Všechno živé se dělí na 2 říše – buněčné a nebuněčné formy života. Hlavními formami života na Zemi jsou organismy buněčná struktura. Tento typ organizace je vlastní všem typům živých bytostí, s výjimkou virů, které jsou považovány za nebuněčné formy života.
Nebuněčné formy
Mezi nebuněčné organismy patří viry a bakteriofágy. Ostatní živé bytosti jsou buněčné formy života.
Nebuněčné formy života jsou přechodnou skupinou mezi neživou a živou přírodou. Jejich životní aktivita závisí na eukaryotických organismech, dělit se mohou pouze pronikáním do živá buňka. Mimo buňku nevykazují nebuněčné formy známky života.
Na rozdíl od buněčných forem mají nebuněčné druhy pouze jeden typ nukleové kyseliny – RNA nebo DNA. Nejsou schopny samostatné syntézy proteinů kvůli nedostatku ribozomů. Také u nebuněčných organismů nedochází k růstu a nedochází k žádným metabolickým procesům.
Obecná charakteristika virů
Viry jsou tak malé, že jsou jen několikrát větší než velké molekuly bílkovin. Velikost částic různých virů je v rozmezí 10-275 nm. Jsou viditelné pouze pod elektronovým mikroskopem a procházejí póry speciálních filtrů, které zadržují všechny bakterie a buňky buněčných organismů.
Poprvé byly objeveny v roce 1892 ruským rostlinným fyziologem a mikrobiologem D.I.Ivanovským při studiu tabákové choroby.
Viry jsou původci mnoha chorob rostlin a zvířat. Virová onemocnění lidé jsou spalničky, chřipka, hepatitida (Botkinova choroba), obrna ( dětská obrna), vzteklina, žlutá zimnice atd.
Struktura a reprodukce virů
Pod elektronovým mikroskopem odlišné typy viry mají formu tyčinek a kuliček. Jednotlivá virová částice se skládá z molekuly nukleové kyseliny (DNA nebo RNA), stočené do klubíčka, a proteinových molekul, které jsou umístěny kolem ní ve formě jakési skořápky.
Viry nemohou nezávisle syntetizovat nukleové kyseliny a proteiny, ze kterých jsou složeny.
Reprodukce virů je možná pouze pomocí enzymatických buněčných systémů. Po proniknutí do hostitelské buňky viry mění a přeskupují svůj metabolismus, v důsledku čehož samotná buňka začíná syntetizovat molekuly nových virových částic. Mimo buňku mohou viry vstoupit do krystalického stavu, což přispívá k jejich zachování.
Viry jsou specifické – určitý typ viru infikuje nejen konkrétní druh živočicha či rostliny, ale i určité buňky svého hostitele. Virus obrny tedy ovlivňuje pouze nervové buňkyčlověk a virus tabákové mozaiky - pouze buňky tabákových listů.
Bakteriofágy
Bakteriofágy (neboli fágy) jsou zvláštní bakteriální viry. Objevil je v roce 1917 francouzský vědec F. d'Herelle. Pod elektronovým mikroskopem mají tvar virgule nebo tenisové rakety a jsou velké asi 5 nm. Když se fágová částice připojí svým tenkým přívěskem k bakteriální buňce, fágová DNA vstoupí do buňky a způsobí syntézu nových molekul DNA a bakteriofágového proteinu. Po 30-60 minutách je bakteriální buňka zničena a vynoří se z ní stovky nových fágových částic připravených infikovat další bakteriální buňky.
Dříve se věřilo, že bakteriofágy lze použít k boji proti patogenním bakteriím. Ukázalo se však, že fágy, které rychle ničí bakterie ve zkumavce, jsou v živém organismu neúčinné. Proto se v dnešní době používají především k diagnostice nemocí.
Buněčné formy
Buněčné organismy se dělí na dvě superříše: prokaryota a eukaryota. Konstrukční jednotka Buněčná forma života je buňka.
