Властивості та особливості підцарства справжні бактерії
Зміст
- Класифікація справжніх бактерій за формою Круглі Паличкоподібні Будова клітини прокаріотів Спори як засіб виживання Класифікація за Грамом Живлення Розмноження Формування колоній
З розвитком технічних засобів у класифікацію живих організмів постійно вносяться зміни. Так, в 1977 році Царство дробянок було розділено на 2 частини: архебактерии (підцарство стародавні бактерії) і еубактеріі (підцарство справжні бактерії).
Таблиця поділу прокаріотів на подцарства
Сучасна класифікація, спираючись на особливості обміну речовин, ділить царство дробянок вже на 3 частини:
Архебактерии;
справжні;
оксіфотобактеріі або ціанобактерії (стара назва – синьо-зелені водорості).
Справжні бактерії живуть на планеті більше 3 мільярдів років. Вони охопили всі екологічні ніші – від верхніх шарів атмосфери до підводних глибин, живуть у полярних областях і поряд з вулканічними утвореннями. Вони розмножуються не тільки навколо, але і на поверхні організмів і всередині них.
Класифікація справжніх бактерій за формою
Еубактерііє одноклітинними організмами, які за формою клітини поділяють на три основні групи.
Класифікація за формою
Круглі
Це коки різної орієнтації. Залежно від особливостей розташування клітин після поділу розрізняють:
Мікрококи – клітини розташовуються відокремлено;
диплококи – попарно з’єднані клітини;
стрептококи – об’єднання круглих бактерій в ланцюжки;
сарціни – об’єднання клітин в щільні пачки;
стафілококи – конгломерати, будова яких подібно грона винограду.
Паличкоподібні
Палички після ділення можуть з’єднуватися попарно – діплобактеріі або клебсієли, створювати ланцюжка (стептобактеріі) або групуватися у формі хреста. Однак більша частина паличковидних бактерій після розподілу не структурується і розташовується хаотично.
Приклади паличкових бактерій: паличка Коха (збудник туберкульозу), кишкова паличка, дизентерійна паличка.
Звивистих
Сюди відносяться спірили, вібріони і спірохети. Приклад – бліда спірохета, збудник сифілісу.
Будова клітини прокаріотів
Незалежно від форми, усі справжні бактерії, а також архебактерии і ціанобактерії мають характерну будову клітини, що містить такі обов’язкові елементи:
Цитоплазму і цитоплазматичну мембрану, оточену з зовнішнього боку клітинної оболонкою;
нуклеоїд – невиражене ядро;
рибосоми – органели клітини прокаріотів.
Будова бактеріальної клітини
Справжні бактерії і ціанобактерії містять у складі клітинної стінки муреин, а архебактерии його не мають, що дозволило розділити надцарство Прокаріоти на два царства: Еубактеріі і архебактерію.
За своєю будовою архебактерии найбільш схожі з грампозитивними справжніми бактеріями.
Додатковими деталями можна вважати наявність слизового чохла клітини, а також джгутиків різного кількості та розташування, що забезпечують клітці можливість самостійно рухатися. У відсутність джгутиків клітина здатна здійснювати тільки броунівський рух з потоком рідини.
Джгутики справжніх бактерій характерні тільки для паличковидних форм. Вони є органом, який забезпечує прокариотам можливість самостійно пересуватися. При цьому сам джгутик являє собою порожнисте білкове тіло, сформоване в цитоплазмі клітини і виходить за її межі. Характерно, що довжина джгутика може значно перевищувати розміри самої бактерії.
Залежно від кількості та розташування джгутиків, бактерії поділяють на види:
Монотріхі – єдиний джгутик;
лофотрихи – один пучок;
амфітріхі – на обох кінцях палички є один джгутик або пучок;
перітріхі – джгутики розташовуються навколо клітки рівномірно.
Спори як засіб виживання
Крім джгутиків, паличкоподібні справжні бактерії відрізняються від решти здатністю перечікувати несприятливі зовнішні умови, стаючи спорами.
Освіта бактеріальної суперечки
Спороформірованіе є складним процесом, який за тривалістю займає від 16 до 24 годин. Результатом клітинної перебудови буде бактерія зі значно зниженою кількістю води, а значить, більш густий цитоплазмою і особливо міцної оболонкою. У формі суперечка у справжніх бактерій припиняються обмінні процеси, і вони не розмножуються.
Така захисна форма дозволяє справжнім бактеріям переносити високі і низькі температури, відсутність вологи, радіоактивне опромінення та інші негативні фактори. Будучи спорами, самі бактерії здатні зберігати свою життєздатність протягом сотень років.
Потрапляючи в сприятливе середовище, спора за 4-5 годин “проростає”, перетворюється на звичайну клітину, в якій відновлюються будова, обмінні процеси та здатність розмножуватися. Ні архебактерии, ні ціанобактерії не є здатними до спороутворення.
