Wszystkie żywe istoty są podzielone na 2 imperia - komórkowe i formy niekomórkoweżycie. Głównymi formami życia na Ziemi są organizmy struktura komórkowa. Ten typ organizacji jest nieodłączny dla wszystkich typów żywych istot, z wyjątkiem wirusów, które są uważane za niekomórkowe formy życia.

Formy niekomórkowe

Organizmy niekomórkowe obejmują wirusy i bakteriofagi. Inne żywe istoty to komórkowe formy życia.

Niekomórkowe formy życia stanowią grupę przejściową między przyrodą nieożywioną i żywą. Ich aktywność życiowa zależy od organizmów eukariotycznych, mogą dzielić się jedynie poprzez penetrację żywa komórka. Poza komórką formy niekomórkowe nie wykazują oznak życia.

W przeciwieństwie do form komórkowych, gatunki niekomórkowe mają tylko jeden rodzaj kwasu nukleinowego – RNA lub DNA. Nie są zdolne do samodzielnej syntezy białek ze względu na brak rybosomów. Również w organizmach niekomórkowych nie ma wzrostu i nie zachodzą żadne procesy metaboliczne.

Ogólna charakterystyka wirusów

Wirusy są tak małe, że są tylko kilka razy większe niż duże cząsteczki białka. Wielkość cząstek różnych wirusów mieści się w zakresie 10-275 nm. Są widoczne tylko pod mikroskopem elektronowym i przechodzą przez pory specjalnych filtrów, które zatrzymują wszystkie bakterie i komórki organizmów wielokomórkowych.

Po raz pierwszy odkrył je w 1892 roku rosyjski fizjolog roślin i mikrobiolog D.I. Iwanowski podczas badań nad chorobą tytoniową.

Wirusy są przyczyną wielu chorób roślin i zwierząt. Choroby wirusowe u ludzi występuje odra, grypa, zapalenie wątroby (choroba Botkina), polio ( paraliż dziecięcy), wściekliznę, żółtą febrę itp.

Budowa i reprodukcja wirusów

Pod mikroskopem elektronowym różne rodzaje wirusy mają postać patyków i kulek. Pojedyncza cząsteczka wirusa składa się z cząsteczki kwasu nukleinowego (DNA lub RNA) zwiniętej w kulkę i cząsteczek białka, które są rozmieszczone wokół niej w formie swoistej otoczki.

Wirusy nie mogą samodzielnie syntetyzować kwasów nukleinowych i białek, z których się składają.

Powielanie wirusów jest możliwe wyłącznie przy użyciu enzymatycznych systemów komórkowych. Po wniknięciu do komórki gospodarza wirusy zmieniają i reorganizują swój metabolizm, w wyniku czego komórka sama zaczyna syntetyzować cząsteczki nowych cząstek wirusa. Poza komórką wirusy mogą wejść w stan krystaliczny, co przyczynia się do ich zachowania.

Wirusy są specyficzne – określony typ wirusa infekuje nie tylko określony rodzaj zwierzęcia czy rośliny, ale także określone komórki żywiciela. Zatem wirus polio wpływa tylko komórki nerwowe człowiek, a wirus mozaiki tytoniowej – tylko komórki liści tytoniu.

Bakteriofagi

Bakteriofagi (lub fagi) to specyficzne wirusy bakteryjne. Zostały odkryte w 1917 roku przez francuskiego naukowca F. d'Herelle. Pod mikroskopem elektronowym mają one kształt przecinka lub rakiety tenisowej i mają wielkość około 5 nm. Kiedy cząsteczka faga przyłącza się swoim cienkim wyrostkiem do komórki bakteryjnej, DNA faga przedostaje się do komórki i powoduje syntezę nowych cząsteczek DNA i białka bakteriofaga. Po 30-60 minutach komórka bakteryjna ulega zniszczeniu i wyłaniają się z niej setki nowych cząsteczek fagów, gotowych do zakażania innych komórek bakteryjnych.

Wcześniej uważano, że bakteriofagi można wykorzystać do zwalczania bakterii chorobotwórczych. Okazało się jednak, że fagi, które w probówce szybko niszczą bakterie, są nieskuteczne w organizmie żywym. Dlatego obecnie wykorzystuje się je głównie do diagnozowania chorób.

Formy komórkowe

Organizmy komórkowe dzielą się na dwa superkrólestwa: prokarioty i eukarionty. Jednostka strukturalna Komórkową formą życia jest komórka.

Prokarioty mają najprostszą strukturę: nie ma rdzenia i organelle błonowe, podział przebiega przez amitozę, bez udziału wrzeciona podziału. Do prokariotów zaliczają się bakterie i cyjanobakterie.

Eukarionty - są to formy komórkowe, które mają utworzone jądro, które składa się z podwójnej błony jądrowej, macierzy jądrowej, chromatyny i jąderek. Również w komórce znajdują się błony (mitochondria, kompleks blaszkowy, wakuole, siateczka śródplazmatyczna) i niebłonowe (rybosomy, centrum komórkowe) organelle. DNA przedstawicieli form komórkowych znajduje się w jądrze komórkowym, jako część chromosomów, a także w organellach komórkowych, takich jak mitochondria i plastydy. Eukarionty łączą rośliny, świat zwierząt i Królestwo Grzybów.

Podobieństwo między gatunkami komórkowymi i niekomórkowymi polega na obecności określonego genomu, zdolności do ewolucji i rodzenia potomstwa.

Odkrycie i badanie komórek stało się możliwe dzięki wynalezieniu mikroskopu i udoskonaleniu mikroskopowych metod badawczych. Pierwszego opisu celi dokonał w 1665 roku Anglik R. Hooke. Później stało się jasne, że nie odkrył komórek (we współczesnym tego słowa znaczeniu), a jedynie zewnętrzne błony komórek roślinnych.

Historia odkryć

Postęp w badaniach komórek wiąże się z rozwojem mikroskopii w XIX wieku. Do tego czasu zmieniły się poglądy na temat struktury komórek: najważniejszą rzeczą w organizacji komórki nie była ściana komórkowa, ale jej rzeczywista zawartość, protoplazma. W protoplazmie odkryto stały składnik komórki, jądro. Zgromadziliśmy wiele obserwacji najlepsza struktura rozwój tkanek i komórek umożliwił podejście do uogólnień, które po raz pierwszy poczynił w 1839 r. niemiecki biolog T. Schwann w formie sformułowanej przez niego teorii komórki. Pokazał, że komórki roślinne i zwierzęce są do siebie zasadniczo podobne. Dalszy rozwój idee te zostały uogólnione w pracach niemieckiego patologa R. Virchowa.

Znaczenie w nauce

Stworzenie teorii komórki stało się najważniejsze wydarzenie w biologii, jeden z decydujących dowodów jedności całej żywej natury. Teoria komórki wywarła znaczący wpływ na rozwój embriologii, histologii i fizjologii. Dało podstawę do materialistycznego rozumienia życia, do wyjaśnienia ewolucyjnego związku organizmów, do zrozumienia rozwoju indywidualnego.

„Głównym faktem, który zrewolucjonizował całą fizjologię i po raz pierwszy umożliwił fizjologię porównawczą, było odkrycie komórek” – tak scharakteryzował to wydarzenie F. Engels, porównując odkrycie komórki z odkryciem prawa zachowania energii i teoria ewolucji Darwina.

Podstawowe zasady teorii komórki zachowały swoje znaczenie do dziś, choć w ciągu ponad 100 lat uzyskano nowe informacje na temat budowy, aktywności życiowej i rozwoju komórek.

Podstawowe postanowienia

Obecnie teoria komórki postulaty:

• Komórka jest podstawową jednostką żywych istot;
• komórki różnych organizmów mają homologiczną strukturę;
• reprodukcja komórek następuje poprzez podział pierwotnej komórki;
• Organizmy wielokomórkowe są złożonymi zespołami komórek połączonymi w holistyczne, zintegrowane systemy tkanek i narządów, podporządkowane i połączone wzajemnie za pomocą międzykomórkowych, humoralnych i neuronalnych form regulacji.

Imperium organizmy niekomórkowe(Niecellulata). Królestwo Wirusów (Virae)

Cząstka wirusa ( wirion) składa się z kwasu nukleinowego (DNA lub RNA) otoczonego otoczką białkową - kapsyd, składający się z kapsomery.

Wirusy mają następujące cechy charakterystyczne cechy:

Nie mają struktury komórkowej;

Mają najmniejsze wymiary, wielkość wirionów różnych wirusów wynosi od 15 do 400 nm (większość jest widoczna tylko w mikroskop elektronowy);

Nie mają własnych systemów metabolicznych;

Wykorzystaj rybosomy komórki gospodarza do utworzenia własnych białek;

Niezdolny do wzrostu i podziału;

Nie rozmnażają się na sztucznych pożywkach.

Nazywa się wirusy mikroorganizmów fagi. Istnieją zatem bakteriofagi (wirusy bakteryjne), mykofagi (wirusy grzybowe), cyjanofagi (wirusy sinicowe). Fagi mają zwykle wielopłaszczyznową pryzmatyczną głowę i wyrostek (ryc. 3.1).

Ryż. 3.1. Struktura bakteriofaga T4:

1 - głowa; 2 - ogon; 3 - kwas nukleinowy; 4 - kapsyd; 5 - „kołnierz”; 6 - osłona białkowa ogona; 7 - włókienko ogonowe; 8 - kolce; 9 - płyta podstawna

Głowa pokryta jest otoczką kapsomerów, a wewnątrz zawiera DNA. Proces polega na tym, że pręcik białkowy pokryty jest otoczką ze spiralnie ułożonych kapsomerów. Po wejściu faga bakteria traci zdolność do podziału i zaczyna wytwarzać nie substancje własnej komórki, ale cząstki bakteriofaga.

W efekcie ściana komórkowa bakterii ulega rozpuszczeniu (lizie) i wyłaniają się z niej dojrzałe bakteriofagi. Niewystarczająco aktywny fag może istnieć w komórce mikroorganizmu, nie powodując lizy. Fagi występują w wodzie, glebie i innych obiektach naturalnych.

Różnorodność organizmów żywych.

Komórkowy i

niekomórkowe formy życia

Nauczyciel

Z. M. Smirnova

Nowoczesny system organizmy

Imperium

Organizmy komórkowe

Przednuklearny

Nadkrólestwa

Królestwa

(prokarioty)

Drobyanki

Jądrowe (eukarionty)

Grzyby

Organizmy niekomórkowe

Podkrólestwa

Rosnąć

Zwierząt

Wirusy

Wira

Cyjanobakterie lub (niebiesko-zielone algi)

Eubakterie

wirusy

Różnorodność świata organicznego

Komórka Imperium

Imperium Niekomórkowe

Królestwo Roślin

Grzyby Królestwa

Królestwo zwierząt

Wirusy Królestwa

Wielokomórkowy

Eukarionty

Podkrólestwo Pierwotniaki

Jednokomórkowy

Prokarioty

Królestwo Drobyanki

Rodzaje organizacji komórkowych

Eukariont

obejmuje superkrólestwo Eukariontów.

Mają uformowany rdzeń

i dobrze rozwinięty system membran wewnętrznych. Aparat genetyczny jest reprezentowany przez cząsteczki DNA w kompleksie z białkami - histony, w które pakowane jest DNA nukleosomy.

Prokariotyczny

obejmuje superkrólestwo Prokariotów.

Nie masz formalnego rdzenia

i organelli błonowych. Materiał genetyczny - okrągła cząsteczka DNA (nukleoid).

DNA nie jest blokowane przez białka, dlatego wszystkie jego geny są aktywne.

Prokarioty Overkrólestwa

Strukturalne i funkcjonalne części komórki prokariotycznej:

• Cytoplazma

• Powierzchnia

• Genetyczny

materiał:

urządzenie:

• nukleoid - strefa

• plazmatyczny

cytoplazma z duży

membrana;

cząsteczka

ponadbłonowy

DNA, zamknięte

złożony:

w pierścieniu

• mureic

Ściana komórkowa (węglowodany złożone);

• plazmidy –

• kapsułka śluzowa

krótki

pierścień

(wykonuje

funkcja ochronna)

Cząsteczki DNA

• wici

Struktury cytoplazmatyczne:

Hialoplazma:

• mezosomy

• sol (w korzystnym

warunki)

(inwazji

• żel (z

plazmatyczny

zły

membrany)

warunki,

• membrana

Gdy

organoidy

wzrasta

brakuje, ich

wykonać funkcję

gęstość

hialoplazma)

mezosomy.

