Тема 2: Одноклеточные организмы. Прокариоты. Эукариоты.

Существуют организмы, в которых все функции живого выполняет одна клетка. Клетка одноклеточных организмов – это целостный организм, которому присущи все проявления жизни: обмен веществ, раздражительность, рост, размножение и другие свойства. Прокариоты – это простые по строению одноклеточные организмы, в клетках которых нет оформленного ядра. К ним относятся бактерии и цианобактерии (уникальный представитель прокариот – архебактерия, единственный житель Мертвого моря, может существовать в горячих источниках при t^o +100^оС, в океанских глубинах с давлением 260 атм., в насыщенных 30% солевых растворах NaCl).

По типу питания бактерии делятся на автотрофы (фотосинтетики и хемосинтетики) и гетеротрофы.

Бактерии автотрофы синтезируют вещества для жизнедеятельности из неорганических веществ.

Хемосинтетики – синтезируют органические вещества из минеральных соединений при помощи хим. реакций (почвенные бактерии окисляют аммиак до солей нитритной и нитратной кислот и используют высвобождаемую энергию. Хемосинтез – окисление бактериями неорганических веществ (серы, нитратов, соединений железа, водорода), в процессе которого происходит синтез органических веществ из углекислоты. Фотосинтетики - способны к фотосинтезу, при котором источником гидрогена для обновления СО₂ есть не вода, а гидроген сульфид.

Известны бактерии, которые используют готовые органические вещества – аминокислоты, углеводы, витамины, поскольку сами не могут их синтезировать. Это гетеротрофы (сапрофиты, паразиты и симбионты). Последние живут в кишечнике человека, на коже, слизистых оболочках, обеспечивая защиту, принимая участие в переваривании еды и синтезе некоторых необходимых человеку витаминов (пример – кишечная палочка представитель нормальной микрофлоры кишечника млекопитающих). Аэробные и анаэробные бактерии.

Анаэробные – для биосинтеза клеток не требуют кислорода из воздуха, используют кислород, полученный в результате биологического расщепления воды или солей неорганических соединений (бактерии гниения).

Аэробные – могут жить только в среде, которая имеет свободный молекулярный кислород. Бактерии могут осуществлять спиртовое брожение (процесс окисления углеводов, в результате которого образуется этанол, углекислый газ и выделяется энергия), молочнокислое брожение (конечный продукт – молочная кислота). Процессы дыхания и брожения – основной источник энергии, необходимой бактериям для нормальной жизнедеятельности. Азотфиксирующие бактерии (клубеньковые), живущие на корнях бобовых растений. Это пример симбиоза бактерий и растений. В процессе жизнедеятельности бактерии могут обмениваться наследственной информацией.

Роль бактерий в природе и жизни человека.

Польза:

- обеспечение постоянства газового состава атмосферы; - образование необходимых для растений питательных веществ; - расщепление белка; - влияние на рост и развитие растений; - обеспечение переваривания клетчатки; - участие в образовании торфа, угля, нефти, горючего газа; - обеспечение плодовитости почв; - участие в круговороте веществ.

Роль бактерий в жизни человека:

*В пищевой промышленности (молочнокислые бактерии); *В фармацевтической промышленности (для получения лекарств, антибиотиков, витаминов, ферментов, аминокислот; *В промышленности для получения разных органических веществ (спиртов, кетонов), источник пищевого и кормового белка, энергетических продуктов – метана и водорода; *В животноводстве (для силосования кормов), очищения сточных вод и борьбы с сельскохозяйственными вредителями; *В текстильной и кожной отраслях (вымачивание льна, обработка кожи).

Вред: способствуют порче пищевых продуктов; вызывают тяжелые заболевания человека (туберкулез. сибирская язва, ангина, чума, холера, дифтерия, ботулизм, пищевые отравления).

Профилактика бактериальных заболеваний человека.

- Создание искусственного иммунитета путем вакцинации (против дифтерии, столбняка, туберкулеза); - Дезинфекция в центре инфекционного заболевания с целью уничтожения бактерий, а также переносчиков возбудителей инфекционных заболеваний и дератизация – для уничтожения грызунов, переносчиков возбудителей инфекционных заболеваний; - Соблюдение правил личной гигиены. Лечение заболеваний, вызванных бактериями - использование антибиотиков:

Правило использования антибиотиков: Антибиотики назначает только врач.

Одноклеточные эукариоты. Растения, животные, грибы. Очень простое строение клетки (животные - амеба, водоросли –хламидомонада, хлорелла, грибы - дрожжевые), более сложное (инфузория-туфелька, ацетабулярия).

Строение клетки:

- двуслойная цитоплазма,

- оболочка,

- органеллы (реснички, жгутики, пищеварительные вакуоли, сократительные вакуоли, светочувствительный глазок). Гетеротрофы, которым характерна раздражительность, проявляющаяся в различных движениях – таксисах (положительных – к раздражителю, отрицательных – от раздражителя). В неблагоприятных условиях образуют цисту. Морские одноклеточные (фораминиферы и радиолярии имеют внешний скелет в виде известковых ракушек). Одноклеточные растения и животные имеют типичные эукариотические клетки. Отличия: для растений характерно наличие: пластид, вакуолей, клеточных стенок, других особенностей, связанных с фотосинтезом, а для животных: гликокаликса, пищеварительных вакуолей, других особенностей, связанных с гетеротрофным питанием. Грибы – гетеротрофы, как и животные, но их клетки имеют клеточную стенку, как растения и бактерии.

Размножение в основном не половым путем, но в инфузории – туфельки наблюдается половой путь размножения – обмен генетической информацией, у хламидомонады – половое размножение (образование гамет, которые потом сливаются с образованием зиготы). Роль одноклеточных в природе и жизни человека. Участники цепей питания, роль в почвообразовательных процессах, образовании известковых и кремниевых пород, входящих в состав земной коры, паразиты растений, животных и человека (малярийный плазмодий, дизентерийная амеба, тропические виды жгутиковых трипаносом и лейшманий), обеспечивают природное очищение водоемов (одноклеточные водоросли), хозяйственную деятельность человека (дрожжевые грибы).

Организация колоний одноклеточными эукариотами.

Клетки одноклеточных организмов могут объединяться в колонии для совместного выполнения жизненных функций. Но при этом каждая клетка колонии может самостоятельно выполнять все функции живого и быть отдельным самостоятельным организмом. Представители таких организмов: колониальные зеленые водоросли (вольвокс), диатомовые, золотистые; колониальные радиолярии.

Древние колониальные формы, образованные одноклеточными эукариотами – промежуточное звено между одноклеточными и многоклеточными организмами.