У чего ядра не имеют клетки
Безъядерные клетки: особенности строения, примеры
Значение ядра для клетки
Как видно из названия, безъядерные клетки не имеют ядра. Они характерны для прокариотов, которые сами по себе являются такими клетками. Сторонники теории эволюции считают, что эукариотические клетки произошли от прокариотических. Основным отличием эукариотов в процессе развития жизни стало именно клеточное ядро. Дело в том, что в ядрах содержится вся наследственная информация – ДНК. Потому для эукариотических клеток отсутствие ядра обычно отклонение от нормы. Однако бывают исключения.
Прокариотические организмы
Безъядерными клетками являются прокариотические организмы. Прокариоты – древнейшие существа, состоящие из одной клетки или колонии клеток, к ним относятся бактерии и археи. Их клетки называют доядерными.
Главной особенностью биологии клеток прокариотов является, как уже было упомянуто, отсутствие ядра. По этой причине их наследственная информация хранится оригинальным способом – вместо эукариотических хромосом ДНК прокариота «упакована» в нуклеоид – кольцевую область в цитоплазме. Наряду с отсутствием оформленного ядра нет мембранных органоидов – митохондрий, аппарата Гольджи, пластид, эндоплазматической сети. Вместо них необходимые функции выполняются мезосомами. Рибосомы прокариотов гораздо меньше эукариотических по размеру, а их количество меньше.
Безъядерные клетки растений
Клетки ситовидных трубок живые, но это единственное исключение; все остальные клетки без ядра у растений являются мертвыми. У эукариотических организмов (к которым относятся и растения) безъядерные клетки способны жить очень короткое время. Клетки ситовидных трубок недолговечны, после смерти образуют поверхностный слой растения – покровную ткань (например, кору дерева).
Безъядерные клетки человека и животных
В организме человека и млекопитающих животных также есть клетки без ядра – эритроциты и тромбоциты. Рассмотрим их подробнее.
Эритроциты
Иначе их называют красными кровяными тельцами. На этапе формирования молодые эритроциты содержат ядро, а вот взрослые клетки его не имеют.
Эритроциты обеспечивают насыщение кислородом органов и тканей. С помощью содержащегося в красных кровяных клетках пигмента гемоглобина клетки связывают молекулы кислорода и переносят их от лёгких в мозг и к другим жизненно важным органам. Также они участвуют в выводе из организма продукта газообмена – углекислого газа СО2, транспортируя его.
Эритроциты человека имеют размер всего 7-10 мкм и форму двояковогнутого диска. Благодаря маленьким размерам и эластичности, красные кровяные тельца легко проходят через капилляры, которые значительно меньше них по размеру. В результате отсутствия ядра и других клеточных органелл количество гемоглобина в клетке повышено, гемоглобин заполняет весь её внутренний объём.
Выработка эритроцитов проходит в костном мозге ребёр, черепа и позвоночника. У детей задействован также костный мозг костей ног и рук. Каждую минуту формируется более 2 миллионов эритроцитов, живущих около трёх месяцев. Интересный факт – красные клетки крови составляют примерно ¼ от всех клеток человека.
Тромбоциты
Раньше их называли еще кровяными пластинками. Это мелкие безъядерные клетки крови плоской формы, размер которых не превышает 2-4 мкм. Представляют собой фрагменты цитоплазмы, которые отделились от клеток костного мозга – мегакариоцитов.
Функцией тромбоцитов является формирование сгустка крови, который «затыкает» в сосудах поврежденные места, и обеспечение нормальной свертываемости крови. Также кровяные пластинки могут выделять соединения, способствующие росту клеток (так называемые факторы роста), поэтому они важны для заживления поврежденных тканей и способствуют их регенерации. Когда тромбоциты активизируются, то есть переходят в новое состояние, они принимают форму сферы с выростами (псевдоподиями), при помощи которых сцепляются друг с другом или сосудистой стенкой, закрывая тем самым её повреждение.
Отклонение количества тромбоцитов от нормы может приводить к различным заболеваниям. Так, уменьшение количества кровяных пластинок повышает риск кровотечений, а их увеличение приводит к тромбозу сосудов, то есть появлению сгустков крови, которые в свою очередь могут стать причиной инфарктов и инсультов, эмболии лёгочной артерии и закупорке сосудов в других органах.
Образуются тромбоциты в костном мозге и селезёнке. После формирования 1/3 из них разрушается, а оставшиеся циркулируют в кровотоке чуть дольше недели.
Корнеоциты
Получившиеся корнеоциты имеют плоскую форму. Плотно прилегая друг к другу, они образуют роговой слой кожи, служащий барьером для микроорганизмов и многих веществ – его чешуйки выполняют защитную функцию. Переходным от зернистого к роговому служит блестящий слой, также состоящий из потерявших ядра и органеллы кератиноцитов. По сути, корнеоциты – это мертвые клетки, так как никаких активных процессов в них не происходит.
Безъядерные клетки в трансплантологии
Для клонирования клеток нужных тканей в трансплантологии используются искусственно созданные безъядерные клетки. Так как генетическую информацию у эукариотических организмов хранит именно ядро, путём манипуляций с ним можно воздействовать на свойства клетки. Как бы фантастически это ни звучало, но можно заменить ядро и таким способом получить совершенно другую клетку. Для этого ядра удаляются или разрушаются различными способами – хирургическим, с помощью ультрафиолетового излучения или центрифугирования в сочетании с воздействием цитохалазинов. В полученную безъядерную клетку пересаживают новое ядро.
До сих пор учёные не пришли к общему мнению по поводу этичности клонирования, потому оно всё ещё находится под запретом.
Таким образом, фактически живые безъядерные клетки у высших (эукариотических) организмов почти не встречаются. Исключением являются клетки крови человека – эритроциты и тромбоциты, а также клетки флоэмы у растений. В остальных случаях безъядерные клетки нельзя назвать живыми, как, например, клетки верхних слоев эпидермиса или клетки, полученные искусственным путем для клонирования тканей в трансплантологии.
Ядра не имеют клетки 1)растений.2)животных.3)грибов.4)бактерий
Эукариоты под микроскопом
Клетки растений разнообразны по строению, работе, отличаются образующими их тканями и выполняемыми функциями. Но при этом общую для всех структуру можно разбить на следующие составляющие:
Строение клетки эукариот (ядерных организмов)
Все перечисленные органоиды (компоненты цитоплазмы) являются обязательными. Если один из них погибнет или будет поврежден, то клетка растений перестанет функционировать.
