы;
аминокислоты;
ферменты;
пигменты;
сахар;
гранулы и включения;
нуклеоид.

Обмен веществ у прокариотов возможен, как с участием кислорода, так и без его него. Большая их часть питаются уже готовыми питательными веществами органического происхождения. Очень мало видов способны сами синтезировать органические вещества из неорганических. Это сине-зеленые бактерии и цианобактерии, которые отыграли немалую роль в формировании атмосферы и насыщении её кислородом.

Особенности размножения и питания

Особенности строения прокариотов таковы, что они размножаются только бесполым способом. Этот процесс осуществляется при попадании клеток в питательную среду, обеспечивающую активный рост.

Подавляющее большинство прокариотов размножается путём простого деления, которое происходит за счёт удвоения ДНК без образования хромосом. Две новые молекулы ДНК отделяются друг от друга плазматической мембраной, что приводит к делению клетки. В результате каждая дочерняя клетка содержит по одной молекуле ДНК.

Рис. 2. Процесс деления прокариот.

В благоприятных условиях процесс деления прокариот осуществляется каждые 25–30 минут. Этот интервал может увеличиться под воздействием сдерживающих факторов: дефицит пищи, солнечный свет, высокая температура и др.

По типу питания прокариоты бывают:

Автотрофы — способные самостоятельно синтезировать органические вещества в процессе фотосинтеза (фототрофы) или получать энергию за счёт расщепления некоторых органических соединений (хемотрофы).
Гетеротрофы — способные поглощать только готовые соединения.

Благодаря различным способам питания прокариоты смогли покорить разные среды обитания на планете.

Микоплазмы (микроорганизмы без клеточной стенки)

Микоплазмы являются отдельным классом микроорганизмов, отличающимся
как от вирусов, так и от бактерий.

Они не имеют клеточной стенки и ограничены плазматической мембраной.
Неподвижны . Сапрофиты или паразиты.

Это самые мелкие из существующих в природе организмов ,
способных самостоятельно жить и размножаться.
Точно так же, как вирусы, микоплазмы не могут существовать иначе, чем паразитируя
на клетках хозяина.
Микоплазмы способны расти на искусственных питательных средах, размножаются делением и почкованием.

В группу микоплазм входят два рода микроорганизмов — собственно микоплазма (Mycoplasma hominis, Mycoplasma genitalium)
и уреаплазма (Ureaplasma urealiticum).
Патогенные микоплазмы вызывают болезни человека (например, пневмонию, половые),
животных (например, поражают легкие) и растений.

Отличие прокариотов от эукариотов

Главное, что отличает прокариотов от эукариотов, – отсутствие клеточного ядра.

А это значит, что ДНК прокариотической клетки не организована в хромосомы и не окружена ядерной оболочкой. Эукариотические клетки устроены намного сложнее. Их ДНК упакована в хромосомы, которые располагаются как раз в ядре.

Основные отличия рассматриваемых биологических категорий сведены в таблицу:

Прокариоты	Эукариоты
Одноклеточные (за редким исключением)	Одно- или многоклеточные
Не имеют сформировавшегося ядра	Имеют чётко выраженное ядро (ядра) с собственной оболочкой
Наследственная информация содержится в кольцевой молекуле ДНК	Наследственная информация хранится в линейной ДНК ядра, а также митохондриях и пластидах
Не имеют мембранных органоидов	Содержат мембранные органоиды и немембранные структуры
Бинарное деление клетки	Прямое деление (амитоз), непрямое деление (митоз) или редукционное деление (мейоз)
Набор генов – гаплоидный	Набор генов, как правило, – диплоидный
Размножение вегетативное, споровое, почкованием	Размножение половое с образованием гамет
Жгутик в виде белковых нитей вмонтирован в оболочку клетки	Жгутик представлен выростом клетки в виде микротрубки
Клетки имеют размер 0,1-10 мкм	Клетки имеют размер 10-100 мкм

Эта статья относится к рубрикам:

Прокариоты — это…

Прокариоты — одноклеточные живые организмы без сформированного клеточного ядра. Они не развиваются, не становятся многоклеточными и способны к автономному существованию.

