Прокариоты

Прокариоты (бактерии, архебактерии, цианобактерии) - одноклеточные организмы, не имеют ядра, область расположения ДНК в цитоплазме называется нуклеоид, единственная молекула ДНК замкнута в кольцо и не связана с белками, клетки меньше эукариотических, отсутствуют мембранные органеллы, их функции выполняют впячивания плазматической мембраны (мезосомы), рибосомы мелкие и т.д. Деление клеток осуществляется путем перетяжки (митоза и мейоза нет).

Архебактерии - древнейшие бактерии (метанообразующие и др., всего известно около 40 видов). Имеют общие черты строения прокариот, но значительно отличаются по ряду физиологических и биохимических свойств от эубактерий. Эубактерии - истинные бактерии, более поздняя форма в эволюционном отношении. Цианобактерии (цианеи, синезеленые водоросли) - фототрофные прокариотические организмы, осуществляющие фотосинтез подобно высшим растениям и водорослям с выделением молекулярного кислорода.

По форме клеток различают следующие группы бактерий: шаровидные - кокки, палочковидные - бациллы, дугообразно изогнутые - вибрионы, спиралеобразные - спириллы. Многие бактерии способны к самостоятельному движению за счет жгутиков или благодаря сокращению клеток. Бактерии - одноклеточные организмы. Некоторые способны образовывать колонии, но клетки в них существуют независимо друг от друга.

В неблагоприятных условиях некоторые бактерии способны образовывать споры за счет формирования плотной оболочки вокруг молекулы ДНК с участком цитоплазмы. Споры бактерий служат не для размножения как у растений и грибов, а для защиты организма от воздействия неблагоприятных условий (засухи, нагревания и др.).

По отношению к кислороду бактерии делят на аэробов (обязательно нуждающиеся в кислороде), анаэробов (погибающие в присутствие кислорода) и факультативные формы.

По способу питания бактерии делят на автотрофные (в качестве источника углерода используют углекислый газ) и гетеротрофные (используют органические вещества). Автотрофные в свою очередь подразделяют на фототрофов (используют энергию солнечного света) и хемотрофов (используют энергию окисления неорганических веществ). К фототрофам относят цианобактерии (синезеленые водоросли), которые осуществляют фотосинтез, как и растения, с выделением кислорода, и зеленые и пурпурные бактерии, которые осуществляют фотосинтез без выделения кислорода. Хемотрофы окисляют неорганические вещества: нитрифицирующие бактерии, азотфиксирующие бактерии, железобактерии, серобактерии и др.

Гетеротрофы делят на сапротрофов (используют органические вещества мертвой массы) и паразитов (используют органические вещества живых организмов). Гетеротрофы могут окислять органические вещества при участии кислорода (дыхание) или в анаэробных условиях (брожение). Выделяют несколько типов брожения: спиртовое, молочнокислое, уксусное, маслянокислое и др.

Благодаря очень разнообразному метаболизму бактерии могут существовать в самых различных условиях среды: в воде, воздухе, почве, живых организмах. Велика роль бактерий в образовании нефти, каменного угля, торфа, природного газа, в почвообразовании, в круговоротах азота, фосфора, серы и других элементов в природе. Сапрофитные бактерии участвуют в разложении органических останков растений и животных и в их минерализации до СО2, Н2О, H2S, NH3 и других неорганических веществ. Вместе с грибами они являются редуцентами. Клубеньковые бактерии (азотфиксирующие) образуют симбиоз с бобовыми растениями и участвуют в фиксации атмосферного азота в минеральные соединения, доступные растениям. Сами растения такой способностью не обладают.

Человек использует бактерии в микробиологическом синтезе, в очистных сооружениях, для получения ряда лекарств (стрептомицин), в быту и пищевой промышленности (получение кисломолочных продуктов, виноделие).

