СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА
ЦАРСТВО ДРОБЯНКИ
Организмы, относящиеся к этому царству, характе-
ризуются отсутствием ядра, окруженного мембраной.
ДНК образует единственную нить, замкнутую в кольцо.
Центриоли и митотическое веретено отсутствуют, деле-
ние клеток осуществляется путем перетяжки. У дробя-
нок нет пластид и митохондрий. Основу клеточной
стенки составляет гликопептид муреин (а не целлюлоза,
как у растений). Жгутиков обычно нет или они имеют
простое строение. Питание гетеротрофное или автотроф-
ное. Половой процесс осуществляется в форме обмена
генетическим материалом между особями.
ПОДЦАРСТВО БАКТЕРИИ
Сюда относят две крупные группы бактерий: эубак-
терии и архебактерии (от греч. <археос>-древний).
Архебактерии резко отличаются от истинных бактерий
(эубактерий) химическим составом и физиологическими
свойствами, сравнительно немногочисленны (обнару-
жено немногим более 40 видов). Некоторые признаки
сближают архебактерии с эукариотами, другие-отли-
чают их как от истинных бактерий, так и от эукариот.
Рассмотрим строение и физиологию широко распро-
страненных истинных бактерий, или эубактерий.
Это одноклеточные организмы. Как у всех прока-
риот, ядро у них отсутствует. Размер бактериальных
клеток колеблется от 0,2 до 10 мкм, в редких случаях
достигают в длину 30-100 мкм (например, некоторые
серные пурпурные бактерии). По форме выделяют
шаровидные кокки, палочковидные бациллы, изогнутые
вибрионы, извитые в виде спирали спирохеты и спирил-
лы (рис. 78). Многие бактерии неподвижны, другие име-
ют жгутики (от ] до 50) и могут передвигаться. Снабжен-
-226-
Рис. 78. Основные формы бактериальных клеток
ные жгутиками бактерии двигаются довольно быстро:
за секунду клетка может проходить расстояние, в 50 раз
превышающее ее длину. Бактериальные клетки окруже-
ны плотной оболочкой - клеточной стенкой, благодаря
которой сохраняют постоянную форму. Опорным карка-
сом клеточной стенки служит особый полимер - глико-
пептид муреин, покрывающий клетку одним или
несколькими слоями. По составу и строению клеточной
стенки бактерии существенно отличаются от растений
и животных. Многие виды бактерий образуют слизистую
капсулу. Наличие капсулы обеспечивает устойчивость
бактерий к фагоцитозу и тем самым повышает их
болезнетворную активность. Таким образом, капсула
служит для бактерий защитным покровом и, кроме того,
предохраняет клетку от высыхания.
Под капсулой и клеточной стенкой располагается
цитоплазматическая мембрана, которая образует впячи-
вания в цитоплазму и формирует мембранные комп-
лексы, выполняющие функции, аналогичные функциям
митохондрий, эндоплазматической сети, аппарата Голь-
джи (подробнее о строении прокариотической клетки
см. с. 54). Путем впячивания наружной цитоплазмати-
ческой мембраны образуются также мембранные струк-
туры, на которых располагаются пигменты, участвую-
щие в фотосинтезе. (Вспомните, что у фототрофных
бактерий, использующих свет в качестве источника
энергии, фотосинтез происходит в анаэробных условиях
и не сопровождается выделением кислорода.) В цито-
плазме бактериальных клеток имеются включения,
содержащие запасные питательные вещества - крах-
мал, гликоген, жиры. Многие бактерии способны также
запасать фосфор в виде гранул полифосфатов и элемен-
тарную серу.
-227-
Большинство бактерий гетеротрофы, т. е. используют
для питания готовые органические соединения (мертвых
тел или выделений других организмов) - сахара,
аминокислоты, витамины. Их называют сапротрофами
(от греч. <сапрос>-гнилой). Другие гетеротрофные
бактерии живут за счет питательных веществ других
организмов, в теле которых они обитают. Их называют
паразитами. Паразитизм у бактерий распространен
очень широко. Существуют бактерии, паразитирующие
в теле бактерий других видов. К числу паразитических
бактерий, вызывающих заболевания у человека, отно-
сятся возбудители чумы, холеры, туберкулеза, дизенте-
рии, дифтерии, менингита и многие другие. Встречаются
так называемые хищные бактерии, захватывающие
мелкие живые организмы (рис. 79). Гетеротрофные
бактерии получают энергию для биосинтеза путем окис-
ления органических соединений (углеводов и др.). Этот
процесс может происходить при участии кислорода
(дыхание) или в анаэробных условиях (брожение).