Залежно від типу дихання, спороутворюючих аеробів (кисневе дихання) називають бацилами, а анаеробів (бескислородное) – клостридиями.
Класифікація за Грамом
Зовнішня оболонка справжньою бактерії, що має досить складну будову, відрізняється по здатності забарвлюватися у фіолетовий колір, що в 1884 г відкрив Ганс Крістіан Грам. Ця особливість лягла в основу класифікації справжніх бактерій як грампозитивних (окрашивающихся) і грамнегативних (неокрашіваемие). Пізніше було встановлено, що дана здатність обумовлена різним складом речовин і організацією клітинної стінки еубактерій.
Значення класифікації за Грамом – спрощення ідентифікації бактерій, особливо коли вони є патогенними.
живлення
Еубактеріі ділять на дві групи залежно від типу харчування:
Автотрофні;
гетеротрофні.
Види бактерій за способом живлення
Автотрофні еубактеріі здатні здійснювати синтез необхідних органічних речовин з навколишнього неорганіки. Їх також поділяють на види за типом енергії, яку мікроорганізми використовують при синтезі.
Автотрофні справжні бактерії ділять на:
Хемосинтезирующие; представники – железобактерии, безбарвні серобактерии та ін.;
фотосинтезуючі; представники – пурпурні і зелені серобактерии.
Якщо автотрофні еубактеріі отримують необхідні речовини, синтезуючи їх, то гетеротрофні харчуються вже наявними органічними речовинами.
Виходячи з джерела органіки, гетеротрофні еубактеріі ділять на сапрофіти і симбіонти (паразити).
Представники сапрофітів переробляють органічні речовини, джерелом яких є неживі організми. Вони відповідальні за процеси бродіння, коли розщеплюються вуглець речовини, і гниття – коли розкладаються азотвмісні речовини. Результатом служить виділилася енергія, яка використовується справжніми бактеріями в процесі життєдіяльності.
Значення сапрофітів у кругообігу речовин неможливо переоцінити, оскільки саме ними розкладаються всі природні сполуки.
Симбіотичні еубактерііє частиною здорової мікрофлори людини, тварин і рослин. Без них неможливі процеси травлення, вони беруть участь у синтезі деяких вітамінів, розщеплюють клітковину і целюлозу.
Розмноження
Справжні бактерії розмножуються безпосередньо прямим бінарним поділом – клітина збільшується в розмірах, після досягнення критичної точки відбувається розподіл на дві рівновеликі клітини. Архебактерії і ціанобактерії є прокариотами, як і справжні бактерії, і за способом розмноження повністю з ними схожі.
Розподіл бактеріальної клітини
Крім безпосередньо прямого поділу, для справжніх бактерій характерно кілька способів передачі генетичного матеріалу без утворення нової клітини.
Розрізняють такі процеси:
Кон’югація, коли відбувається передача частини генетичного матеріалу від клітки-донора клітці-реципієнту;
трансформація – привнесення генетичного матеріалу у вигляді розчинних ДНК у клітину;
трансдукція – перенесення бактеріофагами фрагментів генетичного матеріалу між різними культурами.
Архебактерії і ціанобактерії також здатні таким чином урізноманітнити свій генетичний матеріал.
Формування колоній
Справжні еубактеріі розмножуються швидко – клітина здатна ділитися кожні 20 хвилин. Крім швидкості, велике значення має здатність ряду справжніх бактерій виділяти в навколишнє середовище активні речовини, що негативно діють на конкурентні види. Приклад – молочнокислі бактерії знижують значення pH навколишнього середовища, та інші прокаріоти не можуть рости і розмножуватися. Або ціанобактерії забарвлюють воду водойм – така середу є токсичною для багатьох форм життя.
Вирощування колоній в живильному середовищі
Після поділу сестринські клітини на якийсь час залишаються разом, утворюючи ланцюжки, пакети або грона – так утворюються колонії. Для цих конгломератів характерна наявність капсули з слизу, навколишнього всю колонію.
Будова колоній, які утворюють ціанобактерії, мають ряд відмінностей від групових об’єднань справжніх бактерій. Як приклад – поруч розташовані клітини пов’язані містками з цитоплазми, що проходять клітини наскрізь через отвори в їх оболонках. Подібним чином архебактерии, що утворюють великі колонії, об’єднуються через довгі трубочки.
Крім того, ціанобактерії при об’єднанні в колонії виявляють властивості диференціації клітин – деякі окремі клітини є носіями додаткової оболонки. Саме в них здійснюється засвоєння азоту повітря.
Подібні властивості не властиві архебактериям або сьогоденням. Для колонії, що складається з одного або декількох типів мікроорганізмів не мають значення сусіди – кожна клітина функціонує абсолютно автономно. Будова колонії і кількість клітин може змінюватися з часом – це не має значення для життєдіяльності окремої клітини.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)