Основное отличие ─ отсутствие оформленного ядра
Основное отличие клеток бактерий от клеток эукариотов (растения, животные и грибы) состоит в том, что они не имеют четко оформленного ядра. Вся генетическая информация у бактерий находится в особом белковом комплексе, называемом нуклеоидом. Несмотря на примитивное строение, нуклеоид способен точно и четко передавать генетические данные от одного поколения к другому. ДНК микроорганизмов является высокополимерным соединением, которое состоит из определенного числа нуклеоидов, находящихся между собой в точной последовательности. При нарушениях этой последовательности происходит мутация вида, что приводит либо к образованию новой формы, либо к приобретению или утрате каких-либо свойств.
Каких органоидов нет у микроорганизмов
В отличие от клеток животных, растений и грибов клетки бактерий (прокариотов) не имеют следующих органелл:
Лизосомы
Клеточный органоид, который содержит ферменты, способствующие расщеплению белков, полисахаридов и нуклеиновых кислот. Основная их функция заключается в том, что они участвуют во внутриклеточном расщеплении.
Пластиды
Этих органоидов нет у животных, а их наличие у растений обуславливает их окраску. Основное их предназначение – участие в процессах фотосинтеза.
Митохондрии
Наличие этих органоидов в клетках растений и животных позволяет обеспечивать необходимой энергией за счет окислительно-восстановительных процессов. Также они способны передавать генетическую информацию.
Комплекс Гольджи
Функция этих органоидов заключается в накоплении, изменении и последующем выведении веществ из клеток растений и животных.
Эндоплазматическая сеть
Является клеточным органоидом, состоящим из системы канальцев и пузырьков. Находится в цитоплазме и ограничена мембраной. Она участвует в метаболических процессах, обеспечивая транспортировку веществ извне в цитоплазму.
У микроорганизмов многие функции этих органоидов выполняет мезосома. Эта структура образуется в результате втягивания внутрь клеточной мембраны. Она участвует в репликации ДНК, в создании клеточных перегородок и в ряде других процессов жизнедеятельности.
Размножение и деление
Отличаются микроорганизмы от растений и способом размножения. У прокариотов это деление одной клетки на две (митоз отсутствует). Причем до того, как дочерние клетки вырастут и тоже приобретут способность размножаться, может пройти очень малый промежуток времени. Это объясняет, почему заболевания, вызванные ростом бактерий, могут иметь весьма бурное течение и развитие. Хорошо, что цикл их жизни достаточно короткий, иначе наличие других форм жизни было бы сомнительно.
В целом клетки растений имеют более сложную структуру по сравнению с бактериальными:
Некоторое сходство, впрочем, не исключается. Это и плотное строение клеточной стенки, и наличие рибосом, цитоплазмы, генетической информации. Но на этом и основана клеточная теория, утверждающая, что все живые организмы состоят из клеток – элементарных структурных частиц. А тот факт, что клетки микроорганизмов каких-то органоидов не имеют, повод отнести их к другому царству.
Защитная оболочка
Клеточная стенка у доядерных (прокариот) очень плотная. Снаружи она покрыта слизистой капсулой, которая предохраняет бактерию от высыхания. Как и у растений, стенка клетки микроорганизма проницаема, чтобы пропускать внутрь питательные вещества и выводить продукты обмена. Но у прокариотов она выполняет особую охранную функцию, ведь вся наследственная информация находится внутри цитоплазмы, и никаких других механизмов для ее защиты не предусмотрено. У растений же наследственный аппарат размещен внутри ядра.
Различия в строении и органеллах делают доядерных и ядерных очень разными
Состав клеточной оболочки (стенки) бактерий содержит муреин. У растений она состоит из целлюлозы. А вот цианобактерии по этому пункту сравнения имеют некоторые сходства и в том и в другом случае. Их клеточные стенки содержат и целлюлозу, и муреин (в немного меньших количествах).
В нем бактерия спокойно переждет неблагоприятный период, если вдруг питание или размножение невозможны, или условия для этого не совсем подходящие. Споры позволяют бактериям выдерживать экстремальные температуры, не дают высохнуть и погружают в анабиоз до сотни лет.
Бактерия – клетка без ядра
Безъядерные клетки: особенности строения, примеры :
Биология изучает все живое на планете Земля, начиная с глобальной экосистемы Земли – биосферы – и заканчивая самыми мельчайшими живыми частицами – клетками. Раздел биологии о клетках называется “цитология”. Она изучает все живые клетки, которые бывают ядерными и безъядерными.
Значение ядра для клетки
Как видно из названия, безъядерные клетки не имеют ядра. Они характерны для прокариотов, которые сами по себе являются такими клетками. Сторонники теории эволюции считают, что эукариотические клетки произошли от прокариотических.
Основным отличием эукариотов в процессе развития жизни стало именно клеточное ядро. Дело в том, что в ядрах содержится вся наследственная информация – ДНК. Потому для эукариотических клеток отсутствие ядра обычно отклонение от нормы.
Однако бывают исключения.
Прокариотические организмы
Безъядерными клетками являются прокариотические организмы. Прокариоты – древнейшие существа, состоящие из одной клетки или колонии клеток, к ним относятся бактерии и археи. Их клетки называют доядерными.
Главной особенностью биологии клеток прокариотов является, как уже было упомянуто, отсутствие ядра.
По этой причине их наследственная информация хранится оригинальным способом – вместо эукариотических хромосом ДНК прокариота «упакована» в нуклеоид – кольцевую область в цитоплазме.
Наряду с отсутствием оформленного ядра нет мембранных органоидов – митохондрий, аппарата Гольджи, пластид, эндоплазматической сети. Вместо них необходимые функции выполняются мезосомами. Рибосомы прокариотов гораздо меньше эукариотических по размеру, а их количество меньше.
Безъядерные клетки растений
У растений есть ткани, состоящие из одних безъядерных клеток. Например, луб или флоэма. Он находится под покровной тканью и представляет собой систему из разных тканей: основной, опорной и проводящей. Основным элементом луба, относящимся к проводящей ткани, являются ситовидные трубки.
Состоят они из члеников – удлинённых безъядерных клеток с тонкими клеточными стенками, главным компонентом которых являются целлюлоза и пектиновые вещества. Ядро они теряют при созревании – оно отмирает, а цитоплазма превращается в тонкий слой, размещённый у стенки клетки.
Жизнь этих безъядерных клеток связана с клетками-спутниками, имеющими ядро; они тесно связаны друг с другом и фактически составляют одно целое. Членики и спутники развиваются в общей меристематической клетке.
Клетки ситовидных трубок живые, но это единственное исключение; все остальные клетки без ядра у растений являются мертвыми. У эукариотических организмов (к которым относятся и растения) безъядерные клетки способны жить очень короткое время. Клетки ситовидных трубок недолговечны, после смерти образуют поверхностный слой растения – покровную ткань (например, кору дерева).
Безъядерные клетки человека и животных
В организме человека и млекопитающих животных также есть клетки без ядра – эритроциты и тромбоциты. Рассмотрим их подробнее.
Эритроциты
Иначе их называют красными кровяными тельцами. На этапе формирования молодые эритроциты содержат ядро, а вот взрослые клетки его не имеют.
Эритроциты обеспечивают насыщение кислородом органов и тканей. С помощью содержащегося в красных кровяных клетках пигмента гемоглобина клетки связывают молекулы кислорода и переносят их от лёгких в мозг и к другим жизненно важным органам. Также они участвуют в выводе из организма продукта газообмена – углекислого газа СО2, транспортируя его.
Эритроциты человека имеют размер всего 7-10 мкм и форму двояковогнутого диска. Благодаря маленьким размерам и эластичности, красные кровяные тельца легко проходят через капилляры, которые значительно меньше них по размеру. В результате отсутствия ядра и других клеточных органелл количество гемоглобина в клетке повышено, гемоглобин заполняет весь её внутренний объём.
Выработка эритроцитов проходит в костном мозге ребёр, черепа и позвоночника. У детей задействован также костный мозг костей ног и рук. Каждую минуту формируется более 2 миллионов эритроцитов, живущих около трёх месяцев. Интересный факт – красные клетки крови составляют примерно ¼ от всех клеток человека.
Тромбоциты
Раньше их называли еще кровяными пластинками. Это мелкие безъядерные клетки крови плоской формы, размер которых не превышает 2-4 мкм. Представляют собой фрагменты цитоплазмы, которые отделились от клеток костного мозга – мегакариоцитов.
Функцией тромбоцитов является формирование сгустка крови, который «затыкает» в сосудах поврежденные места, и обеспечение нормальной свертываемости крови.
Также кровяные пластинки могут выделять соединения, способствующие росту клеток (так называемые факторы роста), поэтому они важны для заживления поврежденных тканей и способствуют их регенерации.
Когда тромбоциты активизируются, то есть переходят в новое состояние, они принимают форму сферы с выростами (псевдоподиями), при помощи которых сцепляются друг с другом или сосудистой стенкой, закрывая тем самым её повреждение.
Отклонение количества тромбоцитов от нормы может приводить к различным заболеваниям. Так, уменьшение количества кровяных пластинок повышает риск кровотечений, а их увеличение приводит к тромбозу сосудов, то есть появлению сгустков крови, которые в свою очередь могут стать причиной инфарктов и инсультов, эмболии лёгочной артерии и закупорке сосудов в других органах.
Образуются тромбоциты в костном мозге и селезёнке. После формирования 1/3 из них разрушается, а оставшиеся циркулируют в кровотоке чуть дольше недели.
Корнеоциты
Некоторые клетки кожи человека также не содержат ядер. Из безъядерных клеток состоят два верхних слоя эпидермиса – роговой и блестящий (цикловидный). Оба состоят из одинаковых клеток – корнеоцитов, которые представляют собой бывшие клетки нижних слоев эпидермиса – кератиноциты.
Эти клетки, образовавшись на границе наружного и среднего слоев кожи (дермы и эпидермиса), поднимаются по мере “взросления” все выше, в шиповатый, а затем и в зернистый слои эпидермиса. В кераноците накапливается вырабатываемый им белок кератин – важный компонент, который отвечает за прочность и упругость нашей кожи.
В итоге клетка теряет ядро и практически все органеллы, поэтому большую её часть составляет белок кератин.
Получившиеся корнеоциты имеют плоскую форму. Плотно прилегая друг к другу, они образуют роговой слой кожи, служащий барьером для микроорганизмов и многих веществ – его чешуйки выполняют защитную функцию.
Переходным от зернистого к роговому служит блестящий слой, также состоящий из потерявших ядра и органеллы кератиноцитов.
По сути, корнеоциты – это мертвые клетки, так как никаких активных процессов в них не происходит.
Безъядерные клетки в трансплантологии
Для клонирования клеток нужных тканей в трансплантологии используются искусственно созданные безъядерные клетки. Так как генетическую информацию у эукариотических организмов хранит именно ядро, путём манипуляций с ним можно воздействовать на свойства клетки.
Как бы фантастически это ни звучало, но можно заменить ядро и таким способом получить совершенно другую клетку. Для этого ядра удаляются или разрушаются различными способами – хирургическим, с помощью ультрафиолетового излучения или центрифугирования в сочетании с воздействием цитохалазинов.
В полученную безъядерную клетку пересаживают новое ядро.
До сих пор учёные не пришли к общему мнению по поводу этичности клонирования, потому оно всё ещё находится под запретом.
Таким образом, фактически живые безъядерные клетки у высших (эукариотических) организмов почти не встречаются.
Исключением являются клетки крови человека – эритроциты и тромбоциты, а также клетки флоэмы у растений.
В остальных случаях безъядерные клетки нельзя назвать живыми, как, например, клетки верхних слоев эпидермиса или клетки, полученные искусственным путем для клонирования тканей в трансплантологии.
Одноклеточные
Самые маленькие, но самые приспособленные к окружающей среде… мы их не видим и даже не задумываемся о них, а они комфортно живут рядом с нами, иногда помогают, иногда вредят…
Одноклеточных организмов много, более того, как видите, они поделены на разные группы.
Одноклеточные — бактерии:
Одноклеточные эукариотические организмы — протисты:
Во всех трех царствах есть свои представители одноклеточных.
Деление на растительные и животные организмы основано по типу питания и здесь есть интересный экземпляр, принадлежащий и к царству животных, и к царству растений — Эвглена зеленая:
Зеленая она на свету — ее клетка содержит хлорофилл, поэтому существо способно фотосинтезировать себе питание. Для этого ей и нужен светочувствительный глазок.
В темноте она становится бесцветной и становится гетеротрофом. Такое смешанное питание называется миксотрофным, а организмы — миксотрофами.
(Вот бы нам так! Летом вышел на солнышко, и питаешься, а зимой можно и готовить пищу…
Бактериальные клетки — Строение бактериальной клетки, формы и таблицы
Абсолютно все живые существа, за исключением вирусов, на нашей планете состоят из клеток. Бактерии же являются особым царством, так как их клеточное строение значительно отличается, от строения клеток растений, животных и грибов.
Думаю всем известно со школы, что бактерии представляют собой прокариотические микроорганизмы, что говорит об отсутствии ядра в них. Появившись ещё на первом этапе зарождения жизни на Земле, они позволили развиться всему, что мы можем сейчас видеть.
Но не стоит думать, что являясь такими простыми организмами, в наше время они не играют никакой роли. Наоборот, они влияют на множество факторов, без которых нормальное функционирование жизни на нашей планете невозможно.
Что же отсутствует в клетках бактерий?
Как уже было упомянуто выше, в клетках бактерий в первую очередь отсутствует оформленное ядро, что является главной их отличительной чертой. Поэтому вся генетическая информация клетки концентрируется в нуклеоиде, который имеет достаточно примитивное строение, но, не смотря на это, он может отлично передавать ген. информацию.
А сама ДНК как раз состоит из множества нуклеоидов, которые находятся в определённом порядке. Нарушение данного порядка обуславливает появление мутации, которая проявляется либо в появлении новых признаков, либо в утрате уже имеющихся.
Из-за своего прокариотического строения клетки бактерий обладают определёнными особенностями в передаче наследственной информации. В клетках животных, грибов и растений есть ядро, в котором находится определённое количество хромосом. У бактерий же ввиду отсутствия ядра есть лишь одна хромосома, которую чаще называют кольцевой ДНК, ибо её строение напоминает кольцо.
Наличие лишь одной хромосомы в клетке сводит на нет проявление таких признаков, как доминантность и рецессивность. Но с другой стороны это позволяет передавать наследственную информацию их поколения в поколение без изменений, отлично сохраняя генотип.
А так как бактерии размножаются очень интенсивно (за день может смениться несколько десятков поколений), учёные могут проводить эксперименты и выявлять мутации, для дальнейшего изучения причин их появления.
Так как бактерия – это прокариотический микроорганизм, в клетках бактерий всегда отсутствуют множество органоидов, которые присущи эукариотическим организмам:
Также стоит помнить, что у бактерий отсутствует клеточная стенка, посему процессы, такие как пиноцитоз и фагоцитоз не могут протекать.
Пинцитоз – захват и втягивание жидких веществ в клетку, фагоцитоз – твёрдых веществ.
Особенности процессов бактерий
Являясь особыми микроорганизмами, бактерии приспособлены к существованию в таких условиях, когда кислород может отсутствовать. А само же дыхание у них происходит за счёт мезосом.
Также очень интересно то, что зелёные организмы способны точно также фотосинтезировать, как и растения. Но важно учитывать то, что у растений процесс фотозинтеза происходит в хлоропластах, а у бактерий же на мембранах.
Размножение в бактериальной клетке происходит примитивнейшим путём. Созревшая клетка делится надвое, они через некоторое время достигают зрелости, и этот процесс повторяется. В благоприятных условиях за сутки может произойти смена 70-80 поколений.
Важно помнить, что бактериям из-за своего строения не доступны такие способы размножения, как митоз и мейоз. Они присущи только эукариотическим клеткам.
Известно, что образование споров – это один из нескольких способов размножения грибов и растений. Но бактерии также умеют образовывать споры, что присуще немногим из их видов. Они обладают данной способностью для того, чтобы переживать особо неблагоприятные условия, которые могут быть опасными для их жизни.
Известны такие виды, которые способны выжить даже в условиях космоса. Такое не могут повторить никакие живые организмы.
Бактерии стали прародителями жизни на Земле благодаря простоте их строения. Но то, что они существуют и по сей день, показывает насколько они важны для окружающего нас мира. С их помощью люди могут максимально приблизиться к ответу на вопрос о происхождении жизни на Земле, постоянно изучая бактерии и узнавая что-то новое.
Также не стоит забывать про тот огромный вклад, который бактерии внесли и вносят в развитие окружающего мира.
Строение и структура клетки бактерии
Несмотря на высокий уровень развития науки, для нее остается еще много неизведанного. В мире существует огромное количество бактерий, но никто точно не может назвать их количество. Часть бактерий остается нераскрытой и сегодня. Описано чуть больше десяти тысяч разновидностей бактерий.
До сих пор ученые не могут назвать, сколько существует в мире древнейших уникальных живых организмов – бактерий.
Понятие бактерии
Бактерии – самые мелкие живые организмы, известные научному миру, со своей структурой и процессами жизнедеятельности. Клетки бактерий отличаются разнообразием форм.
Можно выделить: звездчатую, сферическую, кубическую и палочковидную формы. На жизнедеятельность бактерий влияет форма клетки, она бывает согнутой или завивающейся. Это помогает бактерии крепиться к поверхности определенным образом.
Размер бактерии может колебаться от 0,5 мкм до 5,0 мкм.
Чаще всего бактерии бывают одноклеточными. Они не имеют ядра в своей структуре. Поэтому отнесены к прокариотам. Ядро в клетке бактерии занимают нуклеоиды. Многоклеточность не свойственна бактериям. Тем не менее, некоторые из них могут соединяться с другими бактериями, тем самым образуя многоклеточную структуру.
Передвигаются бактерии, как правило, при помощи жгутиков методом скольжения или извиваясь. Есть неподвижные бактерии, но есть и такие, которые способны передвигаться, не имея жгутиков. Они двигаются по поверхности воды.
Бактерии – относительно просто устроенные живые организмы, которые не имеют ядра.
Бактерии могут размножаться при помощи деления, почкования, некоторые используют половые процессы. Редким видом является множественное деление бактерий. При этом используется ряд бинарных делений. Это позволяет бактериям быстро размножаться. При половом процессе не происходит слияния клеток.
