1Особенности строения эукариотной клетки. Строение и функции цитоплазматической мембраны:

Основные признаки, отличающие прокариотную клетку от эукариотной:

По сравнению со строение клеток эукариот, прокариотические клетки имеют более примитивную организацию (бактерии и цианобактерии). Строение их клеток имеет ряд серьезных отличий от клеток эукариот:

1. Клетки прокариот очень малы. Подавляющее большинство бактерий имеет форму палочек толщиной не более 1 мкм и длиной не более 5 мкм. Диаметр микрококков составляет не более 0,5 мкм. (Для сравнения: размер одноклеточного эукариотного организма (например дрожжей) составляет 6-10 мкм, а некоторых диатомовых водорослей до 100 мкм.).

2. ДНК не окружена ядерной мембраной. Генетический аппарат клетки представлен хромосомой, состоящей из двухспиральной молекулы ДНК, замкнутую в кольцо и погруженную в цитоплазму.

3. Мембранные органеллы типа митохондрий и хлоропластов (а также комплекс Гольджи) отсутствуют.

4. Процессы дыхания и фотосинтеза осуществляются на плазматической мембране. В эукариотных клетках за эти функции ответственны мембраны митохондрий и хлоропластов.

5. Рибосомы прокариот меньше, чем цитоплазматические рибосомы эукариот (70S).

6. Клетки почти всех прокариот (за исключением микоплазм) имеют клеточную стенку, не встречающуюся у эукариот.

7. Бактерии как правило размножаются путем деления надвое и являются гаплоидными организмами.

Мезосомы

По структуре и функциям ЦПМ бактерий не отличается от мембран эукариотных клеток.

У прокариот, ЦПМ образует впячивания, получившие название мезосом. Они могут быть пластинчатыми, иметь форму пузырьков или трубочек.

Функции

1. Мезосомы увеличивают рабочую поверхность мембраны, на которой происходит синтез биополимеров, АТФ, фотосинтез и пр. (поскольку специальных мембранных органелл для этого в бактериальной клетке нет). Мезосомы – «примитивные органеллы».

2. Мезосомы могут играть роль в репликации ДНК и расхождении хромосомы.

2Типы антагонистических взаимоотношений между организмами: конкуренция, паразитизм, хищничество:

Конкуренция возникает при взаимодействии популяций со сходным экологическим спектром, при наличии общих доступных ресурсов. Существует множество типов конкуренции. Прямая (интерференционная) конкуренция возникает при непосредственном контакте конкурирующих организмов. Косвенная (эксплуатационная) конкуренция возникает в результате уменьшении объема доступного ресурса. В сообществах конкурентные отношения существуют одновременно между несколькими видами. Тогда возникает диффузная конкуренция, то есть, конкуренция, обусловленная влиянием на популяцию всех видов, входящих в состав сообщества.В лабораторных условиях (в смешанных популяциях разных видов инфузорий–туфелек) был доказан принцип конкурентного исключения (правило Гаузе, или закон Гаузе): два вида не могут занимать одну экологическую нишу – в результате конкуренции в данной нише сохраняется только один, наиболее конкурентоспособный вид.

Популяции менее конкурентоспособных видов «уходят» от конкуренции, формируя новые системы связей с окружающей их средой, новые экологические ниши. Таким образом, конкуренция способствует формированию новых экологических связей, образованию новых экологических ниш и, в конечном итоге, повышает уровень биологического разнообразия в сообществах. Рост численности конкурирующих популяций описывается системой уравнений Лотки–Вольтерра. Решение этой системы уравнений позволяет найти численности обеих популяций, при которых они могут существовать длительное время.

Паразитизм – это форма взаимоотношений, при которой организм–паразит использует хозяина и как местообитание, и как источник пищи. При истинном паразитизме метаболические системы паразита и хозяина неразрывно связаны.

Различают следующие виды паразитизма:

а) экзопаразитизм и эндопаразитизм – в первом случае паразит находится на поверхности тела хозяина, во втором случае – внутри тела хозяина;

б) облигатный и факультативный – в первом случае паразит не может существовать без хозяина, во втором случае – способен и к самостоятельному существованию (например, используя трупы хозяев или отходы их жизнедеятельности);

в) временный и стационарный – в первом случае паразит нападает на хозяина только для питания, во втором случае – проводит на хозяине большую часть жизни.

При паразитизме во многих случаях наблюдается смена хозяев. Разным стадиям жизненного цикла паразитов часто соответствуют разные (обычно строго определенные) хозяева.

Численность популяций при взаимодействиях «паразит–хозяин» также регулируется системой обратных связей. Но в отличие от хищников паразиты любого типа оказывают меньшее влияние на численность эксплуатируемой популяции, но зато сами паразиты вследствие специализации гораздо сильнее зависят от эксплуатируемой популяции, чем хищник от жертвы. Поэтому амплитуда колебаний численности паразита более тесно связана с амплитудой колебаний численности хозяина, но фазовый сдвиг значительно меньше, чем в системе «хищник–жертва».

Подобные взаимодействия наблюдаются и при бэтсовской мимикрии. Бэтсовская мимикрия заключается в том, что незащищенный вид–имитатор подражает внешнему виду защищенного вида–модели (пример: внешнее сходство незащищенных бабочек–стеклянниц и жалящих ос). Тогда можно считать, что незащищенный вид–имитатор «эксплуатирует» предостерегающую окраску защищенного вида–модели, то есть ведет себя подобно информационному паразиту. В этом случае численность вида–имитатора должна быть значительно ниже численности вида–модели.

Хищничество

Это форма взаимоотношений, при которой организм одного вида использует представителей другого вида в качестве источника пищи однократно (убивая их).

Каннибализм – частный случай хищничества – умерщвление и поедание себе подобных (встречается у крыс, бурых медведей, человека).

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 9

Особенности строения эукариотной клетки. Цитоплазма, цитоплазматическая мембрана, ядро – строение и функции.

Типы симбиотических взаимоотношений между организмами: протокооперация, мутуализм, комменсализм.