heim · elektrische Sicherheit · Warum werden Bakterien als besonderes Reich der Lebewesen eingestuft? Echte Bakterien. Archaebakterien. Oxyphotobakterien Das Reich der Bakterien umfasst lebende Organismen

Warum werden Bakterien als besonderes Reich der Lebewesen eingestuft? Echte Bakterien. Archaebakterien. Oxyphotobakterien Das Reich der Bakterien umfasst lebende Organismen

Erste Frage Das Reich der Bakterien vereint lebende Organismen mit gemeinsamen Merkmalen: 1 Bestehen aus... (einer oder mehreren) Zellen 2 in der Zelle... (ist vorhanden oder nicht vorhanden) einem klar definierten Zellkern 3 Sehr kleine Organismen, sichtbar. .. (mit bloßem Auge oder nur mit einem Mikroskop) 4 Gefunden... (in allen oder nur einigen) Lebensräumen Zweite Frage Sie sind in der Lage, sowohl in der Gegenwart von Sauerstoff (....Bakterien) als auch in zu leben eine sauerstofffreie Umgebung (.... .Bakterien) Dritte Frage In der Industrie werden Bakterien beispielsweise zur Herstellung fermentierter Milchprodukte verwendet..... . Vierte Frage: Die meisten Bakterien sind Heterotrophe, das heißt, sie dienen der Ernährung... . Unter ihnen gibt es Saprotrophe, die... ; Bakterien siedeln sich in lebenden Organismen an... Fünfte Frage Bakterien vermehren sich durch... . Besonders gefährlich ist die hohe bakterielle Vermehrungsrate beispielsweise bei der Vermehrung pathogener Bakterien... . Sechste Frage Da wir über die Existenz von (unsichtbaren) Bakterien Bescheid wissen, ist es wichtig, die Hygieneregeln einzuhalten: ... . Ich gebe 60 Punkte

Echte Bakterien. Archaebakterien. Oxyphotobakterien

VARIANTE 1

Wählen Sie für jede Aufgabe eine der vier vorgeschlagenen Antworten aus.

A1. Alle Bakterien, die den Planeten Erde bewohnen, sind im Königreich vereint

1) Prokaryoten

3) Pflanzen

4) Tiere

A2. Sie haben keinen formalen Kern

2) Pflanzen

3) Bakterien

4) Tiere

A-Z. Das bakterielle Flagellum ist ein Organell für

1) Bewegung

2) Proteinspeicherung

3) Reproduktion

4) Ungünstige Bedingungen aushalten

A4. Bakteriensporen dienen dazu

1) Stromversorgung

2) Atmen

3) Reproduktion

4) Ungünstige Bedingungen aushalten

A5. Als Organismen werden Organismen bezeichnet, die sich von zubereiteten organischen Stoffen ernähren

2) Autotrophen

3) Anaerobier

4) Heterotrophe

A6. Als Organismen werden Organismen bezeichnet, die bei der Atmung Sauerstoff aufnehmen

1) Aerobier

2) Anaerobier

3) Autotrophen

4) Heterotrophe

A7. Bakterien wandeln die Überreste toter Organismen in anorganische Stoffe um.

1) Zerstörer

2) Symbionten

3) Knoten

4) pathogen

A8*. Die Fütterungsmethode der meisten Cyanobakterien ist

1) Photosynthese

2) Gärung

4) verrotten

A9*. In ihnen leben methanproduzierende Bakterien

1) Sümpfe

2) Salzseen

3) Pflanzenwurzeln

4) Quellwasser

B1.

A. Chemosynthese ist der Prozess der Bildung organischer Substanzen unter Nutzung der Energie anorganischer Verbindungen.

B. Kefir wird mithilfe von Fermentationsbakterien hergestellt.

1) Nur A ist richtig

2) Nur B ist richtig

3) Beide Urteile sind richtig

4) Beide Urteile sind falsch

B2. Wählen Sie drei wahre Aussagen. Die Bakterienzelle enthält

1) Geformter Kern

2) Chloroplasten

3) Zytoplasma

4) Äußere Membran

5) Mitochondrien

6) Flagellum

B3. Stellen Sie eine Entsprechung zwischen dem Ernährungsmerkmal und der ökologischen Bakteriengruppe her.

LEBENSMITTELMERKMALE

A. Sie ernähren sich von den Säften lebender Organismen und richten dadurch Schaden an

B. Sie selbst bilden mithilfe der Energie des Sonnenlichts organische Stoffe

B. Führen Sie die Umwandlung organischer Substanzen toter Körper in anorganische Verbindungen durch

ÖKOLOGISCHE GRUPPE VON BAKTERIEN

1) Zerstörer

3) Autotrophe

IN 1.

Organismen, die selbst organische Stoffe produzieren, gehören zur Gruppe ... (A), und Organismen, die fertige organische Stoffe aufnehmen, sind ... (B). Von diesen werden pflanzliche Organismen, in denen Sonnenlicht die primäre Energiequelle ist, als ... (B) bezeichnet.

Wortschatz: 1. Phototrophe, 2. Autotrophe, 3. Heterotrophe

Antwort: A-2, B-3, C-1

OPTION 2

A1. Die ältesten Bewohner unseres Planeten -

2) Pflanzen

3) Bakterien

4) Tiere

A2. Das Erbmaterial der Zelle wird dabei nicht vom Zytoplasma getrennt

2) Pflanzen

3) Bakterien

4) Tiere

A-Z. Trennt die Bakterienzelle von der Umgebung

1) Zytoplasma

3) Kernmembran

4) äußere Membran

A4. Bakterienzellen vermehren sich

1) Streitigkeiten

2) Flagellen

3) Bereiche des Zytoplasmas

4) Zellteilung

A5. Als Organismen werden Organismen bezeichnet, die in der Lage sind, aus anorganischen Verbindungen organische Stoffe zu synthetisieren

2) Anaerobier

3) Autotrophe

4) Heterotrophe

A6. Als Organismen werden Organismen bezeichnet, die in einer sauerstofffreien Umgebung existieren

2) Anaerobier

3) Autotrophen

4) Heterotrophe

A7. Als Bakterien werden Bakterien bezeichnet, die zum gegenseitigen Nutzen mit anderen Organismen interagieren

1) Zerstörer

2) Symbionten

3) pathogen

A8*. Die für beide Seiten vorteilhafte Beziehung zwischen Cyanobakterien und Pilzen wird genannt

1) Symbiose

3) Raub

4) Wettbewerb

A9*. Halobakterien leben darin

1) Sümpfe

2) Salzseen

3) Pflanzenwurzeln

4) Süßwasserkörper

B1. Sind die folgenden Aussagen wahr?

A. Photosynthese ist der Prozess der Bildung organischer Substanzen unter Nutzung der Energie des Sonnenlichts.

B. Pathogene Bakterien befallen nur den menschlichen Körper und kommen nicht im Körper von Pflanzen und Tieren vor.

1) Nur A ist richtig

3) Nur B ist richtig

4) Beide Urteile sind richtig

5) Beide Urteile sind falsch

B2. Wählen Sie drei wahre Aussagen.

Bakterien führen Lebensprozesse aus

1) Zellteilung in zwei Hälften

2) Vermehrung durch Samen

3) Atmen

4) Gewebebildung

5) Essen

6) Bildung von Organen

BZ. Stellen Sie einen Zusammenhang zwischen den Ernährungsgewohnheiten der Bakterien und der Fütterungsmethode her.

EIGENSCHAFTEN DER BAKTERIEN-ERNÄHRUNG

A. Sie leben im Körper anderer Organismen und kommen ihnen zugute

B. Andere Bakterien fressen

B. Sie selbst bilden mithilfe der Energie anorganischer Verbindungen organische Stoffe

ERNÄHRUNGSMETHODE

1) Autotroph

2) Symbiose

3) Raub

Tragen Sie die entsprechenden Zahlen in die Tabelle ein.

IN 1. Lies den Text. Füllen Sie die Lücken mit den Zahlen aus, die die Wörter aus dem Wörterbuch darstellen.

Der Inhalt der Bakterienzellgrenze... (A). In einer prokaryotischen Zelle gibt es keine... (B). Bakterien, die bei der Atmung Sauerstoff aufnehmen, heißen... (B), Bakterien, die andere Substanzen zur Oxidation nutzen, heißen... (D).

Wortschatz: 1. Anaerobier. 2. Plasmamembran. 3. Aerobier. 4. Kernhülle.

Antwort: A-2, B-4, C-3, D-1

Testen Sie sich selbst, indem Sie die vorgeschlagenen Aufgaben erledigen (nach Ermessen des Lehrers – im Unterricht oder zu Hause).

1. Das Leben auf dem modernen Planeten ist vielfältig und wird durch mehrere Königreiche repräsentiert.

Antwort: Pflanzen, Tiere, Pilze, Bakterien.

2. Das Reich der Bakterien vereint lebende Organismen mit gemeinsamen Merkmalen: Sie bestehen aus

Antwort: eine Zelle

- in einem Käfig

Antwort: Es gibt keinen klar definierten Kern

- sehr kleine Organismen, sichtbar

Antwort: nur durch ein Mikroskop

- treffen

Antwort: in allen Lebensräumen

3. Bakterien haben alle Lebenszeichen. Sie atmen

Antwort: Sie ernähren sich, scheiden die Produkte ihrer lebenswichtigen Aktivität aus, d.h. Stoffwechsel betreiben, sich vermehren, sich an Umweltbedingungen anpassen.

4. Sie können in Gegenwart von Sauerstoff leben

Antwort: Bakterien - Aerobier,

und in einer sauerstofffreien Umgebung

Antwort: Bakterien sind Anaerobier

5. Auch im Alltag ist es für den Menschen wichtig, über die Existenz anaerober Bakterien Bescheid zu wissen

Antwort: Die Abwesenheit von Luftsauerstoff ist ein günstiges Umfeld für ihre Entwicklung. Anaerobe Bakterien sind für den Menschen gefährlich, daher kann die Aufbewahrung eines Glases Pilze zu Hause zu einer Vergiftung führen.

6. In der Industrie werden Bakterien beispielsweise zur Herstellung fermentierter Milchprodukte eingesetzt

Antwort: Kefir, Sauerrahm, Käse.

7. Die meisten Bakterien sind heterotrophe, d.h. zur Ernährung verwendet

Antwort: fertige organische Substanzen.

Unter ihnen gibt es Saprotrophe, die verwenden

Antwort: organische Substanz von Leichen; Bakterien bewohnen lebende Organismen

8. Im Stoffwechsel verbrauchen Bakterien nicht nur fertige organische Stoffe, sondern geben auch Abfallprodukte an die Umwelt ab. Diese Eigenschaft von Bakterien wird in der Biotechnologie zur Herstellung genutzt

Antwort: Antibiotika, Vitamine, Proteine.

9. Bakterien vermehren sich

Antwort: Zellteilung in zwei Teile. Besonders gefährlich ist die hohe bakterielle Vermehrungsrate bei der Vermehrung pathogener Bakterien, zum Beispiel Antwort: Ruhrbakterien.

10. Im Wissen um die Existenz „unsichtbarer Bakterien“ ist es wichtig, die Hygieneregeln einzuhalten

Antwort: Waschen Sie Ihre Hände und Ihren Körper, putzen Sie Ihre Zähne, halten Sie Ihre Kleidung sauber, trinken Sie kein Wasser aus ungeprüften Quellen, bekämpfen Sie Fliegen, tragen Sie Handschuhe bei der Arbeit im Garten, bedecken Sie Husten und Niesen mit einem Taschentuch.

11. Bei einfachen Verletzungen ist es notwendig, Erste-Hilfe-Techniken zu kennen. Testen Sie sich selbst, indem Sie diese Techniken benennen.

Antwort: Die Wunde am Körper muss mit Wasserstoffperoxid behandelt und verbunden werden.

12. Da Bakterien alle Lebensräume beherrschen, spielen sie eine große Rolle im Leben des modernen Planeten.

Antwort: Sie wandeln organische Stoffe aus abgefallenen Blättern, absterbenden Pflanzen und toten Tieren in Mineralien um, geben sie wieder in die Bodenlösung zurück und nehmen so am Stoffkreislauf teil.

Biologietest Königreich der Prokaryoten für Schüler der 7. Klasse mit Antworten. Der Test umfasst 2 Optionen, jede Option besteht aus 3 Teilen (Teil A, Teil B, Teil C). Teil A hat 9 Aufgaben, Teil B hat 3 Aufgaben, Teil C hat 1 Aufgabe.

1 Option

A1. Alle Bakterien, die den Planeten Erde bewohnen, sind im Königreich vereint

1) Prokaryoten
2) Pilze
3) Pflanzen
4) Tiere

A2. Geformter Kern Nicht haben

1) Pilze
2) Pflanzen
3) Bakterien
4) Tiere

A3. Das bakterielle Flagellum ist ein Organell für

1) Bewegung
2) Proteinspeicherung
3) Reproduktion

A4. Bakteriensporen dienen dazu

1) Stromversorgung
2) Atmen
3) Reproduktion
4) Ungünstige Bedingungen aushalten

A5. Als Organismen werden Organismen bezeichnet, die sich von zubereiteten organischen Stoffen ernähren

1) Aerobier
2) Anaerobier
3) Autotrophe
4) Heterotrophe

A6. Als Organismen werden Organismen bezeichnet, die bei der Atmung Sauerstoff aufnehmen

1) Aerobier
2) Anaerobier
3) Autotrophe
4) Heterotrophe

A7. Bakterien wandeln die Überreste toter Organismen in anorganische Stoffe um.

1) Zerstörer
2) Symbionten
3) Knoten
4) pathogen

A8. Die Fütterungsmethode der meisten Cyanobakterien ist

A9. In ihnen leben methanproduzierende Bakterien

1) Sümpfe
2) Salzseen
3) Pflanzenwurzeln
4) Quellwasser

B1.

A. Chemosynthese ist der Prozess der Bildung organischer Substanzen unter Nutzung der Energie anorganischer Verbindungen.
B. Kefir wird mithilfe von Fermentationsbakterien hergestellt.

1) Nur A ist richtig
2) Nur B ist richtig
3) Beide Urteile sind richtig
4) Beide Urteile sind falsch

B2.

Die Bakterienzelle enthält

1) dekorierter Kern
2) Chloroplasten
3) Zytoplasma
4) äußere Membran
5) Mitochondrien
6) Flagellum

B3. Stellen Sie eine Entsprechung zwischen dem Ernährungsmerkmal und der ökologischen Bakteriengruppe her.

Ernährungsmerkmal

A. Sie ernähren sich von den Säften lebender Organismen und richten dadurch Schaden an
B. Sie selbst bilden mithilfe der Energie des Sonnenlichts organische Stoffe
B. Führen Sie die Umwandlung organischer Substanzen toter Körper in anorganische Verbindungen durch

Ökologische Bakteriengruppe

B1.

Organismen, die selbst organische Stoffe produzieren, gehören zur Gruppe ... (A), und Organismen, die fertige organische Stoffe aufnehmen, sind ... (B). Von diesen werden pflanzliche Organismen, in denen Sonnenlicht die primäre Energiequelle ist, als ... (B) bezeichnet.

1. Phototrophe.
2. Autotrophe.
3. Heterotrophe.

Option 2

A1. Die ältesten Bewohner unseres Planeten -

1) Pilze
2) Pflanzen
3) Bakterien
4) Tiere

A2. Erbmaterial der Zelle Nicht vom Zytoplasma getrennt

1) Pilze
2) Pflanzen
3) Bakterien
4) Tiere

A3. Trennt die Bakterienzelle von der Umgebung

1) Zytoplasma
2) Flagellum
3) Kernmembran
4) äußere Membran

A4. Bakterienzellen vermehren sich

1) Streitigkeiten
2) Flagellen
3) Bereiche des Zytoplasmas
4) Zellteilung

A5. Als Organismen werden Organismen bezeichnet, die in der Lage sind, aus anorganischen Verbindungen organische Stoffe zu synthetisieren

1) Aerobier
2) Anaerobier
3) Autotrophe
4) Heterotrophe

A6. Als Organismen werden Organismen bezeichnet, die in einer sauerstofffreien Umgebung existieren

1) Aerobier
2) Anaerobier
3) Autotrophe
4) Heterotrophe

A7. Als Bakterien werden Bakterien bezeichnet, die zum gegenseitigen Nutzen mit anderen Organismen interagieren

1) Zerstörer
2) Symbionten
3) pathogen
4) räuberisch

A8. Die für beide Seiten vorteilhafte Beziehung zwischen Cyanobakterien und Pilzen wird genannt

A9. Halobakterien leben darin

1) Sümpfe
2) Salzseen
3) Pflanzenwurzeln
4) Süßwasserkörper

B1. Sind die folgenden Aussagen wahr?

