Яка різноманітність прокаріотів. Яка їхня роль у природі
Прокаріоти населяли Землю дуже давно.
Виділяють дві великі групи прокаріотів — бактерії та археї
Бактерії та археї мають суттєві відмінності на молекулярному і клітинному рівнях.
Прокаріоти опанували всі основні середовища існування на нашій планеті.
Деякі з них можуть мешкати навіть у водоймах з високою температурою (до +100 °С і вище), за умов високого тиску (до 700 атмосфер) або здатні витримувати тривалі посушливі періоди тощо.
Прокаріоти
Нині відомо понад 6 тисяч видів різних представників прокаріотів. Але реальне число видів цих мікроорганізмів значно більше. Це пояснюється тим, що багато з них мають такі дрібні розміри, що вивчати їх за допомогою світлового мікроскопа важко, тому вчені застосовують електронний мікроскоп.
Бактерії — це прокаріоти (доядерні), переважно одноклітинні організми. Вони настільки дрібні, що їх можна побачити тільки в мікроскоп при дуже великому збільшенні.
Археї — це група мікроскопічних організмів, які відрізняються від бактерій своїми генетичними та біохімічними особливостями.
Прокаріоти
Їхні форми можуть бути різноманітними — сферичними, паличкоподібними, спіральними, трикутними, прямокутними тощо. Багато дослідників вважають архей найдавнішими організмами на Землі. Археї можуть утворювати колонії, клітини багатьох видів мають джгутики.
Археї
На відміну від бактерій, археї не здатні розщеплювати складні органічні сполуки, а можуть засвоювати лише прості.
Серед архей є представники, здатні як до фотосинтезу, так і до синтезу органічних речовин з неорганічних без участі світлової енергії; є й такі, які споживають готові органічні сполуки.
Серед них є й аероби, й анаероби.
Археї
Археї можуть мешкати в різних середовищах: у прісних водоймах, морях, вологих ґрунтах, в організмах інших істот
Археї
Часто археї мешкають в екстремальних умовах, у яких не можуть існувати інші живі істоти (наприклад, у вулканічних гарячих джерелах, температура води в яких може сягати до +113 °С).
У гарячих джерелах на дні морів та океанів вода насичена сполуками Сульфуру й металів; навколо них складається унікальна екосистема, в якій археї утворюють органічні речовини за рахунок енергії хімічних реакцій.
Археї
Археї
Гаряче джерело Morning Glory в Єллоустоунському національному парку, яскраве забарвлення якому надають археї.
1966 год
1970 год
2009 год
Археї
Ферменти архей знайшли застосування в різних галузях життя людини: від виробництва молока без лактози і пральних засобів, здатних прати за високих температур і не шкодити довкіллю, до полімеразної ланцюгової реакції — методу діагностики захворювань людини за фрагментами молекул ДНК збудників хвороб.
Молоко без молочного цукру лактози, виготовлене за допомогою ферментів архей
Бактерії- це один з найдавніших , прадавніх проявів життя. Мільярди років бактерії були єдиними мешканцями нашої планети. Вони і зараз є справжніми господарями Землі. І ми живемо, оточені з усіх боків цими невидимими організмами.
Бактерії
Вони настільки дрібні, що їх можна побачити тільки в мікроскоп при дуже великому збільшенні.
Бактерії надзвичайно поширені.
Вони можуть бути в повітрі, воді, гарячих джерелах, на дні океану, на різних поверхнях, у ґрунті, усередині або на поверхні живих організмів тощо.
Довжина клітини найбільшого представника бактерій — мешканця осадів на дні океану — тіомаргарити намібієнзіс — сягає майже 1 мм.
За способом живлення бактерії поділяють на гетеротрофів і автотрофів.
Серед автотрофів — ціанобактерії (фотосинтезуючі бактерії) та хемосинтезуючі бактерії.
Ціанобактерії — це прокаріотичні одноклітинні, колоніальні та багатоклітинні організми без джгутиків та війок. Слизова капсула вкриває клітинну стінку, під якою знаходиться напівпроникна мембрана.
У цитоплазмі вільно плаває ДНК–нуклеоїд, дуже дрібні рибосоми, газові вакуолі та одномембранні органели з хлорофілом.
Ціанобактерії
Ціанобактерії
У таких зелених «мішечках» із хлорофілом здійснюється процес фотосинтезу, тому вони є автотрофними організмами.
Ціанобактерії
Деякі здатні співіснувати з іншими організмами (грибами у складі лишайників, рослинами, тваринами), забезпечуючи їх продуктами фотосинтезу. Також вони вступають у симбіоз із грибами, вищими рослинами та найпростішими.
Серед представників найбільш поширеними є -
спіруліна
носток
глеокапса
глеобактер
Роль прокаріотів у природі
•Без прокаріотів життя на нашій планеті не могло би існувати.
Прокаріоти створюють величезну кількість біомаси, якою живляться інші організми.
•Прокаріотам, які здатні створювати органічні сполуки з неорганічних (ціанобактерії, пурпурові та зелені сірчані бактерії тощо), належить особлива роль у створенні біомаси.
Беруть участь у колообігу речовин.
Беруть участь у ґрунтоутворенні.
Бактерії утворюють різноманітні симбіози з рослинами. У коренях бобових рослин живуть бульбочкові бактерії, які здійснюють азотфіксацію.
Важлива роль належить прокаріотам, здатним розкладати органічні рештки відмерлих організмів до неорганічних сполук. Тим самим вони очищують поверхню нашої планети, здійснюючи санітарну функцію. Без них був би неможливий колообіг речовин в екосистемах .
Колообіг речовин
•Беруть участь у ґрунтоутворенні. Одні з прокаріотів, що мешкають у ґрунті, розкладають мертву органічну речовину до неорганічних сполук, забезпечуючи тим самим живлення рослин. Натомість інші представники прокаріотів беруть участь у синтезі органічних речовин, з яких утворюється гумус – комплекс темнозабарвлених тим вища врожайність рослин сполук ґрунту. Що вищий запас гумусу в ґрунті, то родючіший ґрунт.
Роль прокаріотів у природі
1.Прокаріоти відрізняються від еукаріотів тим, що:
а) мають ядро
б) не мають ядра
в) мають мітохондрії
г) мають хлоропласти
2. Яка з наведених груп належить до прокаріотів?
а) гриби
б) рослини
в) бактерії
г) тварини
3. Ціанобактерії відіграють важливу роль у:
а) синтезі білків
б) виробництві кисню
в) фотосинтезі
г) обидва правильні варіанти (б) та (в)
1.Тестові запитання
Група прокаріотів | Особливості будови | Роль у природі |
Бактерії | | |
Ціанобактерії | | |
2. Заповни таблицю:
3. Відповідність
Співвіднесіть роль прокаріотів із їхніми функціями:
1. Нітрифікуючі бактерії -
2. Ціанобактерії -
3. Азотфіксуючі бактерії -
a) Фіксують азот із повітря.
b) Виробляють кисень у процесі фотосинтезу.
c) Утворюють нітрати з амонію.
4. Вставте пропущені слова в текст:
Прокаріоти — це ________, які не мають ________. Їхні спадкові ознаки зберігаються у ________. Прокаріоти поділяються на ________ та ________. Деякі з них здатні до ________ і виробляють кисень, наприклад, ________.
5. Творче завдання:
Опишіть приклади симбіотичних відносин між прокаріотами і рослинами або тваринами. Як це може бути корисно для обох організмів?