uabooks.top

Emlékezzetek, milyen sajátosságai vannak a prokarióta és az eukariota sejteknek! Hogyan hatnak az antibiotikumok? Milyen a felépítése az eukariótá génjeknek? Mik azok az intronok és exonok? Mik azok a plazmidok? Milyen organizmusokat nevezünk szaprofi-táknak, szimbiotrófoknak, aeroboknak és anaeroboknak? Milyen felépítése van a plazma-tikus membránnak?

A prokarióták - sejtmag nélküli organizmusok, amelyeknek két doménja van: archeák és baktériumok. A baktériumokhoz tartoznak a valódi baktériumok, a ciano-

baktériumok, a sugárgombák és a mikoplazmák (12,1. ábra). Jelenleg több, mint 3000 prokarióta fajt írtak le, de ezek valódi mennyisége a természetben lényegesen nagyobb. A baktériumokat a bakteriológia vizsgálja. Ezt a tudományt ismert mikrobiológusok hívták életre: L. Pasteur (8. 2. ábra), Sz.M. Vinogradszkij (12. 2. ábra), stb.

1990-ben Carl Voese javasolta a „három dómén rendszer” alkalmazását az osztályozásban, mai értelmében minden organizmus 3 doménre osztott - archeák, baktériumok és eukarióták.

Az archeákra a Föld legősibb organizmusaiként tekintenek. Jelenleg közel 700 fajuk ismert. Az archeák sejtjei mikroszkopikus méretűek, átlagosan közel 1 pm-esek, a sejt faluk, a baktériumoktól eltérően nem tartalmaz mureint. Ehelyett pszeudomurein poliszacharid van benne, amely érzéketlenné teszi az archeákat egyes antibiotikumokra.

Az archeák sejtformája változatos: gömb, pálcika (12.1,1. ábra), spirális, háromszög alakú, négyszögletű. Sok faj rendelkezik ostorral. Az archeák genomja - két-láncú DNS- gyűrű. Az archeák sejtjeiben gyűrűs plazmidok, méretüket tekintve a prokarióták, formájukat tekintve az eu-karioták riboszómáira hasonlító riboszómák vannak. Az archeák nem képesek hidrolitikus enzimek szintézisére, amelyek biztosítanák az összetett szerves vegyületek lebontását, ezért csak egyszerű anyagokkal táplálkoznak.

12. 2. ábra. Vinohradszkij Szerhij Mikolajevics (1856 - 1953): világszerte ismert mikrobiológus. Kijevben született, feltárta a kemoszintézis folyamatát, létrehozta a mikroorganizmusok vizsgálatának új irányzatát - a talaj mikrobiológiát

Az archeákat gyakran találják meg extrém körülmények között. Például, vannak közöttük olyan fajok, amelyek képesek termálvíz forrásokban (+45 °С foktól +113 °С fokig), vagy nagyon hidegben (-10 °С foktól +15 °С fokig) létezni. Vannak fajok, amelyek kibírják a 700 atmoszféra nyomást is.

Az archeák lehetnek aerobok, anaerobok, autotrófok (kemotrófok és fototrófok), heterotrófok. Csupán egyetlen archaea faj élősködik. Egyes archeák képesek megkötni a légkör nitrogénjét, vannak metánképző hajó is. Ezek redukálják a CO-t metánra. Ezek a fajok (és ez egyedülálló jelenség az organizmusok között) anaerob feltételek között élnek: vizenyős talajokban, mocsarakban, víztározóban, szennyvíztisztítóban, kérődzők bendőében (emlékezzetek ezeknek az állatoknak a gyomrára). Ezek esetében a metán az anyagcsere mellékterméke. Az archeák között

vannak a ként oxidáló és redukáló fajok. Archeák bináris hasadással, bimbózással és fragmentációval szaporodnak. Az archeák között vannak perspektivikus fajok, amelyeket fel lehet használni a szerves maradványok lebontására.

12.3. ábra. A baktériumok sejtformája: 1 - bacilus; 2 — spirillum; 3 — coccus; 4 — diplococ-cus; 5 - tetracoccus; 6 - staphilococcus; 7 - sugárgomba; 8 - vibrion

A baktériumokhoz a sejtfelépítésüket és élet folyamataikat tekintve különböző fajok tartoznak. A baktériumsejtek mérete átlagosan közel 0,5 - 5 pm. A sejt formája szintén változatos: gömb (coccus), pálcika (bacilus), vesszőszerű (vibrion), spirálisan feltekert pálcika (spirilla), hosszú vág rövid spirális sejt (sugárgomba), stb. A coccus fajokat, amelyek kettesével vannak diplococcus-ok-nak, négyessével - tetracoccus-oknak, csoportosan - staphi-lococcus-oknak, fonalasán - streptococcus-oknak nevezzük (12.3. ábra). Ezek telepes fajok példái. Vannak többsejtű fajok is (baktériumok és sugárgombák).

A prokarióta sejtek halmazát, amelyek a saját maguk által termelt nyálkában vannak, biofilmnek nevezzük. Általában ez csak az egyes organizmusok véletlenszerű egysége, de néha kapcsolatban áll bizonyos funkció ellátásával. Például, a „termőtestet” képezve a myxobaktériumok (12. 4. ábra) biztosítják a myxospórák képződését, amikor az egyes sejtek erre képtelenek. Egyes baktériumok mozgásképtelenek, mások képesek mozogni ostorok vagy nyálka képződés segítségével.

A myxobaktériumok főként a talajban laknak. Képesek aktív kúszó mozgásra. Sajátságos ragadozók, amelyek nagy csoportokban „vadásznak” más baktériumokra. A külvilágba a myxobaktériumok ilyen csoportjai a zsákmány sejt megemésztéshez szükséges enzimeket választanak ki. Amikor kevés a táplálék a myxobaktériumok 100 ezrei „termőtestet” képeznek. A myxobaktériumokat felhasználják egyes antibiotikumok ipari előállítására.

A baktériumsejt plazmamembránnal és sejtfallal van körülvéve. Ennek összetételében megtaláljuk a nagy molekulatömegű poliszacharidot - a mureint (szilárdságot ad).

12. 5. ábra. A baktériumsejt felépítése: 1 - csillék; 2 - tok; 3 - sejtfal; 4 - plazmamembrán;

5 - nukleoid (figyeljétek meg a DNS- molekula formáját); 6 - riboszómák; 7 - ostor; 8 - plazmid; 9 - citoplazma

A baktériumok sejtfala antigén tulajdonságokkal rendelkezik, vagyis a gazda szervezet immunrendszere idegentestként ismeri fel. Ennek köszönhetően egyes leukociták „felismerik” patogén baktériumok és antitesteket állítanak elő. A sejtfal lipopoliszacharidjai lehetővé teszik a baktérium sejt számára, hogy megtapadjanak a szubsztrátumon (az eukarióták sejtjein, a fogzománc, stb.), és összetapadjanak egymással.

Néha sok baktérium sejtfal a körül védő funkciót ellátó tok (poliszacharidok amorf rétege) helyezkedik el. Ez nem túl szorosan kapcsolódik a sejthez, és gyakran megsérül bizonyos vegyületek hatására.

Ahogy az archeák, úgy a baktérium sejtek sem rendelkeznek sejtmaggal, az ő örökítő anyaga gyűrűs alakú DNS- molekulában található. Az ilyen DNS-molekula hozzátapad a plazmamembrán belső felületéhez egy bizonyos helyen (12. 5. ábra). A citoplazma azon része, ahol az örökítőanyag helyezkedik el a magzóna, amit nuk-leoidnak nevezünk (12. 5. ábra). A nukleoid helyén vékony fehérje fonalak és RNS-molekulák (főként mRNS) helyezkednek el. A citoplazmájukban találhatóak még kisebb gyűrűs DNS-molekulák - plazmidok (emlékezzetek, ezeket az öröklődés kromoszómán kívüli tényezőinek is nevezzük).

A cianobaktériumokra jellemző a prokarióták közötti legösszetettebb felépítés (12. 6. ábra). Ezek ősei bolygónk egyik legelső lakói voltak (3,5 - 3,8 milliárd évvel ezelőtt alakultak ki). Éppen a cianobaktériumokat vélik a moszatok klo-roplasztiszának őseként (emlékezzetek a szimbiogenezis elméletére). A cianobakté-riumok között vannak egysejtűek, telepesek és többsejtűek (12.1, 4. ábra). A telepesek sejtjeit nyálka tartja egyben.

A cianobaktériumok sejtjei nem rendelkeznek ostorokkal, sejtfallal van körülvéve, melynek belső rétege mureinből van. A külső rétegben pek-tin vegyületek és összehúzódásra képes fehérjék vannak, amelyek biztosítják sok faj kúszó vagy forgó mozgását. A többsejtű fajoknál a szomszédos sejtek mikroszkopikus csatornák (plazmodezmák) segítségével kapcsolódnak egymáshoz.

A citoplazma külső rétegében tila-koidok vannak egyesével, amelyekkel kapcsolatban állnak fotoszintetizáló pigmentek - a klorofillok. A tilakoi-dok a plazmamembrán betüremke-dése következtében jönnek létre.

A cianobaktérium fajok többsége édesvízi, bár előfordulnak a tengerekben, a nyirkos talajokban, de még az ideiglenesen átnedvesedett sziklákon is. Egyes fajok szimbiózisban élnek a zuzmókkal, növényekkel, egysejtű állatokkal és szivacsokkal, biztosítják a szimbiontaikat a fotoszintézis termékeivel.

A sugárgombákhoz 0,4 - 1,5 jim átmérőjű élőlények tartoznak, amelyek külsőleg a többsejtű gombák sejtekre osztott micéliumaira hasonlítanak (12. 1, 3. ábra). A sugárgombák többsége aerob organizmus. Főként talajban laknak. Éppen sugárgombákkal kapcsolják össze a talaj jellegzetes illatát. A sugárgombákra jellemző a spóraképződés. Főként a „micéliumaik” darabolódása által szaporodnak. Lehetnek szimbiontái a gerinctelen állatoknak és a magasabbrendű növényeknek.

A mikoplazmák (12. 1, 5. ábra) egysejtű prokarióták, amelyek sejtjeit csak plazmamembrán veszi körül. Ennek köszönhetően különböző méretűek és formá-júak lehetnek: gömb, ellipszoid, pálcika, elágazó, stb. Ezek az élősködő prokarióták képesek kiváltani a légzőszerv- (például, atípusos tüdőgyulladás az embernél), az ivarszerv-, az immune-, az ideg-,az endokrin és a mozgásszervrendszer különböző megbetegedéseit az embernél és az állatokban. A szabadon élő fajok (szaprofiták és szimbiotrófok) a talajban, a termálvizekben élnek.

1. Milyen doménokhoz soroljuk a különböző organizmus csoportokat? 2. Mi jellemző az arche-ákra? 3. Milyen sajátosságai vannak az archeák örökítő anyagának? 4. Miben különböznek a baktériumok az archeáktól? 5. Milyen sajátosságok jellemzőek a cianobaktériumokra?

6. Jellemezzétek a sugárgombák és a mikoplazma szerveződési sajátosságait!

1. Hogyan befolyásolják a plazmidok a prokarióta sejtek tulajdonságait? 2. Mi a bakteriológia és a mikrobiológia tárgyaiban gyakori és különböző?

Jellemezzétek a különböző doménok képviselőit a következő bélyegeik alapján: sejtmagjuk jelenléte, a gének szerveződési sajátosságai, a sejtfal felépítésének sajátosságai!

Tankönyv 10. osztálya számára Biológia és ökológia Osztapcsenko, Bálán,  Kompanec, Ruskovszkij