Презентація до уроку з біології для 10 класу на тему "Прокаріотичні організми. Археї"

ПРОКАРІОТИЧНІ ОРГАНІЗМИ: АРХЕЇ10 клас9 урок

Знайомтеся!Карл Воуз (1928–2012) – американський біолог, поділив всі організми на домени Бактерії, Археї та Еукаріоти. До його досліджень живу природу поділяли на два надцарства – Прокаріоти та Еукаріоти. Філогенетичне дерево життя, збудоване Воузом, показує значну різноманітність світу мікроорганізмів.

Філогенетичне дерево життя, збудоване Воузом

АРХЕЇ (Archaea)АРХЕЇ – прокаріотичні одноклітинні мікроорганізми з біохімічними особливостями, що відрізняють їх від бактерій та еукаріотів. Поява на Землі - Близько 3,8 млрд років тому. Розміри - від 0,4 до 15 мкм у діаметрі. Відкриті - Карлом Воузом у 1977 р. Відкриттю архей сприяв вдалий вибір об’єктів для молекулярно-філогенетичних досліджень. Гени р. РНК є дуже консервативною частиною геному, вони не змінювали свою функцію понад 3 млрд років і наявні в усіх клітинних істот.

Особливості археїв. Геном археїв представлений дволанцюговою ДНК у нуклеоїді та кільцевими плазмідами. Містить білки-гістони, унікальні інтрони, що відрізняються від еукаріотичних. Клітинна оболонка архей не містить муреїну, в багатьох видів утворенаиповерхневими білками та псевдомуреїном. Оболонка здійснює ефективний захист, і тому, можливо, археї ніколи не утворюють спор для існування за несприятливих умов, як це є у бактерій.

Особливості археїв3. Клітинні мембрани різняться структурою й хімічним складом, що визначають їхню більшу стійкість за екстремальних умов існування. У археїв мембрани одношарові, утворені з особливих фітанолгліцеридів, а не фосфоліпідів, як в інших клітинних організмів.4. Рухи забезпечуються джгутиками, відмінними від джгутиків бактерій: ростуть шляхом приєднання субодиниць білка флагеліну від основи, джерелом енергії для їхнього руху є АТФ тощо.

Особливості археїв5. Розмноження нестатеве (бінарний поділ, множинний поділ, фрагментація й брунькування).6. 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.

Процеси метаболізму, що характерні для архей. Метагенез – процес отримання енергії у безкисневих умовах з утворенням метану. Серед метаногенних архей є автотрофні види, які здатні до фіксації вуглекислого газу, й гетеротрофні види, які продукують метан завдяки здатності до метанового бродіння. Ці істоти можуть виживати навіть в умовах Марсу чи Венери. Близько 1,5 % Карбону, що бере участь у біосферному кругообігу, проходить через стадію метану за участі метаногенних архей. Methanobrevibacter smithii – переважаючий в кишках людини

Процеси метаболізму, що характерні для архей. Бактеріородопсиновий фотосинтез відкритий у солелюбних архей-галофілів, які мають фіолетовий світлочутливий пігмент – бактеріородопсин. Галофіли існують завдяки використанню органічних сполук, вони можуть рости за наявності кисню й без нього. За відсутності кисню й наявності яскравого світла в них утворюються пурпурові фотомембрани. Галофільні археї є основою екосистем з з екстремальними умовами життя.

Поширення. Археї поширені повсюдно – від гідротермальних джерел, кратерів вулканів, й дна Північного Льодовитого океану до травної системи людини й термітів. Археї у сучасній біосфері становлять близько 20 % від її загальної біомаси. На сьогодні описано вже понад 50 видів археїв, адаптованих до найрізноманітніших умов.

Види археїв. Археї-ацидофіли живуть в екстремально кислому середовищі. Археї АРМАН мешкають у кислих шахтних водах. Пікрофілюс заселяє заповнені кислотами кратери погаслих вулканів, виробки копалень, хвостосховища хімічних виробництв тощо. Радіорезистентні археї витримують вплив радіації, що перевищує летальну дозу для людини в 3 000 разів.

Види археїв. Археї-термофіли живуть за дуже високих температур, часто вище від 100 °C, як ті, котрих знайшли в гейзерах і чорних курцях. Археї-галофіли живуть в надзвичайно солоному середовищі. У водах Мертвого моря в складі бактеріальних матів виявлено 20 видів солелюбних архей. Там їхня кількість досягає десятків мільйонів клітин на 1 мл.

Види археїв. Археї-мезофіли живуть при середніх температурах, не надто високих і не надто низьких, зазвичай між 15 і 400 С. Найчастіше термін використовується для мікроорганізмів. Довкілля, де мешкають такі організми, включає ґрунт, тіло тварин та інші подібні системи. Археї-коменсали живуть на шкірі, у травній системі людини. Кожен десятий мікроорганізм людського кишківника – це Метанобревібактер Сміта він допомагає перетравлювати клітковину та поліцукри.

Самостійна робота з таблицею. Назвіть особливості будови й життєдіяльності архей та заповніть у робочому зошиті таблицю «Особливості організації та функціонування архей». Що є причиною особливостей організації архей?Ознака. ОсобливостіСередовище існування. Розміри. Форма. Поверхневий апарат. Живлення. Рух. Розмноження

Домашнє завдання§ 9 опрацювати, с.40 виконати завдання Біологія+Хімія. Метан (СН4) – це газ без кольору й запаху, малорозчинний у воді, але добре розчинний в органічних розчинниках; майже вдвічі легший за повітря. У природі метан утворюється внаслідок гниття рослинних решток без доступу повітря, розкладу кам’яного вугілля під землею. Звідси походить його назва болотний, або рудниковий, газ. Метан є основою біогазу, що його отримують завдяки метановому бродінню. Що таке біогаз і метанове бродіння?