Všechno živé je rozděleno do 2 říší - buněčné a nebuněčné formyživot. 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, do kterých se mohou dělit pouze pronikáním 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 mnohobuněčných 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), složené do koule, a molekul proteinů, 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 ne 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 sjednocených do holistických, integrovaných systémů tkání a orgánů, podřízených a vzájemně propojených mezibuněčnými, humorálními a nervovými formami regulace.
Říše nebuněčné organismy(Noncellulata). Království virů (Virae)
virové částice ( virion) sestává z nukleové kyseliny (DNA nebo RNA) obklopené proteinovým obalem - kapsid, skládající se z kapsomery.
Viry mají následující charakteristické vlastnosti:
Nemají buněčnou strukturu;
Mají nejmenší rozměry, velikost virionu různých virů je od 15 do 400 nm (většina je viditelná pouze v elektronový mikroskop);
Nemají vlastní metabolické systémy;
Použijte ribozomy hostitelské buňky k vytvoření vlastních proteinů;
Neschopný růstu a dělení;
Na umělých živných půdách se nerozmnožují.
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. 3.1).
Rýže. 3.1. Struktura bakteriofága T4:
1 - hlava; 2 - ocas; 3 - nukleová kyselina; 4 - kapsid; 5 - „límec“; 6 - proteinový kryt ocasu; 7 - ocasní fibrila; 8 - hroty; 9 - bazální deska
Hlava je pokryta obalem kapsomer a uvnitř obsahuje DNA. Proces je proteinová tyčinka pokrytá pláštěm spirálovitě uspořádaných kapsomer. 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. Nedostatečně aktivní fág může existovat v buňce mikroorganismu, aniž by způsobil lýzu. Fágy se nacházejí ve vodě, půdě a dalších přírodních objektech.
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
Rozmanitost organického světa
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:
zařízení:
- 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
(ve zvířecí buňce - 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
Srovnání 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 celistvost kůže
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
(od 10 do 300 nm)
Rostlinné viry
(obvykle obsahují RNA);
Živočišné viry;
- Srážky;
- Průnik viru do buňky:
dochází k fúzi virové membrány a vnější membrány cyto plazmatická membrána- virus skončí 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
Většina živých bytostí jsou organismy, které mají buněčná struktura. Probíhá vývoj V organickém světě se buňka ukázala jako jediný elementární systém, ve kterém je možný projev všech zákonů, které charakterizují život.
Organismy, které mají buněčná struktura, se zase dělí na dvě kategorie: nemající typické jádro – předjaderné, popř prokaryota, a mající typické jádro – jaderné, popř eukaryota. Prokaryota zahrnují bakterie a modrozelené řasy, eukaryota zahrnují všechny ostatní rostliny a všechna zvířata. Nyní bylo zjištěno, že rozdíly mezi prokaryoty a eukaryoty jsou mnohem významnější než mezi vyššími rostlinami a zvířaty.
Předjaderné organismy
Prokaryota – prenukleární organismy, které nemají typické jádro uzavřené v jaderné membráně. Jejich genetický materiál je in nukleoid a je reprezentován jedním řetězcem DNA tvořícím uzavřený kruh. Toto vlákno ještě nezískalo složitou strukturu charakteristickou pro chromozomy a nazývá se gonofor.
Buněčné dělení je pouze amitotické. Prokaryotické buňky postrádají mitochondrie, centrioly a plastidy.
Mykoplazmata
Na rozdíl od virů, které provádějí životně důležité procesy až po průniku do buňky, je mykoplazma schopna vykazovat vitální funkce charakteristické pro organismy, které mají buněčná struktura. Tyto formy podobné bakteriím mohou růst a množit se na syntetických médiích. Jejich buňka je postavena z relativně malého počtu molekul (asi 1200), ale má úplnou sadu makromolekul charakteristických pro jakoukoli buňku (proteiny, DNA a RNA). Mykoplazmatická buňka obsahuje asi 300 různých enzymů.
Podle některých charakteristik jsou mykoplazmatické buňky blíže buňkám zvířata, než rostliny. Nemají tvrdou skořápku, ale jsou obklopeny pružnou membránou; složení lipidů se blíží složení živočišných buněk.
