principalul Idei

Prezentare „Procariote” prezentarea unei lecții pentru o tablă interactivă în biologie (clasa a 10-a) pe această temă. Diferențe în structura celulelor eucariote și procariote. Prezentarea a fost pregătită de profesorul de biologie din categoria cea mai înaltă calificare Basaleva Svetlana Mihailovna. Etc

Celula procariota

Bacteriile sunt „marii gropari ai naturii” Louis Pasteur. Aceste organisme mici au creat viață pe Pământ, fac un ciclu global de substanțe în natură și servesc, de asemenea, oamenilor.

Proprietăți Specii de procariote 1. Origine 2. Habitat și prevalență 3. Mărimi 4. Formă 5. Structura celulei bacteriene 6. Metabolism, relație cu oxigenul 7. Nutriție 8. Reproducere 9. Formarea sporilor 10. Rol în natură 11. Utilizarea umană

Originea procariotelor A apărut inițial într-un mediu fără oxigen acum 2,5-3 miliarde de ani în mări

Habitatul procariotelor Atmosferă Hidrosferă Litosferă În interiorul celulelor

Mărimi Dimensiunile celulelor bacteriene variază de la 1 la 10-15 microni

Forma Cocci Diplococci Tetracocci

Forma streptococului

Forma tijei Sarcinia Staphylococcus (bacili)

Spirilla Shape Spirochete Vibrio

Structura celulei bacteriene La suprafața bacteriilor, sunt adesea vizibile diferite tipuri de flageli (pili) și vilozități (fimbia) - organite de mișcare, cu ajutorul cărora se deplasează prin alunecare.

Structura unei celule bacteriene 1 - perete celular, 2 - membrană citoplasmatică externă, 3 - cromozom (moleculă circulară de ADN), 4 - invaginare a membranei citoplasmatice externe, 5 - vacuoli, 6 - mezosom (excrescența membranei externe), 7 - stive de membrane în care se realizează fotosinteza, 8 - ribozom, 9 - flageli.

Structura unei celule bacteriene Peretele celular al procariotelor este rigid, conține polizaharide și aminoacizi. Componenta principală de întărire este mureina.Peretele celular al multor bacterii este acoperit cu un strat de mucus deasupra. Citoplasma este înconjurată de o membrană care îl separă de interior de peretele celular.

Structura unei celule bacteriene Caracteristica principală este absența unui nucleu delimitat de o membrană. Informațiile ereditare din bacterii sunt conținute într-un singur cromozom. Ribozomii liberi sunt mai mici decât în eucariote; efectuează biosinteza proteinelor

Metabolism În raport cu oxigenul, procariotele sunt împărțite în două grupe: anaerobe (care nu necesită oxigen); aerob (care trăiește într-un mediu cu oxigen); unele bacterii pot trăi atât în medii anoxice, cât și în cele fără oxigen

Reproducerea Bacteriile au două metode de reproducere: prin împărțirea celulei în două și sexual

Formarea sporilor Multe bacterii se caracterizează prin sporulare. Disputele apar atunci când există o lipsă de nutrienți sau când produsele metabolice se acumulează în mediu, adică apar condiții nefavorabile

Rolul în natură A) Bacteriile distrug rămășițele materiei organice, produc mineralizare. B) Bacterii - simbionți (Escherichia coli), care se instalează în tractul digestiv al animalelor, descompun celuloza în glucoză și asigură absorbția acestor substanțe de către organismul animalului, produc vitamine și alte substanțe. C) Bacteriile fixatoare de azot (nodul) promovează asimilarea azotului din sol de către rădăcinile plantelor.

Utilizarea umană Obținerea multor produse alimentare și tehnice este imposibilă fără participarea diferitelor bacterii fermentative (în Fig. Bifidobacterii)

Rolul negativ al bacteriilor Diferite tipuri de bacterii putrefactive provoacă alterarea alimentelor. Salmoneloza, botulismul, dizenteria holerei, sunt boli asociate consumului de alimente stricate. Tusea convulsivă, tuberculoza, ciuma, bolile cu transmitere sexuală, tetanosul, pneumonia și multe altele sunt transmise prin picături aeriene sau sexual.

De ce Louis Pasteur a numit organismele procariote marile gropari din natură?

Cum te simți în timp ce studiezi acest subiect?

Caracteristicile bacteriilor Distribuite peste tot: în apă, sol, aer, organisme vii. Se găsesc atât în cele mai adânci depresiuni oceanice, cât și pe cel mai înalt vârf montan al Pământului Everest, atât în gheața din Arctica și Antarctica, cât și în izvoarele termale. În sol, pătrund până la o adâncime de 4 km sau mai mult, sporii bacterieni din atmosferă se găsesc la o altitudine de până la 20 km, hidrosfera nu are deloc limite pentru aceste organisme. Bacteriile sunt capabile să se așeze pe aproape orice substrat organic sau anorganic. În ciuda simplității structurii lor, acestea sunt extrem de adaptabile la o mare varietate de condiții de mediu. Acest lucru este posibil datorită capacității bacteriilor de a schimba rapid generațiile. Cu o schimbare bruscă a condițiilor de existență, formele mutante apar rapid printre bacteriile care pot exista în noi condiții de mediu.

Dimensiuni de la 1 la 15 microni. Prin forma celulelor se disting: coci sferici: micrococii se împart în diferite planuri, se află singuri; diplococii sunt împărțiți într-un singur plan, formează perechi; tetracocii sunt împărțiți în două planuri, formează tetrade; streptococii se divid într-un singur plan, formează lanțuri; stafilococii sunt împărțiți în diferite planuri, formând ciorchini care seamănă cu ciorchini de struguri; sarcinile sunt împărțite în trei planuri, formând pachete de 8 indivizi. Caracterizarea bacteriilor

Bacilii alungiți (în formă de tijă) sunt împărțiți în diferite planuri, se află individual; Răsucite - vibrios (sub formă de virgulă); spirilele au de la 4 la 6 ture; spirochetele sunt forme învolburate lungi și subțiri, cu un număr de rotații de la 6 la 15. În plus față de cele principale, în natură se găsesc și alte forme foarte diferite de celule bacteriene. Caracterizarea bacteriilor

Perete celular. Celula bacteriană este închisă într-un perete celular dens și rigid, care reprezintă 5 până la 50% din masa uscată a celulei. Peretele celular acționează ca o barieră externă a celulei, stabilind contactul între microorganism și mediu. Componenta principală a peretelui celular bacterian este mureina polizaharidică. Conform conținutului de mureină, toate bacteriile sunt împărțite în două grupe: gram-pozitive și gram-negative. Caracterizarea bacteriilor

La multe bacterii, o capsulă matricioasă subțire este situată deasupra peretelui celular. Capsulele sunt formate din polizaharide. Uneori polipeptidele sunt incluse în capsulă. De regulă, capsula îndeplinește o funcție de protecție, protejând celula de acțiunea factorilor de mediu nefavorabili. În plus, poate facilita atașarea la substrat și poate participa la locomoție. Caracterizarea bacteriilor

Membrana citoplasmatică reglează fluxul de nutrienți în celulă și eliberarea de produse metabolice în exterior. De obicei, rata de creștere a membranei citoplasmatice depășește rata de creștere a peretelui celular. Acest lucru duce la faptul că membrana formează adesea numeroase invaginații (invaginații) ale diferitelor forme ale mezosomului. Caracterizarea bacteriilor

Mezosomii asociați cu nucleoidul joacă un rol în replicarea ADN și în separarea ulterioară a cromozomilor. Este posibil ca mezozomii să asigure divizarea celulelor în compartimente izolate separate, creând astfel condiții favorabile proceselor enzimatice. Caracterizarea bacteriilor

Celulele bacteriene pot avea o varietate de incluziuni citoplasmatice, bule de gaz, bule care conțin bacterioclorofilă, polizaharide, depozite de sulf și altele. Nucleoid. Bacteriile nu au un nucleu format structural. Aparatul genetic al bacteriilor se numește nucleoid. Este o moleculă de ADN concentrată într-un spațiu limitat al citoplasmei. Caracterizarea bacteriilor

Molecula de ADN are o structură tipică. Se compune din două lanțuri polinucleotidice care formează o helică dublă. Spre deosebire de eucariote, ADN-ul este mai degrabă circular decât liniar. Molecula de ADN bacterian este identificată cu un cromozom eucariot. Dar dacă în eucariote din cromozomi ADN-ul este asociat cu proteine, atunci în bacterii ADN-ul nu formează complexe cu proteinele. ADN-ul bacterian este atașat la membrana citoplasmatică din regiunea mezosomului. Caracterizarea bacteriilor