A. Photosynthese ist der Prozess der Bildung organischer Substanzen unter Nutzung der Energie des Sonnenlichts.
B. Pathogene Bakterien befallen nur den menschlichen Körper und kommen nicht im Körper von Pflanzen und Tieren vor.

1) Nur A ist richtig
3) Nur B ist richtig
4) Beide Urteile sind richtig
5) Beide Urteile sind falsch

B2. Wählen Sie drei wahre Aussagen.

Bakterien führen Lebensprozesse aus

1) Zellteilung in zwei Hälften
2) Vermehrung durch Samen
3) Atmen
4) Gewebebildung
5) Essen
6) Bildung von Organen

B3. Stellen Sie einen Zusammenhang zwischen den Ernährungsgewohnheiten der Bakterien und der Fütterungsmethode her.

Merkmale der bakteriellen Ernährung

A. Sie leben im Körper anderer Organismen und kommen ihnen zugute
B. Andere Bakterien fressen
B. Sie selbst bilden mithilfe der Energie anorganischer Verbindungen organische Stoffe

Ernährungsmethode

1. Autotroph
2. Symbiose
3. Raub

IN 1. Lies den Text. Füllen Sie die Lücken mit den Zahlen aus, die die folgenden Wörter darstellen.

Der Inhalt der Bakterienzelle ist begrenzt durch... (A). In einer prokaryotischen Zelle gibt es keine... (B). Bakterien, die bei der Atmung Sauerstoff aufnehmen, heißen ... (B), Bakterien, die andere Stoffe zur Oxidation nutzen, heißen ... (D).

1. Anaerobier.
2. Plasmamembran.
3. Aerobier.
4. Kernhülle.

Antworten zum Biologietest Königreich der Prokaryoten
1 Option
A1-1
A2-3
A3-1
A4-4
A5-4
A6-1
A7-1
A8-1
A9-1
B1-3
B2-346
B3-231
B1-231
Option 2
A1-3
A2-3
A3-4
A4-4
A5-3
A6-2
A7-2
A8-1
A9-2
B1-1
B2-134
B3-231
B1-2431

Große Königreiche lebender Organismen

Die Wissenschaft beschäftigt sich mit der Klassifizierung lebender Organismen.Taxonomie . Normalerweise werden in der wissenschaftlichen Literatur alle lebenden Organismen in zwei Reiche unterteilt -Imperium nicht zellulär , oderViren , UndEmpire-Mobilfunk .

Viren

Zelluläre Organismen

    Superkönigreich Eukaryoten , odernuklear mit einem gebildeten Kern, der durch eine Kernhülle vom Zytoplasma getrennt ist;

    Superreich der Prokaryoten , odervornuklear , die keine Kernmembran haben (siehe Abb. 1).

Reis. 1. Klassifizierung lebender Organismen

Prokaryoten sind sehr kleine, einzellige Organismen ohne Zellkern. Unter ihnen können wir das Reich der Bakterien und das Reich der Archaeen oder Archaebakterien unterscheiden.

Eukaryoten umfassendrei große Königreiche vielzelliger Organismen -- Tierreiche , Pflanzen UndPilze , - sowie einzellige (z. B. Amöben, Ciliaten usw.), die zu zusammengefasst werdenKönigreichsprotisten , oderProtozoen . Das Reich der Protozoen, also der einzelligen Eukaryoten, wird derzeit als kollektive (also im Ursprung heterogene) Gruppe anerkannt und ist aufgrund der strukturellen Merkmale intrazellulärer Strukturen und DNA-Sequenzen in viele Königreiche von Organismen unterteilt. Pflanzen, Tiere und Pilze scheinen sich unabhängig voneinander aus verschiedenen Gruppen einzelliger Eukaryoten entwickelt zu haben.

MODERNE SYSTEMATIK. WILDLIFE-GEBIETE

INBasierend auf den Strukturmerkmalen von Zellen und DNA-Sequenzen unterscheiden Wissenschaftler derzeit dreiDomain Lebewesen (Abb. 2) sind große Gruppen, die sich evolutionär schon sehr lange auseinander entwickelt haben und sich in einer ganzen Reihe von Merkmalen voneinander unterscheiden. Die Strukturmerkmale ihrer Zellen sind unterschiedlich. Domänen:

1. Archaeen (früher Archaebakterien genannt).

2. Eubakterien (das heißt, echte Bakterien im Gegensatz zu Archaeen). Zu dieser Gruppe gehören auch Cyanobakterien (früher Blaualgen genannt) – photosynthetische prokaryotische Organismen.

3. Eukaryoten - Protozoen, Pflanzen, Tiere und Pilze.

PROKARYOTEN

Einige Prokaryoten sind zur Photo- oder Chemosynthese fähig. Beispielsweise betreiben Cyanobakterien, die früher manchmal auch Blaualgen genannt wurden, Photosynthese. Andere Prokaryoten ernähren sich, indem sie organische Substanzen mit niedrigem Molekulargewicht über die Zelloberfläche absorbieren. Solche Bakterien können sich in Lebensmitteln festsetzen und diese verderben lassen oder umgekehrt zur Produktion fermentierter Milchprodukte und zur Fermentation von Gemüse beitragen (Laktobakterien). Außerdem können Bakterien, wenn sie sich im menschlichen Körper ansiedeln, Krankheiten wie Tetanus, Cholera und Diphtherie verursachen.

Archaeen - eine besondere, äußerst eigenartige Gruppe von Prokaryoten, die in extremen Lebensräumen lebt – in heißen Quellen, im salzigen Toten Meer usw. sowie im Boden, in Tierdärmen und im Meerwasser. Aufgrund des Vorhandenseins vieler einzigartiger Merkmale sowie genetischer und molekularer Unterschiede werden Archaeen derzeit als eigenständige Arten klassifiziertDomain Zellorganismen – eine große unabhängige Gruppe, zusammen mit echten Bakterien (Eubakterien) und Eukaryoten.

Pflanzen

Pflanzen zeichnen sich durch das Vorhandensein von Plastiden aus – Organellen, zu denen auch Chloroplasten gehören, wodurch die überwiegende Mehrheit von ihnen zur Photosynthese fähig ist. Plastiden wurden offenbar aus Cyanobakterien gebildet – Symbionten einer alten eukaryotischen Zelle. Photosynthese ist der Prozess der Bildung organischer Substanzen aus anorganischen Substanzen (Kohlendioxid und Wasser) unter Nutzung der Energie des Sonnenlichts. Daher benötigen Pflanzen für ihre Lebenstätigkeit, also im Allgemeinen, keine organischen Substanzenbenötigen keine Bio-Ernährung . Solche Organismen werden genanntautotroph Sie bilden alle notwendigen organischen Stoffe selbst. Sie nehmen Wasser und Mineralien (Salze) in Form einer Lösung aus der Umgebung auf. Photosynthetische Pflanzenzellen, beispielsweise in Blättern, sezernieren Zucker und andere organische Substanzen, die über Leitbündel zu anderen Geweben transportiert werden, und Zellen in nicht photosynthetischen Geweben (nicht grün) absorbieren diese Substanzen, indem sie sich von ihnen ernähren. Diese Art der Ernährung nennt manosmotroph - Aufnahme niedermolekularer organischer Substanzen aus der Umgebung durch Zellen.