• rybosomy (małe)
• cytoplazma

bez ruchu, ponieważ

mikrotubule

brakuje.

Overkrólestwo Eukariontów

Strukturalne i funkcjonalne części komórki eukariotycznej:

Powierzchnia

aparat

Cytoplazma

Rdzeń

• jąderka
• chromosomy
• karioplazma

hialoplazma

plazmalemma

(białka,

lipidy)

kompleks podbłonowy

(nagromadzenie mikrotubul i mikrofilamentów cytoszkieletu pod plazmalemmą)

cytoplazmatyczny

struktury logiczne

(organelle i

inkluzje)

kompleks nadbłonowy

(w komórce zwierzęcej – glikokaliks,

V komórka roślinna – ściana komórkowa (celuloza),

grzyby - chityna)

Porównanie organizmów pro- i eukariotycznych

PROKARYOTY

Rozmiar komórki

EUKARYOTES

1-10 µm

Metabolizm

10-100 mikronów

Beztlenowy lub aerobowy

Aerobik

Organelle

Nieliczne (inwaginacje błonowe – mezosomy i małe rybosomy).

Cytoplazma

Jądro, mitochondria, chloroplasty, siateczka śródplazmatyczna itp.

Okrągły DNA w cytoplazmie (nukleoid)

DNA – zorganizowane w chromosomy i otoczone błoną jądrową

Brak cytoszkieletu, ruchu cytoplazmatycznego, endo- i egzocytozy

Podział komórki, organizacja komórki

Istnieje cytoszkielet, ruch cytoplazmatyczny, endocytoza i egzocytoza

Rozszczepienie binarne, głównie jednokomórkowe i kolonialne

Mitoza (lub mejoza), głównie wielokomórkowa

Niekomórkowe formy życia

Wirusy odkrył DI Iwanowski (1892) podczas badania choroby mozaiki tytoniowej.

I. D. Iwanowski

Wirus mozaiki tytoniowej

Miejsce wirusów w systemie przyrody żywej

Imperium Niekomórkowe formy życia

Królestwo Vir

Porównanie rozmiarów

1/10 części czerwonych krwinek

Fag

(eukariota-

czeska

komórka)

Adenowirus 90 nm

Wirus mozaiki tytoniowej

250 x 18 nm

Rinowirus

Prion

200 x 20 nm

E. Coli (bakteria - Escherichia coli)

3000 x 1000 nm

Drogi wnikania do organizmu człowieka:

- przez kropelki unoszące się w powietrzu chorego (grypa, odra, ospa);

- z żywnością (wirus pryszczycy);

- przez uszkodzoną powierzchnię skóry (wścieklizna, opryszczka, ospa);

- seksualnie (HIV, opryszczka);

- poprzez wysysanie krwi (komary – żółta febra, kleszcze – zapalenie mózgu, gorączka krymska);

- podczas transfuzji krwi i operacji dochodzi do przeniesienia wirusa AIDS i wirusowego zapalenia wątroby typu B.

Dotknięte są komórki roślinne w wyniku naruszenia integralność powłoki

Formy życiowe wirusa

Istnieją dwie formy życia wirusów

Wewnątrzkomórkowy

– wewnątrz zainfekowana komórka wirusami objawiają się w postaci kwasu nukleinowego (DNA lub RNA) i tworzą kompleks „wirus-komórka” zdolny do życia i „produkowania” nowego

wiriony.

Pozakomórkowy (spoczynkowy) – cząstki wirusowe, czyli wiriony, składający się z kwasu nukleinowego i

kapsyd (otoczka zbudowana z białka i rzadziej z lipidów).

Wirion jest zasadniczo konglomerat kryształów organicznych.

Struktura wirionu:

Rdzeń - materiał genetyczny

(DNA lub RNA)

Powłoka

Złożone wirusy

Proste wirusy mieć skorupę

• kapsyd, składający się wyłącznie z podjednostek białkowych - kapsomery

(grypa, opryszczka itp.)

Posiadać superkapsyd :

• kapsyd,
• poza dwie warstwy

lipidy (Część

plazmatyczny

membrany

Komórki gospodarza

• wirusowy

glikoproteiny

• nie strukturalny

białka - enzymy

Wirus

mozaika tytoniowa

Cechy aktywności życiowej wirusów:

Różnorodność kształtów i rozmiarów wirusów

(10 do 300 nm)

Wirusy roślinne

(zwykle zawierają RNA);

Wirusy zwierzęce;

• Opad atmosferyczny;
• Penetracja wirusa do komórki:

następuje fuzja błony wirusa z błoną zewnętrzną cyto błona plazmatyczna- wirus trafia do cytoplazma komórki.

Etapy życia wirusa

3. Zniszczenie otoczek białkowych wirusa.

Enzymy lizosomalne niszczą kapsyd wirusa i jego kwasu nukleinowego uwolnione.

4. Synteza DNA z wirusem RNA.

5. Włączenie wirusowego DNA do DNA komórkowego.

Funkcjonowanie jest stłumione aparat genetyczny komórki.

Etapy życia wirusa

6. Replikacja kwasu nukleinowego

kwasy wirusa.

7. Synteza białek kapsydu. Po replikacji rozpoczyna się biosynteza wirusowych białek kapsydu z wykorzystaniem rybosomów komórki gospodarza.

8. Montaż wirionu

Rozpoczyna się od akumulacji białek wirusowych i RNA

9. Wyjście wirusów z komórki

Złożone wirusy opuszczające komórkę wychwytują część błony komórkowej komórki gospodarza i tworzą superkapsyd.

Zakażenie wirusem HIV

Zakażenie wirusem HIV jest chorobą powoli postępującą, charakteryzującą się uszkodzeniem komórek układ odpornościowy(limfocyty itp.) wraz z rozwojem niedoboru odporności (AIDS) - organizm nie jest w stanie przeciwstawić się patogenom różnych infekcji i nowotworów złośliwych.

W - wirus

I – niedobór odporności

H - osoba

Z – zespół (zespół objawów)

P – nabyte (nie wrodzone)

I – immuno-

D – niedobór (organizm traci zdolność

oprzeć się różnym infekcjom)

AIDS to ostateczność etap końcowy Zakażenie wirusem HIV

Wirusy i choroby przez nie wywoływane

Wirus zapalenie spojówek,

zapalenie gardła

Adenowirusy

Różyczka

Wirus różyczki

Wirus brodawczaka ludzkiego

Brodawki, brodawczaki narządów płciowych

Grypa

Ortomyksowirusy

Poliomyelitis, zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, ARVI

Pikornawirus

Wirusy hepatotropowe

Wirusowe zapalenie wątroby

HIV – infekcja, białaczka T-komórkowa – chłoniak dorosłych

Retrowirusy

opryszczka zwykła, ospa wietrzna, półpasiec

Herpeswirusy

Wirusy ospy

Ospa

Wirus opryszczki

Wirus grypy

• Struktura:

• głowa zawierająca kwas nukleinowy kwas,

kapsyd zakrywający głowę;

• pusty pręt (ogon) z

osłona białkowa;

• włókna ogona

Reprodukcja bakteriofagów

• Odegraj dużą rolę

w medycynie i szeroko

są używane, gdy

leczenie ropne

choroby,

spowodowany

gronkowce itp.

• Używany w genie

inżynieria jako

przenoszenie wektorów

Sekcje DNA

Wiroidy

Wiroidy– patogeny chorób roślin, które składają się z krótkiego fragmentu kolistego, jednoniciowego RNA, niepokrytego charakterystyczną dla wirusów otoczką białkową.

Pierwszym zidentyfikowanym wiroidem był wiroid bulw ziemniaka

Priony

– „zakaźne białka”, które nie zawierają kwasów nukleinowych i powodują poważna choroba centralny system nerwowy u ludzi i zwierząt.

Choroba wściekłych krów

Priony

Białko prionowe, które ma nieprawidłową trójwymiarową strukturę, jest zdolne do bezpośredniego katalizowania strukturalnej transformacji normalnego, homologicznego do niego białka komórkowego w podobne (prion)

β-arkusze

α-helisa

Priony tworzą nierozpuszczalne złogi w tkance mózgowej

Większość żywych istot to organizmy, które je posiadają struktura komórkowa. W trakcie ewolucja W świecie organicznym komórka okazała się jedynym elementarnym systemem, w którym możliwa jest manifestacja wszystkich praw charakteryzujących życie.

Organizmy, które mają struktura komórkowa z kolei dzielą się na dwie kategorie: nie posiadające typowego jądra - przedjądrowe lub prokarioty i mający typowe jądro - jądrowe lub eukarionty. Do prokariotów zaliczają się bakterie i sinice, do eukariontów zaliczają się wszystkie inne rośliny i wszystkie zwierzęta. Obecnie ustalono, że różnice między prokariotami i eukariontami są znacznie bardziej znaczące niż między wyższymi roślinami i zwierzętami.

Organizmy przedjądrowe

Prokarioty – organizmy przedjądrowe, które nie mają typowego jądra otoczonego błoną jądrową. Ich materiał genetyczny jest w środku nukleoid i jest reprezentowany przez pojedynczą nić DNA tworzącą zamknięty pierścień. Nić ta nie uzyskała jeszcze złożonej struktury charakterystycznej dla chromosomów i nazywa się gonoforem.

Podział komórki ma charakter wyłącznie amitotyczny. Komórkom prokariotycznym brakuje mitochondriów, centrioli i plastydów.

Mykoplazmy

W przeciwieństwie do wirusów, które realizują procesy życiowe dopiero po wniknięciu do komórki, mykoplazma jest zdolna do wykazywania funkcji życiowych charakterystycznych dla organizmów, które mają struktura komórkowa. Te formy bakteriopodobne mogą rosnąć i rozmnażać się na podłożach syntetycznych. Ich komórka zbudowana jest ze stosunkowo niewielkiej liczby cząsteczek (około 1200), ale posiada pełen zestaw makrocząsteczek charakterystycznych dla każdej komórki (białka, DNA i RNA). Komórka mykoplazmy zawiera około 300 różnych enzymów.

Według niektórych cech komórki mykoplazmy są bliżej komórek Zwierząt, niż rośliny. Nie mają twardej skorupy, ale są otoczone elastyczną membraną; skład lipidów jest zbliżony do tego w komórkach zwierzęcych.

Jak już powiedziano, do prokarioty obejmują bakterie i sinice, które łączy ogólny termin „trawa”. Cela typowej strzelby pokryta jest łuską celulozową. Rośliny rozdrabniające odgrywają znaczącą rolę w obiegu substancji w przyrodzie: sinice jako syntezatory materii organicznej, bakterie jako jej mineralizatory. Wiele bakterii ma znaczenie medyczne i weterynaryjne jako patogeny chorób zakaźnych.

Organizmy jądrowe

Eukarionty to organizmy jądrowe, których jądro jest otoczone błoną jądrową. Materiał genetyczny koncentruje się głównie w chromosomach, które mają złożoną strukturę i składają się z nici DNA i cząsteczek białka. Podział komórek ma charakter mitotyczny. Istnieją centriole, mitochondria, plastydy. Wśród eukariontów występują zarówno organizmy jednokomórkowe, jak i wielokomórkowe.

Eukarionty są zwykle podzielone na dwa królestwa- rośliny i zwierzęta. Rośliny różnią się od zwierząt pod wieloma względami. Większość roślin odżywia się autotroficznie, podczas gdy zwierzęta odżywiają się heterotroficznie. Nie jest jednak możliwe wytyczenie wyraźnej granicy pomiędzy wszystkimi roślinami i wszystkimi zwierzętami.

Obecnie coraz więcej biologów dochodzi do wniosku, że konieczne jest podzielenie eukariontów na trzy królestwa– zwierzęta, grzyby i rośliny. Te nowe przepisy nie cieszą się powszechną akceptacją, ale nie są bez powodu.

Zwierząt są przede wszystkim heterotroficzny organizmy. Ich komórki są pozbawione gęstości powłoka zewnętrzna. Są to zazwyczaj organizmy mobilne, ale można je również przyczepić. Zapasowe węglowodany magazynowane są w postaci glikogenu.

Grzyby są również pierwotne heterotroficzny organizmy. Ich komórki mają dobrze odgraniczoną otoczkę składającą się z chityny, rzadziej celulozy. Są to zazwyczaj organizmy przyczepione. Zapasowe węglowodany magazynowane są w postaci glikogenu.

Rośliny- Ten autotroficzny organizmy, czasem wtórne heterotrofy. Ich komórki mają gęstą ścianę, składającą się zwykle z celulozy, rzadziej z chityny. Substancje rezerwowe odkładają się w postaci skrobi.