Prokaryota mají nejjednodušší strukturu: neexistuje žádné jádro a membránové organely dělení probíhá amitózou, bez účasti dělicího vřetena. Mezi prokaryota patří bakterie a sinice.
eukaryota - jedná se o buněčné formy, které mají vytvořené jádro, které se skládá z dvojité jaderné membrány, jaderné matrice, chromatinu a jadérek. V buňce jsou také membránové (mitochondrie, lamelární komplex, vakuoly, endoplazmatické retikulum) a nemembránové (ribozomy, buněčné centrum) organely. DNA u zástupců buněčných forem se nachází v buněčném jádře, jako součást chromozomů, a také v buněčných organelách, jako jsou mitochondrie a plastidy. Eukaryota kombinovaná rostlina, zvířecí svět a království hub.
Podobnost mezi buněčnými a nebuněčnými druhy spočívá v přítomnosti specifického genomu, schopnosti vyvíjet se a produkovat potomstvo.
Objev a studium buněk bylo možné díky vynálezu mikroskopu a zdokonalení mikroskopických výzkumných metod. První popis buňky provedl v roce 1665 Angličan R. Hooke. Později se ukázalo, že neobjevil buňky (v moderním slova smyslu), ale pouze vnější membrány rostlinných buněk.
Historie objevů
Pokrok ve studiu buněk je spojen s rozvojem mikroskopie v 19. století. Do této doby se představy o struktuře buněk změnily: za hlavní věc v organizaci buňky se začala považovat nikoli buněčná stěna, ale její skutečný obsah, protoplazma. V protoplazmě byla objevena trvalá složka buňky, jádro. Bylo nashromážděno mnoho pozorování nejjemnější struktura a vývoj tkání a buněk umožnil přiblížit se zobecněním, která poprvé provedl v roce 1839 německý biolog T. Schwann v podobě jím formulované buněčné teorie. Ukázal, že rostlinné a živočišné buňky jsou si v zásadě podobné. Další vývoj a tyto myšlenky byly zobecněny v dílech německého patologa R. Virchowa.
Význam ve vědě
Vytvoření buněčné teorie se stalo nejdůležitější událost v biologii jeden z rozhodujících důkazů jednoty veškeré živé přírody. Buněčná teorie měla významný vliv na vývoj embryologie, histologie a fyziologie. Poskytla základ pro materialistické chápání života, pro vysvětlení evolučního vztahu organismů, pro pochopení individuálního vývoje.
„Hlavním faktem, který způsobil revoluci v celé fyziologii a poprvé umožnil srovnávací fyziologii, byl objev buněk,“ takto charakterizoval tuto událost F. Engels, když srovnal objev buňky s objevem zákona zachování energie. a Darwinova evoluční teorie.
Základní principy buněčné teorie si dodnes zachovaly svůj význam, i když za více než 100 let byly získány nové informace o struktuře, vitální činnosti a vývoji buněk.
Základní ustanovení
V současné době buněčná teorie postuluje:
- Buňka je základní jednotkou živých věcí;
- buňky různých organismů mají homologní strukturu;
- k rozmnožování buňky dochází dělením původní buňky;
- mnohobuněčné organismy jsou komplexní soubory buněk spojených do holistických, integrovaných systémů tkání a orgánů, podřízených a vzájemně propojených mezibuněčnými, humorálními a nervovými formami regulace.
Rozmanitost živých organismů.
Buněčné a
nebuněčné formy života
Učitel
Z. M. Smirnová
Moderní systém organismy
Říše
Buněčné organismy
Předjaderná
Overkingdoms
království
(prokaryota)
Drobyanki
Jaderné (eukaryota)
Houby
Nebuněčné organismy
Podříše
Růst
Zvířata
Viry
Vira
Sinice nebo (modrozelené řasy)
Eubakterie
viry
Rozdělovač organický svět
Empire Cellular
Impérium Nebuněčné
Rostlinná říše
Houby království
Zvířecí království
Královské viry
Mnohobuňečný
Eukaryota
Podříše Prvoci
Jednobuněčný
Prokaryota
Království Drobyanka
Typy buněčné organizace
Eukaryotické
zahrnuje superříši Eukaryota.
Mít zformované jádro
a dobře vyvinutý vnitřní membránový systém. Genetický aparát představují molekuly DNA v komplexu s proteiny - histony, které balí DNA do nukleozomy.
Prokaryotické
zahrnuje superříši Prokaryotů.
Nemají formální jádro
a membránové organely. Genetický materiál - kruhová molekula DNA (nukleoid).
DNA není blokována proteiny, proto jsou všechny geny v něm aktivní.
Nadvláda Prokaryota
Strukturní a funkční části prokaryotické buňky:
- Cytoplazma
- Povrch
- Genetický
materiál:
přístroj:
- nukleoid - zóna
- plazmatické
cytoplazma s velký
membrána;
molekula
Supramembrána
DNA, uzavřeno
komplex:
v ringu
- mureic
buněčná stěna (komplexní sacharid);
- plazmidy –
- slizniční kapsle
krátký
prsten
(vystupuje
ochranná funkce)
molekuly DNA
- bičíky
Cytoplazmatické struktury:
Hyaloplazma:
- mesozomy
- sol (v příznivém
podmínky)
(invaginace
- gel (s
plazmatické
špatný
membrány)
podmínky,
- membrána
Když
organoidy
zvyšuje
chybí, jejich
vykonávat funkci
hustota
hyaloplazma)
mesozomy.
- ribozomy (malé)
- cytoplazma
nehybný, protože
mikrotubuly
žádný.
Nadvláda Eukaryot
Strukturní a funkční části eukaryotické buňky:
Povrch
zařízení
Cytoplazma
Jádro
- jadérka
- chromozomy
- karyoplazma
hyaloplazma
plazmalema
(bílkoviny,
lipidy)
submembránový komplex
(akumulace mikrotubulů a mikrofilament cytoskeletu pod plasmalemou)
cytoplazmatický
logické struktury
(organely a
inkluze)
supramembránový komplex
(PROTI živočišná buňka - glykokalyx,
PROTI rostlinná buňka - buněčná stěna (celulóza),
houby - chitin)
Srovnání pro- a eukaryotických organismů
PROKARYOTA
Velikost buňky
EUKARYOTY
1-10 um
Metabolismus
10-100 mikronů
Anaerobní nebo aerobní
Aerobní
Organely
Nečetné (membránové invaginace - mezozomy a malé ribozomy).
Cytoplazma
Jádro, mitochondrie, chloroplasty, endoplazmatické retikulum atd.
Kruhová DNA v cytoplazmě (nukleoid)
DNA – organizovaná do chromozomů a obklopená jadernou membránou
Absence cytoskeletu, cytoplazmatický pohyb, endo- a exocytóza
Buněčné dělení, buněčná organizace
Existuje cytoskelet, cytoplazmatický pohyb, endocytóza a exocytóza
Binární štěpení, převážně jednobuněčné a koloniální
Mitóza (nebo meióza), převážně mnohobuněčná
Nebuněčné formy života
Viry objevil D. I. Ivanovsky (1892) při studiu onemocnění tabákové mozaiky.
I. D. Ivanovský
Virus tabákové mozaiky
Místo virů v systému živé přírody
Impérium Nebuněčné formy života
království Vir
Porovnání velikosti
1/10 dílu červené krvinky
Bakteriofág
(eukaryota-
cheskaya
buňka)
Adenovirus 90 nm
Virus tabákové mozaiky
250 x 18 nm
Rhinovirus
Prion
200 x 20 nm
E. Coli (bakterie - Escherichia coli)
3000 x 1000 nm
Cesty vstupu do lidského těla:
- vzdušnými kapkami nemocné osoby (chřipka, spalničky, neštovice);
- s jídlem (virus slintavky a kulhavky);
- přes poškozený povrch kůže (vzteklina, herpes, neštovice);
- sexuálně (HIV, herpes);
- sáním krve (komáři - žlutá zimnice, klíšťata – encefalitida, krymská horečka);
- při krevních transfuzích a operacích dochází k přenosu virů AIDS a hepatitidy B.
Rostlinné buňky jsou ovlivněny v důsledku porušení integrita integumentu
Životní formy viru
Existují dvě formy života virů
Intracelulární
– uvnitř infikovaná buňka viry projevují se ve formě nukleové kyseliny (DNA nebo RNA) a tvoří komplex „vir-buňka“ schopný žít a „produkovat“ nové
viriony.
Extracelulární (odpočinkový) – virové částice nebo viriony, sestávající z nukleové kyseliny a
kapsida (skořápka tvořená proteinem a méně často lipidy).
Virion je v podstatě konglomerát organických krystalů.
Struktura virionu:
Jádro – genetický materiál
(DNA nebo RNA)
Shell
Komplexní viry
Jednoduché viry mít skořápku
- kapsid, skládající se pouze z proteinových podjednotek - kapsomery
(chřipka, herpes atd.)
mít superkapsida :
- kapsid,
- mimo dvě vrstvy
lipidy (Část
plazmatické
membrány
hostitelské buňky
- virový
glykoproteiny
- nestrukturální
bílkoviny – enzymy
Virus
tabáková mozaika
Vlastnosti životní aktivity virů:
Různé tvary a velikosti virů
(10 až 300 nm)
Rostlinné viry
(obvykle obsahují RNA);
Živočišné viry;
- Srážky;
- Průnik viru do buňky:
dochází k fúzi virové membrány a vnější membrány cytoplazmatická membrána – virus končí v cytoplazmě buňky.
Etapy života viru
3. Destrukce virových proteinových obalů.
Lysozomové enzymy zničí kapsidu virus a jeho nukleová kyselina uvolněno.
4. Syntéza DNA s RNA virem.
5. Inkorporace virové DNA do buněčné DNA.
Fungování je potlačeno genetický aparát buňky.
Etapy života viru
6. Replikace nukleové kyseliny
kyseliny viru.
7. Syntéza kapsidových proteinů. Po replikaci začíná biosyntéza virových kapsidových proteinů pomocí ribozomů hostitelské buňky.
8. Sestavení virionu
Začíná akumulací virových proteinů a RNA
9. Výstup virů z buňky
Komplexní viry opouštějící buňku zachycují část buněčné membrány hostitelské buňky a tvoří superkapsidu.
HIV infekce
Infekce HIV je pomalu progredující onemocnění charakterizované poškozením buněk imunitní systém(lymfocyty atd.) s rozvojem imunodeficience (AIDS) - tělo není schopno odolávat patogenům různých infekcí a maligních novotvarů.
V - virus
A – imunodeficience
H – osoba
S – syndrom (komplex příznaků)
P – získaný (ne vrozený stav)
A -imuno-
D – nedostatek (tělo ztrácí schopnost
odolávat různým infekcím)
AIDS je konečný terminální fáze HIV infekce
Viry a nemoci, které způsobují
Virus zánět spojivek,
zánět hltanu
Adenoviry
Zarděnky
Virus zarděnek
Lidsky papillomavirus
Bradavice, genitální papilomy
Chřipka
orthomyxoviry
Poliomyelitida, meningitida, ARVI
Pikornavirus
Hepatotropní viry
Virová hepatitida
HIV – infekce, T-buněčná leukémie – lymfom dospělých
Retroviry
Herpes simplex, Plané neštovice, pásový opar
Herpesviry
Poxviry
Neštovice
Herpes virus
Virus chřipky
- Struktura:
- hlava obsahující nukleovou kyselinu kyselina,
kapsida pokrývající hlavu;
- dutá tyč (ocas) s
proteinový obal;
- ocasní vlákna
Reprodukce bakteriofágů
- Hrát velkou roli
v lékařství a široce
se používají, když
léčba hnisavých
nemoci,
zapříčiněno
stafylokoky atd.
- Používá se v gen
inženýrství jako
vektory nesoucí
Řezy DNA
Viroidy
Viroidy– patogeny chorob rostlin, které se skládají z krátkého fragmentu kruhové, jednořetězcové RNA, nepokryté proteinovým obalem charakteristickým pro viry.
Prvním identifikovaným viroidem byl viroid hlíz bramboru
Priony
– „infekční proteiny“, které neobsahují nukleové kyseliny a způsobují vážná onemocnění centrální nervový systém u lidí a zvířat.
Nemoc šílených krav
Priony
Prionový protein, který má abnormální trojrozměrnou strukturu, je schopen přímo katalyzovat strukturální transformaci normálního buněčného proteinu s ním homologního na podobný (prion).