Jak již bylo řečeno, k prokaryota zahrnují bakterie a modrozelené řasy spojené obecným pojmem „mlýnky“. Buňka typického drtiče je pokryta celulózovým pláštěm. Drtiče hrají významnou roli v koloběhu látek v přírodě: modrozelené řasy - jako syntetizéry organické hmoty, bakterie - jako její mineralizátory. Mnoho bakterií má lékařský a veterinární význam jako původci infekčních onemocnění.
Jaderné organismy
Eukaryota jsou jaderné organismy, které mají jádro obklopené jadernou membránou. Genetický materiál je soustředěn především v chromozomech, které mají složitou strukturu a sestávají z řetězců DNA a molekul proteinů. Buněčné dělení je mitotické. Existují centrioly, mitochondrie, plastidy. Mezi eukaryoty existují jednobuněčné i mnohobuněčné organismy.
Eukaryota se obvykle dělí na dvě království- rostliny a zvířata. Rostliny se od zvířat liší v mnoha ohledech. Většina rostlin má autotrofní typ výživy, zatímco zvířata mají heterotrofní typ výživy. Není však možné stanovit jasnou hranici mezi všemi rostlinami a všemi živočichy.
V současné době stále více biologů dochází k závěru, že je nutné eukaryota rozdělit tři království– zvířata, houby a rostliny. Tato nová ustanovení nejsou všeobecně přijímána, ale nejsou bezdůvodná.
Zvířata jsou primárně heterotrofní organismy. Jejich buňky postrádají hustotu vnější schránka. Obvykle se jedná o pohyblivé organismy, ale mohou být také přichyceny. Náhradní sacharidy se ukládají ve formě glykogenu.
Houby jsou také primární heterotrofní organismy. Jejich buňky mají dobře ohraničený obal tvořený chitinem, méně často celulózou. Obvykle jsou to přichycené organismy. Náhradní sacharidy se ukládají ve formě glykogenu.
Rostliny- Tento autotrofní organismy, někdy sekundární heterotrofy. Jejich buňky mají hustou stěnu, obvykle sestávající z celulózy, méně často z chitinu. Rezervní látky se ukládají ve formě škrobu.
Existence biosféra, koloběh látek v přírodě propojují primitivní eukaryota - jednobuněčná. Ale v procesu evoluce se vyvinuly mnohobuněčné rostliny, houby a zvířata. Mezi autotrofními organismy dosáhla evoluce nejvyššího stupně u kmene krytosemenných rostlin. Vrcholem evoluce heterotrofních organismů je strunatcovitý typ.
Zanechal odpověď Host
Charakteristické vlastnosti živých organismů. 1. Živé organismy jsou důležitou složkou biosféry. Buněčná struktura - charakteristický rys všechny organismy s výjimkou virů. Přítomnost plazmatické membrány, cytoplazmy a jádra v buňkách. Vlastnosti bakterií: nedostatek vytvořeného jádra, mitochondrie, chloroplasty.
Vlastnosti rostlin: přítomnost buněčné stěny, chloroplasty, vakuoly s buněčnou mízou v buňce, autotrofní způsob výživy. Vlastnosti živočichů: absence chloroplastů, vakuoly s buněčnou mízou, buněčné membrány v buňkách, heterotrofní způsob výživy. 2. Přítomnost organických látek v živých organismech: cukr, škrob, tuk, bílkoviny, nukleové kyseliny a anorganické látky: voda a minerální soli. Podobnost chemického složení zástupců různých říší živé přírody.
3. Metabolismus - hlavní rysživé věci, včetně výživy, dýchání, transportu látek, jejich přeměny a tvorby látek a struktur vlastního těla z nich, uvolňování energie v některých procesech a využití v jiných, uvolňování konečných produktů životní činnosti. Výměna látek a energie s prostředím.
4. Rozmnožování, rozmnožování potomků je znakem živých organismů. Vývoj dceřiného organismu z jedné buňky (zygota při sexuální reprodukci) nebo skupiny buněk (ve vegetativní reprodukci) mateřského organismu. Význam reprodukce je ve zvyšování počtu jedinců druhu, jejich osidlování a rozvoji nových území, udržování podobnosti a kontinuity mezi rodiči a potomky po mnoho generací.