Прокариоты являются наиболее представительной формой жизни на Земле с точки зрения количества видов. Например, в 1 грамме плодородной почвы может содержаться около 10 миллиардов бактериальных клеток.

Как отмечалось выше, к прокариотам относятся бактерии (в том числе цианобактерии или сине-зеленые водоросли) и археи.

У прокариот молекула органического вещества не отделена от цитоплазмы, а прикреплена к клеточной мембране. Обычно они размножаются бесполым путем и имеют кольцевую ДНК. У большинства прокариот геном (что это такое?) представлен одной хромосомой.

Прокариоты — древнейшие и в то же время самые примитивные организмы на нашей планете. Они встречаются везде: в воздухе, в воде, в почве, внутри живых организмов.

Их можно встретить в глубинах океана, на горных вершинах, во льдах Антарктиды и Арктики. Бактериальные споры присутствуют в атмосфере на высоте до 15 км и проникают в почву на глубину более 4 км.

Бактериальные клетки сильно различаются по форме. Они могут быть палочковидными (бациллы), круглыми (диплококки), шестигранными, звездчатыми, стеблевидными и др. диплококки образуют пары, стрептококки — цепочки, стафилококки — гроздья, как виноград.

Строение бактериальной клетки в упрощенном виде выглядит следующим образом:

клеточная мембрана (стенка);
плазматическая мембрана;
цитоплазма;
кольцевая хромосомная ДНК (связанная с мембраной);
плазмиды (небольшие кольцевые ДНК, не прикрепленные к мембране, с небольшим набором генов);
рибосомы;
прокариотический жгутик(и).

Подавляющее большинство прокариот размножаются простым бинарным делением, которое начинается с удвоения ДНК без образования хромосом.

Обе новообразованные молекулы ДНК отделены друг от друга плазматической мембраной, в результате чего клетка делится пополам. Следовательно, каждая дочерняя клетка содержит эквивалентную молекулу ДНК.

Процесс деления при благоприятных условиях происходит каждые 25-30 минут. Этот интервал может увеличиваться из-за ограничивающих факторов, таких как недостаток пищи, солнечного света, высоких температур и т д.

По способу питания бактерии делятся на гетеротрофов (что это такое?) и автотрофов (что это такое?).

Первые представлены сапротрофами (питаются мертвой органикой), паразитами (питаются органикой живых особей) и симбионтами (живут и питаются вместе с другими организмами). Последние получают питание за счет фотосинтеза (преобразования солнечной энергии или за счет химического окисления неорганических веществ).

В чем отличие прокариотов от эукариотов

Рассматриваемые организмы имеют достаточно много отличий. Они затрагивают время появления, структуру, строение ДНК и другие аспекты.

Время возникновения

Первыми появились прокариоты. Это произошло около 3,5 миллиарда лет назад. Спустя 2,4 миллиарда лет они положили начало появлению эукариотов.

ДНК

Для прокариотов характерна кольцевая структура ДНК, которая находится в нуклеоиде. Этот клеточный участок отделяется от остальной цитоплазмы мембраной. ДНК никоим образом не связана с РНК и белками. В ней нет хромосом. Эукариоты обладают линейной ДНК. Она находится в ядре, в котором присутствуют хромосомы.

Строение

Эукариоты отличаются от прокариотов наличием ядра. Однако это не единственная разница в структуре. У прокариотов вообще нет мембранных органоидов. За редким исключением, они лишены хлоропластов, митохондрий, лизосом. Их роль играют выросты клеточной мембраны. На них находятся ферменты и пигменты, которые отвечают за процессы жизнедеятельности.

Хромосомы эукариот располагаются в ядре. У прокариотов нуклеоид локализуется в цитоплазме. Как правило, в одном месте он фиксируется на клеточной мембране. Помимо нуклеоида, в клетках прокариотов присутствует разное количество плазмид. Они представляют собой нуклеоиды значительно меньших размеров по сравнению с основным.

Деление

Прокариоты преимущественно размножаются обычным делением пополам. При этом эукариоты используют более сложные способы деления клеток – мейоз, митоз или их сочетание.

Органеллы

Для эукариотических клеток характерно наличие органелл, которые отличаются своим собственным генетическим аппаратом. Он включает пластиды и митохондрии. Эти элементы окружает мембрана. К тому же они отличаются способностью к размножению путем деления.

Мнение эксперта
Карнаух Екатерина Владимировна
Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность «Экономика предприятия»

В прокариотических клетках тоже возможно наличие органелл. Однако их количество значительно ниже. К тому же эти элементы не ограничиваются мембраной.

Фагоцитоз

Для эукариотов характерна способность переваривать твердые частицы путем заключения их в мембранный пузырек. Считается, что это свойство появилось как реакция на необходимость полноценного обеспечения крупных клеток питанием. Наличие фагоцитоза спровоцировало появление первых хищников.

Жизненный цикл

Эукариотические клетки делятся путем митоза, мейоза или сочетания этих процессов. Жизненный цикл таких организмов включает 2 ядерные фазы. Первый этап называется гаплофазой и характеризуется одинарным набором хромосом. Вторая стадия – диплофаза – отличается слиянием двух гаплоидных клеток. В результате формируется диплоидная клетка, содержащая двойной комплект хромосом. Спустя несколько делений клетка снова превращается в гаплоидную.

Передвижение

Для эукариотов характерны довольно сложные жгутики. Они представлены в виде тонких клеточных выростов, которые окружает 3 слоя мембраны. Они включают 9 пар микротрубочек на периферии и 2 в центральной части. Толщина составляет до 0,1 миллиметра. Отличительной особенностью считается способность изгибаться по длине. Помимо жгутиков, эукариоты имеют реснички. Они отличаются такой же структурой. Единственная разница заключается в размерах.

Отдельные прокариоты тоже обладают жгутиками, однако они являются очень тонкими и не превышают в диаметре 20 нанометров. Эти элементы представлены в виде полых белковых нитей, которые пассивно вращаются.

Роль

Эукариоты и прокариоты очень важны для нормального существования экосистемы. Каждый живой организм выполняет определенные биологические функции. Они отличаются в зависимости от его разновидности.

Значение в природе и жизни человека

Оба типа имеют важнейшее значение в жизни человека. Эукариоты являются фундаментальной единицей строения живого организма, но эволюция началась именно с одноклеточных организмов.

Кроме того, прокариотами являются бактерии-симбионты, приносящие пользу человеческому организму. Также представители этой категории успешно разрушают продукты органического распада, оказывая незаменимую помощь природе в их переработке.

Пример

К ярким примерам положительного значения одноклеточных организмов может относиться использование бактерий-прокариот в процессе производства кисломолочных продуктов.

Классификация прокариот и их общий предок Лука

Считается, что в очень далёком прошлом все три домена жизни – бактерии, археи и эукариоты
[а микоплазмы и риккетсии разве не домены?] – сходились в одной точке,
которая называется последним универсальным общим предком, или LUCA (Лука) – last universal common ancestor.

Лука жил на Земле примерно 3,5–3,8 млрд лет назад, и в нём уже были запечатлены все основные черты земной жизни:
его наследственная информация в виде генетического кода хранилась в ДНК,
белки состояли из; 20 аминокислот, энергия запасалась в виде АТФ и т. д.

Классификацию прокариот традиционно проводят по последовательностям гена 16S рРНК.
Из проб, взятых в разных местах (например, из почвы, горячих источников или донных морских отложений)
выделяют все имеющиеся там версии гена 16S рРНК и строят по ним эволюционные деревья.
На деревьях часто обнаруживаются ветви, не соответствующие ни одной из известных групп прокариот.

Что интересно, клеточная мембрана у археобактерий и эубактерий возникла независимо.

Последний общий предок жил на водороде.

Горизонтальный перенос генов

Впервые этот процесс был описан в Японии в 1959 г. Горизонтальный перенос генов имеет широкое распространение в царстве прокариотов и даже у некоторых эукариотных клеток. В отличие от привычного нам вертикального переноса генов (от предка к потомку) смысл горизонтального процесса заключается в передаче генного материала организму, не являющемуся потомком исходной клетки. Именно такой принцип использует современная генная инженерия.

Открытие такого обмена генным материалом повлияло на учение об эволюции жизни. Раньше ученые считали, что виды не могут обмениваться наследственной информацией между собой. Однако прокариоты передают генную информацию как самостоятельно, так и с помощью вирусов-бактериофагов. То есть в прошлом нашей планеты, населенной древними микроорганизмами, существовал массированный перенос генетической информации, что не могло не повлиять на то, каким путем пошел процесс эволюции на Земле.

Протохлорофиты (дохлорофильные дробянки)

Прохлорофи́ты (лат. Prochlorales — «дохлорофильные дробянки») — порядок прокариот,
обычно относимый к царству бактерий, отличительной особенностью представителей которого
является способность к оксигенному фотосинтезу, сходному с таковым у цианобактерий
при отличном от цианобактерий составе фотосинтезирующих пигментов.

Возможно, вместе с цианобактериями участвовали в строительстве строматолитов.

В силу своей редкости прохлорофиты не имеют какого-либо существенного практического значения,
однако представляют немалый научный интерес как возможные «предки» хлоропластов эукариот.

Предполагается, что симбиоз каких-то других прокариот с прохлорофитами дал начало
зеленым водорослям — предкам
многоклеточных растений.

Значение в природе и для человека

Выше уже отмечалось большое значение многих видов бактерий (при процессах гниения и различных типах брожения), т.е. выполнение санитарной роли на Земле.

Бактерии также играют огромную роль в круговороте углерода, кислорода, водорода, азота, фосфора, серы, кальция и других элементов. Многие виды бактерий способствуют активной фиксации атмосферного азота и переводят его в органическую форму, способствуя повышению плодородия почв

Особо важное значение имеют те бактерии, которые разлагают целлюлозу, являющиеся основным источником углерода для жизнедеятельности почвенных микроорганизмов

Сульфатредуцирующие бактерии участвуют в образовании нефти и сероводорода в лечебных грязях, почвах и морях. Так, насыщенный сероводородом слой воды в Черном море является результатом жизнедеятельности сульфатредуцирующих бактерий. Деятельность этих бактерий в почвах приводит к образованию соды и содового засоления почвы. Сульфатредуцирующие бактерии переводят питательные вещества в почвах рисовых плантаций в такую форму, которая становится доступной для корней этой культуры. Эти бактерии могут вызывать коррозию металлических подземных и подводных сооружений.

Благодаря жизнедеятельности бактерий почва освобождается от многих продуктов и вредных организмов и насыщается ценными питательными веществами. Бактерицидные препараты успешно используются для борьбы с многими видами насекомых-вредителей (кукурузным мотыльком и др.).

Многие виды бактерий используются в различных отраслях промышленности для получения ацетона, этилового и бутилового спиртов, уксусной кислоты, ферментов, гормонов, витаминов, антибиотиков, белково-витаминных препаратов и т.д.

Без бактерий невозможны процессы при дублении кожи, сушке листьев табака, выработке шелка, каучука, обработке какао, кофе, мочении конопли, льна и других лубоволокнистых растений, квашении капусты, очистке сточных вод, выщелачивании металлов и т.д.

