Joomla Software solutions Template

Payday loan

Прокариотни клетки

Незадължителен текст!!!

От протобионтите преди 3,5-4 млрд.години е произлязла праклетката . Тя е притежавала специфичните за живите организми признаци . Имала е малки размери и е съдържала структури,които са били необходими и достатъчни за осъществяване на всички жизнени процеси . В продължение на 3,5 млрд.години праклетката е еволюирала и в резултат от това е съшествуващото многообразие в живите системи.

Според съвременните схващания клетката е основна единица в живите организми , в тяхното устройство и функциониране . Тя притежава всеички свойства , които отличават живата природа от неживата среда – способност сама да се обновява , регулира , организира , възпроизвежда и развива . Следователно клетката е най-малката цялостна жива система , възникнала в еволюцията на природата .

Съществуващите днес организми са изградени от два типа клетки – прокариотни и еукариотни . Прокариотните са еволюционно по-древните и най-многобройните обитатели на Земята . Милиарди години са се разивали едновременно  с еукариотните клетки . За разлика от клетките на многоклетъчните организми , прокариотните клетки могат да живеят напълно самостоятелно . Всяка прокариотна клетка е самостоятелен организъм . Приспособени към условията на съвременната Земя , те населяват всички среди на живот – сухоземна , водна и организмова . Към тях се отнасят  същинските бактерии и синьо-зелените водорасли(цианобактериите

Незадължителен текст!!!

Архебактериите представляват най-древните бактерии , запазиле се живи до наши дни . Предполага се  ,  че възрастта им е над 3,5 млрд. Години . По някои свои черти те се различават толкова много от същинските бактерии , колкото примерно прокариотните клетки от еукариотните .  По-съществените разлики се отнасят до състава и строежа на мембраните и клетъчната стена , както и по рРНК  . Например по повишеното съдържание на мазнини , в мембранната си структура и по липсата на  специфичния за останалите бактерии пептидогликан мурени . Архебактериите стоят по-близо до еукариотната клетка . Това е още едно доказателство - колко зигзагообразен е бил пътят на еволюцията .

Друга важна особеност на архебактериите е способността им да растат и да се развиват при екстремни условия – вискока температура (80ºC) , повишено pH , богато съдържание на соли . Съответно те се определят като : термофилни , ацидофилни и халофилни .

Архебактериите са метанообразуващите бактерии , които превръщат в метан гниещата органична материя . Изчислено е , ч е ежегодно в земната атмосфера постъпват 2 млрд.тона метан – продукт на тези древни бактерии , работещи и до днес .

Същинските бактерии (бактерион – пръчица) са просто устроени . Те са с големина от 0,2 до 2 µm (или от 1 до 20 µm – според Просвета) и са стотици пъти по-малки от еукариотните клетки . Преедполага се , че те са десетки хиляди вида , но само около 2000 вида са изучени . Разграничаването на видовете се прави по редица показатели : форма на клетките , подреждане на клетките в клетъчни обединения , наличие на камшичета , начин на получаване на енергия , пигментация (оцветеност) , болестотворност и др.

Според формата си , бактериите биват : коки(сферични) , бацили(пръчковидни) , спирили (спираловидни) и вибриони(с форма на запетая) .

{E-coli – чревна бактерия}

Сферичните бактерии могат да бъдат единични  –  коки(салмонела) , свързани по двойки – диплококи (причинители на пневмонията) , обединени в четворки  -  тетракоки , свързани във верижки – стрептококи(причинители на скарлатината) , обединени в грозд – стафилококи(причинители на възпаления на дихателните пътища) и във формата на пакети – сарцини , с форма на спирала – спирили(причинителят на сифилиса) , с форма на запетая – вибрион(причинителят на холерата) .

Всяка бактериална клетка притежава клетъчна мембрана , цитоплазма и наследствено вещество . Клетъчната мембрана е изградена от двоен фосфолипиден слой , в който са разположени белтъци . В клетъчната мембрана липсва холестерол . През нея се осъществява избирателен транспорт на вещества – вода , йони , белтъци и др. Тя образува вгъване към цитоплазмата , наречено мезозома . Мезозомата взема участие в деленето на клетката .

Над клетъчната си мембрана бактериите имат клетъчна стена . Тя е различно дебела при различните видове бактерии . Изградена е от белтъци , липиди  и полизахариди , образуващи мрежовидна структура . Тя придава на клетката определена форма и има защитна функция . При някои бактерии може да се разгради от ензима лизозим  , който се намира в човешките сълзи , слюнката и секретите на някои лигавици . Много бактерии притежават над клетъчната си стена полизахаридни слоеве , които образуват бактериалната капсула .  Тя ги предпазва от химични и физични въздействия .

