Почему бактерий относят к доядерным организмам и на какие группы их можно поделить

Все живущие на нашей планете организмы разделяют по своей природе на два типа: клеточные и те, которые не имеют клетки. К доклеточным организмам относятся фаги и вирусы, которых многие ученые выделяют в отдельное царство. Бактерии относятся к организмам, имеющим клеточное строение, но у которых нет четко выраженного ядра, поэтому их относят к прокариотам.

прокариоты

Отличия в строении прокариотической клетки и клеток эукариотов

Наукой доказано, что именно прокариотам мы обязаны зарождением жизни на Земле. Чтобы понять, почему бактерии относят к прокариотам, необходимо иметь общие представления о строении клетки бактерий и более высокоразвитых живых организмов, таких как растения и животные.

В клетках прокариотов, к которым относятся бактерии и сине-зеленые водоросли, нет четко оформленного ядра, а вся генетическая информация находится в спиралевидной нити, замкнутой в кольцо.

Эукариоты имеют истинное ядро, в котором и хранится вся наследственная информация. Ядро у животных и растений отделено от цитоплазмы мембраной, состоящей из двух слоев, поэтому их относят к ядерным организмам. Геном клеток эукариотов (ядерных) состоит из конкретного набора хромосом, которые связаны с белками-гистонами.

Если рассматривать природу клетки бактерий и растений, то для клеток растений характерно наличие пластид и центральной вакуоли, а запасом питательных веществ является крахмал. Клеточная стенка у растений состоит из целлюлозы.

Сходство клеток эукариот и прокариот

Клетки животных не имеют центральной вакуоли и пластид. Запас питательных веществ составляет гликоген. Клеточная стенка животных и грибов состоит из хитина. Прокариотам, так же как и эукариотам, свойственен набор рибосом, но у бактерий они гораздо мельче.

Цитоплазма клетки эукариотов состоит из отсеков, разделенных между собой оболочками, состоящими из липидов. В каждом таком отделении протекают свои химические процессы, чего не наблюдается у прокариотов. То, что бактерии относят к доядерным организмам, говорит о том, что процессы эволюции происходили от простого организма к более сложному.

Природа строения клетки микробов позволяет им быстро приспосабливаться к различным условиям, видоизменяться и жить в таких условиях, где для других организмов жизнь невозможна.

Группы доядерных одноклеточных микроорганизмов

Бактерии-фототрофы

К фототрофным микроорганизмам относятся те, для которых источником питания является свет. Все они имеют пигмент, с помощью которого и поглощается солнечная энергия. Бактерии, окрашенные в сине-зеленые цвета, содержат хлорофиллы, а имеющие оранжево-красные цвета содержат каротиноиды.

Их рост и развитие зависят от наличия солнечного света. Большинство фототрофных бактерий являются жителями соленых и пресных водоемов, чаще всего они находятся там, где есть сероводород. В почве их количество незначительно, но в затопленных местах они начинают интенсивно развиваться.

бактерии пурпурные

Серные бактерии пурпурного цвета получают энергию из сероводорода. Бактерии-фототрофы, живущие в почве, способны связывать молекулярный азот, водород и органические вещества, являющиеся для них источником энергии.

Бактерии-хемоавтотрофы

К хемоавтотрофам относятся те микроорганизмы, которые в качестве источника энергии применяют такие неорганические вещества, как соединения серы, аммиак, железо, нитриты и другие элементы. В таких соединениях источником углерода для них есть углекислый газ, который они получают в результате окислительных процессов.

Хемоавтотрофы есть только среди бактерий, их количество в сравнении с остальными группами невелико, несмотря на это, они имеют большое значение в деятельности человека. Так, способность железобактерий в результате окислительных процессов создавать железную руду дала возможность человеку получать железо и другие сплавы.

Бактерии, окисляющие железо

Железобактерии в реке

Многие из тех микроорганизмов, которые относятся к хемоавтотрофам, применяются при выщелачивании рудников. Через слой раздробленной породы пропускают воду вместе с бактериями и после отбирают полученные сульфаты металлов.

Бактерии-органотрофы

По источнику получения энергии различают гетеротрофы (которым по своей природе необходимы питательные вещества, вырабатываемые другими организмами) и автотрофы (самостоятельно перерабатывающие неорганические вещества в органические). К гетеротрофам относятся все животные, человек и некоторые растения.

К органотрофам относят микроорганизмы, источником энергии для которых являются органические вещества. Именно они являются источником таких процессов, как гниение и брожение. Они относятся к замыкающей составляющей жизни всех живых организмов на планете и имеют неоценимое значение в утилизации органики. Эта группа бактерий не только преобразовывает всю отмершую органику, а и поставляет растениям нужные им питательные вещества, которые получаются в результате переработки.

Группу микробов, которые относятся к органотрофам, человечество применяет в пищевой промышленности для сбраживания. Некоторые из этой группы относятся к облигатным, кислород для них губителен, некоторые к факультативным, легко переходят от дыхания без доступа кислорода к кислородному.

Так, молочнокислые микроорганизмы получают необходимую энергию, преобразуя углеводы в молочную кислоту. Такая реакция происходит и в организме человека при выполнении физических нагрузок, когда кровь не может в полном объеме поставлять в мышцы необходимый кислород.

молочнокислые бактерии

В зависимости от того, к какой группе относятся бактерии, они способны в результате процессов брожения выделять другие кислоты, например, муравьиную, уксусную, пропионовую, янтарную.

Часть органотрофов живет в симбиозе с другими живыми организмами. Так, в желудках жвачных животных существует множество бактерий, помогающих им переваривать пищу. Не является исключением и человек. На нашей коже и в кишечнике живет множество бактерий, помогающих нам. Так, если убрать органотрофов, обитающих на нашей коже, для которых наш пот является пищей, то на их место придут различные грибки, которые вызывают различные кожные заболевания.

Бактерии-паразиты

Существует большая группа микробов, которые относятся к паразитам, то есть тем, которые живут за счет своего хозяина, причиняя ему при этом вред. Представителей этой группы относят к анаэробам: факультативным либо облигатным.

Многие из паразитов являются болезнетворными и становятся источниками инфекционных заболеваний, таких как холера, тиф, ангина, чума, дизентерия и многие другие.

Бактериальная ангина или тонзиллитМногие из них не могут попасть в организм хозяина через здоровую поверхность и поэтому ищут повреждения и ранки. Зачастую распространению паразитов способствуют различные переносчики, такие как блохи, крысы, клещи.

Природа паразитов такова, что большинство болезнетворных микробов опасны для своего хозяина своими продуктами жизнедеятельности ─ токсинами.

Цианобактерии, или сине-зеленые водоросли

Сине-зеленые водоросли, или цианеи, относятся к отдельной группе. Почему их так называют? Все дело в том, что в их клетках есть особый пигмент синего цвета – фикоцианин, дающий водорослям специфическую сине-зеленую окраску.

Они являются простейшими и древнейшими живыми обитателями нашей планеты и основным источником кислорода. Долгое время их относили к водорослям, но структура клетки, сходная со структурой клеток прокариотов, дала основание относить их к бактериям. Основная масса этих водорослей заселяет пресные водоемы, но часть водорослей распространена в биосфере. Также часть водорослей является составляющей лишайников.

Сине-зеленые водоросли под микроскопом

Основное предназначение сине-зеленых водорослей ─ это фиксация молекулярного азота. Сине-зеленые водоросли обладают способностью осуществлять два вида фотосинтеза.

  1. Первый тип ─ это оксигенный, подразумевающий фиксацию углекислого газа из воды, в результате чего выделяется кислород.
  2. Второй способ носит название аноксигенный. Это процесс фиксации углекислого газа из сероводорода, конечным продуктом которого является сера.

Несмотря на то что бактерии являются простейшими микроорганизмами и не видны в природе, как другие живые организмы, тем не менее они не только имеют огромное значение в природе, но и во многих отраслях жизни человека. Мало того, уже доказано, что без этих простейших организмов жизнь на Земле невозможна.

 

Похожие статьи:
Загрузка...

__________________________

Остались вопросы? Задайте их в комментариях к статье, мы обязательно ответим