A A A K K K
для людей з порушеннями зору
Волноваське професійно-технічне училище

Урок 10. Прокаріотичні організми: археї. Особливості організації та функціонування прокаріотичних організмів.

Дата: 30.10.2020 22:04
Кількість переглядів: 22553

03.11.2020

Завдання:

Опрацювати матеріал за силкою 

  1. Переглянути відео

https://www.youtube.com/watch?v=5MYBxJ04SPQ

  1. презентацію

https://vseosvita.ua/library/prokarioticni-organizmi-arhei-osoblivosti-ihnoi-organizacii-ta-funkcionuvanna-361182.html

https://naurok.com.ua/prezentaciya-na-temu-prokariotichni-organizmi-arhe-bakteri-122522.html

  1. посилання на підручник

https://pidruchnyk.com.ua/1130-biologiya-ekologiya-10-klas-sobol.html

§9 стр.37-40.

https://history.vn.ua/pidruchniki/sobol-biology-and-ecology-10-class-2018-standard-level/10.php 

Біологія і екологія (рівень стандарту)» підручник для 10 класу закладів загальної середньої освіти. Thumbnail. Дата. 2018. Автор. Соболь, В. І.

  1. Створити конспект теми

Записати конспект за темою, сфотографувати та надіслати на електронну пошту anuta.halangot@gmail.com або на Viber 0666 10 30 24 З приміткою групи, вказати прізвище та ім’я.

 

  1. Різноманітність одноклітинних організмів.

      Одноклітинний  організм – це цілісний організм, якому притаманні всі прояви життя (обмін речовин, енергії, рух, ріст, розмноження, подразливість, живлення, дихання та інші.     

Розрізняють:

  • Одноклітинні прокаріоти;
  • Одноклітинні еукаріоти;
  • Одноклітинні, що утворюють колонії.

2.Прокаріоти – доядерні організми.

 

      Прокаріоти (від грецького про – попереду, раніше і каріон – горіх, ядро) – доядерні організми, які на відміну від  еукаріот не мають типово сформованого ядра й ядерної мембрани.

3.Тридоменна система живого світу

 

  • 1977 року американським мікробіологом Карлом Воузом була запропонована трьохдоменна система органічного світу, за якої клітинні форми життя об’єднуються у три домени: Археї, Бактерії та Еукаріоти.
  • К. Воуз вважав, що, зважаючи на відмінності у певних генах, ці три групи відділилися від спільного предка зі слаборозвинутим генетичним апаратом.
  • Кожній групі дослідник надав статус домену і розділив на кілька царств. За результатами досліджень ця система біла доопрацьована, доповнена і відредагована в 1990 та 2016 роках.

 

Домен — це таксон найвищого рангу, який включає кілька царств живих організмів.

 

  • Клітинні форми життя поділили на три домени — Бактерії, Археї та Еукаріоти.
  • Віруси виділили як окремий таксон Vira, який об’єднує неклітинні форми життя й за рангом відповідає домену.
  • Американський вчений Карл Воуз запропонував поділ прокаріотів на бактерій (еубактерій) і архей (архебактерій) через  істотні генетичні відмінності між цими групами.
  • Така класифікація найбільш точно відбиває сучасні уявлення про виникнення й еволюцію основних груп живих організмів.

Характерні особливості доменів живих організмів

 

 

Група

Організми, які входять до складу групи

Особливості будови і життєдіяльності

Бактерії

Бактерії

Клітинні організми. У клітинах немає ядра й мембранних органел. Відрізняються значною різноманітністю біохімічних процесів у клітинах. Генетичний матеріал зазвичай представлений великою кільцевою молекулою ДНК (бактеріальною хромосомою). Можуть мати плазміди. Гени не містять інтронів

Археї

Археї (архебактерії)

Клітинні організми. Суттєво відрізняються від інших доменів за складом ліпідів та білків. У клітинах немає ядра й мембранних органел. Генетичний матеріал зазвичай представлений великою кільцевою молекулою ДНК (бактеріальною хромосомою). Можуть мати плазміди. Частина генів містить інтрони

Еукаріоти

Тварини, гриби, зелені рослини тощо

Клітинні організми. У клітинах є ядра та інші мембранні органели й цитоскелет. Генетичний матеріал міститься у хромосомах і має вигляд лінійних молекул ДНК. У мітохондріях і пластидах присутні невеликі молекули кільцевої ДНК. Гени містять інтрони

 

Новий варіант системи організмів, у якому еукаріоти об'єднуються з археями і з'являється нова гілка (відділи-претенденти, які не можна поки що віднести ні до бактерій, ні до архей)

 

За тридоменної системи органічного світу клітинні форми життя об’єднуються у три домени: Археї, Бактерії та Еукаріоти.

