Деление прокариотических клеток

Прокариоти́ческие клетки делятся надвое. Сначала клетка удлиняется, в ней образуется попе­речная перегородка. На завершающем этапе дочерние клетки расходятся. Отличительной чертой деления прокариотических клеток является непосредственное участие реплицированной ДНК в процессе деления^[14]. Обычно прокариотические клетки делятся с образованием двух одинаковых по размеру дочерних клеток, поэтому этот процесс ещё иногда называют бинарным делением. В связи с тем, что в подавляющем большинстве случаев прокариотические клетки имеют клеточную стенку, бинарное деление сопровождается образованием септы — перегородки между дочерними клетками, которая затем расслаивается посередине. Процесс деления прокариотической клетки подробно изучен на примере Escherichia coli^[15].

А5.

Разнообразие организмов: одноклеточные и многоклеточные; автотрофы, гетеротрофы. Вирусы — неклеточные формы жизни

По оценкам ученых на Земле к настоящему моменту описано около 10 млн. видов живых организмов, поражающих разнообразием, но все же обладающих общими чертами. В соответствии с клеточной теорией элементарной единицей живого является клетка. Первыми в процессе эволюции образовались организмы, состоящие из одной клетки, которые и были названы одноклеточными. Дальнейшее развитие шло по пути усложнения и формирования живых организмов состоящих из множества клеток, т.е. многоклеточных. Это деление нельзя назвать систематической категорией, поскольку единственное различие этих организмов заключается в количестве клеток, из которых они состоят.

Более века назад некоторые ученые (Э.Геккель) предлагали выделить одноклеточные организмы в отдельное царство, но всеобщего признания эта идея не получила, ведь многие занимают промежуточное положение. Одни одноклеточные имеют явное сходство с растениями, другие - с животными, третьи несут признаки обоих царств, четвертые не похожи ни на кого.

Многоклеточные организмы по сложности организации, безусловно, превосходят одноклеточные. Их клетки постепенно приобретают специализацию, но все они составляют единое целое. Следует упомянуть также о своеобразной переходной форме, которую представляют собой колонии одноклеточных организмов.

Чтобы систематизировать знания, сохранить информацию о многообразии живых организмов их принято объединять в систематические группы (классифицировать), руководствуясь общими признаками.

На первый взгляд все организмы в той или иной степени отличаются друг от друга, ведь в процессе эволюции каждый вид шел своим путем, приспосабливаясь к условиям окружающей среды. Но все организмы имели и имеют сходные потребности. Абсолютно все испытывают потребность в пище, которая необходима для выработки энергии, нуждаются в определенном жизненном пространстве, стремятся выжить и оставить потомство, но именно пища всегда была основной проблемой. К решению этой задачи все организмы подходили по разному, поэтому по способу питания принято выделять автотрофы и гетеротрофы. 

Автотрофными («самопитающимися») считают организмы, которые могут самостоятельно синтезировать питательные вещества. Для этого им необходима вода, неорганические соли, углекислый газ и источник энергии. Среди автотрофов существуют организмы получающие энергию за счет солнечного света (фототрофы) и за счет окисления неорганических соединений (хемотрофы). К автотрофам относятся: зеленые растения и ряд бактерий.

Гетеротрофы, в отличие от автотрофов, не в состоянии самостоятельно синтезировать необходимые вещества. Чтобы строить собственные биополимеры они нуждаются в притоке мономеров извне, т.е. поглощают вещества, которые синтезировали автотрофы. К гетеротрофам относятся: животные, грибы, паразитические растения и большинство бактерий.

Следует учитывать, что граница между гетеротрофами и автотрофами не четкая, поскольку существуют организмы с переходной формой питания (миксотрофы), которые могут использовать различные источники энергии. Существуют также простейшие животные (эвглена зеленая), которые способны синтезировать питательные вещества в процессе фотосинтеза.

Вирусы - неклеточные формы жизни. Они являются автономными генетическими системами, которые, по сути, представляют собой облигатных паразитов, т.е. не способны существовать самостоятельно вне клетки или организма хозяина. Вирусы занимают промежуточное положение между неживой и живой природой. От живых организмов они отличаются:

• отсутствием собственной системы синтеза белка;

• отсутствие клеточного строения;

• геном может быть представлен как молекулой ДНК, так и молекулой РНК

• некоторые вирусы способны формировать внутри клеток кристаллы.

В то же время вирусы подобно живым организмам способны размножаться, наследовать признаки, адаптироваться к условиям окружающей среды. Им присущагенотипная и фенотипная изменчивость.

Первооткрывателем вирусов считают Д.И. Ивановского, который обнаружил вирус табачной мозаики. Ученый установил, что в отличие от бактерий, вирусы способны проходить через бактериальные фильтры, но их невозможно выращивать на искусственных питательных средах. Увидеть вирусные частицы и оценить многообразие форм удалось только после изобретения электронного микроскопа. 

К самостоятельному существованию не способен ни один из известных вирусов. Только попав в клетку хозяина, генетический материал вируса переключает работу клетки на синтез собственных белков. По сути, вирусные частицы (вирионы) это лишь генетический элемент заключенные в защитную белковую (или липопротеиновую) оболочку, который способен переходить из клетки в клетку. 

Белковая оболочка вируса (капсид) защищает РНК или ДНК от действия ультрафиолетового излучения, а также ферментов-нуклеаз, разрушающих нуклеиновые кислоты. Каждый вирус приспособился в процессе эволюции распознавать белки, расположенные на клетке-мишени и прикрепляться к ним, чтобы проникнуть в клетку. После того как вирус проник в клетку, начинается репликации ДНК (или РНК), синтез белков капсида и сборка вирионов. 

Вирусы по-разному могут вести себя в организме хозяина. Поэтому, по характеру и времени течения заболевания принято выделать: острые, латентные, хронические и медленные вирусные инфекции.

А6.