Celulele multor bacterii au elemente genetice plasmidice necromozomiale. Sunt mici molecule de ADN circulare capabile să se replice independent de ADN-ul cromozomial. Printre acestea, factorul F este o plasmidă care controlează procesul sexual. Flagella. Există multe forme mobile printre bacterii. Flagelele joacă rolul principal în mișcare. Flagelii bacteriilor sunt similari doar superficial cu flagelii eucariotelor, dar structura lor este diferită. Au un diametru mai mic și nu sunt înconjurate de o membrană citoplasmatică. Filamentul flagelului este format din 3-11 fibrile elicoidale răsucite formate din proteina flagelină. Caracterizarea bacteriilor

La bază există un cârlig și discuri împerecheate care leagă filamentul de membrana citoplasmatică și de peretele celular. Flagelul se mișcă, rotindu-se în membrană. Numărul și locația flagelilor pe suprafața celulei pot fi diferite. Fimbriae sunt structuri filamentoase subțiri pe suprafața celulelor bacteriene, care sunt cilindri scurți, drepți, goi, formați de proteina pilină. Datorită fimbriei, bacteriile se pot atașa la substrat sau pot adera una la cealaltă. Fimbriile speciale, fimbriile sexuale sau F-pili asigură schimbul de material genetic între celule. Caracterizarea bacteriilor

Când apar condiții nefavorabile, endosporii se formează în bacteriile gram-pozitive. În acest caz, celula este deshidratată, nucleoidul este concentrat în zona sporogenă. Se formează cochilii de protecție care protejează sporii bacterieni de condiții nefavorabile (sporii multor bacterii pot rezista la încălzire până la 130 ° C, rămân viabile timp de decenii). Când apar condiții favorabile, sporul germinează și se formează o celulă vegetativă. Caracterizarea bacteriilor

Pentru a rezuma: Ce se știe despre forma bacteriilor? Coci (diplococi, tetracoci, streptococi, sarcini, stafilococi), bacili, vibrios, spirilla, spirochete). Care sunt dimensiunile bacteriilor? 1 până la 15 microni (μm). Cum funcționează membrana celulelor bacteriene? Plasmalemă și perete celular din mureină. Cele gram-negative au două membrane. Cum este organizat materialul genetic al bacteriilor? Nucleoid - ADN circular și plasmide. Ce organite există în celulele bacteriene? Mezozomi, clorozomi, ribozomi 70-S, flageli. În ce este diferit flagelul bacterian de flagelul eucariot? Neacoperit cu o membrană, constă din mai multe fibile de flagelină răsucite împreună. Pot crește bacteriile în spori? Nicio controversă - un mod de a experimenta condiții adverse.

Olimpiade! Bacteriile aerobe care formează spori în care dimensiunea sporilor nu depășește diametrul celulei se numesc bacili. Bacterii anaerobe formatoare de spori în care dimensiunea sporului depășește diametrul celulei și, prin urmare, acestea iau forma unui fus și se numesc clostridii (din latină Clostridium - fus). Caracterizarea bacteriilor

Olimpiade! Rickettsiae sunt bacterii mici, gram-negative, în formă de tijă, cu dimensiuni de până la 1 micron. Artropodele sunt gazdele și purtătorii lor. La om sunt cauzate tifosul, rickettsioza transmisă de căpușe și febra pătrată a Muntelui Stâncos. Micoplasmele sunt bacterii mici care nu au perete celular, înconjurate doar de o membrană citoplasmatică. Sensibili din punct de vedere osmotic, la om provoacă o boală ca o infecție respiratorie. Actinomicetele - (ciuperci radiante), ocupă o poziție intermediară între bacterii și ciuperci. Ramificarea bacteriilor gram-pozitive. În țesuturile afectate, un miceliu este format din filamente strâns legate (hife) sub formă de raze care se extind din centru și se termină în îngroșări în formă de balon. Pe hife aeriene se pot forma spori, care servesc la reproducere.

Un alt grup, autotrofii, este capabil să sintetizeze substanțe organice din cele anorganice. Printre acestea se disting: fotoautotrofe, sintetizând substanțe organice datorate energiei luminii și chimioautotrofe, sintetizând substanțe organice datorate energiei chimice de oxidare a substanțelor anorganice: sulf, hidrogen sulfurat, amoniac etc. Acestea includ bacterii nitrificante, bacterii de fier, bacterii de hidrogen etc. Fotoautotrofe: bacteriile sulfurice fotosintetice (verzi și violete) au fotosistem-1 și nu emit oxigen în timpul fotosintezei, donator de hidrogen - Н 2 S: 6СО Н 2 S С 6 Н 12 О S + 6Н 2 О Cianobacteriile (albastru-verde) au fotosistem-2 și în timpul fotosintezei este eliberat oxigen, donatorul de hidrogen pentru sinteza materiei organice este Н 2 О: 6СО Н 2 О С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 + 6Н 2 О Fiziologia bacteriilor

Chemoautotrofe: chemoautotrofele folosesc energia legăturilor chimice. Descoperită în 1887 de S.N. Vinogradsky. Cel mai important grup de chemoautotrofe sunt bacteriile nitrificante capabile să oxideze amoniacul format în timpul degradării reziduurilor organice, mai întâi până la azot și apoi la acid azotic: 2NH 3 + 3O 2 = 2HNO 2 + 2H 2 O kJ 2HNO 2 + O 2 = 2HNO kJ Bacteriile incolore de sulf oxidează hidrogen sulfurat și acumulează sulf în celulele lor: 2Н 2 S + О 2 = 2Н 2 О + 2S kJ Cu un lipsa bacteriilor de hidrogen sulfurat oxidarea suplimentară a sulfului în acid sulfuric: 2S + 3O 2 + 2H 2 O = 2H 2 SO kJ Bacteriile de fier oxidează fierul bivalent în trivalent: 4FeCO 3 + O 2 + H 2 O = 4Fe (OH) 3 + 4CO kJ Bacteriile hidrogen folosesc energia eliberată în timpul oxidării hidrogenului molecular: 2H 2 + O 2 = 2H 2 Despre kJ Fiziologia bacteriilor

Reproducerea bacteriilor. Bacteriile sunt capabile de reproducere intensivă. Nu există reproducere sexuală la bacterii; se cunoaște doar reproducerea asexuată. Unele bacterii se pot diviza la fiecare 20 de minute în condiții favorabile. Reproducerea asexuată Reproducerea asexuală este principalul mod de reproducere a bacteriilor. Se poate face prin fisiune binară și înmugurire. Majoritatea bacteriilor se reproduc prin divizare încrucișată a celulelor egale binare. În acest caz, se formează două celule fiice identice. Replicarea ADN are loc înainte de divizare. Care înmugurește. Unele bacterii se înmulțesc prin înmugurire. În același timp, la unul dintre polii celulei mamă, se formează o scurtă creștere a hifei, la capătul căreia se formează un rinichi, unul dintre nucleoizii divizați trece în ea. Rinichiul crește, transformându-se într-o celulă fiică, și este separat de mamă ca urmare a formării unui sept între rinichi și hife. Fiziologia bacteriilor

Procesul sexual sau recombinarea genetică. Reproducerea sexuală este absentă, dar procesul sexual este cunoscut. Gametii nu se formează în bacterii, nu există fuziune celulară, dar principalul eveniment al procesului sexual este schimbul de informații genetice. Acest proces se numește recombinare genetică. O parte din ADN (mai rar toate) de către celula donatoare se transferă către celula primitoare și înlocuiește o parte din ADN-ul celulei primitoare. ADN-ul rezultat este numit recombinant. Conține genele ambelor celule parentale. Fiziologia bacteriilor

Există trei moduri de recombinare genetică: conjugare, transducție, transformare; Conjugarea este transferul direct al unei bucăți de ADN de la o celulă la alta în timpul contactului celular direct între ele. Celula donatoare formează numita pilulă F, formarea acesteia este controlată de o plasmidă specială F-plasmidă. În timpul conjugării, ADN-ul este transferat într-o singură direcție (de la donator la receptor), nu există transfer invers. Fiziologia bacteriilor

