pangenes.ru

Разнообразие микробов


Эукариоты, Эубактерии, Археи.

Живые организмы изначально были разделены на пять царств, основанных на наличии определенных структурных особенностей.

В 1978 году эта система была усовершенствована для учета строгих биохимических различий между живыми организмами (в частности, различия в последовательности рРНК).

Согласно схеме классификации трех доменов, существует три различных типа клеточных организмов, к которым могут принадлежать все живые существа:

Эукариоты: содержит мембраносвязанное ядро (включает растения, животных, простейших и грибы);

Эубактерии: не имеют ядра и состоят из традиционных или «настоящих» бактерий (например, большинство патогенных форм, Escherichia coli, Staphylococcus aureus).

Археи: не имеют ядра и включают экстремофилов или «древних» бактерий (например, метаногены, термофилы, галофилы).

Причины реклассификации живых организмов в три домена:

  • Традиционные схемы классификации разделяют все организмы на две группы: прокариоты и эукариоты.
  • Большое разнообразие группы, классифицированной как прокариоты, привело к дальнейшему разделению на две отдельные области
  • Различия в генах, которые транскрибируют рРНК, а также определенные структурные особенности (например, состав клеточной стенки) легли в основу этого разделения.
  • Обнаружено, что архебактерии имеют определенные особенности, которые имеют больше общего с эукариотами, чем с эубактериями.
  • Переклассификация организмов в три области помогла ученым лучше изучить и понять происхождение и эволюцию эукариот.

Различают характеристики трех доменов:

Каждый из этих трех доменов (Eukarya, Eubacteria, Archaea) содержит рРНК, которая является уникальной для них и составляет основу их деления.



Эукариоты

Эубактерии

Археи

Тип клеток

Эукариотическая

Прокариотическая

Прокариотическая

Гистоны

+

Есть белки, похожие на гистоны

Интроны

Большинство содержит интроны

Некоторые содержат интроны

Рибосомы

80S рибосомы

70S рибосомы

70S рибосомы

Состав клеточной стенки

Не всегда присутствует

Растения: целлюлоза

Грибы: хитин

Сделана из пептидогликана

Сделана из протеина (не хватает пептидогликана)

Состав клеточной мембраны

Сложные эфиры липидов с белками (прямая цепь)

Сложные эфиры липидов с

D – глицерином (прямая цепь)

Сложные эфиры липидов с

L – глицерином (разветвленная цепь)


Широкое разнообразие сред обитания Архей на примере метаногенов, термофилов и галофилов:

Метаногены

  • Облигатные анаэробы (не могут выжить в присутствии кислорода)
  • Производят метан как отходы и находятся в болотах, кишках животных и почвах, обедненных кислородом (например, на свалках)

Термофилы

  • Могут выдерживать аномально высокие температуры и жить при температурах, близких к кипению (60 - 100ºC)
  • Найдены в горячих источниках и вблизи геотермальных потоков лавы (например, глубокие морские жерла и вулканические кальдеры)

Галофилы

  • Живут в засоленных местах обитания с очень высокой концентрацией соли
  • Найдены в районах Большого Соленого озера и Мертвого моря


Эубактерии подразделены по ряду различных особенностей, в том числе:

  • Форма: круглые (кокки), палочковидные (бацилла), изогнутые (вибрион) или спиральные (спирилла / спирохета)
  • Состав клеточной стенки: грамположительные (толстый слой пептидогликана) или грамотрицательные (липополисахаридный слой)
  • Газообразные требования: анаэробные (обязательные или факультативные) или аэробные
  • Пищевые особенности: автотрофные (фотосинтетические или хемосинтетические) или гетеротрофные
  • Дополнительные структуры: жгутики, капсулы слизи, гифы, эндоспоры и др.


Типы эубактерий по форме


Некоторые бактерии образуют агрегаты, которые показывают характеристики, не наблюдаемые у отдельных бактерий:

  • Бактерии могут образовывать агрегаты и, взаимодействуя, способны выполнять функции, которые отдельные клетки не могли выполнять (возникающие свойства)
  • Фотобактерия Vibrio fischeri способна излучать свет (биолюминесценция), когда они становятся частью популяции с высокой плотностью
  • V. fischeri высвобождает регулирующее вещество в окружающую среду, которая в плотных популяциях становится достаточно концентрированной, чтобы вызвать биолюминесценцию

Сравнение структур клеточных стенок грамположительных и грамотрицательных эубактерий

Сходства:

  • У обоих есть стенки, сделанные из сети муреина
  • Оба содержат пептидогликан

Отличия:


Грамотрицательные

Грамположительные

Пептидогликановый слой

Тонкий (один слой)

Толстый (много слоев)

Внешнее покрытие

Липополисахаридный слой

Нет внешнего слоя

Другие компоненты

Содержит белки и углеводы

Периплазматическое пространство

+


Грамотрицательные и грамположительные клеточные стенки





Разнообразие структур вирусов, в том числе: голый капсид против капсида в оболочке; ДНК против РНК и одиночная против двухцепочечной ДНК или РНК:

  • Вирус - это неклеточный агент, состоящий из белковой оболочки (капсида) и генетического материала;
  • Генетический материал может быть представлен как ДНК (аденовирус) или РНК (ретровирус) и может быть одноцепочечным или двухцепочечным;
  • Для некоторых вирусов белковая оболочка может быть обнажена (голый капсид), тогда как другие могут быть покрыты мембранным бислоем (капсид с оболочкой);
  • Ретровирусы имеют компонент обратной транскриптазы, позволяющий продуцировать вирусную ДНК.


Типы вирусов



Разнообразие микроскопических эукариот на примере Saccharomyces, Amoeba, Plasmodium, Paramecium, Euglena и Chlorella

  • Амеба - одноклеточный организм, который обитает в пресноводных прудах, перемещается и захватывает пищу через клеточные расширения, называемые псевдоподиями
  • Plasmodium - род паразитических простейших, вызывающий малярию как часть сложного жизненного цикла с участием двух хозяев (людей и комаров)
  • Парамеций - простейший, обитающий в пресной воде и движущийся путем скоординированного движения маленьких ресничек
  • Saccharomyces - род одноклеточных грибов, известный как дрожжи и широко используемый в процессе ферментации
  • Хлорелла - род одноклеточных зеленых водорослей, который имеет особую чашеобразную хлоропласт в своей цитоплазме
  • Эвглена - жгутиконосец, простейший, содержит хлоропласты и обычно присутствующий в пресной воде


Ключевые структурные и функциональные особенности микроскопических эукариот



Клеточная стенка

Хлоропласт

Органы

передвижения

Питание

Амеба

Псевдоподии

Гетеротроф

Плазмодий

Жгутик

Гетеротроф

Парамеций

Реснички

Гетеротроф

Сахаромицет

+

Отсутствует

Гетеротроф

Хлорелла

+

+

Отсутствует

Автотроф

Эвглена

+

Жгутик

Автороф + Гетеротроф







pangenes.ru
pangenes.ru


pangenes.ru © 2019
Яндекс.Метрика