Какие особенности строения бактериальной клетки какие химические

Какие особенности строения бактериальной клетки какие химические

Подробное решение Раздел стр. 11 по биологии для учащихся 7 класса, авторов В.Б. Захаров, Н.И. Сонин 2016

  • Гдз рабочая тетрадь по Биологии за 7 класс можно найти тут
  • Гдз тетрадь для лабораторных работ и самостоятельных наблюдений по Биологии за 7 класс можно найти тут

1. Каковы особенности строения бактериальной клетки? Какие химические вещества образуют тела бактерий?

На поверхности клеток бактерий часто имеются жгутики – органоид движения, с помощью которых они передвигаются в жидкой среде. Клеточная стенка включает муреин, а сверху покрыта слизью. Цитоплазма окружена мембраной, которая отделяет ее от клеточной стенки. Синтез белков осуществляется рибосомами, которые располагаются в цитоплазме.

2. Назовите основные формы бактериальных клеток?

По форме клетки бактерии могут быть: кокки (шарообразная форма), диплококки (состоят из парно сближенных кокков), стрептококки (образованные кокками, сближенными в виде цепочки), сарцины (кокки, имеющие вид плотных пачек), стафилококки (скопления кокков в виде виноградной грозди), бациллы или палочки (вытянутые в длину бактерии), вибрионы (дугообразно изогнутые бактерии), спириллы (вытянутые бактерии, штопорообразно извитой формы).

3. Как перемещаются бактерии?

Бактерии перемещаются при помощи жгутиков. Некоторые бактерии перемещаются «реактивным» способом, выбрасывая слизь.

4. Используя материал учебника, составьте таблицу и внесите в нее группы бактерий и способы получения ими энергии.

Для получения энергии бактерии используют различные органические и неорганические соединения и солнечный свет. Большинство бактерий гетеротрофы – т. е. питаются готовыми органическими веществами (гниющими остатками организмов или паразитируют на других организмах). Автотрофных бактерий не много. Часть из них способна к хемосинтезу – синтезу органических веществ из неорганических за счет энергии окисления неорганических соединений. Некоторые бактерии способны к фотосинтезу.

5. Встречаются ли среди бактерий хищники?

Да. Такие бактерии-хищники поедают представителей других видов прокариот.

6. Какую систематическую группу образуют архебактерии?

Архебактерии представляют собой систематическую группу – подцарство.

7. Какие организмы называются аэробами? Почему? В чем их отличия от анаэробов?

По отношению к кислороду бактерии делятся на аэробов (существуют только в кислородной среде) и анаэробов (существуют в бескислородной среде).

8. Перечислите особенности строения клеток цианобактерий.

Клетки цианобактерии различны по форме, они могут быть как одиночными так и объединятся в колонии. На поверхности цианобактерии находится слизь, отсутствуют жгутики.

9. Как размножаются бактерии?

Бактерии размножаются делением клетки надвое. В неблагоприятных условиях, при повышении температуре и высушивании, многие бактерии образуют споры: часть цитоплазмы, содержащая наследственный материал, выделяется и покрывается толстой многослойной капсулой. Споры бактерий устойчивы к действии температур и способны выживать в течении длительного времени.

10. Как вы думаете, почему бактерии считают наиболее древними организмами?

Бактерии считаются наиболее древними организмами, так как они уже имеют клеточное строение, но их наследственный материал еще не отделен от цитоплазмы оболочкой (нет оформленного ядра), а также в их клетках нет органоидов.

11. Обсудите в классе, как можно предотвратить цветение водоемов?

Цветение водоемов осуществляется за счет избытка одноклеточных водорослей в пруду. Чтоб этого избежать, необходимо осуществлять фильтрацию воды в водоёме или обеспечить его проточность, также нужно заселить водоемов водными растениями, листья которых будут создавать тень и тем самым уменьшать активность фотосинтеза одноклеточных водорослей.

12. Составьте развернуты план параграфа.

– кто такие прокариоты;

– на какие группы они делятся;

– «настоящие бактерии»(описание внешнего и внутреннего строения, способов размножения, типа питания, перечисление представителей «настоящих бактерий», значение их в природе);

– «архебактерии» (описание представителей группы и их значения);

– «оксифотобактерии» (описание внешнего вида, типа питания, представители группы и их значение в природе).