Основные признаки и отличия прокариотических и эукариотических клеток (таблица):

Признаки	Прокариоты	Эукариоты
ЯДЕРНАЯ МЕМБРАНА	Отсутствует	Имеется
ПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ МЕМБРАНА	Имеется	Имеется
МИТОХОНДРИИ	Отсутствуют	Имеются
ЭПС	Отсутствует	Имеется
РИБОСОМЫ	Имеются	Имеются
ВАКУОЛИ	Отсутствуют	Имеются (особенно характерны для растений)
ЛИЗОСОМЫ	Отсутствуют	Имеются
КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА	Имеется, состоит из сложного гетерополимерного вещества	Отсутствует в животных клетках, в растительных состоит из целлюлозы
КАПСУЛА	Если имеется, то состоит из соединений белка и сахара	Отсутствует
КОМПЛЕКС ГОЛЬДЖИ	Отсутствует	Имеется
ДЕЛЕНИЕ	Простое	Митоз, амитоз, мейоз

Основное отличие прокариотических клеток от эукариотических заключается в том, что их ДНК не организована в хромосомы и не окружена ядерной оболочкой. Эукариотические клетки устроены значительно сложнее. Их ДНК, связанная с белком, организована в хромосомы, которые располагаются в особом образовании, по сути самом крупном органоиде клетки — ядре. Кроме того, внеядерное активное содержимое такой клетки разделено на отдельные отсеки с помощью эндоплазматической сети, образованной элементарной мембраной. Эукариотические клетки обычно крупнее прокариотических. Их размеры варьируют от 10 до 100 мкм, тогда как размеры клеток прокариот (различных бактерий, цианобактерий — сине- зеленых водорослей и некоторых других организмов), как правило, не превышают 10 мкм, часто составляя 2-3 мкм. В эукариотической клетке носители генов — хромосомы — находятся в морфологически оформленном ядре, отграниченном от остальной клетки мембраной. В исключительно тонких, прозрачных препаратах живые хромосомы можно видеть с помощью светового микроскопа. Чаще же их изучают на фиксированных и окрашенных препаратах.
Хромосомы состоят из ДНК, которая находится в комплексе с белками- гистонами, богатыми аминокислотами аргинином и лизином. Гистоны составляют значительную часть массы хромосом.
Эукариотическая клетка имеет разнообразные постоянные внутриклеточные структуры — органоиды (органеллы), отсутствующие в прокариотической клетке.
Прокариотические клетки могут делиться на равные части перетяжкой или почковаться, т.е. образовывать дочернюю клетку меньшего размера, чем материнская, но никогда не делятся путем митоза. Клетки эукариотических организмов, напротив, делятся путем митоза (исключая некоторые очень архаичные группы). Хромосомы при этом «расщепляются» продольно (точнее, каждая нить ДНК воспроизводит около себя свое подобие), и их «половинки» — хроматиды (полноценные копии нити ДНК) расходятся группами к противоположным полюсам клетки. Каждая из образующихся затем клеток получает одинаковый набор хромосом.
Рибосомы прокариотической клетки резко отличаются от рибосом эукариот по величине. Ряд процессов, свойственных цитоплазме многих эукариотических клеток, — фагоцитоз, пиноцитоз и циклоз (вращательное движение цитоплазмы) — у прокариот не обнаружен. Прокариотической клетке в процессе обмена веществ не требуется аскорбиновая кислота, но эукариотические не могут без нее обходиться.
Существенно различаются подвижные формы прокариотических и эукариотических клеток. Прокариоты имеют двигательные приспособления в виде жгутиков или ресничек, состоящих из белка флагеллина. Двигательные приспособления подвижных эукариотических клеток получили название ундулиподиев, закрепляющихся в клетке с помощью особых телец кинетосом. Электронная микроскопия выявила структурное сходство всех ундулиподиев эукариотических организмов и резкие их отличия от жгутиков прокариот

Что такое эукариотическая клетка

Организмы, состоящие из эукариотических клеток, называются эукариотами и являются частью эукариотического царства. К ним относятся животные, растения и грибы.

Эукариотическая клетка характеризуется тем, что внутри нее находится наследственный генетический материал (ДНК) организма и имеет сложную структуру, состоящую из органелл, которые выполняют различные важные функции в клетке.