β-listy
α-šroubovice
Priony tvoří nerozpustné usazeniny v mozkové tkáni
Moderní organický svět naší planety má asi 2 miliony živočišných druhů, 500 tisíc rostlinných druhů a více než 10 milionů mikroorganismů. Proto studium takové rozmanitosti organických jedinců bez jejich systematizace a obecné klasifikace působí určité potíže. Moderní věda nám nabízí následující systematizaci do 9 hlavních kategorií - říše, nadříše, království, typ, třída, oddělení, čeleď, rod a druh.
Hlavní Overkingdoms— prokaryota a eukaryota
Mnohostranná je i říše nebuněčných a buněčných organismů. Dělí se na viry, bakterie a houby, rostliny a živočichy. Viry a bakterie patří do superříše prokaryot, zatímco zbytek vědci klasifikují jako eukaryota. Jejich hlavní rozdíl je v tom, že první z nich jsou bezjaderné organismy. Říká se jim také primitivní, postrádají jádro a mnoho organel. V těchto buňkách je zvykem rozlišovat pouze jadernou zónu. Obsahuje molekulu DNA, vnější buněčnou membránu a ribozomy. Jak již bylo uvedeno, prokaryota zahrnují viry, bakterií a plísní. Rostliny a zvířata lze bezpečně zařadit do superříše eukaryot, která mají jasně definované jádro a další základní strukturální složky buňky.
zvířecí království— mnohobuněčné pohárky a koelenteráty
Ve stávající systematizaci živočišné říše je zvykem rozlišovat nižší a vyšší mnohobuněčné organismy. První dostali své jméno kvůli absenci tkání a orgánů, a to navzdory skutečnosti, že jejich tělo se skládá z různých typů buněk. Patří sem houby a koelenteráty.
Houby jsou považovány za nejnižší mnohobuněčné přisedlé organismy, často tvořící kolonie. Obvykle žijí ve slané vodě (moře a oceány), připojené k substrátu. Tvar jejich těla, tvořeného dvěma vrstvami buněk, se může lišit, ale obvykle vypadá jako pytel s mnoha otvory. Mezi těmito vrstvami je mezoglea, ve které se tvoří křemíkový nebo vápenatý skelet houby. V životní prostředí houby mohou fungovat jako filtr, ale špinavá voda zemřou.
Stejně jako houby koelenteruje Obvykle jsou klasifikovány jako jednoduché mnohobuněčné organismy. V přírodě existuje asi 20 tisíc druhů. Mnoho z nich se vyznačuje připojenou formou, která se nazývá polyp. Zpravidla se jedná o hydry, mořské sasanky atd., ale existují i volně plavající organismy - medúzy. Všechny mají jediný strukturní plán - dvě vrstvy s dutinou uvnitř. Dlouhodobá studie koelenterátů ukázala, že diferenciace jejich buněk je vyšší než u houbiček a existují také nervové buňky, které tvoří nervový systém difuzní typ.
Tedy systematizace a obecná klasifikace celého organického světa na naší planetě nám umožňuje lépe studovat jeho typy. To umožňuje charakterizovat vzájemné vztahy mezi různými organismy a dávat jim společné názvy, což zase usnadňuje výměnu vědeckých informací mezi vědci z různých zemí.
Metody taxonomie
Srovnávací morfologická metoda ( hlavní metoda systematiky) - je založena na srovnávacích morfologických datech a poskytuje nejvíce informací o příbuznosti taxonů na úrovni druhu a rodu; používáním tato metoda studovat makrostrukturu organismů; metoda nevyžaduje složité vybavení.
Srovnávací anatomické, embryologické a ontogenetické metody (varianty srovnávací anatomické metody) - s jejich pomocí studují mikroskopické struktury pletiv, embryonální vaky, znaky gametogeneze, oplození a vývoj embrya, jakož i povahu následného vývoje a formování jednotlivých rostlinných orgánů. ; Tyto metody vyžadují pokročilé technologie (elektronová a rastrovací mikroskopie).
