Отличия эукариот от прокариот.

Прокариоты- организмы, клетки которых не имеют четко очерченного ядра. (бактерии, синезеленые).

Эукариоты- организмы, клетки которых имеют четко очерченное ядро. (протисты, растения, грибы, животные).

Отличия:

1. наличие ядра у эукариот

2. наличие гаплоидной и диплоидной стадий в развитии эукариотического организма

3. наличие у эукариот мембранных органоидов- митохондрий, хлоропластов, ЭР.

4. строение жгутиков. Бактериальные жгутики устроены просто- полые нити белка флагеллина, вращающиеся с помощью базального тельца в мембране. Энергия вращения возникает за счет изменения мембранного потенциала. Жгутики эукариот покрыты мембраной и состоят из 9 двойных микротрубочек по кругу и двух сократимых микротрубочек в центре. Используют энергию АТФ.

Надцарство эукариот делится на царства Протисты, Растения, Животные, Грибы.

Протисты.

Протисты - одноклеточные организмы- эукариоты, независимо от типа пи­тания и особенностей строения.

Царство Протисты объединяет разнород­ную группу организмов, они встречаются во всех водоемах, на по­верхности почвы и в ее толще, на различных постройках, скалах, в снегу и горячих источниках.

По типу питания про­тисты подразделяются на три груп­пы: гетеротрофные, автотрофные и автогетеротрофные.

Гетеротрофные протис­ты – питаются готовыми органическими веществами. В условиях Беларуси наиболее известны амеба обыкновенная, ин­фузория-туфелька и фитофтора.

Амеба обыкновенная. Характерные черты:

1. Тело представлено одной клеткой, которая вы­полняет функции целого организма. Она имеет орга­ноиды общего (митохондрии, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи и др.) и специального (пи­щеварительные и сократительные вакуоли) назначения.

2. Наружные покровы — плазматическая мембрана, форма тела непостоянная.

3. Органоидами движения являются ложноножки.

4. Цитоплазма неоднородна; в ней можно выделить два слоя — наружный, более свет­лый и гомогенный (эктоплазма), и внутренний, зернистый (эндоплазма), в котором содержатся различ­ные органоиды и включения.

5. Клетка содержит одно ядро.

6. Являются гетеротрофами и питаются бактериями, гниющими органическими остатками. Переварива­ние пищи происходит в пищеварительных вакуолях, питательные вещества всасываются в цитоплазму, а непереваренные остатки выбрасываются из клет­ки. Жидкие продукты обмена и излишки воды выде­ляются с помощью сократительных вакуолей.

7. Дыхание осуществляется всей поверхностью тела.

8. Раздражимость — ответная реакция организ­ма на внешние воздействия — проявляется в виде таксисов.

9. Размножаются бесполым способом. Бесполое размножение начина­ется с митотического деления ядра, за которым сле­дует деление клетки надвое.

10. Неблагоприятные условия окружающей сре­ды (изменения температуры и влажности) амебы переносят в состоянии цисты. При инцистировании (образовании цисты) клетка округляется, сжимается, отбрасывает или втягивает органоиды движения и покрывается плотной оболочкой. Ци­ста — это покоящаяся стадия. При наступлении бла­гоприятных условий происходит эксцистирование .

11.Обитает в пресных водоемах и придонном иле.

Инфузория-туфелька.

Характерные черты:

1. Наружные покровы — плазматическая мем­брана и уплотненный наружный ее слой — пелликула, форма тела постоянная.

2. Органоидами движения являются реснички.

3. Цитоплазма содержит два слоя — эктоплазму и эндоплазму.

4. Клетка содержит два ядра: макронуклеус и микронуклеус. Макронуклеус- вегетативное ядро, регулирует обмен веществ в клетке и является полиплоидным. Микронуклеус- генеративное ядро отвечает за передачу генетической информации при половом размножении, является диплоидным.

5. Питаются бактериями, водорослями, пища загоняется в клеточный рот (цитостом), где формируется пищеварительная вакуоль, питательные вещества всасываются в цитоплазму, а непереваренные остатки выбрасываются из клет­ки через порошицу. Жидкие продукты обмена и излишки воды выде­ляются с помощью двух сократительных вакуолей.

6 Дыхание осуществляется всей поверхностью тела, частично в нем участвуют сократительные ва­куоли.

7. Раздражимость проявляется в виде таксисов.