Эукариотические клетки выполняют жизненно важные для эукариотических организмов функции, такие как, размещение генетического материала и выполнение процесса синтеза белка, что позволяет им получать энергию для выполнения других задач.

Сравнение прокариот и эукариот

Вся жизнь на Земле состоит из эукариотических клеток или прокариотических клеток. Прокариоты были первой формой жизни. Ученые считают, что эукариоты эволюционировали от прокариот около 2,7 миллиарда лет назад.

Эукариотическая клетка имеет мембрану, которая окружает ядро, отделяя его от цитоплазмы. Прокариотическая клетка не обладает структурами с мембранами внутри, то есть ее внутриклеточное содержимое разбросано по цитоплазме.

Сравнительная таблица характеристик прокариот и эукариот

Прокариоты	Эукариоты
Клетка без определенного ядра, ее генетический материал рассеян в цитоплазме.	Клетка с ядром, определяемым мембраной, содержащей генетический материал.
Размером т 1 до 10 микрон.	Размером от 10 до 100 микрон.
Форма может быть сферической, спиралевидной. Хотя они одноклеточные, они могут образовывать колонии.	Очень разнообразные по форме, они могут представлять собой одноклеточные или многоклеточные организмы.
Локализована в нуклеоиде, не будучи окруженной мембраной.	ДНК и белки образуют хроматин, который концентрируется в ядре
Прямой способ деления клетки, в основном, путем бинарного деления. Нет митотического веретена или микротрубочек.	Делится с помощью митоза и мейоза. Клетка имеет митотический веретен или какую-то форму упорядочения микротрубочек.
Выраженные в группах, называемых оперонами.	Индивидуально выраженные; они обладают интронами и экзонами.
Рибосомы маленькие.	Рибосомы большие
Жгутик простой, состоящий из белка флагеллина.	Соединение, состоящее из тубулина и других белков.
Круговая хромосома.	Каждая с двумя хроматидами, центромерой и теломерами.
Есть клеточная стенка.	Клеточная стенка присутствует только в растениях и грибах.
Представители: бактерии и археи.	Представители: растения, животных и грибы.
Примеры: бактерии золотистый стафилококк, архея Halobacterium salinarum.	Примеры: Дрожжи хлеба Saccharomyces cerevisiae, плодовая муха Drosophila melanogaster.

Археобактерии (археи — анаэробные бактерии)

От гипотетических протобионтов следует строго отличать археобактерии (археи).
Недавно они были признаны отдельной самостоятельной группой.
Они настолько отличаются от всех остальных живых существ, что представляют собой целый «мир»,
отдельный от других бактерий (эубактерий) и организмов с ядросодержащими клетками (эукариотов).
Они отличаются своим способом выживания в экстремальных условиях:
выдерживают под давлением нарастающую температуру до 110°С и рН-величины от 1.
Кроме того, это некультивируемые микробы, отказывающиеся расти на лабораторных средах.

Царство архей (ранее архебактерии), впервые описано в 1977 г.: липиды состоят из соединений глицерина и терпенов, мембраны монослойные липидные,
клеточная стенка построена из псевдомуреина или из гликопротеидов, или из кислых полисахаридов, ДНК-зависимая РНК-полимераза состоит из 9-11 субъединиц,
в тРНК нет риботимидина.

Археи — чрезвычайно разнообразная группа, однако значительная часть их разнообразия известна лишь
по последовательностям гена 16S рРНК, по которому строится эволюционное дерево прокариот.
Ветвь архей — это новая, неизвестная группа, степень родства которой с известными микробами можно определить
только приблизительно, так как одного-единственного гена 16S рРНК недостаточно для более строгих выводов.

С точки зрения эволюционной теории эти существа подходят в качестве кандидатов, которые
в наибольшей степени похожи на предполагаемые первые живые формы, т.к. окружающая их среда, вероятно,
наиболее близка условиям раннего периода развития «остывающей» Земли с многочисленными вулканическими процессами.