Не все бактерии патогенны для человека. Многие из них участвуют в ежедневной жизнедеятельности человека, принося пользу. К ним относятся, например, молочнокислые бактерии, используемые при создании сыров, йогуртов, сметаны и прочего.
Бактерии появились на Земле приблизительно четыре миллиарда лет назад. Изучает бактерии микробиология, точнее, ее подраздел бактериология.
Клеточная структура бактерий
Строение клетки бактерии значительно отличается от остальных клеток, животных или растительных.
Структура бактериальной клетки включает в себя: лизосомы, внутриклеточные мембраны, дифференцированное ядро, митохондрии. Кроме этого, клетки бактерий имеют постоянные и непостоянные компоненты. К постоянным относятся: цитоплазма, плазмолемма, нуклеоид и клеточные стенки. К непостоянным – жгутики, пили, капсула, плазмиды, споры, ворсинки, фимбрии.
Плазмолемма
Чаще всего плазмолемму называют цитоплазматической мембраной. Она окружает любую бактериальную клетку и состоит из трех слоев. Главная функция плазмолеммы – транспортировка различных субстанций внутрь клетки.
Цитоплазматическая мембрана ответственна за выполнение функций:
Если плазмолемма функционирует неправильно, то бактерия погибает.
Плазмолемма является постоянным компонентом клетки бактерии и выполняет жизненно важные для клетки функции.
Цитоплазма
Цитоплазма представляет собой специфический водный раствор, который включает такие компоненты, как:
В вязком жидком растворе клетки – цитоплазме – находятся все другие компоненты клетки и протекают важнейшие биохимические процессы.
Плазмиды
Плазмиды похожи на молекулы ДНК, отличие – в отсутствии хромосомных факторов наследственности. Как правило, основной функцией плазмидов является способность передавать свои свойства другим микроорганизмам.
Кроме того, плазмиды обладают способностью сохранять генетическую устойчивость к антибиотикам, обеспечивают устойчивость к ультрафиолетовому излучению и тяжелым металлам. Размер малых плазмид может доходить до тысячи пар оснований, в то время как у крупных встречаются сотни тысяч оснований.
Форма плазмид чаще всего кольцевая, но встречаются организмы с линейной формой.
Плазмиды – дополнительные факторы наследственности клетки бактерии, которые придают сил бактерии в случае ее попадания в неблагоприятную среду.
Нуклеоид
Нуклеоиды схожи с ядром клетки. В них хранится основная часть клеточной информации бактерии. Месторасположение: середина клетки. Свойства схожи со свойствами ядра. Внешне представляет собой кольцо из молекулы ДНК. Эта молекула способна сохранять до 1 тыс. признаков, длина – около 1 мкм. При помощи нуклеоидов бактерии передают свои признаки и свойства потомству.
Нуклеоид представляет собой генетический аппарат, расположенный в середине бактериальной клетки.
Клеточная стенка
Наличие такой стенки – отличительная особенность бактериальной клетки. Ее можно описать как жесткую оболочку. Она располагается над мембраной.
У стенки две главные функции: сохранять жесткую структуру и защищать клетку. Кроме того, стенка проницаема, то есть она способна пропускать внутрь клетки необходимые вещества и выводить ненужные. Клеточная стенка участвует в процессе деления, так как способна к передаче наследственной информации.
Толщина 0,01–0,04 мкм. Стенка клетки способна расти вместе с ростом клетки.
Капсула
Представляет собой связанную со стенкой клетки слизистую структуру. Границы капсулы четко видны при изучении световым микроскопом. Заметно, как капсула окружает клетку.
Капсула более чем на 95% состоит из обычной воды.
Поверхность бактериальной клетки защищена слизистым образованием – капсулой, которая не дает клетке засохнуть.
Капсула состоит из двух слоев: внутреннего и наружного. Первый является составляющей частью мембраны, а второй – это своеобразный продукт выделительной функции самой бактерии.
По своему строению капсулу можно разделить на следующие виды:
Капсулы можно различать и по их толщине:
Жгутики
Многие бактериальные клетки снабжены такой структурой, как жгутики. Они находятся на поверхности клетки. Жгутики предназначены для того, чтобы бактерия могла свободно передвигаться в жидкости или по твердой поверхности. Это обеспечивает ей поиск наилучших условий для жизни. Жгутики бактерий, как и других прокариотов, состоят из нескольких подструктур:
Клетка бактерии постоянно перемещается с помощью специальных органов движения – жгутиков.
Количество жгутиков может быть разное. В зависимости от количества жгутиков и их расположения выделяют следующие виды бактерий:
Споры
Структура непостоянная. Они могут образовываться в виде защитной реакции клетки на негативные воздействия извне. К таким можно отнести недостаток воды, недостаток веществ, пригодных для питания бактерии.
В зависимости от местонахождения спор в клетке их подразделяют на:
Сама форма спор может быть двух геометрических видов: овальная или круглая.
Форма, размер и расположение – это видовое свойство бактериальной клетки при попадании ее в неблагоприятные условия.
Цикл жизни спор состоит из этапов:
Спора большей частью состоит из белковых структур. Оболочка обеспечивает споре высокую выживаемость.
Кроме жгутиков, у клеток бактерии наблюдаются и другие внеклеточные образования. Эти части называют ворсинками, или фимбриями. Эти названия сейчас встречаются редко. Чаще всего можно услышать термин «пили», объединяющий эти понятия.
Внешне ворсинки представляют собой отростки, которые покрывают бактерию сверху. В отличие от жгутиков ворсинки меньше. Их количество на клетке может насчитывать несколько тысяч. Эти пили отвечают за питание, половые функции и регуляцию водно-солевого баланса.
Различные полые нитевидные ворсинки на поверхности клетки бактерии называют «пили».
Для пилий характерна форма ворсинок, полых изнутри. Они необязательны, поэтому нередки случаи, когда они отсутствуют на бактериальной клетке.
Фимбрии, в отличие от ворсинок, покрывают одну сторону. Они более толстые и плотные, нежели жгутики, и не участвуют в процессе движения бактерии, но способны прикрепляться к поверхностям.
Строение и функции клеток. КЛЕТКИ Прокариотические Эукариотические Клетки не имеющие оформленного ядра и мембранных органоидов (бактерии) Клетки имеющие. – презентация
1 Строение и функции клеток
2 КЛЕТКИ Прокариотические Эукариотические Клетки не имеющие оформленного ядра и мембранных органоидов (бактерии) Клетки имеющие ограниченное оболочкой ядро, мембранные органоиды (грибы, растения, животные)
3 Органоиды – постоянные структуры клетки, имеющие определенное строение и выполняющие определенные функции. Включения – непостоянные структуры клетки
4 Бактерии относятся к прокариотам. Это самые простые, наиболее мелкие и широко распространенные организмы, которые существуют на земле более 2 млрд. лет, но вместе с тем постоянно развивающиеся. Бактерии настолько отличаются от других живых организмов, что их выделяют в особое царство. Во всем мире не так уж много мест, лишенных бактерий. Они обитают в воде, почве, воздухе, внутри и на поверхности тел животных и растений.
5 Характеристика бактериальной клетки 1. Клетки бактерий микроскопически малы; 2. Отсутствует ядро, наследственный материал не отделен от содержимого цитоплазмы; 3. Клетка окружена мембраной, клеточной стенкой и плотной капсулой; 4. В цитоплазме клетки нет мембранных органоидов, но есть рибосомы (синтез белка) и различные включения.
6 Прокариотическая клетка Строение бактериальной клетки Клеточная стенка капсула пили Клеточная стенка Плазматическая мембрана жгутики рибосомы включения Кольцевая молекула ДНК
7 Формы бактериальных клеток кокки (шаровидные) диплококки (собраны по два) стрептококки ( в виде цепочки)
8 стафилококки (в виде виноградной грозди) бациллы (палочковидные)
9 извитые – вибрионы (в виде запятой) спириллы (один или несколько правильных завитков)
10 По способу питания бактерии подразделяют на две группы ГЕТЕРОТРОФЫ (они не способны синтезировать органическое вещество, а питаются готовым) АВТОТРОФЫ (способны синтезировать органические вещества из неорганических)
11 Гетеротрофы подразделяются на три группы САПРОФИТЫ бактерии, которые питаются органическими веществами отмерших организмов (молочно-кислые бактерии, бактерии гниения) ПАРАЗИТЫ Бактерии, которые питаются органическими веществами живых организмов (менингококки, гонококки) СИМБИОНТЫ тесное сожительство бактерий с живыми организмами, приносящее пользу друг другу (клубеньковые бактерии на корнях бобовых)
12 Большая часть бактерий может использовать в качестве источника энергии почти любые органические соединения, даже вещества, применяемые для их уничтожения (например, пенициллин, убивающий многие бактерии). Это связано с тем, что бактерии могут жить как в присутствии кислорода в среде, так и при его отсутствии
13 Бактерии по способу питания делят на две группы Анаэробные (разлагают органические вещества без участия кислорода) Анаэробные (разлагают органические вещества без участия кислорода) Аэробные (в процессе дыхания используют кислород для окисления органических вещества) Аэробные (в процессе дыхания используют кислород для окисления органических вещества)
14 По отношению к температуре развития бактерии также весьма разнообразны: одни развиваются при широком диапазоне изменения температуры, другие – только при определенных температурах (низких, высоких или в узком диапазоне температур)
15 РАЗМНОЖЕНИЕ БАКТЕРИЙ Клетки бактерий при благоприятных условиях очень быстро размножаются, делясь надвое. Если клетка удваивается каждые пол часа, то за сутки она способна дать потомков. А некоторые бактерии способны размножаться еще быстрее
16 Быстрое размножение паразитических бактерий в организме человека приводит к тому, что например простудное заболевание развивается меньше чем за день
17 Образование спор При неблагоприятных условиях, например, при недостатке воды, многие бактерии переходят в состояние покоя. Клетка теряет воду, несколько сморщивается и остается в состоянии покоя до тех пор, пока снова не появится вода. Некоторые виды переживают периоды засухи, жары или холода в форме спор. Образование спор у бактерий – это не способ размножения, так как каждая клетка дает всего одну спору и общее количество особей при этом не возрастает
19 Положительное значение бактерий 1. Определяется их участием во многих биологических процессах, особенно в круговороте веществ в природе. 2. Бактерии, в результате своей жизнедеятельности, способны разлагать сложные органические соединения до простых неорганических веществ, которые снова используются зелеными растениями. 3. Бактерии способны разлагать белки, углеводы, жиры.
20 4. Деятельность бактерий используется в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства для получения молочнокислых продуктов, для квашения капусты, силосования кормов, получения органических кислот, спиртов, ацетона, ферментативных препаратов и др.
21 5. В настоящее время бактерии приобретают исключительно большое значение как продуценты многих биологически активных веществ (антибиотиков, аминокислот, витаминов и др.), используемых в медицине, ветеринарии и животноводстве. 6. Без участия бактерий невозможны процессы, происходящие при приготовлении кожи для дубления, мацерации волокон льна и пеньки.
22 7. Человек использует бактерии и для обработки сточных вод: при медленном пропускании сточных вод над гравием и песком твердые частицы оседают и под действием разных бактерий превращаются в материал, который после высушивания используется как удобрение. При прохождении сквозь песок и гравий болезнетворные бактерии погибают и перевариваются гнилостными бактериями.
23 Отрицательная роль бактерий 1. Отрицательную роль играют патогенные бактерии, вызывающие заболевания растений, животных и человека. 2. Многие бактерии-сапрофиты вызывают порчу продуктов, причем некоторые из них отличаются высокой токсичностью. Токсины обычно поражают не организм как целое, а определенный орган или одну из систем органов- например, центральную нервную систему, красные кровяные клетки и т.д., вызывая характерный комплекс симптомов, по которым можно диагностировать болезнь и установить ее возбудителя.
24 Из болезней растений, вызываемых бактериями, известны: ожог, поражающий плодовые растения – яблони, груши и др.; черная гниль капусты; мягкая гниль многих растений; опухоли корней растений
25 Из болезней человека, вызываемых бактериями, известны: чума, сибирская язва, лепра, дифтерия, холера, рак желудка, гастрит и т.д.
26 Домашнее задание 1.Стр. 122 – тетрадь – учить 2. вопросы стр. на 124 (1-5) устно
Бактерии не имеют оформленного
Бактерии – мельчайшие живые организмы, которые населяют нашу планету. Чего не имеют крошечные бактерии? Внушительного размера.
Заметить их без микроскопа невозможно, но их желание жить поистине поражает. Один тот факт, что бактерии при благоприятных условиях могут сохраняться в «летаргическом сне» сотни лет, вызывает уважение.
Какие же особенности строения помогают этим крошкам жить так долго?
Основные черты строения бактериальной клетки
Прокариоты выделены учеными в отдельное царство в силу того, что они имеют специфическое клеточное строение. Сюда относятся:
Природа позаботилась о том, чтобы обеспечить защиту малышам: снаружи бактериальная клетка окружена плотной оболочкой. Клеточная стенка свободно осуществляет обмен веществ. Она пропускает питательные вещества внутрь и выводит продукты жизнедеятельности наружу.
Генетический фонд в безопасности
Четко оформленного ядра, которое бы содержало ДНК, у бактерий нет. Но это не значит, что генетическая информация у микроорганизмов без ядерной оболочки имеет хаотичное расположение. Нитевидная двойная спираль ДНК уложена аккуратным клубком в центре клетки.
Молекулы ДНК содержат наследственный материал, который является центром по запуску процессов размножения микроорганизмов. А еще бактерии оснащены, как стенкой, специальной защитной системой, которая помогает отражать атаки вирусных ДНК. Противовирусная система работает на поражение чужеродной ДНК, а вот собственная при этом не повреждается.
Чем наполнена клетка
Бактериальная цитоплазма является хранилищем питательных веществ. Это густая субстанция, которая снабжена рибосомами. Под микроскопом в цитоплазме можно различить скопления органических и минеральных веществ.
В зависимости от функциональности бактерий количество клеточных рибосом может достигать десятков тысяч. Рибосомы имеют специфическую форму, стенки которой лишены какой-либо симметрии и достигают диаметра 30 нм.
Что не предусмотрено в бактериальной клетке
В отличие от других живых организмов в строении бактериальных клеток не предусмотрены многие клеточные структуры. Но в их цитоплазме присутствуют органоиды, которые с успехом выполняют функции митохондрий или комплекса Гольджи.
Огромное количество митохондрий найдено в эукариотах. Они составляют примерно 25% всего клеточного объема. Митохондрии отвечают за выработку, хранение и распределение энергии. ДНК митохондрий представляют собой циклические молекулы и собраны в специальные кластеры.
Чего не имеет бактериальная клетка
Все живые организмы на Земле состоят из клеток. Это может быть и как самостоятельная единица жизни, и как составляющая более сложных по своей организации организмов. Многое из того, что имеют клетки высших организмов, клетки бактерий (прокариотов) не имеют.
Основное отличие ─ отсутствие оформленного ядра
Основное отличие клеток бактерий от клеток эукариотов (растения, животные и грибы) состоит в том, что они не имеют четко оформленного ядра. Вся генетическая информация у бактерий находится в особом белковом комплексе, называемом нуклеоидом.
Несмотря на примитивное строение, нуклеоид способен точно и четко передавать генетические данные от одного поколения к другому. ДНК микроорганизмов является высокополимерным соединением, которое состоит из определенного числа нуклеоидов, находящихся между собой в точной последовательности.
При нарушениях этой последовательности происходит мутация вида, что приводит либо к образованию новой формы, либо к приобретению или утрате каких-либо свойств.
Особенности в передаче наследственной информации
У животных и растений для каждого вида есть четко оформленное ядро и определенное количество хромосом, которые отвечают за передачу наследственной информации.
Бактерии же, не имея четко оформленного ядра и имея только одну хромосому, лишены признаков такого явления, как доминантность. Хромосома имеет вид свернутой в кольцо спирали и прикреплена к мембране цитоплазмы в одной точке.
Встречаются виды с наличием 2 или 4 хромосом, но они одинаковы. Помимо хромосом, генотип микроорганизмов включает в себя и такие функциональные единицы:
Каких органоидов нет у микроорганизмов
В отличие от клеток животных, растений и грибов клетки бактерий (прокариотов) не имеют следующих органелл:
Наличие этих органоидов в клетках растений и животных позволяет обеспечивать необходимой энергией за счет окислительно-восстановительных процессов. Также они способны передавать генетическую информацию.
Функция этих органоидов заключается в накоплении, изменении и последующем выведении веществ из клеток растений и животных.
Эндоплазматическая сеть
Является клеточным органоидом, состоящим из системы канальцев и пузырьков. Находится в цитоплазме и ограничена мембраной. Она участвует в метаболических процессах, обеспечивая транспортировку веществ извне в цитоплазму.
У микроорганизмов многие функции этих органоидов выполняет мезосома. Эта структура образуется в результате втягивания внутрь клеточной мембраны. Она участвует в репликации ДНК, в создании клеточных перегородок и в ряде других процессов жизнедеятельности.
Отличия в жизнедеятельности клеток прокариотов и эукариотов
Клетки микроорганизмов отличаются от клеток животных, растений и грибов не только по своему строению, они имеют свои особенности в жизнедеятельности.
Движение цитоплазмы
Сине-зеленые микроорганизмы способны, так же как и растения, аккумулировать солнечную энергию и вырабатывать кислород, необходимый для жизни других организмов. Разница в том, что у бактерий процесс фотосинтеза происходит на мембранах, а у растений в хлоропластах.
Фагоцитоз и пиноцитоз
У бактерий нет плотной клеточной стенки, поэтому такие физиологические процессы, как фагоцитоз и пиноцитоз, у них полностью отсутствуют. Фагоцитоз – это способность захватывать твердые частицы путем втягивания их внутрь. Пиноцитоз является схожим процессом, только внутрь клетки попадают жидкие вещества.
Спорообразование
Способ размножения бактерий достаточно прост: деление клетки надвое. Взрослая клетка делится на две молодые, которые растут, питаются и, достигая зрелости, в свою очередь также делятся. При благоприятных условиях одна бактериальная клетка способна за сутки произвести 72 поколения.
Чего не имеют бактерии: критично ли отсутствие органов
Бактерии – мельчайшие живые организмы, которые населяют нашу планету. Чего не имеют крошечные бактерии? Внушительного размера.
Заметить их без микроскопа невозможно, но их желание жить поистине поражает. Один тот факт, что бактерии при благоприятных условиях могут сохраняться в «летаргическом сне» сотни лет, вызывает уважение.
Какие же особенности строения помогают этим крошкам жить так долго?
Основные черты строения бактериальной клетки
Прокариоты выделены учеными в отдельное царство в силу того, что они имеют специфическое клеточное строение. Сюда относятся:
Природа позаботилась о том, чтобы обеспечить защиту малышам: снаружи бактериальная клетка окружена плотной оболочкой. Клеточная стенка свободно осуществляет обмен веществ. Она пропускает питательные вещества внутрь и выводит продукты жизнедеятельности наружу.
Генетический фонд в безопасности
Четко оформленного ядра, которое бы содержало ДНК, у бактерий нет. Но это не значит, что генетическая информация у микроорганизмов без ядерной оболочки имеет хаотичное расположение. Нитевидная двойная спираль ДНК уложена аккуратным клубком в центре клетки.
Молекулы ДНК содержат наследственный материал, который является центром по запуску процессов размножения микроорганизмов. А еще бактерии оснащены, как стенкой, специальной защитной системой, которая помогает отражать атаки вирусных ДНК. Противовирусная система работает на поражение чужеродной ДНК, а вот собственная при этом не повреждается.
Чем наполнена клетка
Бактериальная цитоплазма является хранилищем питательных веществ. Это густая субстанция, которая снабжена рибосомами. Под микроскопом в цитоплазме можно различить скопления органических и минеральных веществ.
В зависимости от функциональности бактерий количество клеточных рибосом может достигать десятков тысяч. Рибосомы имеют специфическую форму, стенки которой лишены какой-либо симметрии и достигают диаметра 30 нм.
Что не предусмотрено в бактериальной клетке
В отличие от других живых организмов в строении бактериальных клеток не предусмотрены многие клеточные структуры. Но в их цитоплазме присутствуют органоиды, которые с успехом выполняют функции митохондрий или комплекса Гольджи.
Огромное количество митохондрий найдено в эукариотах. Они составляют примерно 25% всего клеточного объема. Митохондрии отвечают за выработку, хранение и распределение энергии. ДНК митохондрий представляют собой циклические молекулы и собраны в специальные кластеры.
Чего не имеют бактерии: критично ли отсутствие органов
Бактерии – мельчайшие живые организмы, которые населяют нашу планету. Чего не имеют крошечные бактерии? Внушительного размера.
Заметить их без микроскопа невозможно, но их желание жить поистине поражает. Один тот факт, что бактерии при благоприятных условиях могут сохраняться в «летаргическом сне» сотни лет, вызывает уважение.
Какие же особенности строения помогают этим крошкам жить так долго?
Основные черты строения бактериальной клетки
Прокариоты выделены учеными в отдельное царство в силу того, что они имеют специфическое клеточное строение. Сюда относятся:
Природа позаботилась о том, чтобы обеспечить защиту малышам: снаружи бактериальная клетка окружена плотной оболочкой. Клеточная стенка свободно осуществляет обмен веществ. Она пропускает питательные вещества внутрь и выводит продукты жизнедеятельности наружу.
Генетический фонд в безопасности
Четко оформленного ядра, которое бы содержало ДНК, у бактерий нет. Но это не значит, что генетическая информация у микроорганизмов без ядерной оболочки имеет хаотичное расположение. Нитевидная двойная спираль ДНК уложена аккуратным клубком в центре клетки.
Молекулы ДНК содержат наследственный материал, который является центром по запуску процессов размножения микроорганизмов. А еще бактерии оснащены, как стенкой, специальной защитной системой, которая помогает отражать атаки вирусных ДНК. Противовирусная система работает на поражение чужеродной ДНК, а вот собственная при этом не повреждается.
Чем наполнена клетка
Бактериальная цитоплазма является хранилищем питательных веществ. Это густая субстанция, которая снабжена рибосомами. Под микроскопом в цитоплазме можно различить скопления органических и минеральных веществ.
В зависимости от функциональности бактерий количество клеточных рибосом может достигать десятков тысяч. Рибосомы имеют специфическую форму, стенки которой лишены какой-либо симметрии и достигают диаметра 30 нм.
Что не предусмотрено в бактериальной клетке
В отличие от других живых организмов в строении бактериальных клеток не предусмотрены многие клеточные структуры. Но в их цитоплазме присутствуют органоиды, которые с успехом выполняют функции митохондрий или комплекса Гольджи.
Огромное количество митохондрий найдено в эукариотах. Они составляют примерно 25% всего клеточного объема. Митохондрии отвечают за выработку, хранение и распределение энергии. ДНК митохондрий представляют собой циклические молекулы и собраны в специальные кластеры.
Имеют ли бактерии ядро, или Особенности строения прокариотических клеток
Тот факт, что бактерии вместе с археями были отнесены биологами к прокариотам, позволяет сделать некоторые выводы об особенностях строения этих микроорганизмов. В частности, имеется возможность ответить на вопрос о том, имеют ли бактерии такое же ядро, как и многие другие живые организмы.
Бактериальная клетка: особенности
Форму бактерии определяет клеточная стенка. Ее размер вместе с капсулой в некоторых случаях может быть больше, чем расположившаяся внутри клетка.
Стенка имеет избирательную проницаемость и способна пропускать внутрь необходимые вещества и выводить из нее продукты метаболизма.
Снаружи нее часто можно обнаружить жгутики или ворсинки – выпячивания мембраны, позволяющие организму самопроизвольно передвигаться.
Под этой сложной оболочкой бактерии находится цитоплазма – гелевая масса различной плотности, в толще которой находятся включения:
Состав включения зависит от потребности бактерии в источниках энергии и питательных веществах. Некоторые бактерии имеют цитоскелет – систему трубочек, способную ориентировать внутри клетки ее основные компоненты. В частности, они позволяют правильно располагаться молекуле ДНК во время репликации, несмотря на то, что бактерии не имеют в клетке настоящего ядра и гистонов.
Примерно по центру клетки обнаруживается нуклеоид – место расположения наследственной информации. Оформленного ядра, которое бы имело собственную мембрану, основные белки (гистоны) и ферментный комплекс, принимающий участие в воспроизведении наследственной информации и ее реализации, у бактерии нет.
Отсутствие оформленного ядра определяет простой процесс воспроизведения генетической информации – кольцевая молекула ДНК просто удваивается перед делением клетки, и по одной копии оказывается в дочерних организмах.
Клетки архей – варианты безъядерного существования