Participarea la ciclul elementelor chimice (azot, carbon, oxigen etc.). Grupuri de bacterii care participă la ciclul azotului Bacterii fixatoare de azot Utilizarea azotului liber pentru formarea compușilor disponibili pentru alte organisme Îmbogățirea solului cu compuși cu azot Bacterii amonificatoare Descompunerea substanțelor care conțin azot (proteine, acizi nucleici) cu formarea de amoniac Mineralizare Bacterii nitrificante Oxidarea sărurilor de amoniac în nitriți, apoi în nitrați Mineralizare Bacterii denitrificante Reducerea nitriților și a nitraților în azot liber Mineralizarea Importanța bacteriilor Distrugerea reziduurilor organice. Participarea la formarea solului. Participarea la educarea atmosferei. Utilizati in Industria alimentară pentru obținerea produselor cu acid lactic , hormon somatotrop, interferon Valoarea bacteriilor

Importanța bacteriilor Pași: Restricționare (tăierea ADN-ului uman și a plasmidelor cu enzime de restricție) Crearea unui vector care conține toate genele de control (regulator, operator, gene marker) Ligarea („inserarea” unui fragment de ADN uman în plasmidele cu ligase) Transformarea (introducerea plasmidelor recombinante în celulele bacteriene) Screening (selectarea unor astfel de bacterii transformate care poartă gena necesară unei persoane) Reproducerea exactă a acelor bacterii transformate care poartă gena necesară unei persoane.

„Studiul celulei” - Tabelul 2. Calculul măririi microscopului. Celulele pielii de ceapă la microscop. Tipuri de celule. Epigrafa lecției. Concluzii. Pregătirea unei micropreparări. Planul lecției. Părțile principale ale cuștii. Tabelul 1. Părți ale microscopului. Povestea descoperirii celulei. Principalele părți ale celulei sunt: membrana, citoplasma și nucleul. Toate viețuitoarele au o structură celulară.

„Mitoză și meioză” - Reproducere vegetativă. Tipuri de reproducere. Citokinezie celulară (foto). Bucăți de cromatină în nucleul interfazic. În anafaza 2, cromatidele diverg spre poli, care devin cromozomi fiice. Filamentele fusului se atașează la cromozomii dicromatide. Mitoza = diviziunea nucleului + diviziunea citoplasmei. Reproducere - reproducere de felul lor, asigurând continuitatea și continuitatea vieții.

„Lecția de meioză” - Meioză. Determinarea sexului cromozomial. Ciclul azotului în biosferă. Boli ereditare. Ciclul carbonului în biosferă. Schimb de plastic. Metabolism. Ciclul fosforului în biosferă. Comparația mitozei și meiozei. Note de susținere utilizate în lecții.

„Schimb de energie” - Reacții. (Glicoliză). Film. Rezolva problema. Învățarea de noi materiale Consolidare. Fermentaţie. 1 2. Procesul enzimatic și anoxic de descompunere a substanțelor organice din celulă este observat la bacterii. Testarea. Etapele metabolismului energetic. Înlocuiți un cuvânt pentru porțiunea evidențiată a fiecărei afirmații.

„Meioza biologică” - Mitoză. Meioză. Îmbunătățirea percepției vizuale a materialului; Formarea abilităților de căutare; Sarcini: diviziune celulară. Mitoză și meioză. Scop: Biologia clasa a 9-a.

„Structura celulei și funcțiile acesteia” - Exocitoză. Schema structurii informațiilor ereditare. Numărul mitocondriilor dintr-o celulă este de la una la câteva mii. Partea obligatorie a celulei, închisă între membrana plasmatică și nucleu. Centrul celular. Cromoplastele. Mișcarea organelor. Mitocondriile sunt un organet universal care este un centru respirator și energetic.

ia în considerare caracteristicile structurale și funcțiile organelor nemembrane și a celor cu două membrane.

Caracterizarea bacteriilor

Distribuit peste tot: în apă, sol, aer, organisme vii. Se găsesc atât în cele mai adânci depresiuni oceanice, cât și pe cel mai înalt vârf muntos al Pământului - Everest, atât în gheața din Arctica și Antarctica, cât și în izvoarele termale. În sol, pătrund până la o adâncime de 4 km sau mai mult, sporii bacterieni din atmosferă se găsesc la o altitudine de până la 20 km, hidrosfera nu are deloc limite pentru aceste organisme.

Bacteriile sunt capabile să se așeze pe aproape orice substrat organic sau anorganic.

În ciuda simplității structurii lor, acestea sunt extrem de adaptabile la o mare varietate de condiții de mediu. Acest lucru este posibil datorită capacității bacteriilor de a schimba rapid generațiile. Cu o schimbare bruscă a condițiilor de existență, formele mutante apar rapid printre bacteriile care pot exista în noi condiții de mediu.

Dimensiuni de la 1 la 15 microni. Prin forma celulelor se disting: Sferice - coci:

micrococi- sunt împărțite în diferite planuri, se află individual;

diplococi

tetracoci

streptococi -

stafilococi -

sarcini -

diplococi- sunt împărțite într-un singur plan, formează perechi; tetracoci- sunt împărțite în două planuri, formează tetrade; streptococi - sunt împărțite într-un singur plan, formează lanțuri; stafilococi - împărțiți în diferite planuri, formați ciorchini asemănători ciorchinilor de struguri; sarcini - sunt împărțite în trei planuri, formând pachete de 8 persoane.

Alungit - bacili(în formă de tijă) - sunt împărțite în diferite planuri, se află singure;

Sertizat - vibrios(sub formă de virgulă); spirilă- au de la 4 la 6 ture; spirochete- forme complicate lungi și subțiri, cu numărul de ture de la 6 la 15.

Pe lângă cele principale, alte forme de celule bacteriene, foarte diverse, se găsesc în natură.

Perete celular

Celula bacteriană este închisă într-un perete celular dens și rigid, care reprezintă 5 până la 50% din masa uscată a celulei.

Peretele celular acționează ca o barieră externă a celulei, stabilind contactul între microorganism și mediu.

Componenta principală a peretelui celular bacterian este o polizaharidă - mureina. Conform conținutului de mureină, toate bacteriile sunt împărțite în două grupe: gram-pozitive și gram-negative.

La multe bacterii, o matrice mucoasă - o capsulă - este situată deasupra peretelui celular. Capsulele sunt formate din polizaharide. Uneori polipeptidele sunt incluse în capsulă. De regulă, capsula îndeplinește o funcție de protecție, protejând celula de acțiunea factorilor de mediu nefavorabili. În plus, poate facilita atașarea la substrat și poate participa la locomoție.

Membrana citoplasmatică reglează fluxul de nutrienți în celulă și eliberarea de produse metabolice în exterior.

De obicei, rata de creștere a membranei citoplasmatice depășește rata de creștere a peretelui celular. Acest lucru duce la faptul că membrana formează adesea numeroase invaginații (invaginații) de diferite forme - mezosomi .

Mezosomii asociați cu nucleoidul joacă un rol în replicarea ADN și în separarea ulterioară a cromozomilor.

Este posibil ca mezozomii să asigure divizarea celulelor în compartimente izolate separate, creând astfel condiții favorabile proceselor enzimatice.

Celulele bacteriilor fotosintetice au formațiuni de membrană intracitoplasmatică - cromatofori asigurând cursul fotosintezei bacteriene.

Bacteriile se caracterizează prin ribozomi de 70 S formați din două subunități: 30 S și 50 S. Ribozomii celulelor bacteriene sunt asamblate în polizomi formați din zeci de ribozomi.

Celulele bacteriene pot avea o varietate de incluziuni citoplasmatice - vacuole gazoase, vezicule care conțin bacterioclorofilă, polizaharide, depozite de sulf și altele.

Nucleoid. Bacteriile nu au un nucleu format structural. Aparatul genetic al bacteriilor se numește nucleoid... Este o moleculă de ADN concentrată într-un spațiu limitat al citoplasmei.

Molecula de ADN are o structură tipică. Se compune din două lanțuri polinucleotidice care formează o helică dublă. Spre deosebire de eucariote, ADN-ul este mai degrabă circular decât liniar.

Molecula de ADN bacterian este identificată cu un cromozom eucariot. Dar dacă în eucariote din cromozomi ADN-ul este asociat cu proteine, atunci în bacterii ADN-ul nu formează complexe cu proteinele.

ADN-ul bacterian este atașat la membrana citoplasmatică din regiunea mezosomului.

Celulele multor bacterii au elemente genetice necromozomiale - plasmide... Sunt mici molecule de ADN circulare capabile să se replice independent de ADN-ul cromozomial. Printre ei sunt F -factor- o plasmidă care controlează procesul sexual.

Flagella. Există multe forme mobile printre bacterii. Flagelele joacă rolul principal în mișcare.

Flagelii bacteriilor sunt similari doar superficial cu flagelii eucariotelor, dar structura lor este diferită. Au un diametru mai mic și nu sunt înconjurate de o membrană citoplasmatică. Filamentul flagelului este format din 3-11 fibrile elicoidale răsucite formate din proteina flagelină.

Fimbria sunt structuri filamentoase subțiri la suprafața celulelor bacteriene, care sunt cilindri scurți, drepți, goi, formați de proteina pilină. Datorită fimbriei, bacteriile se pot atașa la substrat sau pot adera una la cealaltă. Fimbrie specială - fimbria genitală, sau F -băut- asigură schimbul de material genetic între celule.

Fiziologia bacteriilor. Alimente

Mese

Heterotrofi

Autotrofe

Saprotrofe

Fotoautotrofe

Chemoautotrofe

Simbionți

Fiziologia bacteriilor. Alimente

Nutriția bacteriilor.

Împreună cu alimentele, bacteriile, ca și alte organisme, primesc energie pentru procesele vitale și material de construcție pentru sinteza structurilor celulare.

Se disting bacteriile:

heterotrofii care consumă materie organică gata preparată. Ei pot fi:

saprotrofe, adică se hrănesc cu materie organică moartă;

Fiziologia bacteriilor. Alimente

Un alt grup, autotrofe, este capabil să sintetizeze substanțe organice din cele anorganice. Printre acestea se disting:

fotoautotrofe, chemoautotrofe

fotoautotrofe, sintetizând substanțe organice datorate energiei luminii și chemoautotrofe sintetizarea substanțelor organice datorită energiei chimice de oxidare a substanțelor anorganice: sulf, hidrogen sulfurat, amoniac etc. Acestea includ bacterii nitrificante, bacterii de fier, bacterii de hidrogen etc.

Fotoautotrofe:

Bacterii fotosintetice de sulf (verde și violet) Au fotosistem-1 și nu emit oxigen în timpul fotosintezei, donatorul de hidrogen este Н 2 S:

6CO 2 + 12H 2 S → CU 6 H 12 O 6 + 12 S + 6H 2 O

În cianobacterii (albastru-verde) a apărut fotosistemul-2 și în timpul fotosintezei este eliberat oxigen, donatorul de hidrogen pentru sinteza materiei organice este Н 2 О:

6CO 2 + 12H 2 O → CU 6 H 12 O 6 + 6O 2 + 6H 2 O

Fiziologia bacteriilor

Chemoautotrofe :

Chimiosinteticii oxidează compuși de hidrogen sulfurat de amoniac (bacterii nitrificante), sulf, hidrogen și fier. O sursă de hidrogen pentru recuperare dioxid de carbon este apa. Descoperită în 1887 de S.N. Vinogradsky.

Cel mai important grup de chimiosintetici este bacterii nitrificante capabil să oxideze amoniacul format în timpul degradării reziduurilor organice, mai întâi până la acid azotat și apoi la acid azotic:

2 NH 3 + 3O 2 = 2HNO 2 + 2H 2 O + 663 kj

2H N O 2 + O 2 = 2HNO 3 + 142 kj

Acidul azotic, care reacționează cu compușii minerali ai solului, formează nitrați, care sunt bine absorbiți de plante.

Fiziologia bacteriilor

Chemoautotrofe:

Bacterii incolore de sulf oxidează hidrogenul sulfurat și acumulează sulf în celulele lor:

2H 2 S + O 2 = 2H 2 O + 2 S + 272 kJ

Cu o lipsă de hidrogen sulfurat, bacteriile oxidează în continuare sulful în acid sulfuric:

2 S + 3O 2 + 2H 2 O = 2H 2 S O 4 + 636 kj

Bacteriile fierului oxidează fierul bivalent la trivalent:

4 FeCO 3 + O 2 + H 2 O = 4Fe (OH) 3 + 4CO 2 + 324 kj

Bacteriile hidrogen utilizați energia eliberată în timpul oxidării hidrogenului molecular:

2H 2 + O 2 = 2H 2 O + 235 kJ

Fiziologia bacteriilor. Reproducere

Bacteriile sunt capabile de reproducere intensivă. Nu există reproducere sexuală la bacterii; se cunoaște doar reproducerea asexuată. Unele bacterii se pot diviza la fiecare 20 de minute în condiții favorabile.

Reproducere asexuată

Reproducerea asexuală este principala modalitate de reproducere a bacteriilor. Se poate face prin fisiune binară și înmugurire.

