Клетъчни и неклетъчни форми на живот: вируси, бактериофаги, еукариоти и клетъчна теория. Систематизация на органичния свят на Земята - империята на неклетъчните и клетъчните организми. Протозоите принадлежат към клетъчната империя

Съвременният органичен свят на нашата планета има около 2 милиона животински вида, 500 хиляди растителни вида и повече от 10 милиона микроорганизми. Следователно изучаването на такова разнообразие от органични индивиди без тяхната систематизация и обща класификация причинява определени трудности. Съвременна наукани предлага следната систематизация в 9 основни категории – империя, надцарство, царство, тип, класа, отряд, семейство, род и вид.

Основни надкралства— прокариоти и еукариоти

Империи на неклетъчни и клетъчни организмисъщо многостранен. Разделя се на вируси, бактерии и гъбички, растения и животни. Вирусите и бактериите принадлежат към суперцарството на прокариотите, докато останалите са класифицирани от учените като еукариоти. Основната им разлика един от друг е, че първите са безядрени организми. Те се наричат ​​още примитивни, лишени от ядро ​​и много органели. В тези клетки е обичайно да се разграничава само ядрената зона. Съдържа ДНК молекула и има и външна клетъчната мембранаи рибозоми. Както вече беше отбелязано, прокариотите включват вируси, бактерии и гъбички. Растенията и животните могат безопасно да бъдат класифицирани като принадлежащи към суперцарството на еукариотите, които имат ясно дефинирано ядро ​​и други основни структурни компоненти на клетката.

животинско царство— многоклетъчни чашки и коелентерати

В съществуващата систематизация на животинското царство е обичайно да се разграничават по-ниски и по-високи многоклетъчни организми. Първите са получили името си поради липсата на тъкани и органи, въпреки факта, че тялото им се състои от различни видове клетки. Те включват гъби и коелентерати.

Гъбите се считат за най-низшите многоклетъчни заседнали организми, които често образуват колонии. Обикновено живеят в солена вода (море и океани), прикрепени към субстрата. Формата на тялото им, образувано от два слоя клетки, може да варира, но обикновено изглежда като торба с много дупки. Между тези слоеве е мезоглеята, в която се образува силициевият или варовиковият скелет на гъбата. IN заобикаляща средагъбите могат да действат като филтър, но мръсна водате умират.

Точно като гъбите кишечнополостниТе обикновено се класифицират като прости многоклетъчни организми. В природата има около 20 хиляди вида. Много от тях се характеризират с прикрепена форма, която се нарича полип. По правило това са хидри, актинии и др., но има и свободно плуващи организми - медузи. Всички те имат единен структурен план - два слоя с кухина вътре. Дългосрочно изследване на кишечнополовите животни показа, че диференциацията на клетките им е по-висока от тази на гъбите и има също нервни клетки, която форма нервна системадифузен тип.

По този начин систематизацията и генерално класиранеОбща сума органичен святна нашата планета ни позволява да изучаваме по-добре нейните видове. Това дава възможност да се характеризират взаимоотношенията между различни организми и да им се дадат общи имена, което от своя страна улеснява обмена на научна информация между учени от различни страни.

Таксономични методи

Сравнително-морфологичен метод (основният метод на систематика) - се основава на сравнителни морфологични данни и предоставя най-много информация за връзката на таксоните на ниво вид и род; като се използва този методизучават макроструктурата на организмите; методът не изисква сложно оборудване.

Сравнителноанатомични, ембриологични и онтогенетични методи (варианти на сравнително-анатомичния метод) - с тяхна помощ се изучават микроскопичните структури на тъканите, ембрионалните торбички, особеностите на гаметогенезата, оплождането и развитието на ембриона, както и естеството на последващото развитие и формиране на отделните растителни органи. ; Тези методи изискват напреднали технологии (електронна и сканираща микроскопия).

Сравнителни цитологични и кариологични методи - ви позволяват да анализирате характеристиките на организмите на клетъчно ниво , помага за установяване на хибридния характер на формите и изследване на популационната променливост на видовете.

Палинологичен метод - използва данни от палинологията (науката, която изучава структурата на обвивките на спорите и поленовите зърна на растенията) и позволява въз основа на добре запазени обвивки на спори и полени да се определи възрастта на изчезнали растения.

Еколого-генетичен метод - свързани с експерименти върху растителна култура; го прави възможно независимо от факторите естествена средаизследване на променливостта, подвижността на признаците и установяване на границите на фенотипния отговор на таксона.

Хибридологичен метод - въз основа на изследването на таксоновата хибридизация; важни за решаването на въпроси на филогенезата и систематиката.

Географски метод - дава възможност да се анализира разпространението на таксоните и възможната динамика на техните местообитания (област на географско разпространение), както и променливостта на организмите, която е свързана с географски променящите се природни фактори.

В допълнение към горните методи, таксономията използва имунохимични и физиологични методи, както и данни от ентомологията, археологията и лингвистиката, които предоставят информация за насекомите вредители и местата, където се въвеждат в отглеждане най-важните селскостопански растения.

Ориз. 7.2.1. Вирус на тютюнева мозайка(А – електронна микроснимка, Б – модел).

Вирусна частица ( вирион)се състои от нуклеинова киселина (ДНК или РНК), заобиколена от протеинова обвивка - капсид,състояща се от капсомери. Размерите на вириона на различни вируси варират от 15 до 400 nm (повечето са видими само в електронен микроскоп).

Вирусите имат следното характерни особености:

· Нямам клетъчна структура;

· неспособни на растеж и бинарно делене;

· нямат собствени метаболитни системи;

· за размножаването им е необходима само нуклеинова киселина;

· използват рибозомите на клетката гостоприемник за образуване на собствени протеини;

· не се размножават върху изкуствени хранителни среди и могат да съществуват само в тялото на гостоприемника;

· не се задържат от бактериологични филтри.

Наименувани са вирусите на микроорганизмите фаги.Така има бактериофаги (бактериални вируси), микофаги (гъбични вируси), цианофаги (цианобактериални вируси). Фагите обикновено имат многостранна призматична глава и придатък (Фиг. 7.2.2.).

Ориз. 7.2.2. Фагов модел.

Главата е покрита с черупка от капсомери и съдържа ДНК вътре. Процесът представлява протеинова пръчка, покрита с обвивка от спирално подредени капсомери. Чрез удължението ДНК от главата на фага преминава в клетката на засегнатия микроорганизъм. След като фагът влезе, бактерията губи способността си да се дели и започва да произвежда не веществата на собствената си клетка, а частици от бактериофага. В резултат на това бактериалната клетъчна стена се разтваря (лизира) и от нея се появяват зрели бактериофаги. Само активен фаг може да лизира бактериите. Недостатъчно активен фаг може да съществува в клетката на микроорганизъм, без да причини лизис. Когато засегнатата бактерия се размножава, заразеният произход може да премине в дъщерни клетки. Фагите се намират във вода, почва и други природни обекти. Някои фаги се използват в генното инженерство и в медицината за профилактика на заболявания.

Ориз. 7.2.1. Вирус на тютюнева мозайка

Вирусна частица ( вирион) капсид,състояща се от капсомери

фаги. (Фиг. 7.2.2.).

Ориз. 7.2.2. Фагов модел.

Ориз. 7.2.1. Вирус на тютюнева мозайка(А – електронна микроснимка, Б – модел).

Вирусна частица ( вирион)се състои от нуклеинова киселина (ДНК или РНК), заобиколена от протеинова обвивка - капсид,състояща се от капсомери. Размерите на вириона на различни вируси варират от 15 до 400 nm (повечето се виждат само с електронен микроскоп).

Вирусите имат следните характеристики:

 нямат клетъчна структура;

 неспособен на растеж и бинарно делене;

 нямат собствени метаболитни системи;

 за размножаването им е необходима само нуклеинова киселина;

 използват рибозомите на клетката гостоприемник, за да образуват свои собствени протеини;

 не се размножават върху изкуствени хранителни среди и могат да съществуват само в тялото на гостоприемника;

 не се задържат от бактериологични филтри.

Наименувани са вирусите на микроорганизмите фаги.Така има бактериофаги (бактериални вируси), микофаги (гъбични вируси), цианофаги (цианобактериални вируси). Фагите обикновено имат многостранна призматична глава и придатък (Фиг. 7.2.2.).

Ориз. 7.2.2. Фагов модел.

Главата е покрита с черупка от капсомери и съдържа ДНК вътре. Процесът представлява протеинова пръчка, покрита с обвивка от спирално подредени капсомери. Чрез удължението ДНК от главата на фага преминава в клетката на засегнатия микроорганизъм. След като фагът влезе, бактерията губи способността си да се дели и започва да произвежда не веществата на собствената си клетка, а частици от бактериофага. В резултат на това бактериалната клетъчна стена се разтваря (лизира) и от нея се появяват зрели бактериофаги. Само активен фаг може да лизира бактериите. Недостатъчно активен фаг може да съществува в клетката на микроорганизъм, без да причини лизис. Когато засегнатата бактерия се размножава, заразеният произход може да премине в дъщерни клетки. Фагите се намират във вода, почва и други природни обекти. Някои фаги се използват в генното инженерство и в медицината за профилактика на заболявания.

8. Прокариоти

^ Подимперия преди ядрена ( Прокариота )

Прокариоти- това са едноклетъчни, колониални или многоклетъчни организми, които нямат морфологично оформено (ограничено от мембрана) ядро ​​и съчетават две царства - архебактерии ( Архебактерии) и истински бактерии, или еубактерии ( Бактерии, еубактерии )

Обща характеристика на представителите на подимперията

Повечето бактерии са цилиндрични или пръчковидни. Пръчковидни форми, които не образуват спори, се наричат бактерии,и спорообразуващи - бацили.Пръчковидните бактерии се разделят на собствени пръчици (единично разположение на клетките), диплобактерии или диплобацили (двойно разположение на клетките), стрептобактерии или стрептобацили (вериги от клетки). Често се срещат усукани или спираловидни бактерии. Тази група включва вибриони, спирила, спирохети.Запознайте се и нишковиднибактерии (фиг. 8.1).

Ориз. 8. 1. Форма на бактериите: сферична (А– микрококи; b– диплококи; V– тетракоки; Ж– стрептококи; д– стафилококи; д– сарцини); пръчковидна(и– неформиране на спорове; з, аз, к– спорообразуващи); усукана (л– вибриони; м– спирила; н- спирохети).

Бактериите, които имат сферична форма, се наричат коки. Сред тях са: стафилококи -образувайки гроздове, наподобяващи чепка грозде; тетракокие комбинация от четири клетки, образувани след клетъчно делене в две взаимно перпендикулярни равнини ; сарцини(Клъстери с кубична форма) - се образуват в резултат на клетъчно делене в три взаимно перпендикулярни равнини. Коките обикновено имат диаметър от 0,5 - 1,5 µm, ширината на пръчковидните форми варира от 0,5 до 1 µm, а дължината от 2 до 10 µm. Формите и размерите на бактериите варират значително в зависимост от възрастта на културата, състава на средата и нейните осмотични свойства, температурата и други фактори.

Изследване на ултраструктурата на бактериите (фиг. 8.2)стана възможно след създаването на електронните микроскопи.

Ориз. 8. 2. Комбиниран схематичен разрез на бактериална клетка: отгоре– основата на структурата на клетката; в средата - мембранни структури: отляво– фотосинтезиращи микроби, на дясно– нефотосинтезиращ микроб; на дъното– включвания.

^ 1 – базално тяло; 2 – камшичета; 3 – капсула; 4 - клетъчна стена; 5 – цитоплазмена мембрана; 6 – мезозома; 7 – фимбрии; 8 – полизахаридни гранули; 9 – полифосфати; 10 – липидни капки; 11 – серни включвания; 12 – мембранни структури; 13 – хроматофори; 14 – нуклеоид; 15 – рибозоми; 16 – цитоплазма.

ДА СЕ външни структурипрокариотните клетки включват капсули, камшичета, фимбрииИ пиеше, и клетъчна стенаи разположен под него цитоплазмена мембрана.

Капсула. Състои се от полизахариди, понякога полипептиди или липиди. Има високо водно съдържание (до 98%) и създава допълнителна бариера, предпазваща клетката от изсушаване и механични повреди.

Камшичета. Те са спирално усукани нишки, които се състоят от една гигантска молекула флагелинов протеин и осигуряват подвижност на активно движещи се плуващи бактерии. Броят на камшичетата варира в различни видовебактерии (от 1 до 700). Камшичетата могат да бъдат прикрепени полярно или върху цялата повърхност на клетката (местоположението на камшичетата има таксономично значение). В плъзгащите се бактерии няма флагели, чието движение се извършва в резултат на вълнообразни контракции, които променят формата на бактериите. Камшичетата не са жизненоважни структури и различни фазиразвитието на бактерии може или не може да присъства.

Бактериите се движат главно произволно, но те също са способни на насочени движения ( таксита),благодарение на: разлика в концентрацията химически веществав околната среда ( хемотаксис), разлика в съдържанието на кислород ( аеротаксис), разлики в интензитета на светлината ( фототакси).

^ Фимбрии и пили. Първите се срещат както при камшичести видове, така и във форми без флагели и са дълги, тънки, прави нишки. Броят на фимбриите може да достигне няколко хиляди. Фимбриите са необходими за прикрепване към други клетки и субстрат. пиех- репродуктивни фимбрии, чрез които се предава генетичен материал от една клетка на друга.

^ Клетъчна стена . Придава форма на бактериалната клетка, предпазва вътрешното съдържание от външна среда, регулира растежа и деленето на бактериите. Той е тънък, еластичен, издръжлив, пропусклив за соли и други нискомолекулни съединения. Основният рамков слой на клетъчната стена се образува от муреин пептидогликан (синтезиран само от прокариотни клетки). При някои бактерии клетъчната стена има само един, доста дебел слой муреин (50-90%), свързан с полизахариди и протеини. При други муреиновият слой е тънък (1-10%) и е покрит отгоре със слоеве от липопротеини, липополизахариди и протеини. Първите се наричат грам-положителенбактерии, втората - грам отрицателенбактерии. Името на тези групи идва от способността на различни бактерии да се оцветяват по метода на Грам. Най-примитивните представители на тази империя съдържат киселинни полизахариди без муреин в основата на клетъчната стена.

^ Цитоплазмена мембрана . Служи като осмотична бариера, регулираща потока на вещества в и извън клетката и е мястото на локализиране на ензимите на енергийния метаболизъм. Състои се от двоен слой липиди и слой протеин. При някои бактерии мембраната покрива цитоплазмата без гънки или инвагинации, при други тя образува инвагинации (мезозоми) по време на клетъчното делене, прониква в цитоплазмата или образува мембранни тела.

Цитоплазма.Това е колоидна система, състояща се от вода, протеини, мазнини, въглехидрати, минерални съединения и други вещества, чието съотношение варира в зависимост от вида на бактериите и тяхната възраст. Цитоплазмата на бактериите има различни структурни елементи - интрацитоплазмени мембрани, генетичен апарат, рибозоми и включвания. Останалата част от него е представена от цитозола.

Нуклеоид. Това е нишковидна ДНК молекула, която изпълнява функцията на ядрото и се намира в централната зона на клетката. Целият наследствен материал е концентриран в една бактериална хромозома, представена под формата на кръгова двуверижна ДНК молекула.

Плазмиди. Това е екстрахромозомна ДНК, също представена от двойни спирали, затворени в пръстен. Те не са задължителен елемент в прокариотната клетка, те изпълняват допълнителни свойства, свързани по-специално с възпроизвеждането, устойчивостта на лекарства, патогенност и др.

Рибозоми.Служи като място за синтез на протеини. Броят на рибозомите в една бактериална клетка е от 5 до 50 хиляди (колкото по-бързо расте клетката, толкова по-голям е броят им).

Включвания(резервни вещества или отпадъци). Те се отлагат при определени условия на околната среда в прокариотните клетки. Представен от полизахариди, мазнини, полифосфати и сяра. Съдържа се в осмотично инертна форма, неразтворима във вода.

Спорове(адаптация за оцеляване при неблагоприятни условия на околната среда). Те се образуват вътре в бактериална клетка, когато на бактериите липсват хранителни вещества или когато бактериалните метаболитни продукти се натрупват в големи количества в околната среда. Споровете могат дълго време(десетки, стотици и дори хиляди години) да съществуват в състояние на покой. Само малка група микроорганизми са способни да образуват ендоспори. Обикновено има една ендоспора на клетка. По време на спорулацията бактериалните клетки понякога придобиват необичайната форма на вретено, лимон или бутче.

Възпроизвеждане.Обикновено чрез делене на две (бинарно делене). Оттам идва и терминът – трошачки. Нещо повече, при много бактерии, след разделяне, при определени условия на околната среда, дъщерните клетки остават свързани една с друга за известно време, образувайки характерни групи.

При прокариотите липсват хлоропласти, митохондрии, апарат на Голджи, центриоли, както и вътреклетъчно движение и процеси на митоза и мейоза.

Царство архебактерии - Архебактерии

Представителите на това царство се различават един от друг по типа на метаболизма, физиологичните и екологичните характеристики. Сред тях има хемоавтотрофи и хемохетеротрофи, хетеротрофи, анаероби и аероби. В същото време архебактериите имат много Общи черти, характерни само за тях, включително наличието на еднослойни липидопротеинови мембрани и клетъчна стена, която няма пептидогликанов състав и съдържа псевдомуреин или само протеини и полизахариди. В допълнение, архебактериите не са чувствителни към антибиотици и могат да съществуват в местообитания с екстремни условия. Сред архебактериите има три групи: метанообразуващи бактерии, халобактерии и термоацидофилни бактерии.

^ Бактерии, произвеждащи метан . Сред бактериите, които произвеждат метан, се срещат почти всички форми (коки, пръчици, спирила, сарцина, филаменти). Има мезофилни и топлолюбиви видове. Бактериите, произвеждащи метан, са строги анаероби. Те са представени от автотрофи и хетеротрофи, мезофили и термофили, а има и халофилни видове. Метанът се образува при анаеробно разлагане органична материя. Запасите му са много значителни. Екосистемите, в които се образува метан, включват големи площи, заети от тундра и блата (оттук и друго име за метан - блатен газ); също оризови полета, седименти на дъното на езера и езера, естуари, утаителни басейни пречиствателни съоръжения, стомаси (румен) на преживни животни. При анаеробни условия органичната материя първо ферментира през серия от междинни етапи до оцетна киселина, CO 2 и H 2 , тогава тези метаболитни продукти на първични и вторични разлагащи вещества се използват от метанообразуващи (метаногенни) бактерии. Има превръщане на CO 2 и H 2 в метан и ацетат в метан и CO 2.

Бактериите, произвеждащи метан, включват родовете Метанобактерия, метанокок, Метаносарцина, Метаноспирилуми т.н.

Халобактерии.Това са аероби и хетеротрофи. Те се намират в силно засолени условия: солени блата, солници (където добиват морска сол), както и в морските седименти. Халобактериите растат най-добре при оптимална концентрация на NaCl в средата от 20-25%. Тази адаптивност към съществуване в такива екстремни условия се дължи на факта, че концентрацията на сол в клетките на халобактериите е толкова висока, колкото и в околната среда. По време на масовото размножаване на халобактерии, съдържащи каротеноиди, водата изглежда яркочервена.

Халобактериите са способни да използват светлинна енергия в своя метаболизъм, която е в допълнение към енергията, получена чрез аеробно окисляване на субстрата. Някои халобактерии могат да растат, като получават енергия само от фотосинтеза с участието на бактериородопсин, пигмент, подобен на родопсин (намиращ се в зрителните клетки на животните).

Изключително халофилните форми съдържат род HalobacteriumИ Халокок.

Термоацидофилни бактерии. Сред тях има автотрофи и хетеротрофи, ацидофилни и неутрофилни, аеробни и анаеробни представители. За термоацидофилните бактерии местообитанието може да бъде киселинни горещи извори, където тези бактерии окисляват серните съединения до сулфат, самонагряващи се купища отпадъци във въглищни мини, горещи извори по склоновете на вулкани и на дъното на моретата. В хидротермалните отвори архебактериите действат като производители на органични вещества, консумирани от животинската част на съобществата. Термоацидофилните бактерии са включени например в родовете SulfolobusИ Термоплазма.

Царство истински бактерии (еубактерии) - Бактерии ( Еубактерии )

Истинските бактерии са микроскопично малки и имат следните характерни черти:

 двуслойни липопротеинови мембрани;

 като основен структурен компонентклетъчна стена - гликопептид муреин;

 капсула, обграждаща клетъчната стена (състои се от полизахаридна слуз);

 различни видове флагели и различни видовефимбрии;

 резервни вещества – нишесте, гликоген, волютин (вещество, което включва остатъци от фосфорна киселина);

 голяма кръгова ДНК и плазмиди (малка кръгова ДНК) способност за образуване на ендоспори;

 според тяхната форма сред бактериите се разграничават няколко морфологични групи (сферични, пръчковидни, извити) ;

 за получаване на енергия използват различни органични и неорганични веществаи слънчева енергия;

 сред тях има автотрофи и хетеротрофи (повечето бактерии);

 по отношение на кислорода бактериите се делят на: аероби (съществуват само в кислородна среда), анаероби (липса на кислород - необходимо условиесъществуване) и факултативни анаероби (живеят както в безкислородна, така и в кислородсъдържаща среда);

 използвайки метода на оцветяване с анилинови багрила (предложен от К. Грам през 1884 г.), бактериите могат да бъдат разделени на две групи - грам-положителни и грам-отрицателни (способността за различно оцветяване се свързва с различни функцииструктура и химия на клетъчната стена).

 по отношение на местообитанията много от бактериите са космополитни.

G r a m e n g a ci o ns

(не образуват ендоспори и не дават положителна реакция при оцветяване по Грам)

^ Подцарство на оксифотобактериите - Оксифотобактерии

Подцарството обединява два таксона - отдела цианобактерииИ хлороксибактерии.

Към хлороксибактериите ( Хлороксибактерии) включват бактерии, които живеят в симбиоза с морски животни в тропически и субтропични морета и свободно живеещи в северната част на Атлантическия океан и Тихия океан. Отворен в началото на 70-те години. Обединени в рода Prochloron. Те имат набор от фотосинтетични пигменти, подобни на набора от пигменти на зелени водорасли и растения.

^ цианобактерии ( Цианобактерии) - най-голямата, най-богатата на форми и най-разпространената група фотосинтезиращи прокариоти (има около 2000 вида). Известни са още като синьо-зелени водорасли (поради съдържанието на хлорофил и способността им да извършват фотосинтеза, отделяйки кислород).

Цианобактериите включват едноклетъчни и многоклетъчни форми (фиг. 8. 3).

Ориз. 8. 3. Схематично представяне на някои цианобактерии.

Цианобактериите са често срещани в различни водни тела, в почвата и в оризовите полета. Техният протопласт е заобиколен от клетъчна стена, която има „външна мембрана“ и липополизахариден слой върху пептидогликановия слой. Фотосинтетичният апарат е представен от тилакоиди, които или са разположени успоредно плазмената мембрана, или са силно навити и разположени в периферните области на цитоплазмата.

Цианобактериите имат силно диференцирани клетки, които нямат аналози в никоя друга група бактерии: хетероцисти– имат дебели клетъчни стени, слаба пигментация и полярни гранули, които са мястото на фиксиране на азот (N 2) при аеробни условия; Акинет– почиващи клетки, отличаващи се със своя размер, силна пигментация и дебела клетъчна стена; хормогония– къси сегменти, използвани за възпроизвеждане; беоцити(„малки клетки“) – репродуктивни клетки, образувани по време на бинарното делене на майчината клетка (от една майчина клетка се получават от 4 до 1000 беоцита).

Благодарение на способността си да растат в екстремни условия и да фиксират молекулярен азот, цианобактериите са придобили голямо значениев природата. Тези организми са първите, които колонизират места, които са бедни хранителни вещества. С невъоръжено око те могат да се видят като тъмносин или черен филм върху скали, в зоната за сърф, по бреговете на сладководни езера и в морската крайбрежна зона. Цианобактериите не се страхуват екстремни условия. И така, някои от тях (например едноклетъчни цианобактерии - Synechococcus ливидус) са толкова устойчиви на киселини и термофилни, че могат да растат в кисели горещи извори (рН 4,0; t = 70 градуса).

В езерата често има огнища на масово размножаване на цианобактерии. Този процес се нарича « цъфтеж на вода." В същото време водните тела се пренасищат с отпадъчни продукти от цианобактерии и се лишават от запаси от кислород, което се отразява негативно на живота на останалите обитатели.

Цианобактериите се използват успешно от хората. Пример за това са цианобактериите от рода, отглеждани от хората в оризови полета Анабаена. Тези организми живеят в кухините на листата на тропическите водни папрати ( Азола) и обогатяват почвата с азотни съединения. Освен това в много страни цианобактериите се отглеждат за производство на протеинова добавка към храната за хора и животни.

^ Подцарство Аноксифотобактерии - Аноксифотобактерии

За разлика от цианобактериите, аноксифотобактериите не са в състояние да отделят кислород по време на фотосинтеза. Пигменти, бактериохлорофили и каротеноиди, са локализирани в мембрани, вдлъбнати (инвагинирани) в клетката. Това подцарство включва лилави бактерии и хлоробиобактерии. Те живеят в анаеробни условия в сладководни и соленоводни тела.

^ Подцарство Scotobacteria - Скотобактерии

Обединява различни групи хемо- и автотрофни грам-отрицателни прокариоти. По отношение на кислорода, аеробни, анаеробни и факултативно анаеробни микроорганизми. Те са от съществено значение за почвеното плодородие, тъй като участват в разграждането на растителните остатъци (минерализация), кръговрата на елементите в природата и обогатяването на почвата с биологично активни съединения. Така бактериите от семейство Pseudomonadiaceae от рода Pseudomonas могат да намалят нитратите; семейства Azotobacteriaceaeнещо като Azotobacterфиксира молекулярен азот; семейства Rhizobiaceaeнещо като Rhizobiumобразуват нодули върху корените на бобовите растения, влизайки в симбиоза с тях и фиксирайки молекулярния азот; семейство Nitrobacteriaceae включва бактерии, които извършват процесите на нитрификация (окисляване на амоняк и нитрити) и сулфификация (окисление на сярата и нейните редуцирани съединения); семейство бактерии Cytophagaceaeнещо като Cytophagaизвършват аеробно разграждане на целулоза и др.

Това подцарство включва и микроорганизми, които живеят в червата на хора и животни, много от тях са патогенни.

^ Подцарство спирохети - Спирохети

Клетките на тези организми са спирално усукан цилиндър, около който между мембраната и клетъчната стена е усукан периплазмен флагел, аксостил, благодарение на който спирохетите се движат в течна среда.

Г р а м положителни к роорганизми

(образуват ендоспори и дават положителна реакцияза оцветяване по Грам)

Грам-положителните микроорганизми включват три подцарства: лъчисти бактерии, истински грам-положителни бактерии и микоплазми.

^ Подцарство лъчисти бактерии - актинобактерии,

отдел актиномицети - Actinomycetales

Лъчистите бактерии са склонни да образуват мицелни колонии. Те включват три отдела: микобактерии, коринебактерии, актиномицетобактерии (лъчисти гъби, актиномицети).

Според структурата на клетката и химичен съставнеговите компоненти актиномицетиса една от особените групи бактерии. Актиномицетите образуват разклонени клетки, които при много представители се развиват в мицел. Върху мицела могат да се образуват специални репродуктивни структури. Диаметърът на клетките на актиномицетите варира от 0,5 до 2,0 микрона. Всички компоненти, характерни за бактериална клетка, са идентифицирани в хифата на актиномицета. Клетките на повечето актиномицети са грам-положителни. Някои клетки са устойчиви на киселини (микобактерии, нокардии). Клетъчната подвижност се осигурява от флагели. Актиномицетите са хемоорганохетеротрофи, повечето от тях са аероби. Актиномицетите са устойчиви на изсушаване. По-устойчиви от други бактерии на действието на много фумиганти и инсектициди. Някои са резистентни към антибактериални антибиотици.

Отличителна черта на актиномицетите е способността им да образуват физиологично разнообразни активни вещества– антибиотици, пигменти, вещества, които причиняват миризми в почвата и водата. Мицелът на актиномицетите се разделя на първичен (субстрат) и вторичен (въздушен). Актиномицетите, които имат положителен мицелен стадий, обикновено образуват асексуално специални репродуктивни структури - спори, които могат да се образуват върху субстрат и въздушен мицел или върху един от тях. Спорите са разположени върху хифи или спороносители поединично, по двойки, във вериги или затворени в спорангии.

Повечето актиномицети са организми със сложни жизнен цикъл, включително етапи на вегетативен растеж и спори. Много образуват сложни вегетативни и репродуктивни структури. Други имат къс мицелен стадий и не образуват спори. Актиномицетите се размножават чрез делене на хифи, спори и понякога чрез пъпкуване. Цикълът на развитие на актиномицетите служи като основен индикатор в систематичната позиция. Трябва обаче да се има предвид, че организмът не при всички условия формира само един от двата (или няколко) вида характерни за него репродуктивни структури.

В момента катедрата Actinomycetalesима над 60 рода. Актиномицетите се намират във въздуха, водоемите и почвата. Някои от тях са патогени на болести по растенията и животните, алергични реакциипри хората. В почвата актиномицетите синтезират и разграждат хуминови вещества, произвеждат антибиотици и участват в азотния баланс. Те причиняват образуването на нодули в небобовите растения и фиксират молекулярния азот.

Мицелът в почвата съставлява 1-4% от биомасата на популациите, спорите са структурните доминанти. Активно се открива главно в микрозони с високо съдържание на органични вещества.

^ Подцарство истински грам-положителни бактерии - Eufirmicutobacteria

семейство Bacillaceae включва аеробни и облигатно анаеробни бактерии, обикновено пръчковидни, които променят формата на тялото си, когато се образуват ендоспори. Бактериите са широко разпространени в почвите, водата и храносмилателния тракт на животните и хората. Сапротрофите, участват в разграждането на органични вещества, могат да причинят заболявания при хора, животни и растения (род. ClostridiumИ Бацил). Род Десулфотомакулум представени от анаеробни сяроредуциращи бактерии. Някои бактерии фиксират молекулярен азот, някои са способни да произвеждат антибиотици.

семейство Lactobacillaceae включва неспорообразуващи бактерии, които ферментират въглехидрати за производство на млечна киселина (род Lactobacillus). Бактериите са широко разпространени в почвите, по растенията, в стомашно-чревния трактживотни и хора, млечни продукти.

семейство Streptococcaceaeвключва бактерии, които играят голяма роля в получаването ферментирали млечни продукти, силаж, мариноване на зеленчуци (род Streptococcus, Leuconostoc и други). Те не образуват спори, клетките са сферични или овални по форма, свързани по двойки или вериги с различна дължина.

семейство Micrococcaceaeвключва аеробни или факултативно анаеробни, необразуващи спори, сферични бактерии, често срещани в почвите и пресни води. Род Стафилококие представена от патогенни видове, открити по кожата и лигавиците на топлокръвни организми.

^ Подцарство микоплазма - Тенерикутобактерии

Empire Cellular:

Надцарство Прокариоти Надцарство Еукариоти

(неядрен) (ядрен)

Царство Археи Царство Гъби

Кралство Бактерии Царство Растения

Животинско царство

Кралство гъби

Шапкови гъби (пеперуда, лисички, русула, отровни гъби, мухоморки)

Плесени (пеницил и мукор) и дрожди.

Лишеите са симбиоза от гъби и

Царство на растенията

Inferior Superior

(нямам части от тялото; (имам части от тялото)

Телесен талус или талус)

Долен: водорасли

Едноклетъчни Многоклетъчни

(Chlamydomonas, (Зелен - спирогира, улва, нитела;

Chlorella) кафяво - водорасли, цистозеира;

Червено - порфир, родий,

анфелция, филофора)

1) Отдел Висши спорови растения:

Мъхове (чернодробни мъхове, листни мъхове - зелен мъх от кукувич лен и бял мъх сфагнум)

3) Отдел Покритосеменни

Клас Едносемеделни Клас Двусемеделни

Коренова система - влакнест основен корен

Жилтването на листата е успоредно, мрежесто

1 котиледон 2 котиледона

Изключение врано око Изключение живовляк

Клас Едносемеделни

семейство Зърнени култури (пшеница, овес, ечемик, просо, ориз, царевица, перушина, захарна тръстика, синя трева, метличина)

съцветие - сложен клас, метлица;

плодове - зърно;

При много растения стъблото е сламка.

Семейство Liliaceae (лилия, лук, лешник, лале, сцила, аспержи, чесън, зюмбюл, момина сълза)

съцветие - съцветие или единичен цвят;

плодове - горски плодове.

Клас Двусемеделни

Семейство Кръстоцветни (зеле, ряпа, джарутка, овчарска торбичка, остатък, хрян, ряпа, елда, горчица, рапица)

съцветие - четка;

плодовете са шушулки или шушулки.

Семейство Rosaceae (ябълка, круша, офика, слива, малина, ягода, праскова, шипка)

съцветие - единичен цвят;

плод - костилка, многоядка, ябълка.

Семейство Solanaceae (нощница, картофи, домати, кокошка белена, дурман, патладжан, пипер, тютюн, .)

съцветие - единичен цвят;

плод - зрънце или капсула.

4) семейство Papillonaceae (бобови растения) (боб, грах, соя, люцерна, фъстъци, леща, лупина, детелина, акация)

Съцветие - грозд, глава;

Плодът е боб.

5) семейство Asteraceae (Asteraceae) (астра, вратига, метличина, оман, глухарче, трън, далии, маргаритки, невен, безел, подбел, низ, слънчоглед, бодил)

Съцветие - кошничка

Плодът е семя.

животинско царство

Тип Протозои

Радиоларии

Солнечники

Споровици (малариен плазмодий)

Камшичести (Euglena vernacular, Trichomonas, Giardia, Trypanosoma)

Ресничести (ресничести - чехъл)

Тип гъба

Варовик

Стъклена чаша

Обикновен

Тип Coelenterates

Хидроид (хидра)

Сцифоид (медузи - корнет, физалия, кръст, лястовича опашка, португалски военен човек, морска оса)

Коралови полипи (полипи, морска анемона)

Тип Плоски червеи

Червеи за мигли (бяла планария)

Метили (чернодробен метил, метил)

Тении ( бича тения, свинска тения)

Тип Кръгли червеи

(аскариди, острици, нематоди, ротифери)

Тип Анелиди

Многощетинкови пръстени или полихети (Nereis, serpula)

Олигохети или олигохети (земни червеи)

Пиявици (кохлеарни, медицински, рибни, фалшиви конски)

Тип Миди

Коремоноги (охлюв, езерен охлюв, макара)

Двучерупчести (тридакна, стриди, миди, перлени миди)

Главоноги (калмари, октопод, сепия)

8) Тип Echinodermata

морски лилии

Морски таралежи

Морски звезди

Морски краставици или морски краставици

Тип Членестоноги

Ракообразни (раци, раци, омари, омари, скариди, дафнии, циклопи)

Паякообразни (скорпиони; жътвари; паяци - фаланги, кръстоносци, каракурт, тарантула; кърлежи - тайга, степ, бронирани, зърнохранилища)

Насекоми

Разреди насекоми:

Хлебарки

Правокрили (скакалци, скакалци, щурци, щурци, скакалци)

Уховертки

майски мухи

Водни кончета

Бръмбари или Coleoptera (колорадски бръмбар, калинка, дългорог бръмбар, голиат, скарабей и др.)

Буболечки или полукрили (воден скорпион, гладкокрил, воняща дървеница, водна дървеница, дървеница, червена дървеница)

Пеперуди или Lepidoptera (нощни - молци и дневни - Аполон, лимонена трева, адмирал, репница)

Homoptera (цикасови растения, псилиди, люспести насекоми, листни въшки)

Двукрили (конски мухи, кръвосмучещи, комари, мушици, комари, мухи, молци, мухи)

Hymenoptera (Оса, земна пчела, стършел, муха, мравки, ездачи, пчели)

Тип Chordata

Подтип без череп

Клас Ланцелетни

Подтип Черепни или Гръбначни

Клас Циклостоми (миноги и мигли)

Риби - 2-камерно сърце

Клас Хрущялни риби (акули, скатове, химери)

Клас костни риби:

Есетрови или костно-хрущялни (есетра, белуга, стерлет, звездовидна есетра, калуга. Черен хайвер)

Херингоподобни видове (херинга, цаца, цаца, цаца, сардини, иваси)

Salmonidae (кета сьомга, розова сьомга, сьомга нерка, сьомга чинук, омул, пъстърва, рипуха, бяла риба, сьомга, миризма, въглен, кохо сьомга. Червен хайвер)

Cyprinidae (пирана, шаран, лоуч, неон, платика, шаран, бял амур, змиорка, шаран, каракуда, хлебарка, лин)

Perciformes (щука, костур, риба, сафрид, скумрия, сом, риба ангел)

Белодробни риби - протоптерус и опашка (при липса на вода преминават към белодробно дишане)

Древна лобопера риба (целакант)

……………………………………………………………………………………………

Разред Земноводни или Земноводни

3-камерно сърце

Разред Безкраки (цейлонска змия и пръстеновидна цецилия)

Разред Безопашати (жаби, крастави жаби, дървесни жаби, жаби, лопатокраки)

Разред Caudates (саламандри, тритони, сирени, протей, аксолот)

Клас Влечуги

3-камерно сърце с непълна преграда във вентрикула

Разред Люспести (гущери - жълтокоремни, агама, игуана, варан, хамелеон, летящ дракон, змии - боа, питон, кобра, смок, ефа, анаконда, усойница)

Ред Костенурки (супа, кожеста, средиземноморска, далекоизточна, блатна, сухоземна – слонска, паякообразна)

Разред Крокодили (китайски алигатор, кайманов алигатор, гариален алигатор, нилски алигатор, мисисипски алигатор) 4-камерно сърце

Поръчайте Beakheads (Gattaria или Tuatara) в Нова Зеландия.

………………………………………………………………………………………………

Клас птици

Пингвини (императорски, кралски)

Ostriformes (африкански щраус)

Рея (нанду в Южна Америка)

Казуари (казуар и ему в Австралия)

Anseriformes (golle, лебед, зеленоглава патица, патици, гъски, гъски.) Те имат кокцигеална жлеза; те смазват перата си с мазнина от тази жлеза.

Дневни хищници (орли, царски орли, ястреби, соколи, блати, лешояди, хвърчила, кондори, ветрушки)

Сови (бухал, бухал, бухал)

Пилешко (глухар, глухар, пъдпъдък, фазан, яребица, лещарка, пуйка, токачка)

Врабчоподобни (щигловки, сойки, коприварчета, мухолвки, стърчиопашки, скорци, синигери, лястовици, дроздове. Грачета, врабчета, бързолети, чучулиги, снегири, нощници). Най-многобройният разред (60% от всички птици).

Глезени (жерави, щъркели, чапли, нощни чапли)

Клас бозайници или животни.

4-камерно сърце (две предсърдия и две вентрикули)

Подклас Яйцеживородни или първични животни

Разред Monotremes (птицечовка, 2 вида ехидни и 2 вида ехидни)

Подклас Истински животни.

Разред торбести (кенгуру, коала, опосум, торбести мравояди, вълци)

………………………………………………………………………………………

Разред Насекомоядни (таралежи, ондатри, къртици, земеровки)

……………………………………………………………………………………………..

Разред Chiroptera (мерганите са големи, размах на крилете до 180 см, прилепите са малки)

…………………………………………………………………………………………….

Разред Гризачи (Семейство Катерици - катерица, бурундук, гофер;

Семейство бобри - бобри;

семейство Мишки - плъхове, хамстери, ондатри, мишки)

………………………………………………………………………………………

Разред Lagomorpha (кафяв заек, бял заек, пика, заек)

………………………………………………………………………………………………..

Разред Китоподобни

(подразред назъбени:

Семейства - речни делфини, делфини, кашалоти;

Подразред Беззъби или Мустакати:

Семейства - гладки (гренландски, южен десен кит), сиви, минки (син, сей кит)

…………………………………………………………………………………………………..

Разред перконоги (тюлени, моржове, морски тюлени, морски слонове, морски лъвове,

морски лъвове, тюлени)

………………………………………………………………………………………………

Разред Хоботни (индийски слон, африкански слон)

………………………………………………………………………………………………….

Разред Хищни (семейство Canidae - вълци, лисици, енотовидни кучета, арктически лисици, чакали; семейство Мечки - кафяви, черни или хималайски, бели; семейство Mustelidae - самур, пор, куница, хермелин, росомах, язовец, видра; семейство Felidae - котки, лъвове, тигри, пантери, рисове, леопарди)

……………………………………………………………………………………………………

Разред Чифтокопитни - прасета, овце, кози, антилопи, жирафи.

подразред непреживни (семейства: свине, хипопотами, пекари)

подразред преживни (семейства: еленови, еленови, жирафидни, вилороги, нежни, мускусни)

……………………………………………………………………………………………………

Разред Непарнокопитни

семейства: Тапири, Коне, Носорози.

……………………………………………………………………………………………………..

Орден Примати

Подразред Prosimians - лемури, tarsiers, tupai.

Подразред големи примати или маймуни:

Маймуни с широки носове (мармозетки, ревливи маймуни, паякообразни маймуни)

Маймуни с тесен нос (маймуни, макаци, бабуини, мадрили)

Човекоподобни маймуни (горили, орангутани, шимпанзета)

Ориз. 7.2.1.Вирус на тютюнева мозайка(А – електронна микроснимка, Б – модел).

Вирусна частица ( вирион)се състои от нуклеинова киселина (ДНК или РНК), заобиколена от протеинова обвивка - капсид,състояща се от капсомери. Размерите на вириона на различни вируси варират от 15 до 400 nm (повечето се виждат само с електронен микроскоп).

Вирусите имат следните характеристики:

нямат клетъчна структура;

неспособен на растеж и бинарно делене;

нямат собствени метаболитни системи;

за възпроизвеждането им е необходима само нуклеинова киселина; ·

използват рибозомите на клетката гостоприемник, за да образуват свои собствени протеини;

не се размножават върху изкуствени хранителни среди и могат да съществуват само в тялото на гостоприемника;

не се задържат от бактериологичните филтри.

Наименувани са вирусите на микроорганизмите фаги.Така има бактериофаги (бактериални вируси), микофаги (гъбични вируси), цианофаги (цианобактериални вируси). Фагите обикновено имат многостранна призматична глава и придатък (Фиг. 7.2.2.).

Ориз. 7.2.2 Фагов модел.

Главата е покрита с черупка от капсомери и съдържа ДНК вътре. Процесът представлява протеинова пръчка, покрита с обвивка от спирално подредени капсомери. Чрез удължението ДНК от главата на фага преминава в клетката на засегнатия микроорганизъм. След като фагът влезе, бактерията губи способността си да се дели и започва да произвежда не веществата на собствената си клетка, а частици от бактериофага. В резултат на това бактериалната клетъчна стена се разтваря (лизира) и от нея се появяват зрели бактериофаги. Само активен фаг може да лизира бактериите. Недостатъчно активен фаг може да съществува в клетката на микроорганизъм, без да причини лизис. Когато засегнатата бактерия се размножава, заразеният произход може да премине в дъщерни клетки. Фагите се намират във вода, почва и други природни обекти. Някои фаги се използват в генното инженерство и в медицината за профилактика на заболявания.