Організми, що мають клітинну будову, діляться на дві групи: доядерні (прокаріоти) і ядерні (еукаріоти). Прочитавши статтю, ви дізнаєтеся що називають прокаріотами, яка їх будова, різноманітність та значення в природі.
Що таке прокаріоти?
Прокаріоти – це організми, що не мають сформованого клітинного ядра, покритого оболонкою, і типового хромосомного апарату. У них є єдина багаторазово перекручена кільцева молекула ДНК в комплексі з небагатьма молекулами білка, яку іноді теж називають хромосомою.
Прокаріотичні організми вивчає наука бактеріологія.
Будова клітини прокаріотів
Основний генетичний матеріал прокаріотів (від греч. Про – до і каріон – ядро) знаходиться в цитоплазмі у вигляді кільцевої молекули ДНК. Ця молекула (нуклеоид) не оточена ядерною оболонкою, характерною для еукаріот, і прикріплюється до плазматичної мембрани. Таким чином, прокаріоти не мають сформованого ядра. Крім нуклеоїда в прокариотичній клітині часто зустрічається невелика кільцева молекула ДНК, названа плазмідою. Плазміди можуть переміщатися з однієї клітини в іншу і вбудовуватися в основну молекулу ДНК.
Деякі прокаріоти мають вирости плазматичної мембрани: мезосома, ламелярні тилакоїди, хроматофори. В них зосереджені ферменти, що беруть участь у фотосинтезі і в процесах дихання.
Клітини прокаріот мають невеликі розміри, їх діаметр становить 0,3-5 мкм.
Із зовнішнього боку плазматичної мембрани всіх прокаріот (за винятком мікоплазм) знаходиться клітинна стінка. Вона складається з комплексів білків і олігосахаридів, покладених шарами, захищає клітину і підтримує її форму. Від плазматичної мембрани вона відокремлена невеликим міжмембранним простором.
В цитоплазмі прокаріотів виявляються тільки немембранні органели рибосоми. За структурою рибосоми прокаріот і еукаріот подібні, однак рибосоми прокаріотів мають менші розміри і не прикріплюються до мембрани, а розташовуються прямо в цитоплазмі.
Багато прокаріотів рухливі і можуть плавати або ковзати за допомогою джгутиків.
Розмноження прокаріотів
При розмноженні прокаріотів відбувається розподіл клітини навпіл, іноді брунькування. Прокаріоти розмножуються з величезною швидкістю. Так, при сприятливих умовах їх клітини діляться кожні 20-30 хвилин. Тому вони здатні швидко збільшувати свою чисельність за короткий проміжок часу.
При несприятливих умовах на поверхні бактеріальної клітини утворюється щільна багатошарова оболонка. Усі життєві процеси припиняються в клітці, вона не ділиться. Так формується спора. У вигляді спори прокаріотична клітина може жити тривалий час, вона витримує дію високих чи низьких температур, посуху. При сприятливих умовах оболонка спори руйнується, і процеси життєдіяльності в клітині поновлюються.
Різноманітність прокаріотів
В даний час прокаріоти по типу живлення діляться на:
– прокаріоти-автотрофи,
– хемоавтотрофи,
– органотрофи,
– паразити.
Перетворюючи різні сполуки, прокаріоти отримують необхідну для них енергію з поживними речовинами. Більшість з них здійснює це, окислюючи готові органічні речовини (органотрофи). Деякі прокаріоти, наприклад, безбарвні сіркобактерії, залізобактерії, нітрифікуючі бактерії, отримують енергію внаслідок окислення неорганічних речовин. Це хемоавтотрофи. Інші прокаріоти-автотрофи, подібно до рослин, синтезують органічні сполуки з неорганічних, використовуючи енергію світла так, як зелені сіркобактерії та ціанобактерії.
Поширення прокаріотів
Прокаріоти поширені скрізь, вони навіть здатні існувати в тих умовах, де інші організми взагалі не зустрічаються. Наприклад, деякі види живуть у гарячих джерелах, температура води яких досягає +90 ° С. Клітини особливих бактерій виявлені в нафтоносних пластах на глибині декількох кілометрів.
Роль прокаріотів у природі та житті людини
Прокаріоти грають величезну роль у всій біосфері Землі і, безсумнівно, були предками еукаріот – організмів із оформленим ядром. Вважають, що мітохондрії – енергетичні станції еукаріотних клітин походять від симбіотичних прокаріотів – аеробних бактерій, а хлоропласта вищих рослин – з таких же симбіотичних ціанобактерій.
Бактерії, що мешкають в грунті, разом з іншими організмами (тваринами, грибами) забезпечують родючість замлі. Вони розкладають органічні речовини, які у грунті. Утворені при цьому неорганічні сполуки можуть споживатися рослинами.
Ціанобактерії і азотфіксуючі бактерії, що мешкають в грунті, здатні засвоювати азот з повітря і переводити його в доступну для споживання рослинами форму.
Споживаючи органічні речовини, бактерії забезпечують самоочищення водойм.
Ціанобактерії, пурпурові та зелені сіркобактерії разом з рослинами створюють запаси органічних речовин в природі, утворюючи їх з неорганічних.
Ціанобактерії в процесі фотосинтезу виділяють в атмосферу вільний кисень, яким дихають живі організми.
Утворення нафти і природного газу також відбувалося за участі певних груп бактерій.
Деякі бактерії є симбіонтами тварин, наприклад, оселяються у травному тракті тварин, забезпечуючи перетравлювання клітковини.
Найважливіша функція бактерій в екосистемах — це участь у кругообігу речовин, який відбувається у природі безперервно й забезпечує життя.
Людина використовує бактерії в харчовій промисловості для отримання продуктів харчування. Так, молочнокислі бактерії широко застосовуються для виробництва кефіру, сметани, сиру. За допомогою молочнокислих бактерій відбувається заквашування капусти.
Людина застосовує бактерії у фармацевтичній промисловості для отримання деяких ліків, синтезування біологічно активних речовин — антибіотиків, вітамінів, ферментів, амінокислот.
Однак серед бактерій багато і паразитичних видів, які, оселяючись в організмах людини, тварин і рослин, викликають різноманітні захворювання. В інші організми бактерії можуть проникати разом з їжею, водою, повітрям, через покриви. Один з найбільш поширених шляхів проникнення бактерій в організм людини – повітряно-крапельний.
Бактерії здатні викликати і різноманітні захворювання рослин, на уражених органах яких можуть виникати плями, пухлини. Хворі рослини в кінцевому підсумку загнивають і гинуть.