8. Размножаются бесполым способом – делением пополам. Микронуклеус делится митозом, макронуклеус – амитозом. Затем клетка делится на две.

Для инфузорий характерна конъюгация- поло­вой процесс, во время которого происходит обмен генетической информацией. При этом макронуклеус разрушается, а микронуклеус делится мейозом с образованием 4 ядер, три ядра погибают, а одно делится митозом на два – мужское и женское. Две инфузории сливаются протоплазматическими мостиками в области цитостома и обмениваются мужскими ядрами. Затем образуются большие ядра и инфузории расходятся.

В жизненном цикле чередуются бесполое размножение и конъюгация.

9. Неблагоприятные условия окружающей сре­ды инфузории переносят в состоянии цисты.

10.Места обитания – водоемы со стоячей водой.

Ав­тогетеротрофные протисты - способны питаться дву­мя способами: на свету — как расте­ние с помощью фотосинтеза, а в темноте — как животные и грибы – готовыми органическими веществами.

К автогетеротрофным протистам относятся хламидомонады и эвглены.

Эвглена зеленая.

Характерные черты:

1. Форма тела овальная, передний конец тупой, задний заострен.

2. Органоид движения – жгутик, расположенный на переднем конце тела.

3. Цитоплазма делится два слоя — эктоплазму и эндоплазму. Уплотненный наружный слой эктоплазмы - пелликула, имеется постоянная форма тела.

4. Клетка содержит одно ядро.

5. Тип питания- миксотрофный: на свету автотрофное питание благодаря хроматофорам, в темноте- гетеротрофный тип питания. Хроматофоры- это органоиды, содержащие пигменты фотосинтеза. Жидкие продукты обмена и излишки воды выде­ляются с помощью сократительной вакуоли, расположенной на переднем конце тела.

6. Дыхание осуществляется всей поверхностью тела.

7. Раздражимость проявляется в виде таксисов.

8.На переднем конце тела имеется стигма- фоточувствительный рецептор, благодаря которому осуществляется положительный фототаксис.

9. Размножаются бесполым способом. Бесполое размножение начина­ется с митотического деления ядра, за которым сле­дует деление клетки надвое.

10. Неблагоприятные условия окружающей сре­ды переносят в состоянии цисты.

11.Обитает в водоемах со стоячей водой.

Автотрофные протисты — фотосинтезирующие одноклеточные организмы ( хлорелла, плеврококк, воль­вокс).

Хлорелла.

1. Имеет шаровидную форму, плотную целлюлозную оболочку, постоянную форму тела.

2. В цитоплазме находятся ядро, зеленый чашевидный хроматофор и органоиды общего назначения.

3. Способ питания- фототрофный.

4. Размножается бесполым способом путем деления.

5. Способна быстро размножаться и накапливать биомассу.

Значение протистов.

1.Протисты яв­ляются продуцентами органических веществ в водоемах.

2.Поглощая из воды углекислый газ, автотрофные протисты насыща­ют ее кислородом, в котором нужда­ются все живые организмы водое­мов.

3.Многие протисты являются ак­тивными санитарами загрязненных водоемов, в том числе хозяйствен­ных и бытовых стоков городской ка­нализации.

4.В историческом и геологическом прошлом протисты принимали учас­тие в образовании горных и меловых пород, известняков, рифов, особых разновидностей угля, ряда горючих сланцев.

5.Способность хлореллы ассимили­ровать от 10 до 18% световой энер­гии (против 1—2% у наземных рас­тений) позволяет использовать их для регенерации воз­духа в замкнутых биологических системах жизнеобеспечения челове­ка при длительных космических по­летах и подводном плавании.

6.Некоторые протисты (хлорелла) способ­ны накапливать радионуклиды, что может использоваться для дополни­тельной очистки слабоактивных сточных вод атомных электростан­ций.

7.Отдельные представители являются паразитами расте­ний, животных и человека.

Ди­зентерийная амеба, проникая под слизистую оболочку толстого отдела кишечника человека, разрушает ее с образованием язв.

Малярийный плазмодий является возбудителем малярии — тяжелого заболевания человека, которое сопровождается приступами лихорадки с повышени­ем температуры до 40°С и выше, го­ловной болью, ознобом.

Фитофтора — опасный паразит картофеля и тома­тов, вызывает у них болезнь под наз­ванием «фитофтороз».

Малярийный плазмодий относится к споровикам- одноклеточным паразитическим эукариотам.