Читайте также:  Продукты богатые лизином и бедные аргинином

Бактериальная клетка ограничена оболочкой. Внутренний слой оболочки представлен цитоплазматической мембраной (1), над которой находится клеточная стенка (2); над клеточной стенкой у многих бактерий — слизистая капсула (3). Строение и функции цитоплазматической мембраны эукариотической и прокариотической клеток не отличаются. Мембрана может образовывать складки, называемые мезосомами (7). Они могут иметь разную форму (мешковидные, трубчатые, пластинчатые и др.) .

На поверхности мезосом располагаются ферменты. Клеточная стенка толстая, плотная, жесткая, состоит из муреина (главный компонент) и других органических веществ. Муреин представляет собой правильную сеть из параллельных полисахаридных цепей, сшитых друг с другом короткими белковыми цепочками.

В зависимости от особенностей строения клеточной стенки бактерии подразделяются на грамположительные (окрашиваются по Граму) и грамотрицательные (не окрашиваются) .

У грамотрицательных бактерий стенка тоньше, устроена сложнее и над муреиновым слоем снаружи имеется слой липидов. Внутреннее пространство заполнено цитоплазмой (4).

Полностью, с картинками см по данной ссылке

1. Бактерии относятся к прокариотам, т. е. не имеют обособленного ядра.

2. В клеточной стенке бактерий содержится особый пептидогликан – муреин.

3. В бактериальной клетке отсутствуют аппарат Гольджи, эндоплазматическая сеть, митохондрии.

4. Роль митохондрий выполняют мезосомы – инвагинации цитоплазматической мембраны.

5. В бактериальной клетке много рибосом.

6. У бактерий могут быть специальные органеллы движения – жгутики.

Бактериальная клетка содержит набор органелл, которые условно можно разделить на две группы – обязательные и необязательные.

А. Наличие обязательных органелл является непременным условиям успешного функционирования бактериальной клетки.

1. Нуклеоид представляет собой циркулярно-замкнутую двухцепочечную суперспирализованную молекулу ДНК. Для его обозначения используется еще термин «бактериальная хромосома».

2. Цитоплазма бактериальной клетки по своей структуре аналогична цитоплазме эукариотической клетки.

3. Рибосомы у бактерий также аналогичны рибосомам эукариот, но имеют меньшую молекулярную массу.

4. Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ) бактерий представляет собой такую же биологическую мембрану, которая окружает цитоплазму эукариотической клетки, но не содержит стеринов. Стерины входят в состав ЦПМ лишь у микоплазм.

5. ЦПМ бактериальной клетки формирует впячивания – мезосомы , – которые являются центром энергетического метаболизма клетки, а также принимают участие в процессе клеточного деления.

6. Клеточная стенка отсутствует только у микоплазм и у, так называемых дефектных форм бактерий, о которых будет сказано ниже. Играет формообразующую роль и предохраняет бактериальную клетку от осмотического лизиса. Клеточная стенка у бактерий имеет два типа строения. Так эта органелла – одна из важнейших у прокариот, её строение будет рассмотрено далее в особом разделе.

Б. Отсутствие необязательных органелл серьёзно не сказывается на функциональных потенциях клетки, могут присутствовать не у всех особей данного вида. Различные морфовары отличаются друг от друга преимущественно набором именно этих органелл.

1. Плазмиды представляют собой такую же по строению молекулу ДНК, как и нуклеоид, но в отличие от последнего обладают значительно меньше молекулярной массой и могут быть представлены в покоящейся клетке несколькими копиями. Насчитывается несколько десятков видов бактериальных плазмид. Многие из них могут сосуществовать в одной бактериальной клетке.

2. Бактериальная клетка может содержать цитоплазматические включения , которые чаще всего содержат запасы питательных веществ. Некоторые из них настолько характерны для бактерий определённого вида, что используются для идентификации (например, количество и характер расположения зёрен волютина у возбудителя дифтерии).

3. Прокариотическая клетка может иметь защитные приспособления (эндоспора, капсула), с помощью которых она выживает в неблагоприятных условиях. Эти органеллы более подробно будут рассматриваться ниже.

4. Подвижные бактерии имеют жгутики (а спирохеты – аксиальные фибриллы), служащие им органами движения.

Читайте также:  Трихопол при стафилококке

5. Бактериальные клетки очень многих бактерий имеют реснички (пили, фимбрии) – полые белковые трубочки на поверхности клетки (Рис. 4-5). Белок, из которого состоят пили, называется пилин .