Pflanzenzellen sind von einer starken umgebenZellenwand , das auf Polysaccharidfasern basiertZellulose . Eine starke Zellwand verhindert, dass sich die Zellmembran unter dem Einfluss des osmotischen Drucks (dem Druck des in die Zelle eindringenden Wassers) ausdehnt. Pflanzenzellen zeichnen sich auch durch die Anwesenheit ausgroße zentrale Vakuole, das den osmotischen Druck und den Säuregehalt der Umgebung in der Zelle reguliert, für die Zelle unnötige Stoffwechselprodukte ansammelt, die nicht außerhalb ihrer Grenzen abtransportiert werden können, und in manchen Fällen der Ablagerung von Reservenährstoffen dient (Abb. 3).

Reis. 3. Pflanzenzellstruktur

Tiere

Tiere sindHeterotrophe , d.h. ernähren Sie sich von fertiger organischer Substanz. Tierische Zellen haben keine Zellwand. Daher sind einige Arten tierischer Zellen zur Kontraktion fähig –Muskelzellen . Dies ermöglicht es den Tieren, sich aktiv zu bewegen (oder das Medium durch sich selbst zu drücken, wie bei stationären Filtrierern). Mehrzellige Tiere haben den einen oder anderen TypBewegungsapparat Es wird gebildet, um Bewegungen zu steuern und auf äußere Faktoren zu reagierenNervensystem .

Tiere bewegen sich auf der Suche nach Quellen für organische Substanzen, also Nahrung. Das Tier nimmt Nahrung auf und diese gelangt in die HöhleVerdauungssystem , wo es verdaut wird, währendPolymere (hochmolekulare Stoffe) der Nahrung zerlegt werdenMonomere (ihre Einheiten mit niedrigem Molekulargewicht). Diese Monomere gelangen vom Verdauungssystem durch dessen Auskleidung in das Blut (falls vorhanden) und in die Gewebeflüssigkeit. Diese Art der Ernährung nennt manHolozoikum . Grundsätzlich nehmen tierische Zellen niedermolekulare Substanzen auf, die im Blut und in der Gewebeflüssigkeit gelöst sind. Einige tierische Zellen sind in der Lage, große Nahrungspartikel zu verschlingen (Phagozytose), beispielsweise die Fresszellen des Immunsystems, die Bakterien aufnehmen.

Reis. 4. Struktur tierischer Zellen

Pilze

Drittes Königreich -Pilze - In mancher Hinsicht ähnelt es Pflanzen und in anderer Hinsicht - Tieren. Pilze haben wie Pflanzen eine Zellwand, diese wird jedoch auf der Basis eines anderen Polysaccharids gebildet –Chitin . Ohne Plastiden sind Pilze nicht zur Photosynthese fähig und ernähren sich von vorgefertigten organischen Verbindungen, d. h. sie sind esHeterotrophe mag Tiere. Sie bauen auch komplexe Nährstoffpolymere abEnzyme , aber im Gegensatz zu Tieren haben sie kein Verdauungssystem und schlucken keine Nahrung, sondern geben Enzyme an die Umwelt ab. Die dabei entstehenden Monomere werden von den Pilzzellen in Form einer Lösung aus der Umgebung aufgenommen, also ausgeschiedenosmotroph Lebensmitteltyp. Im Gegensatz zu Pflanzen fehlt bei Pilzen meist eine große zentrale Vakuole. In den meisten Fällen divergieren Pilzzellen nach der Teilung nicht, und da die Teilung in derselben Ebene erfolgt, bilden sich lange Fäden – Hyphen. Hyphen können sich verzweigen und ineinander verschlungen ein Netzwerk bilden - Myzel, manchmal ziemlich dicht.

Reis. 5. Struktur einer Pilzzelle

Einzellige Eukaryoten

Es gibt verschiedene einzellige Eukaryoten mit unterschiedlichen Zellmerkmalen und Ernährungsarten. Unter ihnen gibt esheterotropher Einzeller , wie Amöben und Ciliaten. Sie ernähren sich durch Phagozytose, das heißt die Aufnahme fester Nahrungspartikel wie Bakterien durch Zellen, und Pinozytose, die Aufnahme von Nährflüssigkeitströpfchen. Diese Organismen sind zur Bewegung fähig: Ciliaten bewegen sich durch das Schlagen der Flimmerhärchen, die die Zelle bedecken, und Amöben bewegen sich durch Amöbenbewegung (Änderung der Form der Zelle und ihres Flusses, „Kriechen“ entlang der Oberfläche, an der sie befestigt sind).

es gibt auchautotropher Einzeller , zur Photosynthese fähig, insbesondere einzellige Algen - Chlamydomonas (bewegt sich, hat Flagellen), Chlorella (unbeweglich). Einige einzellige Organismen, wie z. B. die grüne Euglena, -Mixotrophe Das heißt, sie sind in der Lage, je nach Umweltbedingungen zwischen Photosynthese (Autotrophie) und heterotropher Ernährung zu wechseln.

Auf diese Weise,Die Königreiche der Eukaryoten unterscheiden sich voneinander in der Struktur ihrer Zellen und Ernährungsmethoden .

Taxonomie der Eukaryoten

Die moderne Klassifizierung basiert auf neuen molekularen Daten sowie Unterschieden in der Zellstruktur verschiedener Eukaryotengruppen. Die wichtigsten Merkmale zur Klassifizierung sind die Struktur von Flagellen, Chloroplasten und Mitochondrien.

Zur Unikonta-Gruppe (Uniflagellaten) gehören:

Amöbozoe

Röhrenförmige Mitochondrienkristalle

Keine Plastiden

Flagellen gehen normalerweise verloren (in einigen Entwicklungsstadien vorhanden oder nicht funktionsfähig), die Fortbewegung ist normalerweise auf Pseudopodien zurückzuführen.

Vertreter: Amöben, Myxomyceten usw.

Opisthokonta (Postoflagellaten)

Keine Plastiden

Flagellum eins, hinten

Vertreter: Pilze (außer Oomyceten und Myxomyceten), Choanoflagellaten, Tiere (Metazoa) usw.

Zur Bikonta-Gruppe (Biflagellaten) gehören:

Archaeplastida

Lamellenkristalle der Mitochondrien

Chloroplasten haben Doppelmembranen, Chlorophyllpigmente a und b

Vertreter: Rot-, Grün-, Charophytenalgen, Pflanzen (von Moosen bis Angiospermen) usw.

Ausgrabungen

Mitochondriale Cristae in Form von Tennisschlägern

Chloroplasten mit drei Membranen, Chlorophyllpigmenten, a und b

Vertreter: Euglena-Algen, Kinetoplastiden (Trypanosomen, Leishmanien) usw.

SAR (vereint drei Cluster, mitochondriale Cristae sind röhrenförmig)

Rhizaria

Den meisten fehlen Plastiden

Es gibt Rhizopodien

Vertreter: Foraminiferen, Mondfische, Radiolarien usw.

Alveolen

Apicoplast (Überrest eines 4-Membran-Plastids) oder 3(4)-Membran-Chloroplasten von Dinoflagellatenalgen

Unter der Zellmembran befinden sich Alveolen – Membranvesikel (leer, mit Protein- oder Kohlenhydratfüller)

Vertreter: Dinoflagellatenalgen, Ciliaten, Sporozoen usw.

Stramenopiles

Plastiden sind 4-membranig, Pigmente sind Chlorophylle, a und c

Dreiteilige Mastigoneme auf Flagellen

Vertreter: Ochrophytenalgen (einschließlich Braun-, Gold-, Kieselalgen...), Opalinen usw.

Merkmale der Struktur einer tierischen Zelle

Zytologie - eine Wissenschaft, die die Struktur, Entwicklung und Funktion von Zellen untersucht.

Zelle - die grundlegende strukturelle und funktionelle Einheit des Körpers.

Organellen (Organellen) - permanente Teile der Zelle, die bestimmte Funktionen erfüllen. Abhängig von ihrer Struktur können Organellen Doppelmembranen, Einzelmembranen oder Nichtmembranen sein.

Einschlüsse - temporäre Gebilde, aus denen die Zelle besteht: Stärkekörner, Salzkristalle, Fetttropfen usw.

runde Formation, bedeckt mit einer zweischichtigen Kernmembran;

enthält Chromosomen (Chromatin)

Speicherung und Übermittlung erblicher Informationen

Zellmembran (zytoplasmatisch).

zwei Schichten aus Fetten (Lipiden) und Proteinmolekülen

    trennt den inneren Inhalt der Zelle;

    selektiver Stofftransport;

    Schutzfunktion;

    Rezeptorfunktion

Zytoplasma

innere Umgebung der Zelle;

besteht aus Zytosol (Hyaloplasma), Organellen und Einschlüssen

Umgebung für alle zellulären Prozesse: chemische Reaktionen und Stofftransport

Endoplasmatisches Retikulum (Retikulum) - ER

ein Netzwerk von Membranen, die die Zellmembran mit der Kernmembran verbinden;

Zwei Arten:

    glattes EPS

    raues ER (mit Ribosomen)

Membransynthese;

glattes ER: Synthese und Transport von Fetten und Kohlenhydraten;

raues ER: Proteinsynthese und -transport

Golgi-Apparat (Golgi-Komplex)

„Stapel“ aus Einzelmembranröhren, Vesikeln und Zisternen in der Nähe des Zellkerns

    Proteintransport

    Enzymsynthese

    Lysosomenbildung

Lysosomen

kleine Blasen, bedeckt mit einer einschichtigen Membran;

sorgt für ein saures Milieu im Inneren und enthält Verdauungsenzyme

intrazelluläre Verdauung

Vakuolen

kleine Einzelmembranbläschen

    Verdauungsvakuole: Verdauung;

    kontraktile Vakuole: Freisetzung von überschüssigem Wasser und unverdauten Speiseresten aus der Zelle

Mitochondrien

ovaler Körper, umgeben von einer zweischichtigen Membran:

Die äußere Membran ist glatt, die innere Membran bildet Falten (Cristae)

Energiestoffwechsel (Zellatmung)

Ribosomen

die kleinsten Organellen (nur mit einem Elektronenmikroskop sichtbar);

bestehen aus zwei Teilen: großen und kleinen Untereinheiten

Proteinsynthese

Zellzentrum

zwei Zentriolen (Zylinder aus Mikrotubuli), die senkrecht zueinander stehen

Zellteilung

VERGLEICH DER STRUKTUR TIERISCHER UND PFLANZLICHER ZELLEN

Allgemeine Prinzipien der Zellstruktur. Zelltheorie. Pro- und Eukaryoten

Die universelle Struktur- und Funktionseinheit von Lebewesen istZelle . Zellen sind recht kleine Gebilde, die in der Regel nur durch ein Mikroskop sichtbar sind. Daher ist die Entdeckung und Untersuchung von Zellen eng mit der Entwicklung der Mikroskoptechnik verbunden. Charakteristische Zellgrößen: 1–5 μm für Bakterien und 10–100 μm für tierische und pflanzliche Zellen (Mikrometer, μm = 10−6 m, also ein Tausendstel Millimeter). Die Auflösungsgrenze des menschlichen Auges liegt bei etwa 100 Mikrometern (1/10 mm), es muss jedoch berücksichtigt werden, dass das Objekt kontrastreich sein muss. Einzelne Zellen, auch große, sind innerhalb eines Gewebes aufgrund des geringen Kontrasts oft nicht zu erkennen und in der Regel ist zur Vergrößerung eine Anfärbung des Präparats erforderlich. Wenn eine einzelne Zelle mit einer Größe in der Größenordnung von 100–200 Mikrometern mit bloßem Auge sichtbar ist, handelt es sich um eine Beobachtung vor einem dunklen Hintergrund bei seitlichem Licht. So wie in einem schrägen Sonnenlichtstrahl aufgrund der Lichtstreuung Staubpartikel sichtbar sind, ist auch in diesem Fall eine Zelle zu erkennen.

In den meisten Fällen sind jedoch optische Instrumente und Präparationstechniken zum Nachweis von Zellen erforderlich. Offenbar wurde das erste Mikroskop Ende des 16. Jahrhunderts von Vater und Sohn Janssen gebaut, es war jedoch sehr unvollkommen.

Der Begriff „Zelle“ wurde vom englischen Naturforscher Robert Hooke eingeführt (Abb. 1). Er baute ein Mikroskop und entdeckte 1665, als er damit verschiedene Objekte untersuchte, dass ein Abschnitt eines gewöhnlichen Weinkorkens aus regelmäßig angeordneten rechteckigen Zellen (Zellen) bestand, die er Zellen nannte (Abb. 2 – Illustration aus seinem Buch „ Mikrographie“). Er sah keine lebenden Zellen, sondern Zellwände, da der Korken totes Gewebe ist. Später wurden ähnliche Formationen in anderen biologischen Objekten entdeckt und der Begriff „Zelle“ setzte sich allgemein durch.


Reis. 1 Abb. 2

Die niederländische Wissenschaftlerin Antonie van Leeuwenhoek hat einen großen Beitrag zur Erforschung von Zellen geleistet. Ende des 17. Jahrhunderts. Er baute ein Mikroskop und entdeckte verschiedene Mikroorganismen in Zahnbelag, Pfützenwasser und Pflanzenaufgüssen. Leeuwenhoeks Mikroskop wurde von ihm erheblich verbessert und bot viel mehr Möglichkeiten als die primitiveren Mikroskope seiner Vorgänger. So wurde die unsichtbare Welt der Mikroben entdeckt, die Leeuwenhoek „Tiere“ nannte. Außerdem beobachtete und skizzierte er erstmals tierische Zellen – Spermien und Erythrozyten (rote Blutkörperchen). Leeuwenhoek beschrieb seine Beobachtungen in dem Buch „Secrets of Nature Discovered by Anthony Leeuwenhoek Using Microscopes“.

Danach begann eine Phase der rasanten Entwicklung der Mikroskopie, die zur Anhäufung von Informationen über die Zellstruktur pflanzlicher und tierischer Gewebe führte. Mit der Entwicklung der mikroskopischen Technologie wurde klar, dass Zellen universelle Bestandteile von Lebewesen sind.

Basierend auf zahlreichen Beobachtungen tierischer und pflanzlicher Zellen formulierten 1838 der Botaniker Matthias Schleiden und der Histologe, Physiologe und Zytologe Theodor SchwannZelltheorie . Als WeiterentwicklungZytologie - Zellwissenschaft - diese Theorie wurde weiterentwickelt und ergänzt.

GRUNDLEGENDE BESTIMMUNGEN DER ZELLTHEORIE

    Die Zelle ist die minimale Struktur- und Funktionseinheit von Lebewesen. („Es gibt kein Leben außerhalb der Zelle“). Viren haben keine zelluläre Struktur, sondern zeigen alle Eigenschaften eines Lebewesens (z. B. Stoffwechsel, Selbstreproduktion) nur innerhalb der lebenden Zelle des Wirts, den sie infiziert haben.
    Alle lebenden Organismen bestehen aus Zellen und der von ihnen gebildeten extrazellulären Substanz. Ein mehrzelliger Organismus ist ein System aus Zellen und der von ihnen abgesonderten interzellulären Substanz, das durch die Teilung einer ursprünglichen Zelle (befruchtete Eizelle – Zygote) entsteht.

    Trotz erheblicher Unterschiede in der Größe und Form der Zellen ist dies bei allen der FallGesamtplan des Gebäudes . Schwann und Schleiden glaubten, dass alle Zellen eine Membran, ein Zytoplasma und einen Zellkern haben, was typisch für pflanzliche und tierische Zellen ist. Durch die Weiterentwicklung der Mikroskopie konnte jedoch festgestellt werden, dass es auch Zellen ohne Kern (also ohne a) gibt Kernmembran), zum Beispiel Bakterienzellen. Sie sind viel kleiner als pflanzliche und tierische Zellen. Die chemischen Grundlagen und allgemeinen Prinzipien der Struktur und Funktionsweise von Zellen sind jedoch allen lebenden Organismen gemeinsam. Dies ist einer der Beweise für die Einheit des Ursprungs der lebenden Natur und die Verwandtschaft allen Lebens auf der Erde.

    Zellen entstehen nicht aus nichtzellulärer Materie neu, sondern entstehen durch Teilung bereits vorhandener Zellen (der sogenannte Virchow-Zusatz, vorgenommen von Rudolf Virchow im Jahr 1858). Es wird angenommen, dass Zellen vor Milliarden von Jahren abiogen im Prozess der Entstehung des Lebens aus unbelebter Materie entstanden sind, man geht jedoch davon aus, dass dies derzeit unmöglich ist, da geeignete Bedingungen nicht verfügbar sind. Sogar der große französische Wissenschaftler Louis Pasteur (1822–1895) bewies in seinen Experimenten mit kochenden Nährmedien in speziellen Kolben mit gebogenen Ausläufen, in die Mikroorganismen und ihre Sporen nicht hineinfielen, die Unmöglichkeit der spontanen Entstehung von Leben aus unbelebter Materie.

Pro- und Eukaryoten

Alle Zellorganismen werden in zwei Gruppen eingeteilt:

    Prokaryoten , odervornuklear , ohne Kernmembran;

    Eukaryoten , odernuklear , bei dem sich das genetische Material (DNA) im Zellkern befindet und vom Zytoplasma getrennt istKernmembran.

Prokaryoten sind sehr kleine, einzellige Organismen ohne Zellkern. Unter ihnen können wir hervorhebenKönigreichsbakterien und Königreichsarchaeen (früher Archaebakterien).

Eukaryoten umfassen drei Hauptreiche mehrzelliger Organismen:Reiche der Tiere, Pflanzen und Pilze, - sowie einzellige Eukaryoten (z. B. Amöben, Ciliaten usw.), die zu zusammengefasst werdenKönigreichsprotisten, oderProtozoen (derzeit als Kollektiv anerkannt, d. h. als Gruppe heterogenen Ursprungs und in viele Reiche einzelliger Organismen unterteilt).

EIGENSCHAFTEN PRO- UND EUKARYOTISCHER ZELLEN

Pro- und eukaryotische Zellen sind sehr unterschiedlich. Prokaryoten sind ältere und einfacher strukturierte Organismen (Abb. 3). Ihre Zellen sind sehr klein und liegen in der Größenordnung von mehreren Mikrometern (1–5 µm). Sie haben keinen Kern und praktisch keine inneren Membranstrukturen – Organellen, die für eukaryontische Zellen charakteristisch sind. Sie haben meist eine Zellwand auf der Membran und manchmal eine zusätzliche Schleimkapsel. DNA befindet sich im Zytoplasma, diese Struktur wird genanntNukleoid („Kern“ – Kern, „oides“ – ähnlich). Die DNA in Prokaryoten ist kreisförmig. Zusätzlich zum Hauptchromosom können weitere kleine DNA-Ringe vorhanden sein –Plasmide . Es gibt viel im ZytoplasmaRibosomen - Organellen wie Körnchen, die die Proteinbiosynthese durchführen. Prokaryontische Zellen können Flagellen haben.

Einige Prokaryoten sind zur Photo- oder Chemosynthese fähig. Sie betreiben zum Beispiel PhotosyntheseCyanobakterien , die früher manchmal auch Blaualge genannt wurde. Andere Prokaryoten ernähren sich, indem sie organische Substanzen mit niedrigem Molekulargewicht über die Zelloberfläche absorbieren. Solche Bakterien können sich in Lebensmitteln festsetzen und diese verderben lassen oder umgekehrt zur Produktion fermentierter Milchprodukte und zur Fermentation von Gemüse beitragen (Laktobakterien). Außerdem können Bakterien, wenn sie sich im menschlichen Körper ansiedeln, Krankheiten wie Tetanus, Cholera und Diphtherie verursachen.

Archaeen - eine besondere, äußerst eigenartige Gruppe von Prokaryoten, die in extremen Lebensräumen lebt – in heißen Quellen, im salzigen Toten Meer usw. sowie im Boden, im Darm von Tieren.

Reis. 3. Struktur einer prokaryotischen Zelle

Eukaryontische Zellen sind um ein Vielfaches größer (10–100 µm) und wesentlich komplexer aufgebaut (Abb. 4).) als prokaryotische Zellen. Im Zytoplasma weisen sie viele komplexe Strukturen aufOrganellen , einschließlich Membranen, zum Beispiel das endoplasmatische Retikulum (ER), ODER (anderer Name) das endoplasmatische Retikulum (ER), Golgi-Apparat, Lysosomen, Vakuolen, Mitochondrien und manchmal Plastiden.

Der Kern der Eukaryoten hatKernhülle mit Doppelmembran . Im Kern befinden sich DNA-Moleküle; sie sind nicht kreisförmig, sondern linear, und es gibt normalerweise mehrere oder viele davon (mindestens zwei). Sie sind mit Proteinen in den Chromosomen komplexiert. Die Struktur einer großen und komplexen eukaryotischen Zelle wird durch ein System aus Proteinfasern unterstützt –Zytoskelett , das bei Prokaryoten praktisch nicht entwickelt ist. Zytoskelettfäden sind auch an der Verteilung der Chromosomen auf Tochterzellen während der eukaryotischen Teilung beteiligt.

Eukaryotenzellen sind in der Regel in der Lage, Partikel aus der Umgebung aufzunehmen, indem sie die Membran einstülpen, was für Prokaryoten nicht typisch ist. Dieser Vorgang wird aufgerufenEndozytose . Auch der umgekehrte Vorgang ist charakteristisch für Eukaryoten –Exozytose - Sekretion von Substanzen durch die Zelle durch Verschmelzung von Vesikeln mit der Außenmembran. Das Zytoskelett und eine große Anzahl von Membranorganellen ermöglichten es offenbar, dass eukaryontische Zellen im Laufe der Evolution große Größen annahmen. Kommt nur in Eukaryoten vorechte Mehrzelligkeit .

Detaillierte Informationen zu den Organellen eukaryotischer Zellen finden Sie in separaten Themen, die ihnen gewidmet sind.

Reis. 4. Struktur einer eukaryotischen Zelle

Die wichtigsten (wenn auch nicht alle) Unterschiede zwischen pro- und eukaryotischen Zellen sind in der Tabelle aufgeführt.

ER, Golgi-Apparat,

Lysosomen, Vakuolen

Nein

Es gibt

Mitochondrien, Plastiden

Nein

Es gibt

Ribosomen

kleiner

mehr

DNA

1 Ring

viele lineare Chromosomen

Zytoskelett

nicht entwickelt

entwickelt

Stickstoff-Fixierung

Es passiert

kann nicht sein

Endozytose

Nein

Es gibt

Flagellen

extern
(nicht mit Membran abgedeckt)

intern
(mit Membran bedeckt)

Die Struktur prokaryotischer Zellen. Bakterien

Biologie. Vorbereitung auf die Olympischen Spiele. 8–9 Klassen.

ZellenProkaryoten haben keine Kernmembran (griechisch „pro“ – früher „karyon“ – Kern), sie sind klein (normalerweise 1 – 5 Mikrometer) und einfach in der Struktur.

OBERFLÄCHENGERÄT

Alle Zellen, auch prokaryotische Zellen, sind von umgebenZytoplasmamembran . Es isoliert den Zellinhalt von der Umgebung, transportiert Stoffe aus und in die Zelle und empfängt Signale aus der Umgebung. Somit gewährleistet die Membran die Aufrechterhaltung einer konstanten intrazellulären Umgebung.

Aufgrund der Struktur des Oberflächenapparates werden Bakterien in zwei große Gruppen eingeteilt –grampositiv (Gramm+) undgramnegativ (Gramm-). Diese Namen werden aufgrund der unterschiedlichen Fähigkeit dieser Zellen zur Gramfärbung (einer spezifischen Färbemethode) vergeben.

    Bei grampositiven Bakterien ist die Mureinschicht ziemlich dick. Auch ihre Zellwände enthalten spezielle Verbindungen –Teichonsäuren .

    Bei gramnegativen Bakterien ist eine dünne Mureinschicht oben von einer zweiten Membran bedeckt. Zwischen den Membranen gibt esperiplasmatischer Raum .

