Прокаріотичні організми.Археї. Бактерії.

Прокаріотичні організми: археї. Особливості організації та функціонування прокаріотичних організмів.

 Одноклітинний  організм – це цілісний організм, якому притаманні всі прояви життя (обмін речовин, енергії, рух, ріст, розмноження, подразливість, живлення, дихання та інші.     

2. Прокаріоти – доядерні організми.

3. Тридоменна система живого світу1977 року американським мікробіологом Карлом Воузом була запропонована трьохдоменна система органічного світу, за якої клітинні форми життя об’єднуються у три домени: Археї, Бактерії та Еукаріоти. К. Воуз вважав, що, зважаючи на відмінності у певних генах, ці три групи відділилися від спільного предка зі слаборозвинутим генетичним апаратом. Кожній групі дослідник надав статус домену і розділив на кілька царств. За результатами досліджень ця система біла доопрацьована, доповнена і відредагована в 1990 та 2016 роках.

Домен — це таксон найвищого рангу, який включає кілька царств живих організмів. Клітинні форми життя поділили на три домени — Бактерії, Археї та Еукаріоти. Віруси виділили як окремий таксон Vira, який об’єднує неклітинні форми життя й за рангом відповідає домену.

{2 D5 ABB26-0587-4 C30-8999-92 F81 FD0307 C}Група. Організми, які входять до складу групи. Особливості будови і життєдіяльностіБактеріїБактеріїКлітинні організми. У клітинах немає ядра й мембранних органел. Відрізняються значною різноманітністю біохімічних процесів у клітинах. Генетичний матеріал зазвичай представлений великою кільцевою молекулою ДНК (бактеріальною хромосомою). Можуть мати плазміди. Гени не містять інтронів. АрхеїАрхеї (архебактерії)Клітинні організми. Суттєво відрізняються від інших доменів за складом ліпідів та білків. У клітинах немає ядра й мембранних органел. Генетичний матеріал зазвичай представлений великою кільцевою молекулою ДНК (бактеріальною хромосомою). Можуть мати плазміди. Частина генів містить інтрони. Еукаріоти. Тварини, гриби, зелені рослини тощо. Клітинні організми. У клітинах є ядра та інші мембранні органели й цитоскелет. Генетичний матеріал міститься у хромосомах і має вигляд лінійних молекул ДНК. У мітохондріях і пластидах присутні невеликі молекули кільцевої ДНК. Гени містять інтрони. Характерні особливості доменів живих організмів

За тридоменної системи органічного світу клітинні форми життя об’єднуються у три домени: Археї, Бактерії та Еукаріоти.

Основні ознаки Архей: є винятково одноклітинними організмами; мають прокаріотичну будову; мембрани можуть бути одношаровими; клітинна стінка складається із псевдомуреїну; мають унікальні метаболічні процеси: метаногенез, бактеріородопсиновий фотосинтез; за екологією: термофіли, галофіти, ацидофіли, алкалофіли, базофіли.за розмірами клітини Архей — від 0,1 до 15 мкм у діаметрі.

Археї мешкають у широкому діапазоні середовищ існування: гейзерах, мастилозбірниках, засолених водоймах , болотах, стічних водах, океані, ґрунті тощо. 

Особливості організації та функціонування Архей. Наприкінці 1970-х років групою вчених під головуванням Карла Вейза із Ілінойського університету (США), після детальних досліджень рибосомальної РНК різних прокаріотів, було оголошено про відкриття живих істот, які дуже відрізняються від усіх інших.

Характерні ознаки архей. Ознака. АрхеїОсобливості будови, процесів. Кількість клітин. Тільки одноклітинні Будова клітинноїмембрани. У археїв мембрани одношарові, утворені не фосфоліпідів, як в інших клітинних організмів. Клітинні мембрани різняться структурою й хімічним складом, що визначають їхню більшу стійкість за екстремальних умов існування. Клітинна стінка. Складається із псевдомуреїну та специфічних білків. Оболонка здійснює ефективний захист, і тому, можливо, археї ніколи не утворюють спор для існування за несприятливих умов, як це є у бактерій. Особливості геному. Геном археїв представлений дволанцюговою ДНК у нуклеоїді та кільцевими плазмідами. Містить білки-гістони. Розмноження нестатеве (бінарний поділ, множинний поділ, фрагментація й брунькування)Органели Мають прокаріотичну будову клітини (з цитоплазматичних органел — лише нуклеоїд та рибосоми)Археї відрізняються від бактерій особливостями РНК та біохімімічними процесами. Особливостіджгутиківджгутик є суцільною білкової ниткою, обертається ліворуч, росте від основи, рухається з використанням енергії АТФ;Рухи забезпечуються джгутиками, відмінними від джгутиків бактерій. 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

Значення архей для людини. Значення для людини. Приклад. Нещодавно, вчені відкрили антибіотики, які виробляють Археї. Ці речовини суттєво відрізняються від грибних і синтетичних, тому успішно можуть бути застосовані у боротьбі із багатьма недугами людини.Є частиною мікробіоти кишечнику людини. Метаногенні архебактерії товстого кишечнику. Важливе джерело ферментів, які використо-вуються в наукових дослідженнях і промисловостіДНК-полімеразу архебактерій, які живуть у гарячих джерелах, використовують для полімеразної ланцюгової реакціїЗбагачення руд металів під час видобування Архебактерій використовують для видобутку золота, міді й кобальту. Виробництво продуктів харчування за високих температур Ферменти архей використовують у виробництві молока з низьким умістом лактози, яке відбувається за високої температури

Висновок: Археї поєднують ознаки бактерій та евкаріотичних орґанізмі, що є унікальним у світі живої природи. Археї є проміжною ланкою між бактеріями і Еукаріотами. Справа в тому, що більша частина життєвих процесів археїв відбувається за принципами евкаріотів, а будова їх орґанізму аналогічна до прокаріотів. Найважливіші у будь-якій живій клітині біологічні процеси передачі інформації із ДНК на РНК (транскрипція – авт.) і далі на білок (трансляція – авт.) у археїв відбуваються за аналогічними до евкаріот схемами. У архей відсутні ядро, ендоплазматична сітка, апарат Ґольджі, мітохондрії, пластиди та інші мембранні орґанели, що притаманно бактеріям. У ДНК археїв наявні інтрони, невеличкі частинки ДНК, що не несуть жодної інформації, а лише розділяють інформативні ділянки екзони, які відрізняються від бактеріальних та евкаріотичних. Окрім інтронів, у археїв інша структура клітинних стінок, мембран, а також “джгутиків”, метаболічних шляхів, тощо…Було встановлено, що археї заселяють усі екосистеми Землі. А ось до кінця ХХ століття вважали, що ці дивовижні істоти населяють лише екстремальні середовища, такі як озера із ропою, ґейзери, термальні джерела, білі та чорні палії, тощо. Це було пов’язано з тим, що вони були єдиними жителями таких біотопів. Відкрито види, які населяють холодні метанові джерела, океанічний планктон, ґрунти, льодовики Антарктиди, шлунки копитних, кишківники термітів, клітини коралів, тощо. За оцінками вчених археї становлять  20% біомаси біосфери!Сучасна біологія дуже прискіпливо вивчає архей, адже вони мають комбінацію ознак і бактерій, і евкаріотів, а отже, можуть слугувати ключем до розкриття таэмниці походження еукаріот.