Микробиология - Гусев М.В.
Скачать (прямая ссылка):
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, следовательно, не образуют замкнутых полостей. Эти структуры могут быть сформированы и мембранами, но последние не замкнуты и, как правило, обнаруживают тесную связь с ЦПМ, являясь результатом ее локального внутриклеточного разрастания. В клетках прокариот имеются также образования, окруженные особой мембраной, имеющей иное по сравнению с элементарной строение и химический состав.
2 Термины были предложены в 30-х гг. XX в. протозоологом Э. Шаттоном <Е. Chatton).
15
Таким образом, основное различие между двумя типами клеток — существование в эукариотной клетке вторичных полостей, являющихся обязательным структурным элементом клеточных органелл.
Сопоставление некоторых черт клеточной организации прокариот-ных и эукариотных организмов представлено в табл. 1.
Таблица 1
Сопоставление некоторых черт прокариотной и эукариотной клеточной организации
Признак Про«сариотная клетка Эукариотная клетка Организация генетического материала нуклеоид (ДНК не отделена от цитоплазмы мембраной); нуклео-тид состоит из одной хромосомы; митоз отсутствует ядро (ДНК отделена от цитоплазмы мембраной); ядро содержит обычно больше одной хромосомы; репликация хромосомы митозом Локализация ДНК в нуклеоиде и не зависимых от нуклеоида плазмидах, не ограниченных элементарной мембраной в ядре и некоторых органеллах Цитоплазматические органеллы отсутствуют имеются Рибосомы в цитоплазме 705-типа 80S~THna Движение цитоплазмы отсутствует часто обнаруживается Клеточная стенка (там, где она имеется) в большинстве случаев содержит пептидогликан пептидогликан отсутствует Жгутики состоят из одной или нескольких фибрилл каждый жгутик состоит из микротрубочек, собранных в группы 2Х9+2 В связи с тем, что прокариотная и эукариотная организация клеток принципиально различна, было предложено только на основании этого признака выделить все прокариоты в особое царство. Р. Меррей (R. Murray, 1968) предложил все клеточные организмы разделить на две группы по типу их клеточной организации: царство Prokaryotae, куда вошли все организмы с прокариотным строением клетки, и царство Eukaryotae, куда включены все высшие протисты, растения и животные.
Р. Виттэкер (R. Whittaker, 1969) предложил схему, по которой все живые организмы, имеющие клеточное строение, представлены разделенными на пять царств (рис. 2). Такая система классификации живого мира отражает три основных уровня его клеточной организации: Мопега включает прокариотные организмы, находящиеся на самом примитивном уровне клеточной организации живых систем; Protista — микроскопические, в большинстве своем одноклеточные, недифференцированные формы жизни, сформировавшиеся в результате качественного скачка в процессе эволюции, приведшего к возникновению эукариотных клеток; многоклеточные эукариоты представлены в свою очередь тремя царствами — Planfae, Fungi и Animalia.
16
Три последние таксономические группы различаются по способу питания: фототрофный тип питания за счет процесса фотосинтеза характерен для растений (Plantae); грибы (Fungi) в основном характеризуются осмотрофным типом питания, т. е. питанием растворенными органическими веществами; животные (Animalia) осуществляют голозойное питание, заключающееся в захватывании и переваривании твердой пищи. Способы питания, специфические для растений и грибов, возникли в процессе эволюции на уровне Monera. На уровне Protista они получили свое дальнейшее развитие; здесь же сформировался третий тип питания — голозойный.
Не берясь судить о целесообразности деления живой природы на пять или шесть царств, можно с определенностью утверждать, что обособление прокариотных микроорганизмов в отдельное царство Prokaryotae правомерно, поскольку основано на принципиальных различиях в структуре прокариотных и эукариотных клеток, т. е. тех единиц, из которых построены все клеточные формы жизни.
Рис. 2. Схема пяти царств живого мира: прокариоты (царство Monera), одноклеточные эукариоты (царство Protista), многоклеточные эукариоты (царства Plantae, Fungi, Animalia) (по Whittaker,. 1969)
ГЛАВА 3
РАЗМЕРЫ МИКРООРГАНИЗМОВ
Как показывает само название, объекты, относимые к микроорганизмам, были выделены по признаку их малых размеров. Если принять за критерий границу видимости невооруженным глазом, равную 70—80 мкм 5, то все объекты, которые лежат за пределами этой границы, можно отнести к микроорганизмам. Мир микроорганизмов — это преимущественно мир одноклеточных форм. Диапазон размеров микроорганизмов велик (табл. 2). Величина самых крупных представителей микромира, лежащих на границе видимости невооруженным глазом, приблизительно 100 мкм (например, некоторые диатомовые водоросли, высшие протисты). На порядок ниже размеры одноклеточных зеленых водорослей и клеток дрожжей и еще ниже размеры, характерные для большинства бактерий. B среднем линейные размеры бактерий лежат в пределах 0,5—3 мкм, но есть среди бактерий свои «гиганты» и «карлики». Например, клетки нитчатой серобактерии Beg-giatoa gigantea имеют диаметр до 55 мкм; Achromatium oxaliferum, считающийся одним из крупных бактериальных организмов, имеет в длину 15—125 мкм при поперечнике около 5—33 мкм, а длина клетки спирохеты может быть до 500 мкм.