Reis. 1. Oberflächenstruktur von Gram+- und Gram–-Bakterien

Einige Arten von Bakterien haben eine zusätzliche äußere Schicht auf der Zellwand, die sogenannte ZellwandKapsel . Im Gegensatz zur Wand ist es locker und transparent. Es besteht aus locker gebundenen Polysacchariden und schützt die Zelle vor mechanischen Schäden und im Falle pathogener Bakterien vor den Abwehrsystemen des Wirtsorganismus.

Reis. 2. Bakterienkapsel. Kolorierte elektronenmikroskopische Aufnahme

Reis. 3. Struktur einer Bakterienzelle

INTERNE STRUKTUR

In einer elektronenmikroskopischen Aufnahme des Inneren einer Bakterienzelle zeigt ein Elektronenmikroskop Bereiche unterschiedlicher Dichte.

Reis. 4

Der Teil, der für Elektronen (Licht) transparenter ist, enthält DNA und wird genanntNukleoid (Griechisch „Kern“ – Kern, „oides“ – ähnlich). Es ist nicht vom Rest der Zelle, dem sogenannten Zytoplasma, getrennt und hat ungefähr die gleiche Zusammensetzung. DNA in Prokaryoten wird normalerweise durch ein kreisförmiges Molekül dargestellt, das an einer bestimmten Stelle an der Zytoplasmamembran befestigt ist.

Im Innenraum einer Bakterienzelle sind Ribosomen verteilt, deren Zahl bis zu 10.000 pro Zelle erreichen kann. Aus diesem Grund erscheint das Zytoplasma in elektronenmikroskopischen Aufnahmen dunkler und körniger. Darüber hinaus gibt es im Inneren der Zelle einige Einstülpungen der Zytoplasmamembran, sogenannteMesosomen . Früher glaubte man, dass sie der Ort der ATP-Synthese seien; Nach neuen Daten handelt es sich höchstwahrscheinlich um Fixierungsartefakte, und die Atmung erfolgt in anderen Bereichen der Membran.

Manchmal werden in den Zellen einiger Bakterien Körnchen einiger Substanzen beobachtet. Sie können Reservenährstoffe (Polysaccharide, Fetttropfen, Polyphosphate) oder Stoffwechselabfälle enthalten, die die Zellen nicht ausscheiden können (Schwefel, Eisenoxide etc.). Man nennt solche GranulatkörnerEinschlüsse (siehe Abb. 5).

Reis. 5

Außerhalb der bakteriellen Zellmembran können zwei Arten langer filamentöser Strukturen lokalisiert werden. Die ersten davon sindFlagellen - sind Proteinhelices, die in der Lage sind, sich relativ zur Bakterienzellmembran zu drehen und die Bewegung der Bakterien sicherzustellen, indem sie die Bakterien in das Medium „einschrauben“. Nicht alle Bakterien haben Flagellen. Die zweite Threadgruppe -getrunken - nicht bewegungsfähig, sorgt aber für die Anheftung von Bakterien an andere Zellen.

SPORENFORMATION

Einige Bakterien sind in der Lage, sich zu bildenStreitigkeiten . Sporen in Bakterien dienen nicht der Fortpflanzung, sondern dazu, ungünstige Bedingungen zu überstehen. Die Spore wird innerhalb der Zelle gebildet (eine in jeder Zelle). Es enthält notwendigerweise das genetische Material des Bakteriums. Die Spore bedeckt sich mit einer dichten Hülle, woraufhin alle verbleibenden äußeren Teile der Zelle absterben.

Reis. 7. Sporen in den Zellen des Milzbranderregers

Bakteriensporen überleben im Allgemeinen das Kochen. Sie können nur durch Autoklavieren (Druckdampfbehandlung, meist bei einer Temperatur von 120 °C) zerstört werden ÖC), Kalzinierung. Man nennt es die Zerstörung aller Bakterien und ihrer SporenSterilisation .

ÖKOLOGIE DER BAKTERIEN

Bakterien können unter den unterschiedlichsten Bedingungen existieren. Sie kommen in der Atmosphäre in mehreren Kilometern Höhe und auf dem Grund der Ozeane vor. Einige Bakterienarten leben sogar mehrere Kilometer unter der Erde in Öl- und Kohleformationen.

Bakterien führen trotz ihrer geringen Größe groß angelegte Prozesse in der Biosphäre durch.

1. Bakterien sind eine der wichtigsten GruppenZersetzer - Organismen, die tote organische Stoffe zersetzen.

2. Viele Bakterien sind in der Lage, organische Substanzen aus anorganischen zu produzieren, das heißt, sie sind esAutotrophe . Sie können dies auf Kosten tunPhotosynthese unter Verwendung von Lichtenergie (hauptsächlich Photoautotrophen).Cyanobakterien - grün, enthalten Chlorophyll, sind die Vorfahren der Chloroplasten) oderChemosynthese - Oxidation anorganischer Substanzen (Chemoautotrophe).

Reis. 8. Cyanobakterien (Photosynthese)

Somit können Prokaryoten Biomasseproduzenten sein –Produzenten , in manchen Biozönosen die wichtigsten oder einzigen. Daher sind chemosynthetische Bakterien, vor allem solche, die Schwefelwasserstoff oxidieren, die einzigen Produzenten in Tiefseeökosystemenschwarze und weiße Raucher - ozeanische Geothermiequellen.

Reis. 9

3. Nur Bakterien sind in der Lage, molekularen Stickstoff aus der Atmosphäre in Stickstoff aus organischen Verbindungen umzuwandeln, also auszuführenStickstoff-Fixierung . Stickstoff wird beispielsweise durch Knöllchenbakterien – Symbionten von Hülsenfrüchten – sowie Cyanobakterien fixiert.

BAKTERIEN UND MENSCH

Bakterien spielen eine wichtige Rolle im menschlichen Leben.

    Zunächst müssen wir darüber sagenpathogenen Bakterien , die verschiedene Krankheiten bei Menschen, Haustieren und Kulturpflanzen verursachen (siehe Thema „Bakterielle und virale Erkrankungen des Menschen“).

    Darüber hinaus verursachen Bakterien den Verderb von Lebensmitteln und die Zerstörung verschiedener Materialien.

    Eine Reihe von Bakterien werden vom Menschen bei seinen wirtschaftlichen Aktivitäten genutzt. Bakterien werden in der Lebensmittelindustrie zur Herstellung von Joghurt, Sauermilch, Käse und einer Reihe anderer Milchsäureprodukte verwendet. Dank Bakterien werden die Prozesse des Einlegens von Kohl, Einlegen von Gurken und Silieren von Futtermitteln durchgeführt.

    Von Bakterien durchgeführte Fermentationsprozesse sind eine industrielle Quelle für eine Reihe von Stoffen wie Aceton, Milch- und Buttersäure.

    Einige Bakterien und verwandte Actinomyceten produzierenAntibiotika , in der Medizin verwendet. Bakterien sind eine Quelle für die Gewinnung einer ZahlEnzyme , verwendet in der Lebensmittelindustrie, Medizin und anderen Industrien.

ARCHÄEN

Kernfreie, also prokaryotische Zellen, kommen auch in einer ganz besonderen Gruppe lebender Organismen vor, die sich von Bakterien und Eukaryoten unterscheidet –Archaeen (Siehe Thema „Die Hauptreiche der lebenden Organismen“). Archaeenzellen sind in Größe und Struktur den Bakterienzellen sehr ähnlich, unterscheiden sich jedoch stark in ihren biochemischen und molekularbiologischen Eigenschaften. Einige Archaeen haben beispielsweise eine Membran, die sich völlig von den Membranen aller anderen Organismen unterscheidet – sie besteht nicht aus Phospholipiden, sondern aus Ethern von Polyisoprenoidalkoholen (also Alkoholen, die aus Isopreneinheiten gebildet werden, wie zum Beispiel Naturkautschuk). Die archaische Zellwand besteht aus beidempseudomureina , ähnlich Murein, oder aus Proteinen, die auch in anderen Organismen nicht vorkommen. Im Gegensatz zu anderen Bakterien bilden Archaeen niemals Sporen.


Reis. 10. Zellen methanogener Archaeen (kolorierte elektronenmikroskopische Aufnahme)

Reis. 11. Redwood City, Kalifornien. Luftaufnahme. Lila Archaeen leben in Salzteichen

Viren sind nichtzelluläre Lebensformen

Biologie. Vorbereitung auf die Olympischen Spiele. 8–9 Klassen.

Virus (von lat. Virus – Gift) – die einfachste Lebensform, ein mikroskopisch kleines Teilchen, bei dem es sich um ein Nukleinsäuremolekül (DNA oder RNA) handelt, das in einer Proteinhülle eingeschlossen ist (Kapsid ) und in der Lage sind, lebende Organismen zu infizieren.

Mit seltenen Ausnahmen enthalten Viren nur eine Art von Nukleinsäure: entweder DNA oder RNA (einige, wie z. B. Mimiviren, enthalten beide Arten von Molekülen).

Derzeit sind Viren bekannt, die sich in den Zellen von Pflanzen, Tieren, Pilzen und Bakterien vermehren (letztere werden üblicherweise als bezeichnet).Bakteriophagen ). Es wurden auch Viren entdeckt, die andere Viren infizieren (Satellitenviren ).

Reis. 1 Bakteriophage

Struktur von Viren

Einfach organisierte Viren bestehen aus einer Nukleinsäure und mehreren Proteinen, die eine Hülle um sie herum bilden –Kapsid. Beispiele für solche Viren sind das Tabakmosaikvirus. Sein Kapsid enthält eine Proteinart mit geringem Molekulargewicht.

Reis. 2 Tabakmosaikvirus

Komplex organisierte Viren haben eine zusätzliche Hülle – Protein oder Lipoprotein; Manchmal enthalten die Außenhüllen komplexer Viren neben Proteinen auch Kohlenhydrate. Beispiele für komplex organisierte Viren sind die Erreger der Grippe und des Herpes. Ihre äußere Hülle ist ein Fragment der Kern- oder Zytoplasmamembran der Wirtszelle, aus der das Virus in die extrazelluläre Umgebung austritt.

Reis. 3 Influenzavirus

Verbreitung von Viren auf der Erde

Viren sind zahlenmäßig eine der häufigsten Existenzformen organischer Materie auf dem Planeten: Die Gewässer der Weltmeere enthalten eine kolossale Anzahl von Bakteriophagen (etwa 250 Millionen Partikel pro Milliliter Wasser), ihre Gesamtzahl im Ozean beträgt etwa 4 × 1030, und die Anzahl der Viren (Bakteriophagen) in den Bodensedimenten des Ozeans hängt praktisch nicht von der Tiefe ab und ist überall sehr hoch. Der Ozean ist die Heimat Hunderttausender Arten (Stämme ) Viren, von denen die überwiegende Mehrheit nicht beschrieben, geschweige denn untersucht wurde. Viren spielen eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Populationsgröße einiger Arten lebender Organismen (zum Beispiel reduziert das Feralisierungsvirus die Anzahl der Polarfüchse alle paar Jahre mehrmals).

Virusinfektionsprozess

Herkömmlicherweise kann der Prozess einer Virusinfektion auf der Ebene einer Zelle in mehrere überlappende Phasen unterteilt werden:
Zellpenetration
Neuprogrammierung von Zellen
Persistenz (Übergang in einen inaktiven Zustand)
Schaffung neuer viraler Komponenten
Reifung neuer Viruspartikel und deren Austritt aus der Zelle

Eindringen in die Zelle

In diesem Stadium muss das Virus seine genetischen Informationen innerhalb der Zelle abgeben. Einige Viren tragen auch ihre eigenen Proteine, die für ihre Umsetzung notwendig sind. Verschiedene Viren nutzen unterschiedliche Strategien, um in die Zelle einzudringen: Beispielsweise injizieren Picornaviren ihre RNA durch die Plasmamembran, und Orthomyxovirus-Virionen werden während der Endozytose von der Zelle eingefangen, gelangen in die saure Umgebung von Lysosomen, wo ihre endgültige Reifung stattfindet (Deproteinisierung des Virus). Anschließend überwindet die RNA im Komplex mit viralen Proteinen die lysosomale Membran und gelangt in das Zytoplasma. Viren unterscheiden sich auch in der Lokalisierung ihrer Replikation; einige Viren (zum Beispiel die gleichen Picornaviren) vermehren sich im Zytoplasma der Zelle, andere (zum Beispiel Orthomyxoviren) – in ihrem Zellkern.

ZELLEN-REPROGRAMMIERUNG

Bei der Infektion einer Zelle mit einem Virus werden spezielle antivirale Abwehrmechanismen aktiviert. Infizierte Zellen beginnen, Signalmoleküle – Interferone – zu synthetisieren, die umliegende gesunde Zellen in einen antiviralen Zustand überführen und das Immunsystem aktivieren. Schäden, die durch die Vermehrung des Virus in einer Zelle verursacht werden, können durch interne Zellkontrollsysteme erkannt werden, und die Zelle muss in einem Prozess namens Apoptose oder programmierter Zelltod „Selbstmord begehen“. Sein Überleben hängt direkt von der Fähigkeit des Virus ab, antivirale Abwehrsysteme zu überwinden. Es ist nicht überraschend, dass viele Viren (zum Beispiel Picornaviren, Flaviviren) im Laufe der Evolution die Fähigkeit erlangten, die Synthese von Interferonen, das apoptotische Programm usw. zu unterdrücken.

Neben der Unterdrückung der antiviralen Abwehr streben Viren danach, in der Zelle die günstigsten Bedingungen für die Entwicklung ihrer Nachkommen zu schaffen.

BEHARRLICHKEIT

Einige Viren können werdenlatenter Zustand (die sogenannte Persistenz bei eukaryontischen Viren oder Lysogenie bei Bakteriophagen – bakteriellen Viren), die die in der Zelle ablaufenden Prozesse schwach beeinträchtigen und nur unter bestimmten Bedingungen aktiviert werden. So ist beispielsweise die Reproduktionsstrategie einiger Bakteriophagen aufgebaut: Solange sich die infizierte Zelle in einer günstigen Umgebung befindet, tötet der Phagen sie nicht ab, wird an Tochterzellen vererbt und häufig in das zelluläre Genom integriert. Wenn jedoch ein mit einem lysogenen Phagen infiziertes Bakterium in eine ungünstige Umgebung gelangt, übernimmt der Erreger die Kontrolle über zelluläre Prozesse, sodass die Zelle beginnt, Materialien zu produzieren, aus denen neue Phagen aufgebaut werden (das sogenannte lytische Stadium). Die Zelle verwandelt sich in eine Fabrik, die viele tausend Phagen produzieren kann. Reife Partikel, die die Zelle verlassen, reißen die Zellmembran auf und töten dadurch die Zelle. Einige Krebsarten sind mit der Persistenz von Viren verbunden (z. B. Papovaviren).

ERSTELLUNG NEUER VIRUSKOMPONENTEN

Im allgemeinsten Fall umfasst die Virusreplikation drei Prozesse:

    Transkription des viralen Genoms, also Synthese viraler mRNA.

    Seine Übersetzung, also die Synthese viraler Proteine.

Viele Viren verfügen über Kontrollsysteme, die den optimalen Verbrauch von Biomaterialien der Wirtszelle gewährleisten. Wenn sich beispielsweise genügend virale mRNA angesammelt hat, wird die Transkription des viralen Genoms unterdrückt und im Gegenteil die Replikation aktiviert.

Reifung der Virionen und Austritt aus der Zelle

Schließlich wird die neu synthetisierte genomische RNA oder DNA mit geeigneten Proteinen versehen und verlässt die Zelle. Es sollte gesagt werden, dass ein aktiv replizierendes Virus die Wirtszelle nicht immer tötet. In manchen Fällen (z. B. bei Orthomyxoviren) sprießen Tochterviren aus der Plasmamembran, ohne dass diese reißt. Somit kann die Zelle weiterleben und das Virus produzieren.