Istnienie biosfera, cykl substancji w przyrodzie jest połączony przez prymitywne eukarionty - jednokomórkowe. Ale w procesie ewolucji rozwinęły się rośliny wielokomórkowe, grzyby i zwierzęta. Wśród organizmów autotroficznych ewolucja osiągnęła najwyższy stopień w typie okrytozalążkowym. Szczytem ewolucji organizmów heterotroficznych jest typ strunowy.

Zostawił odpowiedź Gość

Charakterystyczne cechy organizmów żywych. 1. Organizmy żywe są ważnym składnikiem biosfery. Struktura komórkowa - cecha charakterystyczna wszystkie organizmy z wyjątkiem wirusów. Obecność błony komórkowej, cytoplazmy i jądra w komórkach. Cecha bakterii: brak utworzonego jądra, mitochondriów, chloroplastów.

Cechy roślin: obecność ściany komórkowej, chloroplastów, wakuoli z sokiem komórkowym w komórce, autotroficzny sposób odżywiania. Cechy zwierząt: brak chloroplastów, wakuole z sokiem komórkowym, błony komórkowe w komórkach, heterotroficzny sposób odżywiania. 2. Obecność substancji organicznych w organizmach żywych: cukru, skrobi, tłuszczu, białka, kwasów nukleinowych i substancje nieorganiczne: woda i sole mineralne. Podobieństwo składu chemicznego przedstawicieli różnych królestw żywej przyrody.

3. Metabolizm - główna cecha istoty żywe, w tym odżywianie, oddychanie, transport substancji, ich przemiana i tworzenie z nich substancji i struktur własnego ciała, uwalnianie energii w niektórych procesach i wykorzystanie w innych, uwalnianie końcowych produktów aktywności życiowej. Wymiana substancji i energii z otoczeniem.

4. Rozmnażanie, rozmnażanie potomstwa jest oznaką żywych organizmów. Rozwój organizmu potomnego z jednej komórki (zygota w rozmnażaniu płciowym) lub grupy komórek (w rozmnażaniu wegetatywnym) organizmu matki. Znaczenie reprodukcji polega na zwiększaniu liczby osobników gatunku, ich zasiedlaniu i rozwoju nowych terytoriów, utrzymywaniu podobieństwa i ciągłości między rodzicami i potomstwem przez wiele pokoleń.

5. Dziedziczność i zmienność - właściwości organizmów.

Komórkowe i niekomórkowe formy życia: wirusy, bakteriofagi, eukarionty i teoria komórkowa

Dziedziczność to właściwość organizmów polegająca na przekazywaniu potomstwu swoich wrodzonych cech strukturalnych i rozwojowych. Przykłady dziedziczności: brzozy wyrastają z nasion brzozy, kot rodzi kocięta podobne do swoich rodziców. Zmienność to pojawienie się nowych cech u potomstwa. Przykłady zmienności: rośliny brzozy wyhodowane z nasion rośliny matecznej jednego pokolenia różnią się długością i kolorem pnia, liczbą liści itp.

6. Drażliwość jest właściwością organizmów żywych. Zdolność organizmów do odbierania bodźców środowisko i zgodnie z nimi koordynują swoje działania i zachowanie – zespół adaptacyjnych reakcji motorycznych, które powstają w odpowiedzi na różne podrażnienia ze strony otoczenia. Cechy zachowania zwierząt. Odruchy i elementy racjonalnego działania zwierząt. Zachowanie roślin, bakterii, grzybów: różne kształty ruchy - tropizmy, paskudności, taksówki.

Możesz wybrać najbardziej podstawowy.

Życie na planecie Ziemia znane jest tylko w dwóch formach: zewnątrzkomórkowej i komórkowej.

Pozakomórkowa forma życia to specjalny kształt, reprezentowane przez wirusy i bakteriofagi (fagi), które zajmują pozycję pośrednią między przyrodą żywą i nieożywioną.

3. Przedkomórkowe i komórkowe formy życia.

Komórkowe formy życia (organizmy), w zależności od rodzaju organizacji komórkowej, dzielą się na prokarioty i eukarionty.

Prokarioty to organizmy jednokomórkowe, które nie mają utworzonego jądra komórkowego.

Należą do nich bakterie, cyjanki (sinice lub sinice) i mykoplazmy, które tworzą królestwo Drobyanki.

Eukarionty to organizmy jednokomórkowe i wielokomórkowe.

Ich komórki zawsze mają wyraźnie określone jądro. Prawa autorskie do materiałuKopiowanie materiałów dozwolone tylko z aktywnym linkiem do artykułu!InformacjaGoście w grupie Goście, nie można dodawać komentarzy do tej publikacji.

Przedkomórkowe formy życia - wirusy i fagi

Imperium przedkomórkowe składa się z jednego królestwa - wirusów. Są to najmniejsze organizmy, ich rozmiary wahają się od 2 do 500 mikronów. Tylko największe wirusy (na przykład wirus ospy) można zobaczyć przy bardzo dużym powiększeniu (1800-2200 razy) mikroskopu optycznego. Małe wirusy mają taką samą wielkość jak duże cząsteczki białka. Większość wirusów jest tak mała, że ​​może przedostać się przez pory specjalnych filtrów bakteryjnych.

Wirusy zasadniczo różnią się od wszystkich innych organizmów.

Wymieńmy ich najważniejsze cechy:

3. Mają bardzo ograniczoną liczbę enzymów, korzystają z metabolizmu gospodarza, jego enzymów i energii uzyskanej podczas metabolizmu w komórkach gospodarza.

Poprzedni12345678910111213141516Następny

ZOBACZ WIĘCEJ:

Zdecydowana większość żywych organizmów składa się z komórek. Tylko kilka najbardziej prymitywnych organizmów – wirusy i fagi – nie ma struktury komórkowej.

Dlatego najważniejszą cechą wszystkie żywe istoty dzielą się na dwa imperia - przedkomórkowe (wirusy i fagi) i komórkowe (dotyczy to wszystkich innych organizmów: bakterii i grup pokrewnych, grzybów, roślin zielonych, zwierząt).

Pomysł, że wszystkie żywe istoty są podzielone na dwa królestwa – zwierzęta i rośliny – jest już przestarzały. Nowoczesna biologia uznaje podział na pięć królestw: prokarionty, czyli rozdrobnione rośliny, rośliny zielone, grzyby, zwierzęta; Królestwo wirusów – przedkomórkowych form życia – wyróżnia się osobno.

Przedkomórkowe formy życia - wirusy i fagi

Imperium przedkomórkowe składa się z jednego królestwa - wirusów.

Są to najmniejsze organizmy, ich rozmiary wahają się od 2 do 500 mikronów. Tylko największe wirusy (na przykład wirus ospy) można zobaczyć przy bardzo dużym powiększeniu (1800-2200 razy) mikroskopu optycznego. Małe wirusy mają taką samą wielkość jak duże cząsteczki białka. Większość wirusów jest tak mała, że ​​może przedostać się przez pory specjalnych filtrów bakteryjnych.

Wirusy zasadniczo różnią się od wszystkich innych organizmów. Wymieńmy ich najważniejsze cechy:

Mają bardzo ograniczoną liczbę enzymów; wykorzystują metabolizm gospodarza, jego enzymy i energię uzyskaną z metabolizmu w komórkach gospodarza.

4. Dojrzałe wirospory („zarodniki” wirusów) mogą istnieć poza komórką gospodarza i w tym okresie nie wykazują żadnych oznak życia.

Wirusy odkryto po raz pierwszy w 1892 r.

wybitny rosyjski biolog D.I. Iwanowski, który został twórcą nowej dyscypliny biologicznej - wirusologii.

Pochodzenie wirusów

Utrata wielu biologicznie ważne właściwości z tego punktu widzenia uważa się za zjawisko wtórne.

Istnieje trzeci punkt widzenia – wirusy są uważane za geny „bezpańskie” lub „dzikie”.

Po pierwsze odkryto, że wirusy są silnym czynnikiem mutagennym.

Po choroby wirusowe(żółtaczka zakaźna, odra, grypa, zapalenie mózgu itp.) u ludzi i zwierząt gwałtownie wzrasta liczba uszkodzonych chromosomów. Zatem wirusy są dostawcami nowych mutacji naturalna selekcja. Po drugie, genom wirusa można włączyć do genomu żywiciela i wirusy mogą przenosić informację genetyczną nie tylko od jednego osobnika danego gatunku do drugiego, ale także z jednego gatunku na drugi. Za pomocą wirusów fragmenty DNA jednego gatunku mogą zostać przeniesione do innego umysłu.

Organizmy komórkowe

Organizmy o strukturze komórkowej łączą się w imperium komórek, czyli karioty (z greckiego.

karion – rdzeń). Typowa struktura komórkowa charakterystyczna dla większości organizmów nie pojawiła się natychmiast. W klatce przedstawicieli najstarszych nowoczesne typy W organizmach (niebieskich i bakteryjnych) cytoplazma i materiał jądrowy z DNA nie są jeszcze od siebie oddzielone.

Na podstawie obecności lub braku jądra organizmy komórkowe dzielą się na dwie supergwiazdy: niejądrową (prokarioty) i jądrową (eukarioty) (z greckiego.

protos – pierwszy i eu – właściwie ten prawdziwy). Pierwsza grupa obejmuje niebiesko-zielone i bakterie, druga grupa obejmuje wszystkie zwierzęta, rośliny zielone i grzyby.

Nadmierne królestwo prokariotów

Prokarioty obejmują najprościej zorganizowane formy organizmów komórkowych. Prokariotyczny DNA tworzy jedną podwójną spiralną nić, która jest zamknięta w pierścieniu.

Ta kolista nić DNA składa się ze znacznej liczby genów, ale nie jest to jeszcze prawdziwy chromosom, który występuje tylko u eukariontów. Ze względu na fakt, że DNA jest reprezentowane przez pojedynczą nić, istnieje tylko jedna grupa łącząca geny.

Oto główne cechy prokariotów:

Okrągły DNA jest skoncentrowany w centralnej części komórki, nie oddzielony otoczką jądrową od reszty komórki;

Nie ma mitochondriów;

Brakuje im plastydów;

Komórki prokariotyczne nie przechodzą mitozy;

Brak centrioli;

Brakuje chromosomów;

Wrzeciona nie są uformowane;

Brak wakuoli trawiennych; brak prawdziwej wici; faktyczny proces seksualny jest nieznany; gamety nie powstają.

Superkrólestwo prokariotów składa się z jednego królestwa, które obejmuje dwa półkrólestwa: niebiesko-zielony i bakterie.

Prokarioty: superkrólestwo i typ niebiesko-zielony

Istnieje 1400 współczesnych gatunków niebiesko-zielonych.

W niebiesko-zielonych komórkach nie ma tylko jądra, ale także nie ma chromatoforów - formacji komórkowych zawierających pigmenty i biorących udział w fotosyntezie, nie ma wakuoli. W centralnej gęstej części niebiesko-zielonych komórek skoncentrowane są nukleoproteiny - związki kwasów nukleinowych z białkiem.

Niebiesko-zielone są niezwykłe, ponieważ potrafią wykorzystywać azot z powietrza i przekształcać go w formy organiczne azot.

Podczas fotosyntezy mogą wykorzystywać dwutlenek węgla jako jedyne źródło węgla. W przeciwieństwie do bakterii fotosyntetyzujących, niebiesko-zielone bakterie podczas fotosyntezy uwalniają tlen cząsteczkowy.

W obwodowej części komórek rozproszone są pigmenty niebieskie i brązowe, które w połączeniu z chlorofilem decydują o niebiesko-zielonym zabarwieniu tych organizmów.

Niektóre niebiesko-zielone mogą zawierać dodatkowe pigmenty, które zmieniają ich charakterystyczny kolor na czarny, brązowy lub czerwony. Kolor Morza Czerwonego wynika z szerokiego rozmieszczenia niebiesko-zielonych odcieni fioletu.

Niebiesko-zielone mogą wykorzystywać zarówno energię słoneczną (autotrofia), jak i energię uwolnioną podczas rozkładu gotowych substancji organicznych (heterotrofia).

Niebiesko-zielone rozmnażają się wyłącznie bezpłciowo.

Niebiesko-zielone są reprezentowane nie tylko przez formy jednokomórkowe, ale także kolonialne, nitkowate i wielokomórkowe. Natomiast zielone pigmenty – chlorofile, występują w czterech formach, nieco różniących się od siebie. skład chemiczny: Wielokomórkowe organizmy jądrowe nie wyewoluowały z wielokomórkowych niebiesko-zielonych, ale z jednokomórkowych form jądrowych. Tym samym po raz pierwszy niebiesko-zieloni doświadczają próby przebicia się do kolejnego etapu – do poziomu wielokomórkowości.

Próba ta nie miała jednak żadnych szczególnych konsekwencji dla ewolucji. Niebieski zielony- starożytne organizmy Ziemia. Jednak do dziś odgrywają one dużą rolę w cyklach materii i energii.

Prokarioty: bakterie

Obecnie znanych jest około 3000 gatunków bakterii. Niektóre bakterie potrafią bezpośrednio wykorzystywać energię słoneczną (autotrofy), inne (heterotrofy) pozyskują energię za jej pomocą materia organiczna. Bakterie autotroficzne obejmują bakterie fotosyntetyczne i chemosyntetyczne.

Zielone i fioletowe bakterie mogą wykorzystywać i gromadzić energię słoneczną. U bakterii zielonych o kolorze decyduje specjalna substancja - bakteriochlorofil, a nie chlorofil a, jak u bakterii niebiesko-zielonych. Podczas fotosyntezy nie są uwalniane żadne niebieskie ani brązowe pigmenty.

Chemosynteza itp.

e. wykorzystanie energii pochodzącej z procesów utleniania substancji nieorganicznych jest powszechne tylko wśród niektórych bakterii. Bakterie siarkowe mają zdolność utleniania siarkowodoru do siarki. Bakterie nitryfikacyjne przekształcają amoniak w azot i kwas azotowy. Przewaga azotu we współczesnej atmosferze jest konsekwencją działania bakterii nitryfikacyjnych.

Bakterie żelazne przekształcają żelazo żelazne w żelazo tlenkowe.

Wśród bakterii heterotroficznych jedna część wykorzystuje energię procesów fermentacji. Produktem końcowym procesu fermentacji jest kwasy organiczne. Najbardziej znane to bakterie kwasu mlekowego, kwasu masłowego i kwasu octowego. Inna część bakterii heterotroficznych - bakterie gnilne - wykorzystuje energię uwalnianą podczas rozkładu białek.

Formy życia: niekomórkowe i komórkowe.

Końcowym produktem rozkładu podczas takich procesów gnilnych są związki azotu, w których późniejszym utlenianiu biorą udział bakterie nitryfikacyjne.

Bakterie, podobnie jak bakterie niebiesko-zielone, istnieją od około 3 miliardów lat.

lat temu i odegrał ogromną rolę w tworzeniu nowoczesna kompozycja atmosferę, zmieniając oblicze Ziemi.

Kwestia pochodzenia bakterii nie jest do końca jasna. Nie ma wątpliwości, że wiele bakterii powstało bezpośrednio z niebiesko-zielonych bakterii. Znane są bakterie, które są bardzo zbliżone do niebiesko-zielonego, różniąc się od tych ostatnich jedynie brakiem pigmentu.

Dwa imperia natury. Zdecydowana większość żywych organizmów składa się z komórek. Tylko kilka jest najprostszych zorganizowane organizmy- wirusy i fagi - nie mają struktury komórkowej. Zgodnie z tą najważniejszą cechą wszystkie żywe istoty dzielą się na dwa imperia - niekomórkowe (wirusy i fagi) i komórkowe lub karioty (od greckiego „karyon” - jądro) (ryc. 84).

Niekomórkowe formy życia - wirusy i fagi. Imperium niekomórkowe składa się z jednego królestwa - wirusów.

Ryż. 84. Schemat klasyfikacji organizmów komórkowych

Komórkowe formy życia, ich podział na niejądrowe i jądrowe. Typowa struktura komórkowa charakterystyczna dla większości organizmów nie pojawiła się natychmiast. W komórce przedstawicieli najstarszych współczesnych typów organizmów cytoplazma i materiał jądrowy z DNA nie są jeszcze od siebie oddzielone i nie ma organelli błonowych. W oparciu o obecność lub brak jądra organizmy komórkowe dzielą się na dwa superkrólestwa: niejądrowe (prokarioty) i jądrowe (eukarioty) (od greckiego „protos” - pierwszy i „eu” - całkowicie, całkowicie).

Prokarioty. Prokarioty obejmują najprościej zorganizowane formy organizmów komórkowych.

Superkrólestwo prokariotów dzieli się na dwa królestwa - archeony i bakterie.

Archeony. Archaea to organizmy pozbawione jądra, podobne pod względem wielkości i kształtu komórek do bakterii, do których zostały wcześniej zaklasyfikowane. Jednakże, zgodnie ze strukturą genomu, aparat do syntezy białek, błony komórkowe bardzo różnią się od bakterii. Większość archeonów to ekstremofile, żyjące w warunkach, w których inne żywe organizmy nie mogą istnieć – z bardzo wysokie temperatury i ciśnienia w pobliżu głębinowych źródeł termalnych, w stanie nasycenia roztwory soli, w bardzo kwaśnych lub bardzo zasadowych zbiornikach wodnych. Niektóre archeony, używając różnych związki organiczne, wytwarzają metan, co nie jest charakterystyczne dla innych organizmów. Archeony wytwarzające metan, będące częścią mikroflory jelitowej niektórych zwierząt i ludzi, dostarczają swoim gospodarzom niezbędną witaminę B12.

Bakteria. Królestwo Bakterie obejmuje podkrólestwa cyjanobakterii i bakterii. Cyjanobakterie były wcześniej klasyfikowane jako rośliny i nadal czasami nazywane są sinicami (ryc. 85). To najstarsze organizmy na Ziemi. Sinice odegrały ogromną rolę w tworzeniu gleby i współczesnej atmosfery Ziemi. Należą do nich te starożytne fotosyntetyzujące organizmy jednokomórkowe, które po wejściu w symbiozę z innymi prokariotami stały się przodkami chloroplastów wszystkich istniejących dzisiaj roślin zielonych.

Wśród bakterii znajduje się grupa fioletowych proteobakterii, do których należą prokariotyczni przodkowie mitochondriów.

Prawdziwe bakterie, czyli eubakterie, odgrywają ogromną rolę w biologicznym cyklu substancji w przyrodzie i życiu gospodarczym człowieka. Produkcja zsiadłego mleka, acidophilus, twarogu, śmietany, serów i octu jest nie do pomyślenia bez działania bakterii.

Ryż. 85. Sinice

Obecnie wykorzystuje się wiele mikroorganizmów produkcja przemysłowa potrzebne danej osobie substancji, takich jak narkotyki. Przemysł mikrobiologiczny stał się ważnym sektorem przemysłowym.

Eukarionty. Wszystkie pozostałe organizmy są klasyfikowane jako organizmy jądrowe lub eukarionty. Główne cechy eukariontów przedstawiono w tabeli § 10.

Eukarionty dzielą się na trzy królestwa: rośliny zielone, grzyby i zwierzęta.

Królestwo roślin dzieli się na trzy podkrólestwa: algi prawdziwe, algi czerwone (algi fioletowe) i rośliny wyższe.

Prawdziwe algi są roślinami niższymi. Wśród kilku typów tego podkrólestwa wyróżnia się jednokomórkowe i wielokomórkowe, których komórki różnią się strukturą i funkcją (ryc. 86).

Ryż. 86. Prawdziwe algi.
1 - jednokomórkowy; 2 - kolonialny; 3 - caulerpa - glon wielojądrowy, którego ciało nie jest podzielone na komórki; 4 - algi nitkowate; 5 - wielokomórkowe algi chara

Godne uwagi jest to, że u różnych rodzajów glonów występują tendencje w przejściu od jednokomórkowości do wielokomórkowości, do specjalizacji i podziału komórek rozrodczych na męskie i żeńskie.

Zatem, różne rodzaje glony zdają się próbować przebić na kolejne piętro - na poziom organizmu wielokomórkowego, gdzie funkcjonują różne komórki różne funkcje. Przejście od jednokomórkowości do wielokomórkowości jest przykładem aromorfozy w ewolucji roślin zielonych.

Algi czerwone są organizmami wielokomórkowymi. O barwie krasnorostów decyduje obecność w ich komórkach, oprócz chlorofilu, czerwonych i niebieskich pigmentów (ryc. 87). Glony szkarłatne różnią się znacznie od prawdziwych glonów tym, że nawet męskie gamety - plemniki - nie mają wici i są nieruchome.

Ryż. 87. Fioletowe algi

Do roślin wyższych zalicza się grupę roślin posiadających specjalny układ naczyniowy, przez który transportowane są substancje mineralne i organiczne. Zakup takiego przewodzącego układ naczyniowy była najważniejszą aromorfozą w ewolucji roślin. Do roślin wyższych zaliczają się rośliny zarodnikowe - mszaki, paprocie (ryc. 88) i rośliny nasienne - nagonasienne, okrytozalążkowe (rośliny kwitnące).

Rośliny zarodnikowe są pierwszymi z roślin zielonych, które docierają do lądu. Jednak ich mobilne gamety wyposażone w wici mogą poruszać się tylko w wodzie. Dlatego takiego wyjścia na ląd nie można uznać za zakończone.

Ryż. 88. Wyższe rośliny zarodnikowe (paprocie).
Od lewej do prawej - skrzyp, koniczyna, paproć

Przejście na rozmnażanie nasion umożliwiło roślinom oddalenie się od brzegów w głąb lądu, co uważa się za kolejną ważną aromorfozę w ewolucji roślin.

Grzyby. Wśród grzybów występują różne formy: pleśń chlebowa, pleśń penicillium, grzyby rdzawe, grzyby kapeluszowe, grzyby hubkowe. Wspólna cecha gdyż tak różnorodne formy polegają na tworzeniu się ciała wegetatywnego grzyba z cienkich rozgałęzionych włókien, które tworzą grzybnię.

Porosty należą do grupy niższych eukariontów. To specyficzna grupa organizmów, która powstała w wyniku symbiozy. Ciało porostu tworzy grzyb, w którym mogą żyć sinice i zielone algi.

Zwierząt. Jeśli zapytasz, czym zwierzęta różnią się od roślin, zwykle usłyszysz odpowiedź: „Zwierzęta są mobilne, ale rośliny są nieruchome”. Jest to w zasadzie prawidłowa odpowiedź, chociaż znane są ruchy roślin (liście mimozy) i nieruchomych zwierząt (polipy koralowców). Ale dlaczego większość zwierząt jest mobilna?

Wszystkie zwierzęta są organizmami heterotroficznymi. Aktywnie wydobywają substancje organiczne, zjadając określone, zwykle żywe organizmy. Zdobycie takiej żywności wymaga mobilności. Związany jest z tym rozwój różnych narządów ruchu (na przykład pseudopodów ameby, rzęsek orzęsków, skrzydeł owadów, płetw ryb itp., Ryc. 89). Szybkie ruchy są niemożliwe bez obecności ruchomego szkieletu, do którego przyczepione są mięśnie. W ten sposób powstaje zewnętrzny szkielet chitynowy stawonogów i wewnętrzny szkielet kostny kręgowców.

Ryż. 89. Przedstawiciele stawonogów.
1 - rak; 2 - pająk; 3 - zaznacz; 4 - stonoga; 5 - motyl; 6 - latać; 7 - chrząszcz; 8 - konik polny

Kolejna rzecz jest związana z mobilnością. ważna cecha zwierzęta: komórkom zwierzęcym brakuje gęstej błony zewnętrznej, zachowując jedynie wewnętrzną błonę cytoplazmatyczną. Obecność nierozpuszczalnych w wodzie stałych substancji magazynujących (na przykład skrobi) w komórce zwierzęcej utrudnia ruchliwość komórek. Dlatego też główną substancją magazynującą u zwierząt jest łatwo rozpuszczalny polisacharyd – glikogen.

Królestwo zwierząt dzieli się na dwa podkrólestwa: pierwotniaki (lub zwierzęta jednokomórkowe) i zwierzęta wielokomórkowe. Morfologicznie najprostsza jest komórka, funkcjonalnie jest to organizm. Stąd wynika dwoistość jego natury. Funkcje narządów i tkanek pierwotniaków pełnią poszczególne sekcje komórek. Prawdziwe organizmy wielokomórkowe charakteryzują się połączeniem komórek różne rodzaje w tkaninie.

1. Scharakteryzuj wirusy jako formy niekomórkowe.
2. Wymień cechy charakterystyczne wszystkich organizmów komórkowych.
3. Porównaj budowę i funkcje komórki prokariotycznej i eukariotycznej. Wyciągać wnioski.
4. Jakie jest, Twoim zdaniem, praktyczne znaczenie taksonomii? Jakie problemy pomaga rozwiązać?