БАКТЕРИИ
How it works? Строение и жизнедеятельность
Тело бактерии состоит всего из одной относительно простой клетки. На её примере мы можем увидеть, как работают живые организмы.
Катя Суккулент
Кишечная палочка (лат. Escherichia coli - "Эшерихия коли" ) — широко известная бактерия, живёт у нас в кишечнике.
~
Во-первых, внутреннюю среду организма нужно отгородить от внешнего мира. У человека это делает кожа, а у бактерии – тонкая плёночка из жироподобных веществ – мембрана (1). Она пропускает то, что нужно, внутрь и выводит отходы наружу.
Мембрана пропускает внутрь нужную молекулу.
Еще у бактерии есть твердая клеточная стенка (2), состоящая из углевода муреина. Она защищает бактерию и придает ей форму.
Поверх клеточной стенки может быть (или нет) толстый слой слизи – капсула (3). Эта слизь предохраняет бактерию от высыхания.
~
Пространство внутри мембраны - цитоплазма (4) - заполнено густой жидкостью. Здесь происходит всё самое интересное все химические реакции.
Переходим к решению трех главных задач.
Задача 1 – поддержание внутренних процессов.
Задача 1 – поддержание внутренних процессов.
Кто отвечает за эту задачу?
Кто самый главный в живой клетке?
Пожалуй, это информация, записанная в ДНК. У бактерии одна молекула ДНК (5), замкнутая в кольцо.
Кто самый главный в живой клетке?
Пожалуй, это информация, записанная в ДНК. У бактерии одна молекула ДНК (5), замкнутая в кольцо.
Как это работает?
Бактерия хочет покушать. Но большие кусочки не пройдут сквозь мембрану и клеточную стенку. Значит, нужно выделить фермент - специальный белок, который будет расщеплять еду на молекулы.
Бактерия хочет покушать. Но большие кусочки не пройдут сквозь мембрану и клеточную стенку. Значит, нужно выделить фермент - специальный белок, который будет расщеплять еду на молекулы.
Формула этого белка записана на небольшом участке ДНК - гене.
Производят белки маленькие клеточные «станки» - рибосомы (6).
Производят белки маленькие клеточные «станки» - рибосомы (6).
Но есть проблема: рибосомы не могут прочитать инструкцию прямо с ДНК.
Нужный ген - участок ДНК ( I ) переписывается на отдельную молекулу - информационную РНК (II).
Это как переписать один нужный рецепт из кулинарной книги.
Затем рибосомы собирают по её «рецепту» молекулу белка (III).
Это как переписать один нужный рецепт из кулинарной книги.
Затем рибосомы собирают по её «рецепту» молекулу белка (III).
Белок (фермент) транспортируется через мембрану наружу и расщепляет кусочки еды.
Задача 2 – реагировать на изменения внешней среды
Некоторые бактерии имеют органеллы (маленькие органы) движения - длинные жгутики (7), их может быть один или несколько. Благодаря вращению жгутика, бактерия может плавать в жидкости.
"ТАКСИС до кафе, пожалуйста!"
Бактерии могут целенаправленно приближаться к приятным объектам (например, еде или свету) и удаляться от неприятных. Это движение называется таксисом.
Бактерии могут целенаправленно приближаться к приятным объектам (например, еде или свету) и удаляться от неприятных. Это движение называется таксисом.
Бактерии используют специальные белки-рецепторы в мембране для распознавания внешних сигналов, таких как молекулы еды. Однако рецепторы лишь сообщают о наличии стимула, но не указывают его направление.
Бактерия плывет в случайном направлении короткое время. Если сигнал усиливается, она продолжает двигаться в эту сторону. Если сигнал ослабевает, бактерия останавливается, делает поворот и пробует плыть в другую сторону.
Кроме длинных жгутиков бактерии могут иметь короткие тонкие ворсинки / пили (8) . С их помощью бактерии прикрепляются к поверхности и друг к другу. Зачем? Читай дальше!
~
Эндоспоры (споры) бактерий
Когда жизнь становится тяжёлой, бактерии наращивают вокруг ДНК (1) прочную белковую оболочку (2), избавляются от лишней цитоплазмы (3) и замедляют все процессы.
Так образуются эндоспоры (4) (внутренние споры).
Так образуются эндоспоры (4) (внутренние споры).
Споры переживают условия, смертельные для
активных бактерий: кипячение и высокую температуру, ядовитые вещества, длительное пересыхание. Споры могут храниться в почве десятилетиями и преодолевать космические пространства.
Когда условия приходят в норму, бактерия снова переходит в активную форму.
Задача 3 – произвести потомство
Бактерии размножаются делением клетки. В результате образуется две одинаковые бактерии.
Как это происходит?
- Бактерия просто живёт.
- ДНК бактерии удваивается.
- В середине образуется перетяжка.
- Цитоплазма разделяется. Образуются две новые клетки.
Бактерии же очень разные!
Как появляются НОВЫЕ признаки, если каждый раз получаются ОДИНАКОВЫЕ КОПИИ?
Бактерии изобретают новые признаки…, ошибаясь! Когда бактерия делает копию своей ДНК, она может допустить ошибку. Это мутация. Такая ошибка может быть смертельной, вредной или полезной. Бактерии с полезными ошибками преуспевают в
борьбе за выживание.
борьбе за выживание.
Иногда ошибаться полезно!
~
Конъюгация бактерий
Бывает, что у бактерии есть дополнительная маленькая ДНК – плазмида (1). Там обычно записаны инструкции к белкам, которые дают супер-способности: устойчивость к антибиотикам; способность есть то, что другие не могут; сильнее атаковать человека и тд.
Бактерии делятся этой полезной инфой друг с другом.
Бактерия присоединяются при помощи ворсинки / пили (2) к соседке и переписывает для нее ДНК плазмиды. А затем отсоединяется. Это называется конъюгация.
Бактерии делятся этой полезной инфой друг с другом.
Бактерия присоединяются при помощи ворсинки / пили (2) к соседке и переписывает для нее ДНК плазмиды. А затем отсоединяется. Это называется конъюгация.
Мемчик в тему
Что ещё нужно знать для ЕГЭ?
Мембрана бактерий образует выросты в цитоплазму - мезосомы. Их функции могут быт следующие:
1.) Разделение пространства цитоплазмы на отсеки (компартменты). Зачем? В цитоплазме проходит огромное количество химических реакции. Они могут мешать друг другу и для повышения эффективности их лучше изолировать. Лучше варить два разных супа в разных кастрюлях, а не в одной.
2.) Удерживают нуклеоид в цитоплазме. И участвуют в расхождении ДНК во время деления. Посмотрите внимательно на схему деления клетки. Здесь ДНК прикреплено к мембране.
1.) Разделение пространства цитоплазмы на отсеки (компартменты). Зачем? В цитоплазме проходит огромное количество химических реакции. Они могут мешать друг другу и для повышения эффективности их лучше изолировать. Лучше варить два разных супа в разных кастрюлях, а не в одной.
2.) Удерживают нуклеоид в цитоплазме. И участвуют в расхождении ДНК во время деления. Посмотрите внимательно на схему деления клетки. Здесь ДНК прикреплено к мембране.
3.) В мембранах мезосом содержатся ферменты для синтеза АТФ. Чем больше складок, тем больше площадь поверхности, тем больше ферментов может поместиться и больше АТФ образоваться.
4.) Осуществляют фотосинтез у цианобактерий. Помним, что цианобактерии, они же синезеленые водоросли, - не водоросли, а бактерии (прокариоты).
4.) Осуществляют фотосинтез у цианобактерий. Помним, что цианобактерии, они же синезеленые водоросли, - не водоросли, а бактерии (прокариоты).
~
Область цитоплазмы, в которой располагается основная кольцевая ДНК, называется нуклеоид.
~
Рибосомы бактерий (прокариот) меньше рибосом эукариот. Их размеры соответственно: 70S и 80S.
"S" - это такая мера массы очень маленьких частиц, определяется при центрифугировании. В растворе более тяжелые частицы оказываются на дне пробирки, а более легкие - выше.
"S" - это такая мера массы очень маленьких частиц, определяется при центрифугировании. В растворе более тяжелые частицы оказываются на дне пробирки, а более легкие - выше.
~
Жгутики бактерий и эукариот различаются.
Жгутик эукариот - это вырост клетки, покрытый мембраной, а внутри находятся микротрубочки из белка тубулина.
Жгутик эукариот - это вырост клетки, покрытый мембраной, а внутри находятся микротрубочки из белка тубулина.
Жгутик бактерии не покрыт мембраной. Он состоит из белка флагеллина и вмонтирован в оболочку клетки.
Кроме того жгутик бактерии вращается как винт. Может вращаться по часовой стрелки или против и менять таким образом направление. А жгутик эукариот совершает волнообразные движения. Или это еще называется биение.
~
Деление бактерий называется простым бинарным делением. Это не то же самое, что митоз. Других способов деления у бактерий нет.
