Часть I. Живые организмы

Царство Вирусы (внеклеточные формы жизни)

Вирусы - внутриклеточные паразиты, в боль­шинстве случаев вызывающие заболевания человека, животных и микроорганизмов. Вирусы не имеют клеточ­ного строения, они представляют собой переходную форму между неживой и живой природой. Вирусы не имеют собственного обмена веществ.

Вирусы бактерий называют бактериофагами.

Вирусы были открыты в 19 в. Ивановским. Он исследовал вирус табачной мозаики. Вирус поражает клетки листьев табака, в которых местами разрушает хлорофилл, делая участки листьев бесцветными.

Строение вирусов. Вирус — это генетический эле­мент, покрытый защитной белковой оболочкой. От­дельные вирусные частицы (вирионы) представляют собой симметричные тела, состоящие из повторяю­щихся элементов Вирионы могут иметь форму палочек или икосаэдра (правильный много­гранник), реже — иная форма.

В центре вируса находится генетический материал — ДНК (ДНК-содержащие вирусы) или РНК (РНК- содержащие вирусы или ретровирусы). ДНК может быть двухцепочечной или одноцепочечной, кольцевой или линейной; РНК — одно- или двухцепочечной. Генетический материал вируса окружен капсидом — белковой оболочкой, выполняющей защитную функ­цию. Эта оболочка состоит из многократно повто-­ряющихся полипептидных цепочек одного или нескольких белков. Снаружи от белковой оболочки может образовываться еще одна оболочка — внешняя.

Размножение вирусов. Сначала вирус прикрепляется к клетке хозяина, затем его генетический материал проникает внутрь клетки хозяина. Если вирус содержит ДНК, то она встраивается в ДНК клетки хозяина. Далее происходит репликация ДНК, синтез вирусных белков и образование новых вирусных частиц, т. е. клетка хозяина начинает работать на вирус.

Если вирус содержит РНК, то с помощью фермента обратной транскриптазы на РНК синтезируется сначала одна цепь ДНК, а затем и вторая. После этого ДНК ви­руса встраивается в ДНК клетки хозяина.

Вирусы используют клетки хозяина двумя способами:

- после того как ресурсы клетки хозяина выработаны, она погибает, и в окру­жающую среду выходят новые вирионы. Весь цикл может занимать несколько минут;

- выход новых вирионов происходит постепенно, клетка хозяина продолжает жить и даже делиться, производя новые вирусные частицы.

Вирусы вызывают различные заболевания человека: грипп, СПИД, гепатит, полио­миелит, оспу, корь, бешенство (водобоязнь), герпес, геморрагическую лихорадку, многие онкологические (раковые) заболевания.

Прокариоты

Царство Бактерии (Дробянки)

К прокариотам относятся бактерии и сине-зеленые водоросли, которые объединяются в царство Дробянки. У них отсутствует оформленное ядро и мем­бранные органоиды, генетический материал представлен нуклеоидом (молекулой хромосомной ДНК, замкнутой в кольцо) и плазмидами (небольшими внехромосом- ными ДНК). Характерны мелкие рибосомы (70S), расположенные в цитоплазме, и мезосомы (впячивание мембраны внутрь клетки), выполняющие функции мито­хондрий.

Таблица 1. Сравнительная характеристика прокариот и эукариот

Признак	Прокариоты	Эукариоты
Клеточная стенка	У бактерий — из муреина, у сине-зеленых водорослей — из целлюлозы	У животных — нет, у грибов — из хитина, у растений — из целлюлозы
Ядро и генетиче­ский материал	Ядра нет; кольцевая ДНК в цито­плазме, хромосом нет. Гистонов нет	Ядро есть; двуцепочечная ДНК находится в ядре, соединена с белками-гистонами и образует хромосомы
Мембранные орга­ноиды	Нет	Есть
Рибосомы	Мелкие, находятся в цитоплазме, 70S	Крупные, большинство расположено на эндоплазматической сети, 80S
Деление клеток	Деление пополам. (Амитоз) Митоз не харак­терен. Сначала делится нуклеоид, затем – цитоплазма. При благоприятных условиях одно деление происхо­дит каждые 15—20 мин.	Митоз и мейоз
Споры	У спор очень плотная внешняя оболочка, способная переносить различные внешние воздействия и сохранять жизнеспособность в тече­ние десятков и сотен лет. Служит для пережидания неблагоприятных условий	Для размножения и распространения
Диссимиляция	Анаэробная и аэробная	Преобладает аэробная
Фотосинтез	У некоторых бактерий и сине-зеленых водорослей	Только у растений
Хемосинтез	Некоторые бактерии	Не возможен

Формы клеток бактерий:

Одиночные

1. Шаровидные - кокки.

2. Палочковидные - бациллы.

3. Дугообразно изогнутые - вибрионы.

4. Спиралеобразные (в виде вытянутого штопора) – спириллы.

Колониальные

1. Дикокки

2. Тетракокки

3. Стрептококки

4. Стафиллококки

1. 

Таблица 2. Строение бактерий

Структуры бактериальной клетки	Строение и функции
Оболочка	Состоит из двух слоев, некоторые бактерии имеют третий слой: 1 слой - мембрана; 2 слой - клеточная стенка, придает постоянную форму клетке; состоит из углевода -муреина 3 слой - слизистая капсула (свойственна лишь некоторым бактериям), защищает клетку от высыхания
Цитоплазма	Вязкое полужидкое вещество с включениями, рибосомами и генетическим материалом (кольцевая ДНК).
Ядерное вещество	Представлено в виде замкнутой в кольцо молекулы ДНК нуклеоида , является носителем наследственной информации
Рибосомы	Синтезируют белок
Клеточные включения	Крахмал, гликоген, жиры
Жгутик	Вырост оболочки клетки, органоид движения, некоторые бактерии не имеют жгутика