5. Dědičnost a variabilita - vlastnosti organismů.
Buněčné a nebuněčné formy života: viry, bakteriofágy, eukaryota a buněčná teorie
Dědičnost je vlastnost organismů přenášet své přirozené strukturální a vývojové rysy na své potomky. Příklady dědičnosti: rostliny břízy vyrůstají ze semen břízy, kočka rodí koťata podobná jejich rodičům. Variabilita je vznik nových vlastností u potomků. Příklady variability: rostliny břízy vypěstované ze semen mateřské rostliny jedné generace se liší délkou a barvou kmene, počtem listů atp.
6. Podrážděnost je vlastnost živých organismů. Schopnost organismů vnímat podněty z životní prostředí a v souladu s nimi koordinovat své aktivity a chování - komplex adaptivních motorických reakcí, které vznikají jako reakce na různá podráždění z okolí. Vlastnosti chování zvířat. Reflexy a prvky racionální činnosti zvířat. Chování rostlin, bakterií, hub: různé tvary pohyby - tropismy, nasty, taxíky.
Můžete si vybrat to nejzákladnější.
Život na planetě Zemi je znám pouze ve dvou formách: mimobuněčné a buněčné.
Extracelulární forma života je speciální tvar, reprezentované viry a bakteriofágy (fágy), které zaujímají mezipolohu mezi živou a neživou přírodou.
3. Předbuněčné a buněčné formy života.
Buněčná forma života (organismy) se v závislosti na typu buněčné organizace dělí na prokaryota a eukaryota.
Prokaryota jsou jednobuněčné organismy, které nemají vytvořené jádro.
Patří sem bakterie, kyanidy (sinice nebo modrozelené řasy) a mykoplazmata, které tvoří království Drobyanka.
Eukaryota jsou jednobuněčné a mnohobuněčné organismy.
Jejich buňky mají vždy jasně definované jádro. Autorská práva k materiáluKopírování materiálů je povoleno pouze s aktivním odkazem na článek!InformaceNávštěvníci ve skupině Hosté, nemůže zanechat komentáře k této publikaci.
Předbuněčné formy života - viry a fágy
Precelulární říši tvoří jediné království – viry. Jedná se o nejmenší organismy, jejich velikosti se pohybují od ‚2 do 500 mikronů. Pouze největší viry (například virus neštovic) lze pozorovat při velmi velkém zvětšení (1800-2200krát) optického mikroskopu. Malé viry mají stejnou velikost jako velké molekuly bílkovin. Většina virů je tak malá, že mohou projít póry speciálních bakteriálních filtrů.
Viry se zásadně liší od všech ostatních organismů.
Jmenujme jejich nejdůležitější vlastnosti:
3. Mají velmi omezený počet enzymů; využívají metabolismus hostitele, jeho enzymy a energii získanou při metabolismu v buňkách hostitele.
Předchozí12345678910111213141516Další
VIDĚT VÍC:
Naprostá většina živých organismů je tvořena buňkami. Pouze několik nejprimitivnějších organismů - viry a fágy - nemá buněčnou strukturu.
Proto nejdůležitější vlastnost všechno živé se dělí na dvě říše – precelulární (viry a fágy) a buněčnou (to zahrnuje všechny ostatní organismy: bakterie a příbuzné skupiny; houby; zelené rostliny; zvířata).
Myšlenka, že vše živé je rozděleno do dvou království – zvířat a rostlin – je dnes již zastaralé. Moderní biologie uznává rozdělení do pěti říší: prokaryota, neboli drcené rostliny, zelené rostliny, houby, zvířata; Samostatně se rozlišuje říše virů – předbuněčných forem života.
Předbuněčné formy života - viry a fágy
Precelulární říši tvoří jediné království – viry.
Jedná se o nejmenší organismy, jejich velikosti se pohybují od ‚2 do 500 mikronů. Pouze největší viry (například virus neštovic) lze pozorovat při velmi velkém zvětšení (1800-2200krát) optického mikroskopu. Malé viry mají stejnou velikost jako velké molekuly bílkovin. Většina virů je tak malá, že mohou projít póry speciálních bakteriálních filtrů.
Viry se zásadně liší od všech ostatních organismů. Jmenujme jejich nejdůležitější vlastnosti:
Mají velmi omezený počet enzymů; využívají metabolismus hostitele, jeho enzymy a energii získanou metabolismem v buňkách hostitele.
4. Zralé virospory („spory“ virů) mohou během tohoto období existovat mimo hostitelskou buňku, nevykazují žádné známky života.
Viry byly poprvé objeveny v roce 1892.
vynikající ruský biolog D.I. Ivanovskij, který se stal zakladatelem nové biologické disciplíny - virologie.
Původ virů
Ztráta mnoha biologicky důležité vlastnosti, je z tohoto pohledu považován za sekundární jev.
Existuje ještě třetí hledisko – viry jsou považovány za „zbloudilé“ nebo „rozpuštěné“ geny.
Za prvé bylo zjištěno, že viry jsou silným mutagenním faktorem.
Po virová onemocnění(infekční žloutenka, spalničky, chřipka, encefalitida aj.) u lidí a zvířat prudce narůstá počet poškozených chromozomů. Viry jsou tedy dodavateli nových mutací pro přírodní výběr. Za druhé, genom viru může být zahrnut do genomu hostitele a viry mohou přenášet genetickou informaci nejen z jednoho jedince daného druhu na druhého, ale také z jednoho druhu na druhý pomocí virů mohou být části DNA z jednoho druhu přeneseny do jiné mysli.
Buněčné organismy
Organismy s buněčnou strukturou jsou spojeny do říše buněk nebo karyot (z řec.
karion - jádro). Typická buněčná struktura charakteristická pro většinu organismů nevznikla okamžitě. V kleci zástupců těch nejstarších moderní typy U organismů (modrozelených a bakterií) ještě nejsou cytoplazma a jaderný materiál s DNA od sebe odděleny.
Na základě přítomnosti nebo nepřítomnosti jádra se buněčné organismy dělí na dvě superhvězdy: nejaderné (prokaryota) a jaderné (eukaryota) (z řec.
protos - první a eu - vlastně ten pravý). První skupina zahrnuje modrozelené a bakterie, druhá skupina zahrnuje všechny živočichy, zelené rostliny a houby.
Přemnožení prokaryot
Prokaryota zahrnují nejjednodušší organizované formy buněčných organismů. Prokaryotická DNA tvoří jedno vlákno dvoušroubovice, které je uzavřeno v prstenci.
Tento prstencový řetězec DNA se skládá z významného počtu genů, ale ještě se nejedná o skutečný chromozom, který se objevuje pouze u eukaryot. Vzhledem k tomu, že DNA je reprezentována jedním vláknem, existuje pouze jedna skupina genové vazby.
Zde jsou hlavní charakteristiky prokaryot:
Kruhová DNA je soustředěna v centrální části buňky, není oddělena jaderným obalem od zbytku buňky;
Chybějící mitochondrie;
Chybí jim plastidy;
Prokaryotické buňky nepodléhají mitóze;
Žádné centrioly;
Chromozomy chybí;
Vřetena nejsou vytvořena;
Žádné trávicí vakuoly; žádné skutečné bičíky; skutečný sexuální proces není znám; gamety se netvoří.
Superříše prokaryot se skládá z jediné říše, která zahrnuje dvě poloviční říše: modrozelenou a bakterie.
Prokaryota: superříše a modrozelený typ
Existuje 1400 moderních druhů modrozelených.
V modrozelených buňkách není pouze jádro, ale také žádné chromatofory - buněčné útvary obsahující pigmenty a účastnící se fotosyntézy nejsou žádné vakuoly. V centrální husté části modrozelených buněk jsou koncentrovány nukleoproteiny - sloučeniny nukleových kyselin s proteinem.
Modrozelené jsou pozoruhodné tím, že dokážou využít dusík ze vzduchu a přeměnit ho na organické formy dusík.
Během fotosyntézy mohou využívat oxid uhličitý jako jediný zdroj uhlíku. Na rozdíl od fotosyntetických bakterií uvolňují modrozelené bakterie během fotosyntézy molekulární kyslík.
V periferní části buněk jsou difúzně rozmístěna modrá a hnědá barviva, která v kombinaci s chlorofylem určují modrozelenou barvu těchto organismů.
Některé modrozelené mohou mít další pigmenty, které mění svou charakteristickou barvu na černou, hnědou nebo červenou. Barva Rudého moře je dána jeho širokou distribucí fialově pigmentovaných modrozelených.
Modrozelení mohou využívat jak sluneční energii (autotrofie), tak energii uvolněnou při rozkladu hotových organických látek (heterotrofie).
Modrozelení se rozmnožují pouze nepohlavně.
Modrozelené jsou zastoupeny nejen jednobuněčnými, ale také koloniálními, vláknitými a mnohobuněčnými formami. Zelené pigmenty – chlorofyly však existují ve čtyřech formách, které se od sebe mírně liší. chemické složení: Mnohobuněčné jaderné organismy se nevyvinuly z mnohobuněčných modrozelených, ale z jednobuněčných jaderných forem. Modrozelení tak poprvé zažívají pokus prorazit do další fáze – na úroveň mnohobuněčnosti.
Tento pokus však neměl pro evoluci žádné zvláštní důsledky. Modrá zelená- starověké organismy Země. Dodnes však hrají velkou roli v cyklech hmoty a energie.
Prokaryota: bakterie
V současné době je známo asi 3000 druhů bakterií. Některé bakterie jsou schopny přímo využívat sluneční energii (autotrofy), jiné (heterotrofy) získávají energii pomocí organická hmota. Mezi autotrofní bakterie patří fotosyntetické a chemosyntetické bakterie.
Zelené a fialové bakterie mohou využívat a akumulovat sluneční energii. U zelených bakterií určuje barvu speciální látka - bakteriochlorofyl, a ne chlorofyl a, jako u modrozelených bakterií. Během fotosyntézy se neuvolňují žádné modré nebo hnědé pigmenty.
Chemosyntéza atd.
e. využití energie z oxidačních procesů anorganických látek je běžné pouze u některých bakterií. Sirné bakterie jsou schopné oxidovat sirovodík na síru. Nitrifikační bakterie přeměňují amoniak na dusík a kyselinu dusičnou. Převaha dusíku v moderní atmosféře je důsledkem činnosti nitrifikačních bakterií.
Železné bakterie přeměňují železité železo na oxidové železo.
Mezi heterotrofními bakteriemi jedna část využívá energii fermentačních procesů. Konečným produktem fermentačního procesu je organické kyseliny. Nejznámější jsou bakterie kyseliny mléčné, kyseliny máselné a kyseliny octové. Další část heterotrofních bakterií – hnilobné bakterie – využívá energii uvolněnou při rozkladu bílkovin.
Formy života: nebuněčné a buněčné.
Konečným produktem rozkladu při takových hnilobných procesech jsou sloučeniny dusíku, na jejichž následné oxidaci se podílejí nitrifikační bakterie.
Bakterie, stejně jako modrozelené bakterie, existují asi 3 miliardy let.
před lety a sehrál obrovskou roli při vzniku moderní kompozice atmosféry, při změně tváře Země.
Otázka původu bakterií není zcela jasná. Není pochyb o tom, že řada bakterií vznikla přímo z modrozelených bakterií. Jsou známy bakterie, které jsou velmi blízké modrozelené, liší se od druhé pouze nepřítomností pigmentu.
Dvě říše přírody. Naprostá většina živých organismů je tvořena buňkami. Jen několik z nich je nejjednodušších organizované organismy- viry a fágy - nemají buněčnou strukturu. Podle tohoto nejdůležitějšího znaku se vše živé 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 buňce zástupců nejstarších moderních typů organismů ještě nejsou od sebe odděleny cytoplazma a jaderný materiál s DNA a nejsou zde 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). Jedná se o nejstarší 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 fialových proteobakterií, mezi které patří prokaryotičtí předchůdci 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 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 fungují 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 jsou transportovány minerální a organické látky. 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 podstatě 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. pseudopod améby, 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 postrádají hustou vnější membránu, zadržují pouze vnitřní membránu 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?
