Сущность жизни

Вид материала

Документы

Содержание Структурные, метаболические и генетические отличия прокариот и эукариот

Подобный материал:

• В. П. Крючков Рассказы и пьесы, 957.62kb.
• Тематическое планирование курса «Обществознание», 10-11 классы, 470.24kb.
• Мировоззрение, его сущность, роль в жизни людей, 1231.6kb.
• Экзаменационные вопросы по философии, 16.84kb.
• Г. А. Василевич, доктор юридических наук, профессор сущность конституции, 68.32kb.
• Мы представляем фрагменты книги ш. А. Амонашвили «школа жизни» (М.: Издательский дом, 882.19kb.
• Прогнозирование и планирование: основные понятия, сущность и сфера применения. Изучив, 994.42kb.
• Программа для поступающих на направление подготовки магистратратуры 080200 «менеджмент», 256.74kb.
• Размножение и индивидуальное развитие организмов, 44.8kb.
• Закономерности возникновения жизни в космосе., 3156.97kb.

Архебактерии

• Согласно современным представлениям архебактерии образуют третье надцарство органического мира ( наряду с прокариотами и эукариотами ) ; по другой классификации они формируют отдельное царство прокариот и было открыто в1977 году группой американских учёных
  

• Архебактерии включают несколько групп организмов , живущих в экстремальных условиях :
  

• Метаногенные бактерии ( метаногены )
  

• живут в пресных и солёных водах , в болотах , стволах деревьв , желудочно-кишечном тракте жвачных животных , а также людей и насекомых , в тундровых торфах , термальных источниках , в силосных ямах , даже внутри гигантской амёбы , являясь эндосимбионтом последней
  
• Строгие , облигатные анаэробы ( занимают бескислородные ниши и образуют метан как главный продукт анаэробного метаболизма ) ; весь метан современной атмосферы образуется только метаногенными архебактериями
  
• Имеют очень маленький геном ( до сих пор у них не получено ни одного мутанта )
  
• В природе метаногены завершают анаэробное разложение мёртвых растений и животных и находятся в зависимости от других бактерий , расщепляющих полимерные молекулы , СО₂ и Н₂
  

• Галобактерии ( экстремальные галофилы )
  

- Встречаются в самых солёных водоёмах на Земле , пустынных щелочных озёрах ( насыщенных рас - . творах поваренной соли и щёлочи ; на кусочках соли они годами сохраняются живыми ) , кожанных . изделиях , вызывая их порчу , на сухой солёной рыбе

• Благодаря каротиноидному пигменту окрашены в розовый , красный и оранжевый цвет
  
• Аэробы , способны и к фотосинтезу (фототрофы ) , происходящему при участии особого белка пигмента - бактериородопсина ( возможен гетеротрофные тип питания )
  

• Аэробные и анаэробные серозависимые архебактерии и термоацидофильные термоплазмы
  

• Обитают в горячих кислых водоёмах и почвах , в вулканических расщелинах , нефтях ( могут жить при температуре кипящей воды – 108 ^оС и очень высоких давлениях - экстремальные термоацидофилы )
  
• Осуществляют аэробный хемолитотрофный метаболизм ( ассимиляция СО₂ за счёт окисления Н₂ с образованием Н₂S )
  

• Архебактерии имеют признаки , сближающие их с одной стороны с прокариотами ( отсутствие оформленного ядра , кольцевая ДНК , плазмиды ) , с другой – с эукариотами ( наличие родопсина , особенности строения генетического аппарата , например , их ДНК имеет гистоноподобные белки , интроны и процессинг м-РНК ) , кроме этого они имеют ряд особенностей присущих только им :
  

• В их клеточных стенках отсутствует пептидогликан муреин и они крайне устойчивы к экстремальным условиям ( термоплазмы вообще не имеют клеточной стенки )
  
• Имеют уникальные мембранные липиды , образующие уникальные однослойные клеточные мембраны
  
• В т-РНК не имеют урацила , хотя генетический код такой же , как в других царствах
  

Значение архебактерий

• Изучение структурно-функциональной организации архебактерий позволяет глубже познать происхождение и эволюцию живых существ ( жизнь архебактерий протекает в условиях , которые превалировали на на ранней стадии истории жизни на Земле , по-видимому они были первыми прокариотными организмами )
  
• Глобальный биологический метаногенез значительно превосходит геологическую продукцию метана , что возвращает на Землю около 80% энергии окисленого органического субстрата ( остаток после метаногенеза служит хорошим азотным и фосфорным удобрением – в Китае сейчас работает 7млн. биогазовых установок , а в Индии 75 тыс. заводов , перерабатывающих навоз в биогаз и удобрения )
  
• Коферменты биомассы метаногенных бактерий используются в медицине
  
• Препарат метаногенов КВМ-12 содержит витамин В₁₂ и используется в качестве витаминной добавки к кормам с\х животных
  
• Биологическая очистка сточных вод , промышленных и бытовых отходов , навозных стоков и т. д.
  
• Получение биогаза и автомобильного топлива из бытовых и с\х отходов ( газовый генератор превращает метан в электричество – свет и тепло для миллионов жителей городов )
  
• Пурпурные мембраны галобактерий , ориентированные на носителе могут давать электричество , АТФ , обессоливать морскую воду
  

Структурные, метаболические и генетические отличия прокариот и эукариот

Прокариоты

Эукариоты

Одноклеточные или колониальные Диаметр клетки в среднем 0,5 – 5 мкм Не имеют структурно оформленного ядра , имеется аналог ядра – нуклеоид ДНК не отделён от цитоплазмы какой-либо мембраной Имеется одна кольцевая хромосома ДНК ( хромосома ) не имеет гистонов и высших структур ( не спирализуется ) Имеется единый репликон ( реплицируется вся ДНК сразу ) Только экзоны ( интроны отсутствуют ) Процессинг м-РНК отсутствует Цитоплазматическая ДНК ( плазмиды и эписомы ) не окружены мембраной Отсутствуют внутриклеточные мембранные органеллы Ядрышко отсутствует ЭПС , аппарат Гольджи , лизосомы , митохондрии , пластиды ( хлоропласты ) отсутствуют Имеются органеллы , окружённые однослойной белковой мембраной ( газовые вакуоли , хлоросомы , магнитосомы , карбоксисомы , фикобилисомы ) Имеются мезосомы Жгутики состоят из одной или нескольких фибрилл , не окружены мембраной Вакуоли встречаются редко Размер цитоплазматических рибосом 70 S Клеточная стенка содержит пептидогликаны ( муреин ) и тейхоевые кислоты Отсутствует Отсутствует Отсутствует Отсутствует Отсутствует Хемосинтез Фотосинтез аэробный и анаэробный Дыхательная система является частью клеточной мембраны или мезосом Отсутствует Отсутствует Очень высокая устойчивость к гамма-излучению Верхний предел температуры 75-90оС и выше Часто встречается азотофиксация Отсутствуют Период покоя тысячи лет ( споры , цисты ) Первая неспецкфическая аминокислота всех белков – метилметионин Не приложимы законы классической генетики Очень высокая скорость адаптациогенеза

Одноклеточные , колониальные и многоклеточные 2. Средний диаметр клетки 40мкм 3. Имеется ядро с ядерной оболочкой, нуклеоид . . отсутствует 4. ДНК отделена от цитоплазмы ядерной оболочкой 5. Больше одной ( хромосомы не кольцевые ) ДНК имеет гистоны , спирализуется Множество репликонов ( реплицируются отдельные гены ) ДНК ( гены ) имеет экзоны и интроны .м-РНК подвергается процессингу Цитоплазматическая ДНК локализована в митохондриях и хлоропластах Имеются одно- и двумембранные органеллы 12 Имеется 13. Имеются 14. Отсутствуют 15. Отсутствуют 16. Каждый жгутик состоит из 20 фибрилл , соб- ранных в группы , окружены мембраной 17. Встречаются часто 80S Клеточная стенка включает целюллозу (растения ) или хитин ( грибы Гликокаликс ( клетки животных ) Имеется цитоскелет Движение цитоплазмы – циклоз Митоз Мейоз Отсутствует Фотосинтез только аэробный Дыхание осуществляется в митохондриях Фагоцитоз и пиноцитоз Внутриклеточное пищеварение Низкая 31. 40 –60оС2. Не доказана 33. Имеются клеточные эндосимбионты 34. Небольшой 35. Метионин 36. Приложимы 37. Низкая