Основным хозяином плазмодия является малярийный комар из рода Анофелес, промежуточным- человек. У человека плазмодий паразитирует в клетках печени и в эритроцитах крови. При укусе самки малярийного комара в кровь человека попадает вегетативная форма малярийнного плазмодия - спорозоит и в тканях печени проходит цикл тканевой шизогонии (множественное деление). После бесполого деления паразит выходит в кровь и проникает в эритроциты, где также проходит бесполое размножение по типу шизогонии . Образовавшиеся шизонты выходят в кровь, вызывают повышение температуры (лихорадку) и заражают новые эритроциты. После серии шизогонии часть плазмодиев делится с образованием гамонтов, которые должны попасть в организм комара, где гамонты сливаются и образуют зиготу, из нее образуется вегетативная форма малярийного плазмодия. Малярийный плазмодий вызывает тяжелое заболевание- малярию Малярия характеризуется повышением температуры, поражением печени, селезенки, головного мозга. Как массовое заболевание малярия регистрируется в странах Африки, Латинской Америки, Южной Азии. Мероприятия по профилактике малярии включают осушение болот (места размножения малярийного комара), химические и биологические методы борьбы с малярийным комаром, прививки.

Фитофтора- это грибовидная гетеротрофная протиста, имеет несептированный мицелий, целлюлозные клеточные стенки. Поражает растения семейства Пасленовые. Споры проникают в ткани растения из зараженной почвы, прорастают в гифы и ветвятся внутри листьев. На нижней стороне листа образуются спорангиеносцы со спорами. Во влажную погоду споры легко распространяются и заражают другие растения.

Грибы.

Грибы —организмы , сочетающие в себе признаки и рас­тений, и животных.

Царство насчитывает около 100 тыс. видов.

Они растут на богатой органиче­скими веществами почве, в сырых затененных ме­стах, на растительных остатках, на пищевых про­дуктах, на живых тканях растений и животных.

Грибы, как и растения, растут в течение всей жизни, неподвижны, размножаются спорами, имеют клеточную стенку, поглощают вещества всем телом.

Как животные, грибы лишены пластид и фотопигментов, по типу питания явля­ются гетеротрофами (сапрофиты или паразиты), в состав клеточной стенки вхо­дит хитин, за­пасным питательным веществом является гликоген, в продуктах обмена ве­ществ присутствует мочевина.

По строению вегетативного тела царство Грибы делятся на подцарства Миксобионта (отдел Миксомицеты)и Микобионта (отдел Микота или Настоящие грибы).

Общая характеристика грибов.

1. Тело гриба представлено мицелием, или грибни­цей, и состоит из тонких ветвящихся нитей- гиф. У низших грибов мицелий представлен одной гигантской многоядерной клеткой (мукор), у высших грибов мицелий многоклеточный. Видоизменения мицелия:

   • Плектенхима- ложная ткань, образованная в результате срастания гиф; образует плодовые тела.

   • Ризоморфы- пучки гиф; на наружной поверхности выполняют защитную функцию, окрашены в темный цвет; внутри выполняют проводящую функцию.

   • Склероции- плотные переплетения гиф, служащие для перенесения неблагоприятных условий, имеют различную форму и содержат запас питательных веществ.

Функционально мицелий делится на субстратный и воздушный. Субстратный мицелий служит для прикрепления к субстрату и всасыванию органических веществ. Воздушный мицелий образует органы размножения.

2. Клетки грибов покрыты клеточной стенкой, состоящей из хитина и целлюлозы. Ядер может быть одно или несколько. В клетках имеются органоиды общего назначения- митохондрии, ЭР, вакуоли, рибосомы, лизосомы; а также специального назначения- ломосомы (пузырьки между клеточной стенкой и плазмалеммой). У некоторых грибов имеются центриоли и комплекс Гольджи.

3. Роль запасного питательного вещества играет гликоген. Пищеварение наружное- грибы выделяют гидролитические ферменты, расщепляющие органические вещества и всасывают продукты всей поверхностью тела диффузионно.

4. По типу питания грибы делят на сапрофиты, паразиты и симбионты. Сапрофиты- содержат различные ферментные системы для расщепления различных субстратов: почвы, кожи, хлеба, продуктов. Паразиты делятся на облигатных и факультативных. Облигатные паразиты паразитируют на живой клетке, не вызывая ее гибели (спорынья, головня, мучнисторосяные грибы). Факультативные паразиты вызывают гибель организма и затем паразитируют на его остатках (фитофтора). Симбионты- грибы, сосушествующие с другими организмами (микориза, лишайники).

