Кафедра микробиологии, короче)ЙахоО)) 30 мая 2015 г.

Кафедра микробиологии, короче)ЙахоО)) 30 мая 2015 г.

Уровни организации живого и их взаимосвязи.

В организации живого в основном различают молекулярный, клеточный, тканевой, органный, организменный, популяционный, видовой, биоценотический и глобальный (биосферный) уровни. На всех этих уровнях проявляются все свойства, характерные для живого.

Молекулярный уровень. Этот уровень является глубинным в орга­низации живого и представлен молекулами нуклеиновых кислот, белков, углеводов, липидов, и стероидов, находящихся в клетках и, как уже отмечено, получивших название биологических молекул.

Молекулярный уровень является «ареной» хими­ческих реакций, которые обеспечивают энергией клеточный уровень.

Клеточный уровень. Главнейшая специфическая черта кл. уровня заключается в том, что с него начинается жизнь. Клетки являются ос­новной формой организации живой материи, элементарными еди­ницами, из которых построены все живые существа (прокариоты и эукариоты).

На клеточном уровне проис­ходит разграничение и упорядочение процессов жизнедеятельнос­ти в пространстве и во времени, что связано с приуроченностью функций к разным субклеточным структурам.

Тканевой уровень представлен тканями, объединяющими клетки определенного строения, размеров, расположения и сходных функций. У многоклеточных организмов они образуются в процессе он­тогенеза как следствие дифференциации клеток. У животных различа­ют несколько типов тканей (эпителиальная, соединительная, мышечная, нервная, а также кровь и лимфа). У растений различают меристематическую, защитную, основную и проводящую ткани. На этом уровне происходит специализация клеток.

Органный уровень. Представлен органами организмов. У простей­ших пищеварение, дыхание, циркуляция веществ, выделение, пере­движение и размножение осуществляются за счет различных орга­нелл. У более совершенных организмов имеются системы органов. У ра­стений и животных органы формируются за счет разного количества тканей.

Организменный уровень. Этот уровень представлен самими орга­низмами — одноклеточными и многоклеточными организмами рас­тительной и животной природы. На этом уровне происходит декодирование и реализация генетической информации, создание структурных и функциональных особенностей, присущих организ­мам данного вида. Организмы уникальны в природе, потому что уникален их генетический материал, детерминирующий развитие,' функции и взаимоотношение их с окружающей средой.

Популяционный уровень. Растения и животные не существуют изолированно; они объединены в популяции. Создавая надорганизменную систему, популяции характеризуются определенным гено­фондом и определенным местом обитания. В популяциях начина­ются и элементарные эволюционные преобразования, происходит выработка адаптивной формы.

Видовой уровень. Этот уровень определяется видами растений, животных и микроорганизмов, существующими в природе в каче­стве живых звеньев. Популяционный состав видов чрезвычайно разнообразен. Вид является также едини­цей классификации живых существ.

Биоценотический уровень. Представлен биоценозами — сооб­ществами организмов разной видовой принадлежности. В таких со­обществах организмы разных видов в той или иной мере зависят один от другого. На этом уровне осуществляются вещественно-энергетичес­кие круговороты, связанные с жизнедеятельностью организмов.

Биосферный (глобальный) уровень. Этот уровень является выс­шей формой организации живого (живых систем). На этом уровне осуществляется объединение всех ве­щественно-энергетических круговоротов в единый гигантский био­сферный круговорот веществ и энергии.

Про- и эукариотические клетки. Основные различия между прокариотами и эукариотами.

Клетка-это основная единица живого, ограниченная полупроницаемой мембраной и способная к самовоспроизведению в среде, не содержащей живых систем. Установлено, что активность организмов зависит от активности его клеток и что рост, развитие и дифференцировка тканей зависят от образования новых клеток. Через клетки происходит поглощение, превращение, запасание и использование в-в и энергии. Стр-ры клеток являются ареной, на которой осуществляются многочисленные биологические реакции, в частности ферментация, дыхание, фотосинтез, дупликация хромосом, причем эти процессы имеют место как у одноклеточных организмов, так и в клетках многоклеточных организмов. В наст.время различают прокариотические и эукариотические клетки. Прокариотическими являются одноклеточные организмы из мира растений, представленные в основном бактериями. А эукариотическими являются в основном одноклеточные организмы животной природы, а также клетки большинства (если не всех) многоклеточных животных и растений. Основное отличие прокариотических клеток от эукариотических заключается в том, что их ДНК не организована в хромосомы и не окружена ядерной оболочкой. Эукариотические клетки устроены значительно сложнее. Их ДНК, связанная с белком, организована в хромосомы, которые располагаются в особом образовании, по сути самом крупном органоиде клетки - ядре. Кроме того, внеядерное активное содержимое такой клетки разделено на отдельные отсеки с помощью эндоплазматической сети, образованной элементарной мембраной. Эукариотические клетки обычно крупнее прокариотических. Их размеры варьируют от 10 до 100 мкм, тогда как размеры клеток прокариот не превышают 10 мкм, часто составляя 2-3 мкм. Прокариотические клетки могут делиться на равные части перетяжкой или почковаться, но никогда не делятся путем митоза. Клетки эукариотических организмов, напротив, делятся путем митоза. Прокариоты имеют двигательные приспособления в виде жгутиков или ресничек, состоящих из белка флагеллина. Двигательные приспособления подвижных эукариотических клеток получили название ундулиподиев, закрепляющихся в клетке с помощью особых телец кинетосом.

