Надцарство доядерные, или прокариот
У прокариот клетки имеют наиболее простой тип строения:
Нет ограниченного мембранами ядра;
Единственная молекула ДНК, замкнутая в кольцо, находится в области цитоплазмы, называемой нуклеоидом;
Слабо развита система внутриклеточных мембран (нет хлоропластов, митохондрий, эндоплазматической сети, комплекса Гольджи, функции которых выполняют выпячивания цитоплазматической мембраны — мезосомы);
Центриоли и митотическое веретено отсутствуют, деление клеток (митоза и мейоза нет) осуществляется путем перетяжки (этому предшествует репликация ДНК, затем две копии расходятся, увлекаемые растущей клеточной мембраной);
Обычно снаружи формируется клеточная стенка, состоящая из особого гликопептида — муреина.
Тем не менее клетки прокариот и эукариот имеют много общего, что позволяет их отнести к единой клеточной системе организации живого.
Все прокариоты принадлежат к одному царству Дробянки, представленному бактериями и синезелеными водорослями.
Бактерии.
Выделяют две группы бактерий:
архебактерии (от греч. архайос — древнейший);
эубактерии.
Архебактерии (метанообразующие и др., всего известно около 40 видов), сохраняя общие черты строения прокариот, значительно отличаются по ряду физиологических и биохимических свойств от эубактерий (истинных бактерий).
Эубактерии — это микроскопические организмы, характеризующиеся примитивным строением. Размеры клеток колеблются от 0,2 до 10 мкм. Типичное ядро отсутствует; нуклеоид большинства бактерий содержит одну замкнутую в кольцо двухцепочечную молекулу ДНК, которая является носителем наследственные свойств клетки. В цитоплазме находятся рибосомы и включения (крахмал, гликоген, жиры), а у автотрофных фотосинтетиков еще и мембранные структуры, содержащие пигменты. Цитоплазматическая мембрана формирует мезосомы. Бактериальные клетки окружены плотной клеточной стенкой, благодаря которой они сохраняют постоянную форму. Многие виды бактерий образуют слизистую капсулу.
В зависимости от формы клетки различают следующие группы:
Шаровидные — кокки,
Палочковидные — бациллы,
Дугообразно изогнутые — вибрионы,
Бактерии вытянутой штопорообразной формы — спириллы.
Многие бактерии способны к самостоятельному движению за счет жгутиков или благодаря сокращению клеток.
Размножение бактерий происходит очень быстро, каждые 20 — 30 мин. Обычно это деление клетки надвое, которое наступает после удвоения бактериальной хромосомы — кольцевидной молекулы ДНК; некоторые бактерии размножаются почкованием. Половой процесс (например, у кишечной палочки) осуществляется в форме обмена генетическим материалом между особями. В неблагоприятных условиях бактерии способны образовывать споры за счет формирования плотной оболочки вокруг молекулы ДНК с участком цитоплазмы. Споры отличаются исключительной устойчивостью к различным неблагоприятным воздействиям. В подходящих условиях споры на бухают, оболочки разрываются и клетки переходят к активному функционированию.
Бактерии делятся на анаэробов, живущих в бескислородной среде, и аэробов, живущих в среде с присутствием кислорода; факультативные анаэробы способны жить в кислородной и бескислородной среде.
Большинство бактерий питаются гетеротрофно, используя готовые органические вещества мертвой биомассы (сапрофиты) или живых организмов (паразиты). Многие гетеротрофные бактерии выделяют ферменты, вызывающие брожение: молочно-кислое, масляно-кислое, уксусно-кислое. Бактерии осуществляют минерализацию — гниение остатков растений и, трупов животных, превращая сложные органические соединения в неорганические. Конечными продук-
тами этих процессов являются СО2, H2O, H2S, NHз и другие вещества.
Паразитизм у бактерий широко распространен. Многие бактерии являются возбудителями болезней, разрушая клетки хозяина, другие вызывают заболевания, выделяя токсические вещества. К числу паразитических бактерий, вызывающих заболевания человека, относят холерный вибрион, дифтерийную палочку, дизентерийную палочку и др. Для уничтожения и ослабления жизнедеятельности бактерий проводят дезинфекции (например, раствором карболовой кислоты, формалина, спирта и др.) или стерилизации высокой температурой (до 120 °С), а также пастеризацию, когда пищевые продукты несколько раз нагревают до 60 — 70 °C. В медицине применяют различные препараты (антибиотики и др.), в присутствии которых бактерии погибают или значительно снижают жизнедеятельность.
Автотрофные бактерии синтезируют органические вещества путем усвоения СО2; источником энергии для этого может служить окисление минеральных соединений — хемосинтез — или свет — фотосинтез. K хемотрофам относят нитрифицирующие, азотфиксирующие, серобактерии, железобактерии и некоторые другие. Нитрифицирующие и азотфиксирующие бактерии задерживают в почве азот аммиака, что приводит к обогащению плодородного слоя почвы. Клубеньковые бактерии вступают в симбиоз с корнями бобовых растений. Фототрофным бактериям свойствен аэробный тип фотосинтеза (не выделяют кислорода). Этим они значительно отличаются от синезеленых водорослей.