Археї відрізняються від Бактерій особливостями РНК та біохімії. Їх вважають одними з найдавніших організмів на Землі. Населяють переважно середовища з екстремальними умовами. За організацією є примітивними прокаріотами, але при цьому генетично ближче до еукаріотів і є їхніми безпосередніми предками.

Основні ознаки Архей: є винятково одноклітинними організмами; мають прокаріотичну будову клітини (з цитоплазматичних органел — лише нуклеоїд та рибосоми); мембрани можуть бути одношаровими; клітинна стінка складається із псевдомуреїну; мають унікальні метаболічні процеси: метаногенез, бактеріородопсиновий фотосинтез; за екологією: термофіли, галофіти, ацидофіли, алкалофіли, базофіли.

За розмірами клітини Архей — від 0,1 до 15 мкм у діаметрі. Можуть бути різної форми: кулі, палички, тонкі нитки, спіралі, диски або бути часточковими, майже прямокутними, плоскими квадратними.

Класифікація Архей є складною, оскільки більшість із них ніколи не вирощували в лабораторних умовах і були ідентифіковані тільки за аналізом нуклеїнових кислот із проб, що були вилучені з місць їх існування.

Археї мешкають у широкому діапазоні середовищ існування: гейзерах, мастилозбірниках, засолених водоймах, болотах, стічних водах, океані, ґрунті тощо. Є важливою частиною екосистеми (можуть становити до 20 % загальної біомаси). Паразити або патогенні форми серед них невідомі. Деякі мешкають у травному тракті людини та рослиноїдних жуйних тварин, допомагаючи у травленні.

Приклади груп екологічних груп Архей: метаногени — в процесі метаболізму перетворюють водень та вуглекислий газ на метан; галофіли — добре себе почувають у солоних середовищах; термоацидофіли — добре розвиваються у сильно кислих місцях та за високих температур (до 120 °С).

 

Особливості організації та функціонування Архей.

 

 Наприкінці 1970-х років групою вчених під головуванням Карла Вейза із Ілінойського університету (США), після детальних досліджень рибосомальної РНК різних прокаріотів, було оголошено про відкриття живих істот, які дуже відрізняються від усіх інших.

Систематика архей. 

  • Однак знадобилось ще  два десятиліття їх було виокремлено у новий домен Археї. Вчені виділяють серед них дві великі групи — протеоархеї та еуархеї. До групи протеоархей належать нещодавно (2015 року) відкриті локіархеї. Їх вважають групою, яка є предковою для еукаріотів.
  • Фома клітин архей.

Археї є одноклітинними орґанізмами, зовні схожими на бактерій, однак із доволі незвичною формою клітини, наприклад, деякі їх види мають вигляд куба, паралелепіпеда, а декотрі навіть амеби. Одначе, найбільш типовими є паличкоподібні та сферичні форми клітин.

  • Розміри клітин архей.

Археї є дрібними істотами, найменші із них досягають 50 мікрометрів у довжину, а найбільші – 150 мкм.

  • Вчені вважають Археїв дуже давніми орґанізмами, однак, прямих доказів цього не існує. Низка непрямих фактів, як то особливості їх будови та метаболізму, наводять на думку, що Археї виникли приблизно у той же час, що і бактерії, можливо трохи пізніше.

 

Характерні ознаки архей

Ознака

Археї

Особливості будови, процесів

Кількість клітин

Тільки одноклітинні

 

Будова клітинної

мембрани

У археїв мембрани одношарові, утворені не фосфоліпідів, як в інших клітинних організмів.

 

Клітинні мембрани різняться структурою й хімічним складом, що визначають їхню більшу стійкість за екстремальних умов існування

Клітинна стінка

Складається із псевдомуреїну таспецифічних білків.

