Основные положения клеточной теории.

Клеточная теория сохранила свое значение и в настоящее время. Она дополнена многочисленными материалами о строении, функциях, химическом составе и развитии клеток живых организмов различных царств. Современная клеточная теория включает в себя следующие положения:

1) клетка — основная единица строения и развития всех живых организмов; это наименьшая единица живого (кроме вирусов);

2) клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологичны) по строению, химическому составу, процессам жизнедеятельности и обмену веществ;

3) размножение клеток происходит путем их деления, и каждая новая клетка образуется в результате деления исходной материнской клетки.

В дальнейшем, успехи изучения клетки связаны с усовершенствованием инструментов и развитием методов исследования. Усовершенствование светового микроскопа и методов исследования окраски клеток позволили выделить и описать не только ядро и цитоплазму клетки, но и многие другие заключенные в ней части — органеллы.

Представление о прокариотах и эукариотах.

В настоящее время выделяют два уровня клеточной организации: прокариотический и эукариотический. Прокариотические организмы сохраняют черты глубочайшей древности: они очень просто устроены. На этом основании их выделяют в самостоятельное царство - Дробянки. Эукариотические организмы содержат ограниченное оболочкой ядро, а также сложно устроенные "энергетические станции" - митохондрии. Иными словами, все клетки "ядерных" - эукариот - высоко организованы, приспособлены к потреблению кислорода и поэтому могут производить большое количество энергии.

Характеристика прокариот.

Типичные прокариоты- это бактерии. Они живут повсюду т.к. обладают высокой степенью приспособленности. Их можно обнаружить в воде, в почве, в пищевых продуктах.

Строение бактерий

Размеры бактериальных клеток колеблются в широких пределах: от 1 до 10-15 мкм. По форме выделяют шаровидные клетки - кокки, вытянутые - палочки, или бациллы, и извитые – спириллы. В зависимости от того, к какому виду относятся микроорганизмы, они существуют или по отдельности, или образуют характерные скопления. Например, стрептококк, вызывающий воспалительные заболевания у человека и животных, образует цепочки из нескольких бактериальных клеток, стафилококк, поражающий дыхательные пути у детей, растет в виде образований, напоминающих кисть винограда.

По своим физиологическим свойствам бактерии довольно разнообразны. Они могут жить или только в аэробных, или только в анаэробных условиях, или в тех и других. Необходимую им энергию они получают в процессе дыхания, брожения или фотосинтеза. Многие бактерии паразитируют в организме животных или растений, вызывая у них заболевания. Сравнительно недавно были открыты бактерии, паразитирующие на других бактериях.

Основная особенность строения бактерий - отсутствие ядра, ограниченного оболочкой. Наследственная информация у бактерий заключена в одной хромосоме. Бактериальная хромосома, состоящая из одной молекулы ДНК, имеет форму кольца и погружена в цитоплазму. ДНК у бактерий не образует комплексов с белками, и поэтому подавляющее большинство наследственных задатков - генов, входящих в состав хромосомы, "работает", т.е. с них непрерывно считывается наследственная информация. Бактериальная клетка окружена мембраной, отделяющей цитоплазму от клеточной стенки. В цитоплазме мембран мало. В ней находятся рибосомы, осуществляющие синтез белков. Все ферменты, обеспечивающие процессы жизнедеятельности бактерий, диффузно рассеяны по цитоплазме или прикреплены к внутренней поверхности мембраны. У многих микроорганизмов внутри клетки откладываются запасные вещества - полисахариды, жиры, полифосфаты. Эти вещества, включаясь в обменные процессы, могут продлевать жизнь клетки в отсутствие внешних источников энергии.

Бактерии размножаются делением надвое. Иногда размножению предшествует половой процесс, сущность которого заключается в возникновении новых комбинаций генов в бактериальной хромосоме.

Многим бактериям свойственно спорообразование. Споры возникают, как правило, когда ощущается недостаток в питательных веществах или когда в среде в избытке накапливаются продукты обмена. Спора окружается клеточной стенкой, нередко многослойной. Процессы жизнедеятельности внутри спор практически прекращаются. В таком состоянии они сохраняют жизнеспособность многие сотни и даже тысячи лет, выдерживая резкие колебания температуры. Таким образом, спорообразование у прокариот является этапом жизненного цикла, обеспечивающим переживание неблагоприятных условий окружающей среды. Кроме этого в состоянии спор может происходить распространение микроорганизмов при помощи ветра и другими способами.