Srovnávací cytologické a karyologické metody - umožňují analyzovat vlastnosti organismů na buněčné úrovni , pomáhá stanovit hybridní povahu forem a studovat populační variabilitu druhů.
Palynologická metoda - využívá údaje z palynologie (věda studující stavbu schránek výtrusů a pylových zrn rostlin) a umožňuje na základě dobře zachovaných schránek výtrusů a pylu určit stáří vyhynulých rostlin.
Ekologicko-genetická metoda - spojené s pokusy na rostlinné kultuře; umožňuje to bez ohledu na faktory přírodní prostředí studovat variabilitu, pohyblivost znaků a stanovit hranice fenotypové odpovědi taxonu.
Hybridologická metoda - na základě studia hybridizace taxonů; důležité při řešení otázek fylogeneze a systematiky.
Zeměpisná metoda - umožňuje analyzovat rozšíření taxonů a možnou dynamiku jejich stanovišť (oblast geografického rozšíření), jakož i variabilitu organismů, která je spojena s geograficky se měnícími přírodními faktory.
Taxonomie využívá kromě výše uvedených metod imunochemické a fyziologické metody a také údaje z entomologie, archeologie a lingvistiky, které poskytují informace o hmyzích škůdcích a místech, kde se do pěstování zavádějí nejvýznamnější zemědělské rostliny.
Rýže. 7.2.1. Virus tabákové mozaiky(A – elektronová mikrofotografie, B – model).
virové částice ( virion) sestává z nukleové kyseliny (DNA nebo RNA) obklopené proteinovým obalem - kapsid, skládající se z kapsomery. Velikosti virionů různých virů se pohybují od 15 do 400 nm (většina je viditelná pouze v elektronový mikroskop).
Viry mají následující charakteristické vlastnosti:
· nemají buněčnou strukturu;
· neschopný růstu a binárního štěpení;
· nemají vlastní metabolické systémy;
· k jejich reprodukci je potřeba pouze nukleová kyselina;
· využívat ribozomy hostitelské buňky k tvorbě vlastních proteinů;
· nerozmnožují se na umělých živných půdách a mohou existovat pouze v těle hostitele;
· nejsou zadržovány bakteriologickými filtry.
Viry mikroorganismů jsou pojmenovány fágy. Existují tedy bakteriofágy (bakteriální viry), mykofágy (viry plísní), cyanofágy (viry sinic). Fágy mají obvykle mnohostrannou prizmatickou hlavu a přívěsek (Obr. 7.2.2.).
Rýže. 7.2.2. Fágový model.
Hlava je pokryta obalem kapsomer a uvnitř obsahuje DNA. Proces je proteinová tyčinka pokrytá pláštěm spirálovitě uspořádaných kapsomer. Prostřednictvím extenze přechází DNA z hlavy fága do buňky postiženého mikroorganismu. Po vstupu fága ztrácí bakterie schopnost dělení a začíná produkovat nikoli látky vlastní buňky, ale částice bakteriofága. V důsledku toho se bakteriální buněčná stěna rozpouští (lyzuje) a vystupují z ní zralé bakteriofágy. Pouze aktivní fág může lyzovat bakterie. Nedostatečně aktivní fág může existovat v buňce mikroorganismu, aniž by způsobil lýzu. Při pomnožení postižené bakterie může infikovaný původ přejít do dceřiných buněk. Fágy se nacházejí ve vodě, půdě a dalších přírodních objektech. Některé fágy se používají v genetickém inženýrství a v medicíně pro prevenci nemocí.
Dvě říše přírody. Naprostá většina živých organismů je tvořena buňkami. Jen několik z nich je nejjednodušších organizované organismy- viry a fágy - nemají buněčnou strukturu. Proto nejdůležitější vlastnost vše živé se dělí na dvě říše – nebuněčné (viry a fágy) a buněčné neboli karyota (z řeckého „karyon“ – jádro) (obr. 84).
Nebuněčné formy života - viry a fágy. Nebuněčnou říši tvoří jediné království – viry.