 

 

Оболонка здійснює ефективний захист, і тому, можливо, археї ніколи не утворюють спор для існування за несприятливих умов, як це є у бактерій

 

 

.

Особливості геному

Геном археїв представлений дволанцюговою ДНК у нуклеоїді та кільцевими плазмідами. Містить білки-гістони.

Розмноження нестатеве (бінарний поділ, множинний поділ, фрагментація й брунькування)

Органели

 Мають прокаріотичну будову клітини (з цитоплазматичних органел — лише нуклеоїд та рибосоми)

Археї відрізняються від бактерій особливостями РНК та біохімімічними процесами.

Особливості

джгутиків

джгутик є суцільною білкової ниткою, обертається ліворуч, росте від основи, рухається з використанням енергії АТФ;

Рухи забезпечуються джгутиками, відмінними від джгутиків бактерій

Живлення.

 

 

Хемоавтотрофне й хемогетеротрофне з використанням найрізноманітніших джерел енергії: світла, органічних сполук, амоніаку, йонів металів, водню та ін.

Археям притаманні унікальні метаболічні процеси: бактеріородопсиновий фотосинтез і метагенез

 

Значення архей для людини

Значення для людини

Приклад

Нещодавно, вчені відкрили антибіотики, які виробляють Археї.

Ці речовини суттєво відрізняються від грибних і синтетичних, тому успішно можуть бути застосовані у боротьбі із багатьма недугами людини.

Є частиною мікробіоти кишечнику людини

Метаногенні архебактерії товстого кишечнику

Важливе джерело ферментів, які використо-

вуються в наукових дослідженнях і промисловості

ДНК-полімеразу архебактерій, які живуть у гарячих джерелах, використовують для полімеразної ланцюгової реакції

Збагачення руд металів під час видобування

 

Архебактерій використовують для видобутку золота, міді й кобальту

Виробництво продуктів харчування за високих температур

 

Ферменти архей використовують у виробництві молока з низьким умістом лактози, яке відбувається за високої температури

 

Висновок:

  • Археї поєднують ознаки бактерій та евкаріотичних орґанізмі, що є унікальним у світі живої природи. Археї є проміжною ланкою між бактеріями і Еукаріотами. Справа в тому, що більша частина життєвих процесів археїв відбувається за принципами евкаріотів, а будова їх орґанізму аналогічна до прокаріотів.
  • Найважливіші у будь-якій живій клітині біологічні процеси передачі інформації із ДНК на РНК (транскрипція – авт.) і далі на білок (трансляція – авт.) у археїв відбуваються за аналогічними до евкаріот схемами. 
  • У архей відсутні ядро, ендоплазматична сітка, апарат Ґольджі, мітохондрії, пластиди та інші мембранні орґанели, що притаманно бактеріям.
  • У ДНК археїв наявні інтрони, невеличкі частинки ДНК, що не несуть жодної інформації, а лише розділяють інформативні ділянки екзони, які відрізняються від бактеріальних та евкаріотичних. Окрім інтронів, у археїв інша структура клітинних стінок, мембран, а також “джгутиків”, метаболічних шляхів, тощо…
  • Було встановлено, що археї заселяють усі екосистеми Землі. А ось до кінця ХХ століття вважали, що ці дивовижні істоти населяють лише екстремальні середовища, такі як озера із ропою, ґейзери, термальні джерела, білі та чорні палії, тощо. Це було пов’язано з тим, що вони були єдиними жителями таких біотопів.
  • Відкрито види, які населяють холодні метанові джерела, океанічний планктон, ґрунти, льодовики Антарктиди, шлунки копитних, кишківники термітів, клітини коралів, тощо.
  • За оцінками вчених археї становлять  20% біомаси біосфери!
  • Сучасна біологія дуже прискіпливо вивчає архей, адже вони мають комбінацію ознак і бактерій, і евкаріотів, а отже, можуть слугувати ключем до розкриття таэмниці походження еукаріот.

 

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

  1. Опрацювати відповідний параграф підручника.
  2. Відповісти на питання:

1. Хто такі археї? 2. Наведіть приклади архей.

 


« повернутися

Код для вставки на сайт

Вхід для адміністратора