Клеточные организмы. Прокариоты

Основные концепции классификации МО.

Под классификацией понимается распределение единиц под группой более высокого порядка. Она осуществляется по иерархической системе. Основной единицей является чистая культура выделенных бактерий- штамм. Основой для классиф.служ.адекватн.опис-е шаммов,что позвол.ознак. с их осн.хар-ками(форма,подвижн.,налич.капсул,окраш-е по Граму). Различ.два вида классиф.МО 1)филогинетич(естеств.),2)исскуств. Построен.еств.сист-мы явл.конечн.целью классиф.микроорг-мов,котор.сот.в том, чтобы объедин.родств.формы,связ.общностью происх-я и на этом осн-и создать филогенетич.древо микроорг-мов. Исскуственная классиф.объедин орг-мы на осн.их сходства. Рассчитан.на исп-е в качестве ключа для опр-я.Нумерич.таксономия(М.Адансон). В основе адонсоновской таксономии положен следующ принцип:1)равноцен.изуч-е принц.орг-мов,2)довед-е их кол-ва до максим.величины,3)выделяют кажд.таксономич.гр.по числу совпад.признаков. Данный подход объективен,но необхюобширн.математ.расчеты. В классиф.МО используют следующ.таксономич.катег.:вид,род,семейство,порядок,класс,отдел,под царство,царство,иперия. Классиф микроорг-мов искусственная. Классиф.предложили:Красильников Н.А.1949,Скерман 1975, Берджи 1997 Классиф Берджи: Империя:неклет.орг-мы. Империя:клет.орг-мы.П/имп.доядерные. Царство:архебактерии(Г-).Царство:эубактерии-настоящ.бактерии(Г-). П/царство:оксифотобактерии (Г-). Отдел:цианобактерии(сине-зелёные,дробянки) (Г-). О:хлороксибакт.(Г-). П/Ц: аноксифотобактерии.(Г-).О:пурпурные (Г-). О:хлоробиобакт.(Г-). П/Ц:скотобакт.(Г-). П/Ц спирохеты (Г-) П/Ц лучистые бакт.(Г+). О: микобакт. (Г+). О:коринебакт.(Г+). О:актиномицетабакт.(лучистые грибки)(Г+). П/Ц: наст.грампол.бакт. О: клостридио бакт.(Г+) О:молочнокисл.бакт.(Г+). О.:бацилобакт.(Г+). О: микрококковые (Г+). П/Ц: микоплазмы (Г+). Классиф.основ.на окрашивании таксонов по Граму.(различия хим.сост.и структ.клет.стенки)

Империя Noncellulata

Те организмы, которые не имеют морфологически оформл. кл. К ним относятся Vicae. Вирусы- группа ультромикроскоп. Облиг. Внунтрикл. Паразитов, способного размн. в кл. живого орг. Распростр. В природе 500 форм описано поражающих теплокровных позвон. жив. > 300 заражающ. высш. раст. Вирусы открыты в 1892г. Д.И. Ивановским при изуч. Причин гибели табака от мозаичной болезни.

Особенности вирусов: не задержив. бактериолог. Фильтрами. Не имеют кл. строения. Не способны к росту и бинарному делению. Не имеют собств. метабол. с-м. Содержат НК только одного типа ДНК или РНК Для их репрод. нужна НК. Использ. рибосомы кл. хозяина для образ. собств. Белков Не способны размнож. Вне живой кл.

Т.о. вирусы не явл. самост. орг., а использ. для своего воспроизводства живые кл. Для синтеза белк. обол., и репликации НК использ. кл. мех. кл. хозяина. Развитие вируса приводит к гибели кл. хозяина. Вне кл. вирус существ. в виде вирусн. Частицы вирион, он сост. из НК и белк. обол. капсида. Изуч. вирусов показало, что они имеют разнообр. форму и сложн. Строение. Форма вирусов:

Палочновидная, нитевидная, сферическая(вирусы жив. чел.) Вирусы паразитир. только на опред. хозяевах. Это обусл. распред. Вирусов на группы на основе типов хозяев. Выделяют для раст., жив., микроорг. патогенные. Вирусы бакт наз фагами микофаги- пораж грибы, Цианофаги на с-з Это субникроскоп огенты. Модель фага Т-2. 1952г. англ. Уч. М. Чейз и ряд др. учёных установили, что у фагов генет. матер. явл. ДНК, т.е. фаг вводит свою ДНК в бакт кл, а белк обол остаётся снаружи. Белковая обол снаружи и ДНК явл генетт матер фага, кот проник внутрь бакт кл. в бактерии начин образ новые фаги. Под действ выраб, ферментов происх разрыв стенок бакт кл и фаги выходят наружу. Репрод вирусы в кл хоз проц сложный Его отдельн этапы от зарожения до освобожд зрелых инфекц частиц хорошо изучены с биохим, генет и морфолог стороны на примере фагов серии Т. Морфол. развит. фага внутри бакт кл происх послед стадий синтеза и соед различн компон фага. Фаги как и вирусы неподвижны. Поэтому при случ столкн с бакт кл они к ним прикреп. и вводят в Кл. ДНК. По прошеств некот времени для синтеза и созрев кл лизируются и фаги выходят наружу. Исслед большое число фагов кот пораж разл микроорганизмы. Фаги встреч повсюду.

5 .Основныенаучные разраб-откиПастера. сер-к.19века. показал роль м/о как возбу-дителей разнообразных био-хим. превращений, заболева-ний живых существ,его рабо-ты –новый этап в развит.м/о-физиологический. Изучая вра-щение поляризованного света жидкостями открыл, что при перекристаллизации солей оп-тически неактивной рацели-ческой винной кис-ты обр. 2 типа кристаллов.Р-р приготов-ленный из кристаллов 1 типа вращают плоскость поляриза-ции света вправо а др. вле-во.Пас.наблюдал что гриб пи-ницилиум и дрожжи развив.на соли этой кис-ы потребл-т только правовращающий ее оптический изомер, это позво-лило сделать вывод о специи-фическом воздейств. м/о на субстраты и послужило Тео-рет. основой для пос-лед.изучен.физиологиим/о.П. было сделано открытие нов. формы жизни-анаэробной. Пас. дал начало иммунологии. Изучал различные инфекцион-ные заболевания: сибирская язва, куриная холера, бешенс-тво, нашел способ борьбы с ними(вацина).В 1888 был пос-троен научно-исследоват. инс-тит. им.Пастера в Париже.его исслед. послужили развитию медицинской м/б.

КЛЕТОЧНЫЕ ОРГАНИЗМЫ. ПРОКАРИОТЫ.

Понятие «микроорганизм» не имеет таксономического смысла. Оно объединяет организмы по признаку их малых размеров и связанных с этим специ­фических методов изучения.

К высшим протистам относят микроскопических живот­ных (простейших), микроскопические водоросли (кроме синезеленых) и микроскопические грибы (плесени, дрожжи), к низ­шим — все бактерии и синезеленые водоросли. Деление на высшие и низшие протисты происходило в соответствии с двумя выявленными ти­пами клеточной организации — эукариотной и прокариотной. Высшие протисты имеют эукариотное строение клеток, т. е. явля­ются эукариотами, низшие — прокариотное.

Прокариотный и эукариотный типы клеточной организации являются наиболее существенной гра­ницей, разделяющей все клеточные формы жизни.

Прокариотная клетка имеет одну внутреннюю образуемую элементарной мембраной, на­зываемой клеточной, или цитоплазматической.

В клетках прокариот органеллы, типичные для эукариот, от­сутствуют. Ядерная ДНК у них не отделена от цитоплазмы мемб­раной. В цитоплазме находятся функционально специализирован­ные структуры, но они не изолированы от цитоплазмы с помо­щью мембран и не образуют замкнутых полостей. Эти структуры могут быть сформированы и мембранами, но по­следние не замкнуты.

В связи с тем что прокариотная и эукариотная организации клеток принципиально различны, было предложено только на основании этого признака выделить все прокариоты в особое цар­ство по типу их клеточной организа­ции: царство Ргокагуоtае, куда вошли все организмы с прокариотным строением клетки, и царство Еuкагуоtае, куда включены все высшие протисты, растения и животные.

8. Ц. Архебактерии.

Империя Cellulata П\имп Procaryota Организмы кот. не имеют морфологически выраженного ядра

Ц. Архебактерии

Прокариоты, обитающие в экстремальных условиях: метанообразующие, экстремальные галлофилы и термоацидофилы. Основные черты организации:

1.Они отличаются хим. строением липидов, т. е. их глицеролипиды не сложные эфиры глицерина и жирных кислот, а простые эфиры глицерина и высоко молекулярных спиртов.

2. В клет. стенках нет пептида гликан и муреин, в их основе лежат кислые полисахариды.

3. Особенность в строении Т-РНК.

4. РНК полимеразы отличаются субъединичным составом и чувствит-ю к антибиотикам.

5. Наличие уникальных Co-ферментов и связ-е с этим метаболитические особенности.

На молекулярном уровне сходны с эукариотами, по ряду св-в. Предпологают что они могли стать одной из ветвей эвол. развит. эукариотической клетки. Возможно что они древнейшие из нынеживущих м\о (4 млрд лет). Известно более 45 видов, кот различаются по типу обмена в-в, физиологическим и экологическим особенностям. Есть аэробы, анаэробы, хемогетеротрофы, химоавтотрофы, нейтрофилы и ацидофиллы. Некот-е способны фиксировать N. Галофиллы обитают в крайне засолённой среде с t-ым optim 40-50 градусов. При помещении в пресную воду ~ осмотический шок. Весь метан биогенного происхождения производится этой группой. Метанообр-е сущ-т только в строго анаэробных условиях (затопляемые почвы, болота и т. д.). Их можно использовать для получения биогаза из органических отходов. К ним относ-ся некот. Сороокисляющие и серовосстанавливающие бактерии. Образование месторождений серы связано с их деятельностью.

9 Царство Eubacteria. Все представители имеют2-хслойную липопротеидную мембрану и гликопептид мереин- в качестве осн. строительного компанента кл.ст. Это одноклеточные шаровидные, палочковидные, спиралевидные формы, имеют жгутики- фимбрии(нитевидные или трубчатые придатки, кот. могут располагаться по полюсам, латерально, политрихиально, отличаются от жгутиков прямой или слабоизогнутой формой и химическим составом. Функции фимбрий:способствуют прикрепл. клетки к почвен. частицам и др. поверхностям;особые фимбрии- пили(сост. из белка пилина) участвуют при конъюгации бактерии передачи ДНК. Размножаются поперечным делением клеток, некоторые способны образовывать эндогенно-устойчивые споры. Разнообразны по физиологическим свойствам: автотрофы и гетеротрофы. Широко распространены повсеместно. В это царство входят 2 группы, кот. различно реагируют на окраску по грамму. 1 гр.- Г-- м/о: Кл.ст 10-15 Нм основа- липиды+ полисахариды=липополисахаридный слой,

пептидогликан – 1 слой 2-3 Нм.Из-за высокого содержания липидов Кл.ст при окрашивании по грамму образует с генциановым фиолетовым и йодом комплекс, кот. разрушается при обработке спиртов и клетки обесцвечиваются, муреиновый мешок- роль опорного каркаса(1-сл.). представители: бактерии(неспорообразующие палочки), спириллы, сальмонеллы, кишечная палочка, псевдомонады, вибрионы.В гр. Г- вошли 4 п/ц: 1) Oxyphotobacteria (анаэробы, оксигенные, фототрофные бактерии) Отдел Cyanobacteria:p.Nostoc,p.Anabaena. Отдел: Chloroxybacteria 2)Anoxyphotobacteria (фототрофные бактерии, аноксигенные) Отдел Rhodobacteria: пурпурные серные и пурпурные не серные; Отдел Chlorobiobacteria. 3) Scotobacteria (хемо и автотрофы,в качестве донора электронов исп. соединения S, N,Fe)Disulfuromonos acetoxidans, Chlorobium,риккетсии, хломидии. 4) Spirochaeta (хемогетеротрофы, неветвящиеся, не образуют спор)Borrelia. 2 гр. Г+ м/о: Кл.ст 15-80 Нм состоит из пептидогликана, им полимеры особого типа: тейхоевые кислоты, связанные с пептидогликаном. Большое содержание пептидогликана обеспечивает при окраске по грамму образованиекомплекса с генциановым фиолетовым и йодом устойчивым к спирту и бакт. окрашиваются в сине-фиолетовый цвет, муреиновый мешок- роль опорного каркаса(многосл.). Представители: кокки, бациллы, актиномицеты. В Г+ вошли 3 п/ц: 1)Actinobacteria (бактерии, образ. подобие мицелия, аэробы и анаэробы, образуют споры) Лучистые грибки Отдел Mycobacteria:туберкулезная палочка, сапрофитные формы Отдел Corynebacteria: дифтерийная палочка, Arthrobacter. 2) Eufirmicu tobacteria(анаэробные, аэробные, подвижные, неподвижные, образуют и необразуют спор, сапрофитные паразиты) Отдел Clostridiobacteria: Clostridium(масляно-кислое брожение). Отдел Lactobacillobacteria: Lactobacillus, Bifidobacterium. Отдел Bacillobacteria, Отдел Micrococco bacteria: p.Sarcina 3) Tenericutobacteria (самые маленькие, способны самостоятельно размножаться, отсутствует кл.ст.), возбудитель плевропневмании у крупного рогатого скота, мембранные паразиты.