Rýže. 84. Schéma klasifikace buněčných organismů
Buněčné formy života, jejich rozdělení na nejaderné a jaderné. Typická buněčná struktura charakteristická pro většinu organismů nevznikla okamžitě. V kleci zástupců těch nejstarších moderní typy V organismech ještě nejsou cytoplazma a jaderný materiál s DNA od sebe odděleny, neexistují žádné membránové organely. Na základě přítomnosti nebo nepřítomnosti jádra se buněčné organismy dělí na dvě superříše: nejaderné (prokaryota) a jaderné (eukaryota) (z řeckého „protos“ - první a „eu“ - úplně, úplně).
Prokaryota. Prokaryota zahrnují nejjednodušší organizované formy buněčných organismů.
Superříše prokaryot se dělí na dvě říše – archaea a bakterie.
Archaea. Archaea jsou organismy bez jader, velikostí a tvarem buněk podobné bakteriím, ke kterým byly dříve klasifikovány. Avšak podle struktury genomu, aparátu pro syntézu proteinů, buněčné membrány jsou velmi odlišné od bakterií. Většina archaea jsou extrémofilové, žijící v podmínkách, ve kterých jiné živé organismy nemohou existovat – s velmi vysoké teploty a tlaky v blízkosti hlubokomořských termálních pramenů, v satur solné roztoky ve velmi kyselých nebo velmi zásaditých vodách. Některé archaea, pomocí různých organické sloučeniny, produkují metan, který není charakteristický pro žádné jiné organismy. Archea produkující metan, která je součástí střevní mikroflóry některých zvířat a lidí, poskytuje svým hostitelům životně důležitý vitamín B12.
Bakterie. Království Bakterie zahrnuje podříše sinice a bakterie. Sinice byly dříve klasifikovány jako rostliny a dodnes se jim někdy říká modrozelené řasy (obr. 85). Tento starověké organismy na zemi. Sinice hrály obrovskou roli při tvorbě půdy a moderní atmosféry Země. Mezi ně patřily ty prastaré fotosyntetické jednobuněčné organismy, které se poté, co vstoupily do symbiózy s jinými prokaryoty, staly předky chloroplastů všech dnes existujících zelených rostlin.
Mezi bakteriemi existuje skupina purpurových proteobakterií, mezi které patří prokaryotičtí předci mitochondrií.
Skutečné bakterie, neboli eubakterie, hrají obrovskou roli v biologickém koloběhu látek v přírodě a lidském ekonomickém životě. Výroba kyselého mléka, acidofilu, tvarohu, zakysané smetany, sýrů a octa je nemyslitelná bez působení bakterií.
Rýže. 85. Sinice
V současné době se využívá mnoho mikroorganismů průmyslová produkce člověk potřebuje látky, jako jsou drogy. Mikrobiologický průmysl se stal důležitým průmyslovým odvětvím.
Eukaryota. Všechny ostatní organismy jsou klasifikovány jako jaderné nebo eukaryoty. Hlavní rysy eukaryot jsou uvedeny v tabulce § 10.
Eukaryota se dělí na tři říše: zelené rostliny, houby a zvířata.
Rostlinná říše se dělí na tři podříše: pravé řasy, červené řasy (fialové řasy) a vyšší rostliny.
Pravé řasy jsou nižší rostliny. Mezi několika typy této podříše jsou jednobuněčné a mnohobuněčné, jejichž buňky se liší strukturou a funkcí (obr. 86).
Rýže. 86. Skutečné řasy.
1 - jednobuněčný; 2 - koloniální; 3 - caulerpa - mnohojaderná řasa, jejíž tělo není rozděleno na buňky; 4 - vláknité řasy; 5 - mnohobuněčná řasa chara
Je pozoruhodné, že u různých typů řas existují trendy v přechodu od jednobuněčnosti k mnohobuněčnosti, ke specializaci a dělení zárodečných buněk na samčí a samičí.
Tím pádem, odlišné typy Zdá se, že řasy se snaží prorazit do dalšího patra - na úroveň mnohobuněčného organismu, kde působí různé buňky různé funkce. Přechod od jednobuněčnosti k mnohobuněčnosti je příkladem aromorfózy ve vývoji zelených rostlin.
Červené řasy jsou mnohobuněčné organismy. Barva červených řas je dána přítomností v jejich buňkách kromě chlorofylu i červených a modrých pigmentů (obr. 87). Šarlatové řasy se od skutečných řas výrazně liší tím, že i samčí gamety – spermie – postrádají bičíky a jsou nepohyblivé.
Rýže. 87. Fialové řasy
Vyšší rostliny zahrnují skupinu rostlin, které mají zvláštní cévní systém, kterým procházejí minerály a organická hmota. Nákup takového vodivého cévní systém byla nejdůležitější aromorfóza ve vývoji rostlin. Mezi vyšší rostliny patří výtrusné rostliny - mechorosty, kapradiny (obr. 88) a semenné rostliny - nahosemenné, krytosemenné (kvetoucí rostliny).
Výtrusné rostliny jsou první ze zelených rostlin, které se dostaly na zem. Jejich mobilní gamety vybavené bičíky se však mohou pohybovat pouze ve vodě. Takový pád nelze tedy považovat za úplný.
Rýže. 88. Vyšší výtrusné rostliny (kapraďovité).
Zleva doprava - přeslička, palice, kapradí
Přechod k rozmnožování semeny umožnil rostlinám vzdálit se od břehů do vnitrozemí, což je považováno za další důležitou aromorfózu ve vývoji rostlin.
Houby. Mezi houbami existují různé formy: plíseň chlebová, plíseň penicillium, rzi, kloboučkovité houby, houby trnkové. Společný rys neboť tak rozmanitými formami je tvorba vegetativního těla houby z tenkých větvících vláken, která tvoří mycelium.
Lišejníky patří do skupiny nižších eukaryot. Jedná se o zvláštní skupinu organismů, která vznikla jako výsledek symbiózy. Tělo lišejníku je tvořeno houbou, ve které mohou žít sinice a zelené řasy.
Zvířata. Když se zeptáte, jak se zvířata liší od rostlin, obvykle uslyšíte odpověď: „Zvířata jsou pohyblivá, ale rostliny jsou nepohyblivé.“ To je v zásadě správná odpověď, i když je znám pohyb u rostlin (listy mimózy) a nepohyblivých živočichů (korálové polypy). Ale proč je většina zvířat mobilní?
Všechna zvířata jsou heterotrofní organismy. Aktivně extrahují organické látky, jedí určité, obvykle živé organismy. Získání takového jídla vyžaduje mobilitu. S tím je spojen vývoj různých pohybových orgánů (např. amébové pseudopodi, řasinky, hmyzí křídla, rybí ploutve aj., obr. 89). Rychlé pohyby jsou nemožné bez přítomnosti pohyblivé kostry, ke které jsou svaly připojeny. Tak vzniká vnější chitinózní kostra členovců a vnitřní kostěná kostra obratlovců.
Rýže. 89. Zástupci členovců.
1 - rakovina; 2 - pavouk; 3 - klíště; 4 - stonožka; 5 - motýl; 6 - létat; 7 - brouk; 8 - kobylka
Další věc souvisí s mobilitou. důležitou vlastností zvířata: živočišné buňky nemají hustotu vnější schránka, zachovávající pouze vnitřní obal cytoplazmatické membrány. Přítomnost ve vodě nerozpustných pevných zásobních látek (například škrobu) v živočišné buňce by bránila buněčné motilitě. Proto je hlavní zásobní látkou u zvířat snadno rozpustný polysacharid – glykogen.
Živočišná říše se dělí na dvě podříše: prvoci (neboli jednobuněční živočichové) a mnohobuněční živočichové. Morfologicky nejjednodušší je buňka, funkčně je to organismus. Z toho plyne dualita jeho povahy. Funkce orgánů a tkání u prvoků provádějí jednotlivé úseky buněk. Skutečné mnohobuněčné organismy se vyznačují spojením buněk různé typy v látce.
- Popište viry jako nebuněčné formy.
- Vyjmenujte vlastnosti charakteristické pro všechny buněčné organismy.
- Porovnejte stavbu a funkce prokaryotických a eukaryotických buněk. Vyvodit závěry.
- Jaký je podle vás praktický význam taxonomie? Jaké problémy pomáhá řešit?