Majoritatea bacteriilor se reproduc prin divizare încrucișată a celulelor egale binare. În acest caz, se formează două celule fiice identice. Replicarea ADN are loc înainte de divizare.

Care înmugurește. Unele bacterii se înmulțesc prin înmugurire. În acest caz, se formează o scurtă creștere la unul dintre polii celulei mamă - hifa, la capătul căruia se formează un rinichi, unul dintre nucleoizii comuni trece în el. Rinichiul crește, transformându-se într-o celulă fiică, și este separat de mamă ca urmare a formării unui sept între rinichi și hife.

Procesul sexual sau recombinarea genetică.

Reproducerea sexuală este absentă, dar procesul sexual este cunoscut. Bacteriile nu formează gameți, nu există fuziune celulară, dar apare principalul eveniment al procesului sexual - schimbul de informații genetice. Acest proces se numește recombinare genetică... O parte din ADN (mai rar toate) de către celula donatoare se transferă către celula primitoare și înlocuiește o parte din ADN-ul celulei primitoare. ADN-ul rezultat este numit recombinant... Conține genele ambelor celule parentale.

Există trei moduri de recombinare genetică: conjugare, transducție, transformare;

Conjugare- acesta este transferul direct al unei bucăți de ADN de la o celulă la alta în timpul contactului direct al celulelor între ele. Celula donatoare formează ceea ce se numește pilula F, formarea acesteia este controlată de o plasmidă specială - F-plasmidă... În timpul conjugării, ADN-ul este transferat într-o singură direcție (de la donator la receptor), nu există transfer invers.

Transducția este transferul fragmentelor de ADN de la o bacterie la alta folosind bacteriofagi.

Importanța bacteriilor

Bacteriile joacă un rol imens în biosferă și în viața umană. Bacteriile participă la multe procese biologice, în special la ciclul substanțelor din natură. Semnificație pentru biosferă:

Bacterii putrefactive distruge compușii organici care conțin azot ai organismelor neînsuflețite, transformându-i în humus.

Bacteriile mineralizante descompune compușii organici complexi ai humusului în substanțe anorganice simple, punându-i la dispoziția plantelor.

Multe bacterii pot fixa azotul atmosferic.În plus, azotobacter, care trăiește liber în sol, fixează azotul independent de plante și bacterii nodulare radiculareîși arată activitatea doar în simbioză cu rădăcinile plantelor superioare (în principal leguminoase), grație acestor bacterii, solul este îmbogățit cu azot și productivitatea plantelor crește.

Importanța bacteriilor

Bacteriile simbiotice intestinele animalelor (în principal erbivore) și oamenii asigură asimilarea fibrelor, formează vitamine (B 12, K).

De asemenea, bacteriile joacă un rol semnificativ în formarea solului.(distrugerea mineralelor din rocile părinte, formarea humusului).

Importanța bacteriilor

Înțeles pentru o persoană:

Obținerea de produse lactice pentru varză murată, însilozare furajeră;
Pentru producerea de acizi organici, alcooli, acetonă, preparate enzimatice;

Importanța bacteriilor

Acestea sunt utilizate în mod activ ca producători de multe substanțe biologic active (antibiotice, aminoacizi, vitamine etc.) utilizate în medicină, medicină veterinară și creșterea animalelor;
Datorită metodelor de inginerie genetică, cu ajutorul bacteriilor, se obțin substanțe necesare precum insulina umană și interferonul;

Importanța bacteriilor

Oamenii folosesc și bacterii pentru tratarea apelor uzate.
Un rol negativ îl joacă bacteriile patogene care cauzează boli ale plantelor, animalelor și oamenilor.
Multe bacterii provoacă alterarea alimentelor și eliberează substanțe toxice.

Repetiţie:

Continuă propozițiile:

Materialul genetic din procariote este reprezentat de (_).
Ribozomii procariotelor diferă de cele eucariote (_).
Dintre organitele cu membrană unică, procariotele lipsesc: EPS? Complexul Golgi? Lizozomi? Vacuole?
Procariotelor le lipsesc două organite membranare: nucleu? Mitocondriile? Plastidele?
Procariotele se reproduc (_).
În raport cu oxigenul, bacteriile sunt împărțite în (_).
Organisme heterotrofe - (_).
Organisme autotrofe - (_).