Тема: Прокаріотичі організми: археї, бактерії.
Доядерні або прокаріоти — організми без ядра клітини.
Цей набір характеристик відрізняє їх від еукаріотів (ядерних організмів), які мають клітинні ядра і можуть бути як одноклітинними, так і багатоклітинними. Різниця між структурою прокаріотів та еукаріотів найбільша серед груп організмів. Більшість прокаріотів - бактерії, і ці два терміни раніше розглядалися як синоніми. Проте, американський вчений Карл Воуз у 1977 році запропонував поділ прокаріотів на бактерій і архей через істотні генетичні відмінності між цими групами. Система поділу на еукаріотів, бактерій та архей зараз вважається визнаною та називається Системою трьох доменів. Вона замінила собою систему двох імперій
Тож розглянемо особливості організації і функціонування Архей та Бактерій більш докладно.
.
Прокаріоти
Домен Археї
Прокаріотичні одноклітинні організми, відкриті у 1977 році, найдавніші організми на Землі.
Домен Бактерії
Прокаріотичні одноклітинні організми, які в процесі еволюції адаптувались до життя у різних середовищах.
Архе́ї (архебактерії) — одна з груп живих організмів, до якої належать мікроскопічні одноклітинні прокаріоти, що дуже відрізняються низкою фізіолого-біохімічних ознак від справжніх бактерій (еубактерій).
Основні ознаки Архей:
- мембрани можуть бути одношаровими;
- клітинна стінка складається з псевдомуреїну;
- джгутик є суцільною білковою ниткою, обертається ліворуч, росте від основи, рухається з використанням енергії АТФ;
- мають унікальні метаболічні процеси: метаногенез, бактеріородопсиновий фотосинтез;
- за екологією: термофіли, галофіти (солоне середовище), ацидофіли (кисле середовище), алкалофіли(лужне середовище).
Чорні курці (чорні палії) — гідротермальні джерела в рифтових зонах світового океану, вода яких насичена сполуками металів та сірки, внаслідок чого має чорний колір. Навколо таких джерел утворюється унікальна екосистема.
Термофі́ли — організми, які живуть при відносно високих температурах, понад 45оС. Термофіли були знайдені в різних геотермальних регіонах Землі, наприклад гарячих джерелах, схожих на джерела (див. зображення) і морських гідротермальних джерелах. Передумовою їхнього виживання є те, що термофіли мають ферменти, які можуть функціонувати при високих температурах
Бакте́рії — одна з основних груп живих організмів. До цієї групи належать так звані “типові” бактерії, ціанобактерії (“синьозелені водорості”), актиноміцети, рикетсії, хламідії, міксобактерії...Це найдавніші клітинні організми, що існують на Землі. Можуть вважатись предками інших доменів — Археїв та Еукаріотів.
Основні ознаки Бактерій:
- Середні розміри– від 0,5 до 5 мкм.
За формою клітини можуть бути кулястими(коко), паличкоподібними( бацили, клостридії, псевдомонали), звивистими( вібріони, спірили, спірохети), рідше – зірчастими, театраедичними, кубічними, С-подібними або О-подібними.
одноклітинні, колоніальні й навіть багатоклітинні;
- прокаріотична будова клітин (нуклеоїд, рибосоми, фотосинтезуючі, нітрогенофіксуючі структури...)
- геном не містить білків гістонів (упаковують ДНК в хроматин);
- мембрани складаються з фосфоліпідів;
- мембрани завжди двошарові, також наявна часто додаткова, плазматична мембрана, що розташована ззовні від клітинної стінки;
- клітинна стінка містить муреїн, може містити додаткові шари;
- джгутик є порожньою білковою ниткою, обертається праворуч, росте від кінця, рухається з використанням протонного градієнту;
- унікальні процеси: більшість типів бродіння, азотфіксація, фотосинтез на основі бактеріофілу, анаеробне дихання;
- живуть у всіх екотопах Землі, переважають за умов нормальної температури, тиску та вмісту кисню.
Ознаки | Археї | Бактерії |
Кількість клітин | Тільки одноклітинні | Одноклітинні, колоніальні |
Клітинна мембрана | Одношарова, містить етери гліцеролу, що збільшує їх стійкість в навколишньому середовищі | Двошарова, містить фосфоліпіди завдяки яким відбувається транспорт речовин та перетворення енергії |
Клітинна оболонка | Складається з псевдомуреїну та специфічних білків, тому вони ніколи не утворюють спор | Утворена муреїном та специфічними білками. Завдяки особливостям будови кл.оболони розрізняють грампозитивні та грамнегативні бактерії. Утворюють спори. |
Геном | Мають ДНК, білки-гістони, інтрони яких немає у бактерій, але є в еукаріотів, але вони відрізняються | Мають нуклеоїд утворений кільцеподібною ДНК, гістонів немає |
Рухи | Джгутики утворені суцільними білковими нитками, обертання відбувається за рахунок використання АТФ | Джгутики - порожнисті, білкові циліндри, обертання відбувається за рахунок різниці протонів по різні боки мембрани |
Розмноження | Нестатеве (бінарний поділ, множинний поділ, фрагментація, брунькування) | Нестатеве (бінарний поділ, множинний поділ, брунькування) |
Живлення | Хемоавтотрофге, хемогетеротрофне | Хемоавтотрофге, хемогетеротрофне Фотоавтотрофне, фотогетеротрофне |
Порівняльна характеристика