а. Пили общего типа используются бактериальной клеткой для адгезии на питательном субстрате.

б. Половые (конъюгативные, секс-пили) служат для передачи генетического материала от одной прокариотической клетки к другой.

Особенности строения бактериальной клетки. Основные органеллы и их функции

Отличия бактерий от других клеток

1. Бактерии относятся к прокариотам, т. е. не имеют обособленного ядра.

2. В клеточной стенке бактерий содержится особый пептидогликан – муреин.

3. В бактериальной клетке отсутствуют аппарат Гольджи, эндоплазматическая сеть, митохондрии.

4. Роль митохондрий выполняют мезосомы – инвагинации цитоплазматической мембраны.

5. В бактериальной клетке много рибосом.

6. У бактерий могут быть специальные органеллы движения – жгутики.

7. Размеры бактерий колеблются от 0,3–0,5 до 5-10 мкм.

По форме клеток бактерии подразделяются на кокки, палочки и извитые.

В бактериальной клетке различают:

1) основные органеллы:

г) цитоплазматическую мембрану;

д) клеточную стенку;

2) дополнительные органеллы:

Цитоплазма представляет собой сложную коллоидную систему, состоящую из воды (75 %), минеральных соединений, белков, РНК и ДНК, которые входят в состав органелл нуклеоида, рибосом, мезосом, включений.

Нуклеоид – ядерное вещество, распыленное в цитоплазме клетки. Не имеет ядерной мембраны, ядрышек. В нем локализуется ДНК, представленная двухцепочечной спиралью. Обычно замкнута в кольцо и прикреплена к цитоплазматической мембране. Содержит около 60 млн пар оснований. Это чистая ДНК, она не cодержит белков гистонов. Их защитную функцию выполняют метилированные азотистые основания. В нуклеоиде закодирована основная генетическая информация, т. е. геном клетки.

Наряду с нуклеоидом в цитоплазме могут находиться автономные кольцевые молекулы ДНК с меньшей молекулярной массой – плазмиды. В них также закодирована наследственная информация, но она не является жизненно необходимой для бактериальной клетки.

Рибосомы представляют собой рибонуклеопротеиновые частицы размером 20 нм, состоящие из двух субъединиц – 30 S и 50 S. Рибосомы отвечают за синтез белка. Перед началом синтеза белка происходит объединение этих субъединиц в одну – 70 S. В отличие от клеток эукариотов рибосомы бактерий не объединены в эндоплазматическую сеть.

Мезосомы являются производными цитоплазматической мембраны. Мезосомы могут быть в виде концентрических мембран, пузырьков, трубочек, в форме петли. Мезосомы связаны с нуклеоидом. Они участвуют в делении клетки и спорообразовании.

Включения являются продуктами метаболизма микроорганизмов, которые располагаются в их цитоплазме и используются в качестве запасных питательных веществ. К ним относятся включения гликогена, крахмала, серы, полифосфата (волютина) и др.

Понятие «цитоплазма» является сложносоставным, и при переводе с греческого означает «содержимое клетки». Современная наука понимает под цитоплазмой сложную динамическую физико-химическую систему, заключенную внутри . То есть все внутриклеточное содержимое прокариотов, исключая хромосому, считают цитоплазмой .

Границы клеточного содержимого

Цитоплазма клетки прокариотов имеет 2 слоя ограничения:

  • цитоплазматическую мембрану (ЦПМ);

Ограничивающие цитоплазму у бактерий слои имеют различные функции и свойства.

Клеточная стенка бактерии

Наружный укрывной слой прокариотов, клеточная стенка, представляет собой плотную оболочку и выполняет ряд функций:

  • защита от внешнего воздействия;
  • придание микроорганизму характерной формы.

Фактически клеточная стенка микроорганизмов является своеобразным наружным скелетом. Такое строение оправданно – ведь внутриклеточное осмотическое давление может в десятки раз превышать давление наружное, и без защиты плотной клеточной стенки бактерию просто разорвет.

Плотная клеточная стенка характерна только для бактериальных и растительных клеток – животная клетка имеет мягкую оболочку.