Цитоплазмата съдържа цитозол , рибозоми , ДНК и включения . За разлика от еукариотната клетка , бактерията няма ядро . Единствени органели в нея са рибозомите . Те са огромен брой и могат да достигнат до 40% от клетъчната маса . Бактерийната клетка се нуждае от много белтъци , тъй като се размножава много често . Те се синтезират в рибозомите ╒ , които имат същата структура , както еукариотните , но са по-малки .

Клетъчните включения са във вид на зърна . Някои от зърната са отпадни продукти , а други – резервни вещества , под формата на гликоген и липиди .

Наследствената програма е представена от една голяма , пръстеновидна , двойноверижна молекула ДНК , наречена нуклеотид или бактерийна хромозома , разположена в цитоплазмата . Дължината и достига 2 mm и не е свързана с белтъци . В цитозола има и по-малки пръстеновидни молекули ДНК-молекули , наречени плазмиди . Те носят 2-3 гена и се възпроизвеждат по-бързо от нуклеотида . Все още тяхната роля не е много изяснена .

Повечето бактерии притежават камшичета – едно или няколко , чрез които се движат в течна среда . Камшичетата имат въртеливо движение по часовниковата стрелка ,при едни видове и обратно , при други . Някои бактерии имат и множество къси израстъци , наречени пили , чрез които се свързват помежду си или прилепват към повърхността на животинските клетки . Това е важен етап от започването на инфекциите .

Храненето на бактериите е два вида : автотрофно и хетеротрофно . Автотрофното се осъществява по два начина – чрез бактерийна фотосинтеза , при която не се отделя кислород . Това са халобактерии , пурпурни , зелени и други бактерии . Те синтезират органични вещества благодарение на слънчевата енергия . При литотрофните бактерии – серни , водородни , железни и други автотрофното хранене е чрез хемосинтеза . Използват като източник химичната енергия на химичните неорганични съединения , като субстрат , в който те живеят , за да синтезират органични съединения .

Хетеротрофното хранене при бактериите е също два вида – паразитно и сапрофитно . При паразитно се използват живи организми за храна (това са повечето болестотворни микроорганизми) . При сапрофитното хранене се използва мъртва материя(вещества от трупове или разградена , гниеща органична материя) . За да съществуват едни от тези бактерии се нуждаят от кислород(хетеротрофи-аероби) , а други могат да преживяват в отсъствие на кислород(хетеротрофи-анаероби) . Дихателните вериги и дихателните ензими , които участват в процеса дишане се намират в клетъчната мембрана , която замества ролята на митохондрийната мембрана в еукариотните клетки .

Бактериите се размножават чрез разделяне на клетката на две дъщерни клетки и то извънредно бързо . Едно поколение може да живее само 20 – 30 минути . За това време клетките растат и се делят чрез просто делене на две дъщерни клетки . Делящата се клетка се удължава , а хромозомата се прикрепва за плазмената мембрана в средната зона , за т.нар. мезозома . От точката на прикрепване започва удвояването на ДНК . С растежа на клетката , двете хромозоми се отдалечават една от друга и след деленето на старата клетка попадат в новите клетки . Размножаването е възможно само при благоприятни условия : наличие на хранителни вещества , кислород , топлина , влага и др. Някои вещества  - антибиотици , ултравиолетовите лъчи и други силно потискат размножаването .

Честото размножаване позволява наследствената програма на бактериите силно да се изменя под влияние на средата . Това свойство е причина за бързото им приспособяване . То прави борбата с тях много трудна .

Бактериите при неблагоприятни условия преминават в спори . Спорите имат дебела обвивка , по-малко водно съдържание и по-малка интензивност на жизнените процеси . При възстановяване на нормалните условия , спората се превръща отново в нормално фунционираща клетка .

Спорите са изключително жизнененоспособни . Възстановяването на нормалните функции на бактериите се наблюдава дори след стотици години преживяване във вид на спора .

При загряване за 10 минути , при 80ºC  (пастьоризиране) клетките на повечето видове бактерии загиват , но спорите могат да издържат варене продължаващо часове . Ето защо при домашни условия за надеждно консервиране на храни се налага продължително варене .

Стерилизацията се прави в медицината и хранителната промишленост като се цели унищожаване освен на бактериите и на  спорите . Тя се извършва с различни средства : обгаряне на пламък до зачервяване , кипене в дестилирана вода или обработка с водна пара(120 – 150 º C и налягане 0,15 – 0,20 MPa ) в течение на 1 – 2 часа , използване на химически средства – 70% спирт , 5% йодна тинктура , разтвор на сублимат и др .

Незадължителен текст!!!

Сред бактериите безспорно най-изучена Echerichia Coli – известна като чревна бактерия . Обитава червата на човека , без да причинява заболяване . Има форма на права пръчица с приблизителна дължина 2 – 4 µm и диаметър 1 µm . Притежава 20 000 – 30 000 рибозоми . Движи се с помощта на камшиче , с висока скорост . Ако тя се преизчисли към човешките мащаби ще се равнява на 50 km

Цианобактериите или синьозелените вододрасли са най-сложно устроените прокариоти , но близки по строеж и функции до същинските бактерии . Размерите им са около 10 µm . По устройство приличат на хлоропластите . Притежават всички описани за бактериите структури , но нямат камшичета . Характерна тяхна особеност са множеството мембранни пластинки (тилакоиди) , разположени в цитоплазмата . Те съдържат зеления пигмент хлорофил и ензимите , с чиято помощ клетката фотосинтезира като поглъща светлинната енергия и така си набавя органични вещества . Затова цианобактреиите са автотрофи . Подобно на клетките на зелените растения , клетките на цианобактериите използват слънчевата светлинна енергия за собствените жизнени процеси . Благодарение на фотосинтезата преди 2 млрд. години в атмосферата е започнало натрупване на кислород .

Незадължителен текст!!!

Вероятно в резултат на дегенеративна еволюция някои клетъчни форми са се изродили до неклетъчни или в непълноценни клетки . Става въпрос за микоплазмите , рикетсиите и хламидиите . Те формално се класифицират към бактериите без обаче да са същински такива .

Микоплазмите се характеризират с това , че са най-миниатюрните микроорганизми без клетъчна стена . Геномът им е 5,7 пъти по-малък от този на бактериите . Имат самостоятелна обмяна на веществата и могат да синтезират АТФ . Причиняват различни заболявания по царевицата , лимоните и пчелите .

Рикетсиите стоят по-близо до бактериите в сравнение с микоплазмите . Имат клетъчна стена и рибозими . Могат да синтезират макромолекули . Не могат да се размножават извън клетката гостоприемник . Причиняват болести при животните и човека (тиф и треска) , особено в тропическите райони . Преносители на рикетсиите са някои членестоноги , кърлежи , въшки , бълхи .

Хламидиите приличат много на рикетсиите . За разлика от тях имат много по-несъвършенна клетъчна стена и не синтезират АТФ . Причиняват тежки заболявания при човека и птиците(различни пневмонии , очни и венерически болести) .

Прокариотите притежават основни структури за изпълнение на най-важните функции за живата клетка . Те не притежават специализирани органели за специфични функции и тяхната цитоплазма не притежава мембранни органели .

Бактериите имат огромно значение в природата . Те са основен фактор при гниенето -  процес на разграждане на белтъците , на органичната материя и последващото я минерализиране . В това отношение те играят първостепенна роля в кръговрата на веществата .

В почвата , където съдържанието на бактерии е огромно , те не само осигуряват разлагането на растителни и животински отпадъци . Някои видове бактерии са азотфиксиращи – те улавят азота от въздуха и го включват в синтезата на белтъци , обогатявайки почвата с така необходимите за растенията азотни съединения . Някои от тези бактерии живеят в симбиоза с кореновите клетки на бобовите растения . В селското стопанство за повишаване добивите от различни култури се препоръчва използването на естествени торове , които са силно обогатени на бактерии . Бактериите населяват храносмилателната система на животните и на човека , като в много случаи подпомагат разграждането на целулозата , постъпваща с храната .

Днес се разработват различни биотехнологични направления , в които се използват високо продуктивни бактерии за производство на ензими , витамини , хормони , антибиотици и др. Бактерии се използват дори за извличане на метали от рудни изкопаеми .

Много видове бактерии са болестотворни . Те причиняват различни инфекциозни заболявания у човека и животните например стомашно-чревни инфекции(тиф , дизентерия , загнояване на рани , ангина , възпаление на белите дробове , туберкулоза , тетанус , чума и др. )

Някои известни бактерийни заболявания при човека

Цианобактериите са широко разпространени в почвата и в замърсени водоеми . По тяхното присъствие се съди за степента на замърсяване на водата .

Бактериите са прокариотни едноклетъчни организми , съдържащи единична хромозома и цитоплазма с някои немембранни органели . Те се характезират с големи различия в метаболизма , с бърз растеж и размножаване . Възпроизвеждат се чрез просто делене .