Однако бактерии приносят не только пользу, но и вред. Бактерии-паразиты разрушают клетки хозяина или выделяют токсические вещества. Они являются возбудителями опасных инфекционных заболеваний, таких как чума, холера, дифтерия, дизентерия, туберкулез и др. Для борьбы с ними

проводят вакцинации населения, дезинфекцию предметов, стерилизацию или пастеризацию воды и продуктов питания.

Грибы

Грибы выделяют в особое царство, насчитывающее около 100 тыс. видов. В отличие от растений они имеют гетеротрофный способ питания, запасное питательное вещество гликоген, наличие в клеточных стенках хитина. В отличие от животных грибы имеют неограниченный рост, поглощают пищу путем всасывания, размножаются с помощью спор, имеют клеточную стенку, не способны активно передвигаться.

Тело гриба - грибница (или мицелий) - система тонких ветвящихся нитей (гиф). Грибы делятся на низшие и высшие. Низшие грибы - одноклеточные организмы. У них все тело состоит из одной многоядерной клетки. Высшие грибы - многоклеточные организмы.

Грибы являются гетеротрофами. Пищеварение у них наружное - они выделяют гидролитические ферменты, расщепляющие сложные органические вещества, и всасывают продукты гидролиза всей поверхностью тела.

Большинство грибов способно размножаться как половым, так и бесполым путем. Бесполое размножение осуществляется почкованием, фрагментацией или образованием спор. Споры образуются внутри спорангиев или на концах гиф. При половом размножении происходит слияние мужских и женских гамет.

Шляпочные грибы состоят из грибницы и плодового тела, которое в свою очередь образовано пеньком и шляпкой. Шляпка и пенек состоит из плотно прилегающих друг к другу нитей грибницы. Шляпочные грибы бывают съедобные и ядовитые. Съедобные грибы: белый гриб, подосиновик, подберезовик, рыжик, лисичка, груздь и др. Ядовитые грибы: мухомор, бледная поганка, ложный опенок, ложная лисичка и др. Употребление в пищу ядовитых грибов приводит к отравлениям, иногда со смертельным исходом. Старые съедобные грибы тоже могут быть ядовитыми.

Плесневые грибы имеют маленькие размеры, большую скорость размножения, неприхотливость к пище и среде обитания. Широко распространен плесневый гриб мукор (или белая плесень). Это одноклеточный гриб, размножается спорами. Он образует пушистые плесневые налеты на хлебе, овощах, варенье.

Многие плесневые грибы наносят большой вред народному хозяйству: портят продукты питания, разрушают лесоматериалы и ткани, вызывают заболевания растений, животных и человека.

Другим представителем плесневых грибов является пеницилл. Это многоклеточный гриб, размножается спорами. Он образует зеленую плесень на пищевых продуктах. Пеницилл используют для получения пенициллина. Это первый открытый в медицине антибиотик. Пенициллин широко применяют как противовоспалительное средство для подавления жизнедеятельности болезнетворных бактерий.

Дрожжи - одноклеточные грибы, имеют сферическую форму, размножаются почкованием. Они поселяются на средах, богатых сахаром, и сбраживают его в спирт и углекислый газ. Эту способность дрожжей используют в хлебопечении, производстве спирта, виноделии, кондитерской промышленности.

Грибы часто способны вступать в симбиотические отношения с другими организмами. Симбиоз гриба с водорослью называется лишайник. Симбиоз гриба с корнями растений - микориза ("грибокорень"). Такой союз выгоден обоим партнерам: гриб получает готовые органические вещества из растения, а растение более эффективно поглощает питательные вещества из почвы.

Грибы-паразиты вызывают такие заболевания растений как головня, спорынья, ржавчина, мучнистая роса. Размножающиеся спорами грибы распространяются очень быстро и наносят большой ущерб сельскому хозяйству. Для лесного хозяйства вреден гриб-трутовик, вызывающий повреждения и гибель деревьев. Ряд грибов-паразитов вызывают заболевание человека (микозы, стригущий лишай, парша).

Грибы-сапрофиты играют важную роль в круговороте веществ в природе, минерализуя органические остатки отмерших растений и животных. Вместе со многими бактериями они являются редуцентами.