Клеточная стенка бактерий, ограничивающая содержимое клетки, имеет толщину от 0,01 до 0,04 мкм, причем толщина стенки увеличивается в процессе жизни микроорганизма. Несмотря на плотность клеточной оболочки, она проницаема. Вовнутрь беспрепятственно проходят питательные вещества, а продукты жизнедеятельности выводятся из нее.

Читайте также:  Пятна похожие на лишай но не лишай

Цитоплазматическая мембрана

Между цитоплазмой и клеточной стенкой располагается ЦПМ – цитоплазматическая мембрана. В бактериальной клетке она выполняет целый ряд функций:

  • регулирует поступление питательных веществ и вывод продуктов жизнедеятельности;
  • синтезирует соединения для клеточной стенки;
  • контролирует активность ряда ферментов, расположенных на ней.

Мембрана цитоплазмы настолько прочна, что бактериальная клетка может какое-то время существовать даже без клеточной стенки.

Внутриклеточный состав микроорганизма

Исследования с применением электронного микроскопа позволили установить у внутриклеточного вещества очень сложное строение.

Цитоплазма любой бактериальной клетки содержит большое количество воды, в ней находятся различные органические и неорганические соединения – жизненно важные структуры и органеллы. Так, в цитозоле (матриксе цитоплазмы), внутриклеточной жидкости, располагаются рибосомы, пластиды и запас питательных веществ.

Все внутриклеточное содержимое подразделяют на три группы:

  • гиалоплазма (цитозоль или матрикс цитоплазмы);
  • органеллы – обязательные части бактериальной клетки;
  • включения – необязательные части.

Матрикс цитоплазмы представляет собой не водный раствор, а гель с изменяющейся вязкостью. Агрегатное состояние гиалоплазмы – гель-золь (большая или меньшая степень вязкости) находится в динамическом равновесии и зависит от внешних условий.

Гиалоплазма бактериального организма включает следующие структуры:

  • неорганические вещества;
  • метаболиты органического происхождения;
  • биополимеры (белки, полисахариды).

Основное назначение гиалоплазмы состоит в объединении всех имеющихся включений и обеспечении между ними устойчивого химического взаимодействия.

Внутриклеточные органеллы прокариотов – это микроструктурные плазматические соединения, отвечающие за функции жизнеобеспечения и присутствующие практически во всех бактериальных клетках. Органеллы подразделяют на две большие группы:

  • обязательные – имеют жизненно важное значение для функционирования организма;
  • необязательные – не имеют большого значения для функционирования; микроорганизмы даже одного штамма могут различаться набором этих органелл.

Обязательные органеллы

К необходимым для жизнедеятельности клетки органеллам относятся:

  • нуклеоид (бактериальная хромосома) – представляет собой ;
  • рибосомы (отвечают за синтез белка) – аналогичны рибосомам клеток, имеющих ядро; могут перемещаться в цитоплазме свободно или быть связанными с ЦПМ;
  • цитоплазматическая мембрана (ЦПМ);
  • мезосомы – отвечают за энергетический метаболизм и участвуют в процессе клеточного деления; являются результатом впячивания цитоплазматической мембраны.

В центральной части пространства бактерии располагается аналог ядра эукариотов – нуклеоид (ДНК микроорганизма). В случае эукариотов ДНК располагается только в ядре, а в организме бактерии ДНК может концентрироваться в одном месте или быть рассредоточена в нескольких местах (плазмиды).

Необязательные органеллы бактерий не являются постоянным признаком данного вида – многие включения представляют собой источники углерода или энергии. При благоприятных условиях микроорганизм формирует подобный запас во внутриклеточном пространстве, который расходует при наступлении неблагоприятных условий.

Включения, содержащие питательные вещества, принадлежат к гранулярному типу соединений. По своему составу могут подразделяться на:

  • полисахариды – гранулеза (крахмал), гликоген;
  • волютин (гранулы метахроматина) – содержит полиметафосфат;
  • жировые капли;
  • капли серы.

Именно включения низкомолекулярных образований приводят к возникновению различных значений осмотического и наружной среды.

Вещество внутриклеточного пространства живой бактерии находится в постоянном движении (это называется циклоз), перемещая тем самым содержащиеся в нем вещества и органеллы.

Цитоплазмы бактерий имеет важное свойство – способность к росту и восстановлению при частичном удалении. Но, несмотря на все свои свойства, она способна функционировать только в присутствии ДНК – без нее цитоплазма не может существовать.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector