бактерії. Особливості їхньої організації та функціонування.�

• БАКТЕРІЇ (Bacteria) — прокаріотичні одноклітинні мікроорганізми.
• У процесі еволюції бактерії адаптувались до життя у ґрунті, воді, повітрі, на поверхні й всередині живих організмів.
• Основними групами бактерій є спірохети, протобактерії, актинобактерії, мікоплазми та ін.

• Бактерії є найчисленнішими й найпоширенішими організмами нашої планети.
• проста будова клітини,
• високі темпи розмноження,
• велика різноманітність типів й способів живлення,
• висока мінливість завдяки мобільним генетичним елементам та горизонтальному перенесенню генів,
• наявність механізмів захисту від вірусів,
• вони мають здатність впадати в анабіоз
• утворювати спори для витримування несприятливих умов.

• На сучасному етапі відбувається переважно біохімічна еволюція, завдяки чому вони можуть опановувати нові екологічні ніші, виробляючи нові ферменти для засвоєння нових поживних речовин.
• У сучасній системі органічного світу ці організми об’єднано в домен Бактерії

​

Які ж найзагальніші особливості будови та життєдіяльності бактерій відрізняють їх від архей?�

• 1. Клітинна оболонка бактеріальних клітин містить пептидоглікан (муреїн), що утворює жорстку решітку для захисту й опори, бере активну участь в обміні речовин, рості, розмноженні.
• За особливостями будови клітинної стінки бактерії поділяють на грамнегативні та грампозитивні

• 2. Основою клітинних мембран бактерій є два шари фосфоліпідів і різноманітні за функціями білкові молекули.
• Дуже важливими для бактерій є такі функції мембран, як транспортування речовин, перетворення енергії, синтез речовин, що відбуваються за участі внутрішньоклітинних впинань (фотомембран, мезосом).

​

• 3. Для бактерій характерна надзвичайна різноманітність типів живлення:
• фотоавтотрофний (ціанобактерії),
• хемоавтотрофний (залізобактерії, сіркобактерії),
• фотогетеротрофний (пурпурні бактерії),
• хемогетеротрофний (сапротрофні бактерії).

​

• 4. Гени бактеріальної клітини складаються із безперервної кодувальної послідовності нуклеотидів. Поділу на інтрони й екзони немає. Характерною ознакою бактерій є наявність у клітині, поряд з нуклеоїдом, невеликих автономних плазмід.

​

• 5. Унікальними для бактерій процесами життєдіяльності є більшість типів бродіння, фіксація азоту, бактеріохлорофільний безкисневий фотосинтез та ін.

​

• 6. У багатьох бактерій відбувається утворення спор для існування за несприятливих умов, деякі здатні до інцистування для захисту й поширення.

​

Які способи розмноження та обміну спадковою інформацією у бактерій?�

• Найчастіше у бактерій спостерігається швидкий бінарний поділ, що за сприятливих умов відбувається в межах від 15 до 30 хв.
• Різновидом бінарного поділу є брунькування.
• На одному з полюсів материнської клітини утворюється брунька, яка збільшується, а потім відокремлюється.
• У деяких бактерій виявлено множинний поділ. Йому передують реплікація хромосоми і збільшення клітини, в якій далі відбувається кілька послідовних бінарних поділів з утворенням багатьох дрібних клітин.

​

• Статевого розмноження у бактерій немає, оскільки не утворюються гамети. Але найголовніша подія статевого відтворення, а саме обмін генетичним матеріалом, у них є. Суттєву роль у цьому процесі відіграє горизонтальне перенесення генів між організмами різних видів.

​

• Горизонтальне перенесення генів — процес, під час якого організм передає генетичний матеріал іншому організму, який не є його нащадком.
• Серед архей та бактерій горизонтальне перенесення генів є досить звичайним навіть між віддаленими видами. Завдяки цьому явищу в доядерних організмів забезпечуються комбінативна мінливість і здатність пристосовуватися до умов довкілля.

• Існують три загальні механізми горизонтального перенесення генів:
• трансформація,
• трансдукція
• кон’югація

​

Механізми горизонтального перенесення генів: 1 — трансформація, 2 — трансдукція; 3 — кон’югація

Трансформація (від лат. nformationn — перетворення) — передача генетичного матеріалу між клітинами за участі ізольованої ДНК.

При трансформації не потрібен безпосередній контакт між клітиною-донором і клітиною-реципієнтом.

• Трансдукція (від лат. nformation — переміщення) — передача генетичного матеріалу від однієї клітини іншій за допомогою вірусів. Явище трансдукції відкрите американськими вченими Д. Ледербергом і Н. Циндером ще у 1952 р.

• Кон’югація (від лат. nformation — поєднання) — передача генетичного матеріалу від клітини-донора у клітині-реципієнтові при безпосередньому контакті клітин. Необхідною умовою кон’югації є наявність у клітині плазміди.

Як бактерії взаємодіють між собою та з іншими організмами?�

• Часто бактерії «співпрацюють», формуючи біоплівки та змінюючи швидкість росту завдяки «відчуттю кворуму». Ці взаємини можуть бути істотними для зростання всієї групи організмів.

• Біоплівки (біофільми) — спільний слизовий шар із зануреними в нього колоніями бактерій. Біоплівки захищають їх від несприятливих умов середовища, а також забезпечують умови для обміну між окремими клітинами поживними речовинами, ДНК, ферментами, продуктами життєдіяльності тощо

​

• Біоплівки утворюють спільне стабільне середовище існування бактерій, завдяки чому останні можуть виживати в дуже важких і малопридатних для інших організмів умовах.
• Перебуваючи в угрупованнях, бактерії спілкуються і координують свою поведінку завдяки секреції молекулярних сигналів.
• Це явище називається «відчуттям кворуму».
• Його вперше спостерігали у біолюмінецсентної бактерії (Vibrio fischeri), що живе як симбіонт у світлових органах-фотофорах одного з видів гавайських кальмарів.

​

• Взаємозв’язки між бактеріями й іншими організмами можуть бути
• симбіотичними
• антибіотичними.
• Пригадаємо, що найпоширенішими видами симбіозу є мутуалізм, коменсалізм, паразитизм

• Прикладами мутуалістичних взаємовідносин у бактерій є:
• а) відносини між водневими анаеробними бактеріями, які споживають органічні кислоти і виділяють Н₂, та метаногенними археями, які його споживають;
• б) співіснування бульбочкових бактерій і коренів бобових рослин (бактеріориза);
• в) співіснування з організмом людини молочнокислих бактерій.

• Прикладом коменсалізму можуть бути відносини організму людини з біфідобактеріями й кишковою паличкою.
• Прикладом паразитизму є співіснування хвороботворних бактерій (чумна паличка, холерний вібріон, золотистий стафілокок, туберкульозна паличка) з організмом людини чи тварин.

​

​

• Антибіоз — це взаємовідносини, за яких спостерігається пригнічення розвитку або повне відмирання одних видів під дією продуктів обміну, що їх утворює інший вид.
• Найчастіше ці продукти називають антибіотиками.
• Так, Луї Пастер ще в 1877 р. описав конкуренцію бактерій ґрунту і бактерій-збудників сибірської виразки.
• Є серед бактерій і справжні хижаки. До них належать бделовібріони, тератобактери, диктіобактери та ін.

​

За допомогою таблиці на конкретних прикладах (галоквадратум і кишкова паличка) порівняйте архей та бактерій. Сформулюйте висновок про причини подібності та відмінностей.