Плазмиды бактерий

Плазмиды — внехромосомные мобильные генетические структуры бактерий, представляющие собой замкнутые кольца двунитчатой ДНК. По размерам составляют 0,1—5 % ДНК хромосомы. Плаз­миды способны автономно копироваться (реплицироваться) и существовать в цитоплазме клетки, поэтому в клетке может быть несколько копий плазмид. Плазмиды могут включаться (интег­рировать) в хромосому и реплицироваться вместе с ней. Разли­чают трансмиссивные и нетрансмиссивные плазмиды. Трансмиссив­ные (конъюгативные) плазмиды могут передаваться из одной бактерии в другую.

Термин «плазмиды» впервые введен американским ученым Дж. Ледербергом (1952) для обозначения полового фактора бак­терий. Плазмиды несут гены, не обязательные для клетки-хозя­ина, придают бактериям дополнительные свойства, которые в определенных условиях окружающей среды обеспечивают их вре­менные преимущества по сравнению с бесплазмидными бакте­риями.

У бактерий различных видов обнаружены R-плазмиды, несу­щие гены, ответственные за множественную устойчивость к ле-карственным препаратам — антибиотикам, сульфаниламидам и др., F-плазмиды, или половой фактор бактерий, определяющий их способность к конъюгации и образованию половых пилей, Ent-плазмиды, детерминирующие продукцию энтеротоксина.

Плазмиды могут определять вирулентность бактерий, напри­мер возбудителей чумы, столбняка, способность почвенных бак­терий использовать необычные источники углерода, контроли­ровать синтез белковых антибиотикоподобных веществ — бактериоцинов, детерминируемых плазмидами бактериоциногении, и т. д. Существование множества других плазмид у микроорганиз­мов позволяет полагать, что аналогичные структуры широко рас­пространены у самых разнообразных микроорганизмов.

Плазмиды подвержены рекомбинациям, мутациям, могут быть элиминированы (удалены) из бактерий, что, однако, не влияет на их основные свойства.Бла­годаря быстрому самокопированию и возможности конъюгационной передачи плазмид внутри вида, между видами или даже родами плазмиды играют важную роль в эволюции бактерий.

МУТАЦИИ

Мутации — это наследственные изменения, которые приводят к увеличению или уменьшению количества генетического мате­риала, к изменению нуклеотидов или их последовательности. Организмы с такими изменениями называются мутантами. Раз­личают следующие типы мутаций:

а) изменения плоидности, т. е. числа хромосом (геномные мутации, или численные хромосомные аберрации);

б) хромосомные мутации — изменения структуры хромосом (структурные хромосомные аберрации);

в) генные мутации — изменения в отдельных генах;

г) мутации во внеядерном генетическом материале.

Генные мутации — изменения молекулярной структуры генов, улавливаемые при гибридологическом анализе или с помощью био­химических реакций — цитологически невидимые изменения в хро­мосомах. Генные мутации могут затрагивать любые морфофизиологические признаки организма.

Хромосомные мутации — структурные изменения хромосом-, воз­никающие вследствие перемещения или выпадения отдельных час­тей хромосом. В зависимости от типа воссоединения разорванных частей хромосом среди хромосомных мутаций различают инверсии, транслокации, нехватки и дупликации. Хромосомные мутации мо­гут быть (как и генные) либо спонтанными, либо индуцированны­ми внешними агентами.

Геномные мутации представляют изменение числа хромосом. При этом может произойти либо изменение числа наборов хромо­сом, например полиплоидия или гаплоидия, либо уменьшение или увеличение числа отдельных хромосом в обычном геноме (гетероплоидия).

Полиплоидия имеет особенно важное значение в эволюции рас­тений, многие виды которых представляют полиплоидные формы. Реже полиплоидия встречается в животном мире, что связано у животных с частым нарушением баланса хромосом в мейозе и меньшим 'распространением межвидовой гибридизации в естественных условиях.

Изменения плоидности происходят при нарушении расхож­дения хромосом. В отличие от этого хромосомные и генные му­тации вызываются факторами, действующими на сами хромо­сомы. Они различаются по масштабам структурных изменений.

То, что произошла мутация, устанавливают обычно по изменению призна­ка. Однако признак может различным образом изменяться и под влиянием окружающей среды, так что наряду с наследственными изменениями (мутация­ми) возможны и ненаследственные изменения признаков (модификации; 5.4). Поэтому при отборе мутантов необходимо прежде всего исключить наличие модификаций. С этой целью измененные организмы и соответствующие нор­мальные организмы наблюдают в одинаковых условиях среды или изучают наследование изменений. Если измененный признак сохраняется в ряду поколе­ний или если при скрещивании наблюдается типичное расщепление по данному признаку (10.2), то речь идет о мутации.

Мутации могут возникать спонтанно, и их можно также вы­зывать путем экспериментальных воздействий.

Аэробное окисление органического и неорганического субстрата. Анаэробное окисление. Анаболизм прокариот.???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

Прионы.

Прио́ны (англ. prion от protein — «белок» иinfection — «инфекция», слово предложено в 1982 году Стенли Прузинером — особый класс инфекционных агентов, представленных белками с аномальной третичной структурой и не содержащих нуклеиновых кислот.. Прион — это белок с аномальной трёхмерной (третичной) структурой, способный катализировать конформационноепревращение гомологичного ему нормального клеточного белка в себе подобный (прион). Прионы — единственные известные инфекционные агенты, размножение которых происходит без участия нуклеиновых кислот. Прионная форма белка чрезвычайно стабильна и накапливается в поражённой ткани, вызывая её повреждение и, в конечном счёте, отмирание^[6]. Стабильность прионной формы означает, что прионы устойчивы к денатурации под действием химических и физических агентов, поэтому уничтожить эти частицы или сдержать их рост тяжело. Прионы существуют в нескольких формах —штаммах, каждый со слегка отличной структурой.

Кафедра микробиологии, короче)ЙахоО)) 30 мая 2015 г.

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: