Прокаріотичні організми: археї та бактерії

Урок 11.  Прокаріотичні організми: археї та бактерії

1.Ознайомтесь з матералами уроку та відеоуроку за посиланням

https://www.youtube.com/watch?v=wPfWreHo-ak  

https://www.youtube.com/watch?v=wBxzyA81yVE  

1.      Різноманітність одноклітинних організмів.

      Одноклітинний  організм – це цілісний організм, якому притаманні всі прояви життя (обмін речовин, енергії, рух, ріст, розмноження, подразливість, живлення, дихання та інші.     

Розрізняють:

·         Одноклітинні прокаріоти;

·         Одноклітинні еукаріоти;

·         Одноклітинні, що утворюють колонії.

2.Прокаріоти – доядерні організми.

 

      Прокаріоти (від грецького про – попереду, раніше і каріон – горіх, ядро) – доядерні організми, які на відміну від  еукаріот не мають типово сформованого ядра й ядерної мембрани.

3.Тридоменна система живого світу

 

·         1977 року американським мікробіологом Карлом Воузом була запропонована трьохдоменна система органічного світу, за якої клітинні форми життя об’єднуються у три домени: Археї, Бактерії та Еукаріоти.

·         К. Воуз вважав, що, зважаючи на відмінності у певних генах, ці три групи відділилися від спільного предка зі слаборозвинутим генетичним апаратом.

·         Кожній групі дослідник надав статус домену і розділив на кілька царств. За результатами досліджень ця система біла доопрацьована, доповнена і відредагована в 1990 та 2016 роках.

Домен — це таксон найвищого рангу, який включає кілька царств живих організмів.

 Клітинні форми життя поділили на три домени — Бактерії, Археї та Еукаріоти.

Віруси виділили як окремий таксон Vira, який об’єднує неклітинні форми життя й за рангом відповідає домену.

Американський вчений Карл Воуз запропонував поділ прокаріотів на бактерій (еубактерій) і архей (архебактерій) через  істотні генетичні відмінності між цими

Така класифікація найбільш точно відбиває сучасні уявлення про виникнення й еволюцію основних груп живих організмів.

Група	Організми, які входять до складу групи	Особливості будови і життєдіяльності
Бактерії	Бактерії	Клітинні організми. У клітинах немає ядра й мембранних органел. Відрізняються значною різноманітністю біохімічних процесів у клітинах. Генетичний матеріал зазвичай представлений великою кільцевою молекулою ДНК (бактеріальною хромосомою). Можуть мати плазміди. Гени не містять інтронів
Археї	Археї (архебактерії)	Клітинні організми. Суттєво відрізняються від інших доменів за складом ліпідів та білків. У клітинах немає ядра й мембранних органел. Генетичний матеріал зазвичай представлений великою кільцевою молекулою ДНК (бактеріальною хромосомою). Можуть мати плазміди. Частина генів містить інтрони
Еукаріоти	Тварини, гриби, зелені рослини тощо	Клітинні організми. У клітинах є ядра та інші мембранні органели й цитоскелет. Генетичний матеріал міститься у хромосомах і має вигляд лінійних молекул ДНК. У мітохондріях і пластидах присутні невеликі молекули кільцевої ДНК. Гени містять інтрони

Особливості організації та функціонування Бактерій .

До цієї групи належать так звані «типові» бактерії, ціанобактерії («синьозелені водорості»), актиноміцети, рикетсії, хламідії, міксобактерії та ін. це найдавніші клітинні організмі, що існують на Землі. Можуть вважатися предками інших доменів — Археїв та Еукаріотів.

Основні ознаки Бактерій:

■ одноклітинні, колоніальні ;

■ прокаріотична будова клітини (окрім нуклеоїду та рибосом у різних видів можуть бути фотосинтезуючі, нітрогенфіксуючі структури та деякі інші);

■ геном не містить білків гістонів;

■ мембрани складаються з фосфоліпідів;

■ мембрани завжди двошарові, також часто наявна додаткова, периплазматична мембрана, що розташована ззовні від клітинної стінки;

■ клітинна стінка містить муреїн, може містити додаткові шари;

■ джгутик є порожньою білковою ниткою, обертається праворуч, росте від кінця, рухається з використанням протонного градієнту;

■ унікальні процеси: більшість типів бродіння, азотфіксація, фотосинтез на основі бактеріофілу, анаеробне дихання на основі відновлення сполук Сульфуру, Феруму, Мангану, Хлору, Стибію, Арсену;

■ живуть у всіх екотопах Землі, переважають за умов нормальної температури, тиску та вмісту кисню.

Особливості організації та функціонування Архей.

  Наприкінці 1970-х років групою вчених під головуванням Карла Вейза із Ілінойського університету (США), після детальних досліджень рибосомальної РНК різних прокаріотів, було оголошено про відкриття живих істот, які дуже відрізняються від усіх інших.

Систематика архей. 

·         Однак знадобилось ще  два десятиліття їх було виокремлено у новий домен Археї. Вчені виділяють серед них дві великі групи — протеоархеї та еуархеї. До групи протеоархей належать нещодавно (2015 року) відкриті локіархеї. Їх вважають групою, яка є предковою для еукаріотів.

·         Фома клітин архей.

Археї є одноклітинними орґанізмами, зовні схожими на бактерій, однак із доволі незвичною формою клітини, наприклад, деякі їх види мають вигляд куба, паралелепіпеда, а декотрі навіть амеби. Одначе, найбільш типовими є паличкоподібні та сферичні форми клітин.

·         Розміри клітин архей.

Археї є дрібними істотами, найменші із них досягають 50 мікрометрів у довжину, а найбільші – 150 мкм.

·         Вчені вважають Археїв дуже давніми орґанізмами, однак, прямих доказів цього не існує. Низка непрямих фактів, як то особливості їх будови та метаболізму, наводять на думку, що Археї виникли приблизно у той же час, що і бактерії, можливо трохи пізніше. 

2. Виконати самостійну роботу.

1.      Самостійна робота з таблицею:

·         Назвіть особливості будови й життєдіяльності архей та бактерій та заповніть у робочому зошиті таблицю «Особливості організації та функціонування архей та бактерій».

 

Ознака	Бактерії	Археї
Поверхневий апарат
Цитоплазма
Нуклеоїд
Живлення
Дихання
Рух
Розмноження

 У висновку поясніть чому бактерії та археї відносять до прокаріот?