В эту картину хорошо вписывается и встречающееся у некоторых особей, рассматриваемое как «первичное»,
серное дыхание (энергия выделяется при распаде H₂S на Н₂, и S).
Поэтому эту группу и назвали «археобактерии» (древние бактерии).

Есть мнение, что от археобактерий произошли независимо как эубактерии, так и эукариоты
.

Геном архебактерий

Царство архебактерий представляет собой своеобразную и наименее изученную таксономическую группу прокариот.
По своей морфологии Archeabacteria похожи на эубактерии, но на молекулярном уровне они сближены с эукариотами.
Эти микроорганизмы рассматривают как прокариотические эволюционные предшественники эукариот.

Архебактерия Methanococcus jannaschii, первичная структура генома которой была определена в 1996 г., обнаружена в горячих морских глубоководных источниках.
Энергию для жизнедеятельности этот микроорганизм получает при восстановлении двуокиси углерода до метана молекулярным водородом.
Температура, близкая к температуре кипящей воды, является оптимальной для его роста, который может происходить при давлении более 200 атм.
M. jannaschii не требует для своего роста органических соединений: все необходимое для жизни он синтезирует из неорганических веществ.

Геном M. jannaschii состоит из основной кольцевой хромосомы и двух небольших внехромосомных элементов, размеры которых составляют соответственно 1700, 58 и 16 т.п.о.
Подобные размеры геномов типичны для архе- и эубактерий. GC-состав ДНК этого термофила невысок и составляет всего 31%.
Геном организован компактно: обнаружено около 1700 потенциальных кодирующих участков ДНК, по одному на каждые 1000 п.о.
Многие ДНК-локусы M. jannaschii не обнаруживают гомологии с известными последовательностями.
Функциональное значение большого числа потенциальных кодирующих последовательностей генома этого микроорганизма остается невыясненным.

M. jannaschii отличается от других прокариот и эукариот большим набором только ему свойственных генов и функций.
Анализ структуры генома M. jannaschii показал, что гены, организующие системы обработки генетической информации —
транскрипции, трансляции и репликации ДНК, в большей степени напоминают гены эукариот, чем бактерий…
Таким образом, система транскрипции архебактерий представляется как более простая версия соответствующей эукариотической системы…

Геном архебактерий.

Царство грибов

Грибы в систематике живой природы стоят особняком. Долгое время считалось, что грибы относятся к растениям, не содержащим хлорофилл. Однако современная наука выделяет грибы в отдельное царство, сочетающее признаки растений и животных. Исследования показали, что грибы подразделяются на несколько больших групп, некоторые из них даже не являются родственными.

Отсутствие хлорофилла роднит грибы с животными, так как они используют гетеротрофный способ питания. То есть грибы поглощают готовые органические соединения, растворенные в окружающей среде, и выделяют мочевину, как животные. В этом их отличие от растений, которые вырабатывают пищу с помощью процесса фотосинтеза.

В то же время грибы имеют клеточные стенки, возможность неограниченного роста и не способны передвигаться, как и растения.

Точное определение царства грибов отсутствует, но их изучение необходимо для понимания эволюции жизни на Земле.

Общие сведения

Кратко приведём характеристику строения прокариотической клетки:

Внутреннее пространство клетки заполняет цитоплазма, в которой находятся немногочисленные органоиды.
Жизнедеятельность клетки обеспечивают ферменты, распределённые во внутреннем пространстве или на внутренней стенке мембраны.
Генетический материал содержится в одной хромосоме. Размножение возможно только путём деления.
Внутри клетки находится запас питательных веществ: жиров, полифосфатов, полисахаридов. Они расходуются клеткой по мере надобности.
Снаружи клетка покрыта цитоплазматической мембраной.
Прокаритотическая клетка может иметь жгутики и пили — средства передвижения в водной среде.

Прокариоты — древнейшие организмы, которые впервые появились на Земле около 3,5 млрд лет назад. Они широко распространены на планете и составляют 90 % от общего веса всех организмов. Прокариоты считаются далёкими предками эукариотических клеток.