5. Грибы дышат кислородом, лишь дрожжи усваивают органические вещества путем гликолиза.

6. Для грибов характерно бесполое размножение спорами, частями грибницы или поч­кованием. Споры могут образовываться в спорангиях (эндопоры) или отшнуровываться от концов гиф- конидиеносцев (конидиоспоры или экзоспоры).

7. У некоторых видов возможен половой процесс. Половое размножение происходит с образо­ванием гамет. У грибов встречаются все формы гаметогенеза: изогамия, гетерогамия, оогамия.

8. Для жизненного цикла характерна смена ядерных фаз. В цикле развития чередуются три фазы: гаплоидная, дикарионная и диплоидная. Гаплоидная фаза обеспечивается спорообразованием. При половом размножении две клетки разных гаплоидных гиф сливаются и образуются дикарионы (содержат два ядра). На дикарионном мицелии образуются плодовые тела, где завершается половой процесс и образуются диплоидные ядра, которые делятся путем мейоза с образованием спор.

К низшим грибам относится 3 класса:

• Хитридиомицеты

• Оомицеты

• Зигомицеты

К высшим грибам:

• Аскомицеты (сумчатые)

• Базидиомицеты

• Дейтеромицеты (несовершенные грибы)

Класс Зигомицеты.

Мукор.

Мукор встречается в виде белого пушка на портящихся овощах, фруктах, яго­дах, хлебе и относится к плесневым грибам – сапрофитам.

Гифы мукора не имеют пере­городок и представляют собой гигантские сильно разветвленные клетки с многочисленными ядрами. Ядра имеют гаплоидный набор хромосом. На грибнице мукора образуются черные округлые головки—спорангии, в которых образуются эндоспоры. Они служат для бесполого размножения. Мукор может также размножаться делением ми­целия на части. При истощении питательной среды мукор размножается половым путем- с помощью слияния гаметангиев и образования зигоспоры. После периода покоя зигоспора прорастает в гифу, на конце которой образуется спорангий.

Класс Оомицеты.

Фитофтора.

Относится к факультативным паразитам, паразитирует на картофеле, вызывая фитофтороз. Фитофтора зимует внутри картофеля, при его посадке прорастает по стеблю в листья. Во влажных условиях на мицелии возникают спорангиеносцы, на которых образуются спорангии, споры переносятся на другие растения и заражают их.

Меры борьбы:

1. уничтожение больных растений

2. обработка растений фунгицидами или бордосской жидкостью

3. севооборот

4. отбор посадочного материала.

Класс Аскомицеты.

В жизненном цикле образуют сумки (аски), в которых развивается 4 или 8 аскоспор. Аски образуются в плодовых телах на гимениальном слое.

К аскомицетам относятся: сморчки, строчки, пеницилл, аспергилл, мучнисторосяные грибы, спорынья, пекарские и винные дрожжи.

Пеницилл

Пеницилл или зеленая плесень часто является причиной порчи различных пищевых продуктов.

Пеницилл является сапрофитом. Он имеет членистый многоклеточный мицелий, от которого отходят конидиеносцы с экзоспорами. Размножается спорами и делением мицелия на части. Значение:

• разлагает органические вещества до минеральных

• является источником пенициллина

• используется в пищевой промышленности для изготовления особого сыра.

Дрожжи. Являются сапрофитами, усваивают органические вещества посредством гликолиза: расщепляют углеводы в отсутствие кислорода на этиловый спирт и углекислый газ. Размножаются почкованием. При истощении питательной среды происходит половой процесс путем слияния 2 гаплоидных клеток с образованием зиготы. Зигота превращается в сумку, в ней путем митоза после периода покоя образуются аскоспоры. Значение:

1. Используют в виноделии, пивоварении, хлебо­печении, для получения технического спирта.

2. Пив­ные дрожжи часто прописывают больным, страдаю­щим гиповитаминозами, поскольку они содержат тиамин, рибофлавин, никотиновую кислоту и другие витамины. Пищевые дрожжи содержат до 55 % бел­ка, который по своему составу близок к белкам мяса.

3. В сельском хозяйстве используют кормовые дрожжи.

Спорынья.

Спорынья паразитирует на злаках. В период созревания ржи на колосьях встречаются склероции, содержащие ядовитые алкалоиды. Весной из склероциев прорастают гифы, в которых образуются сумки с аскоспорами. Во время цветения ржи споры разносятся ветром, попадают на цветки и прорастают в завязь, где образуются новые споры- конидиоспоры. Конидиоспоры, попадая на другие цветки с помощью насекомых образуют грибницу. К осени грибница уплотняется и принимает форму склероциев.

Меры борьбы:

1. обработка посевного материала

2. севооборот.

Класс Базидиомицеты.

Широко распространены в лесах , грибница имеет членистое строение , на ней образуются плодовые тела. Споры развиваются на особом слое- базидии.

К базидиомицетам относятся шляпочные грибы, трутовики, головневые и ржавчинные грибы.

Шляпочные грибы.

Мицелий шляпочных грибов расположен в почве, а на ее поверхности образует крупное плодовое тело, состоящее из ножки и шляпки . Шляпка предназначена для образования спор. Bepxний ее слой — кожица —окрашен. Нижний слой представлен пластинками — пластинчатые грибы (волнушки, сыроежки, грузди) или пронизан трубочками — трубчатые грибы (боровики, подоси­новики, маслята).

Шляпочные грибы --симбион­ты. Рыжики встречаются в сосновых и еловых лесах, белые грибы — вблизи берез, сосен, елей и дубов. Гифы гриба вступают в симбиоз с корнями деревьев (мико­риза). Нити грибницы оплетают корни и проникают внутрь их, заменяя дереву кор­невые волоски. Грибница поглощает из почвы воду, растворы минеральных веществ и проводит их в кор­ни дерева. Взамен она получает органические веще­ства (углеводы), которые образует растение в про­цессе фотосинтеза.

Головневые грибы.

Головня поражает злаки. Споры попадают в семена при обмолоте, высеваются при посеве посадочного материала. Грибница прорастает по стеблю до соцветий и разрушает их. На месте соцветия образуются спорангиеносцы со спорами черного цвета.

Меры борьбы: обработка посевного материала

Трутовики.

Паразитируют на деревьях. Споры трутовиков прорастают через раны на коре деревьев и образуют грибницу. Грибница распространяется по древесине и разрушает ее. Через некоторое время появляются копытообразные плодовые тела со спорами.

Значение грибов.

1.Многие шляпочные грибы (около 200 видов) съе­добны и являются продуктами питания человека. Они содержат много минеральных солей и витами­нов. Белки грибов составляют до 30 % их массы, но усваиваются они в пищеварительном тракте челове­ка лишь на две трети. Наиболее часто в пищу упо­требляют белые грибы, подберезовики, подосинови­ки, грузди, сыроежки, лисички, маслята, опята. Из шляпочных грибов искусственно разводят шампинь­оны и вешенки.

2. Ядовитые грибы (их известно около 25 видов) могут привести к отравлению и в тяжелых случаях к смерти. Наиболее ядовиты бледная поганка, му­хомор, желчный гриб, ложные лисички и ложные опята.

3.Грибы-паразиты поселяются на всех частях рас­тения. Поражая культурные растения, они значи­тельно снижают их урожайность. На злаковых куль­турах наиболее часто встречаются спорынья и го­ловня. Фитофтора поражает картофель. На клубнях картофеля грибы-паразиты вызывают появление «черной гнили», на плодах яблони и груши — «пло­довой гнили», на ягодах крыжовника и смороди­ны — «мучнистой росы». Все грибковые заболева­ния растений распространяются очень быстро, так как мелкие споры грибов переносятся с больных растений на здоровые ветром, осадками, червями, слизнями, насекомыми.

Домовый гриб и трутовик разрушают древесину. Споры трутовика поражают дерево через различные повреждения ствола или ветвей и прорастают. Образующаяся грибница разрушает древесину, делает ее трухлявой. Пораженное дерево обычно погибает. Плодовое тело трутовика многолетнее, по форме на­поминает копыто. Споры образуются на нижней его

поверхности.

4.Определенные виды грибов являются возбудите­лями заболеваний человека. Чаще это кожные забо­левания—стригущий лишай, парша, актиномикозы. У животных и птиц грибы поражают внутренние органы.

5.Грибы вызывают также коррозию металлов, по­вреждают лакокрасочные покрытия, книги и ткани.

6.Из культур некоторых грибов в промышленных условиях получают антибиотики (пенициллин, стрептомицин и др.) и ли­монную кислоту. Сырьем для получения лекарств является и спорынья, содержащая большое количе­ство алкалоидов.