Прокариоты

Термин Prokaryotae (доядерные) объединяет микроорганизмы с примитивной организацией ядерных структур.

Все прокариоты относятся к группе микроскопических организмов, размер их клеток измеряют микронами (микрометрами) (l мкм = 10^-3 мм), а их детали - нанометрами (1 нм = 10^-6 мм). Почти 40% бактерий в почвах имеют размеры, лежащие за пределами способности светооптического микроскопа, они видны только в электронном микроскопе. При таких малых размерах отношение поверхности к объему очень велико, следствием чего является высокая потенциальная интенсивность метаболизма.

В природных экосистемах, в первую очередь в почве, прокариоты, как и грибы, выполняют функции редуцентов: разлагая органические остатки, они возвращают все элементы в круговорот. Прокариоты, обладающие фотосинтетическими пигментами (например, цианобактерии), являются первичными продуцентами в экосистемах. Среди прокариот существуют хищники, образующие из многих клеток ловчие приспособления, в которые попадают бактерии - жертвы, существуют и паразиты, внедряющиеся в клетки других бактерий.

Все прокариоты делят на четыре группы по признаку строения наружных покровов клетки: грамотрицательные (Graci1icutes) эубактерии, грамположительные (Firmicutes) эубактерии, микоплазмы (Mollicutes), лишенные клеточных стенок, и архебактерии, или археи (Archaebacteria). Три первые группы объединяются как эубактерии (Eubacteria), архебактерии представляют собой обособленную группу организмов (Archaebacteria), отличающихся от других строением молекул рибосомальных и транспортных РНК, РНК-полимеразами, липидами, строением клеточной стенки.

Грамотрицательные бактерии имеют клеточные стенки, где помимо основного каркасного слоя из муреина имеется еще наружная мембрана и перекрывающий ее сверху слой белка и/или гликопротеида. Между цитоплазматической мембраной и слоем муреина имеется периплазматическое пространство. Эта группа бактерий наиболее обширна и разнообразна по числу видов и физиологическим функциям. Группа прокариот объединяет фототрофные и хемотрофные бактерии. Среди них есть обычные сапротрофы, копиотрофы, олиготрофы, внутриклеточные паразиты других бактерий, патогенные для человека, животных и растений формы со сложными потребностями в источниках питания. По морфологии это разнообразные бактерии от простых палочковидных псевдомонад до миксобактерий со сложным циклом развития.

Грамположительные бактерии имеют клеточные стенки, состоящие из толстого слоя муреина, который у некоторых бактерий перекрыт снаружи слоем белка. Внешняя мембрана отсутствует. По морфологии и физиологическим функциям эта группа бактерий менее разнообразна. Среди них мало патогенных форм, нет внутриклеточных паразитов, в отличие от грамотрицательных бактерий. Среди них не обнаружено и автотрофных фото или хемосинтетиков.

Микоплазмы - бактерии, не имеющие клеточной стенки, функцию которой выполняет цитоплазматическая мембрана.

Архебактерии объединяют прокариоты с разной структурой наружных покровов, в составе которых отсутствует характерный для истинных бактерий муреин. У одних представителей архебактерий в клеточной стенке есть псевдомуреин, у других клеточная стенка состоит из слоя глобулярных белков, или гликопротеидов.

Разделение бактерий по группам на основании фенотипических признаков (морфологии, физиологии) удобно в практических целях для быстрой идентификации организмов. Организмы объединяются в искусственные группы, или «секции», не имеющие таксономического статуса и часто обозначаемые по наиболее характерному роду или названию.

В схеме филогенетического древа прокариот, построенного на основе сравнения последовательности нуклеотидов в молекуле 16S рРНК, большинство таксонов бактерий входит в группировки цианобактерий, протеобактерий и грамположительных бактерий. Самостоятельное положение занимают ветви спирохет, зеленых фототрофов и цитофаг.