Рис. 79. Устройство ловчего приспособления колони-
альной хищной бактерии
-228-
В зависимости от конечного продукта различают не-
сколько видов брожения. Так, спиртовое брожение зак-
лючается в расщеплении Сахаров (глюкозы, фруктозы)
до этилового спирта и СО2 в присутствии фосфата. В
суммарном виде уравнение реакции выглядит так:
С6Н12О6->2С2Н5ОН+2СО2+23,5умнож. на 10 в 4 ст. Дж.
Молочнокислые бактерии превращают сахара в мо-
лочную кислоту. Эти бактерии широко используют для
квашения молока и овощей (например, приготовление
кислой капусты - результат молочнокислого брожения,
осуществляющегося в анаэробных условиях).
Маслянокислые бактерии сбраживают углеводы,
в том числе высокомолекулярные - крахмал, гликоген,
спирты, органические кислоты до масляной кислоты.
В природных условиях маслянокислое брожение осу-
ществляется в громадных размерах на дне болот, в
заболоченных почвах, в илах, где ограничен доступ
кислорода. Промежуточный продукт маслянокислого
брожения - уксусная кислота, которая и включается
в биологический круговорот веществ.
Необходимо отметить, что процессы брожения
сопровождаются (помимо конечного) образованием по-
бочных продуктов: ацетона, бутанола, изопропилового
спирта, глицерина и др.
В природных условиях большое значение имеют
метанообразующие бактерии, которые сбраживают
спирты и органические кислоты в метан и 002. Некото-
рые из них способны превращать в метан даже оксид
углерода. Метанообразующие бактерии обитают в боло-
тах, где они образуют <болотный газ> (метан). Метано-
образующие бактерии замыкают любой цикл брожения.
Сначала другие бактерии сбраживают углеводы до
жирных кислот, спиртов, СО2 и молекулярного водоро-
да, а затем уже эти продукты перерабатываются
метанообразующими бактериями.
Значительная часть бактерий синтезирует органиче-
ские вещества своего тела путем усвоения углекислоты.
Такие организмы называются автотрофами. Эту группу
бактерий делят на фототрофов, для которых источником
энергии служит солнечный свет, и хемотрофов, использу-
ющие для синтеза органических веществ собственного
тела энергию химических реакций - окислительных или
восстановительных.
Фототрофные бактерии (серные и несерные) - оби-
-229-
татели пресных и морских вод.
1 2 3 4
ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА
ЦАРСТВО ДРОБЯНКИ
Организмы, относящиеся к этому царству, характе-
ризуются отсутствием ядра, окруженного мембраной.
ДНК образует единственную нить, замкнутую в кольцо.
Центриоли и митотическое веретено отсутствуют, деле-
ние клеток осуществляется путем перетяжки. У дробя-
нок нет пластид и митохондрий. Основу клеточной
стенки составляет гликопептид муреин (а не целлюлоза,
как у растений). Жгутиков обычно нет или они имеют
простое строение. Питание гетеротрофное или автотроф-
ное. Половой процесс осуществляется в форме обмена
генетическим материалом между особями.
ПОДЦАРСТВО БАКТЕРИИ
Сюда относят две крупные группы бактерий: эубак-
терии и архебактерии (от греч. <археос>-древний).
Архебактерии резко отличаются от истинных бактерий
(эубактерий) химическим составом и физиологическими
свойствами, сравнительно немногочисленны (обнару-
жено немногим более 40 видов). Некоторые признаки
сближают архебактерии с эукариотами, другие-отли-
чают их как от истинных бактерий, так и от эукариот.
Рассмотрим строение и физиологию широко распро-
страненных истинных бактерий, или эубактерий.
Это одноклеточные организмы. Как у всех прока-
риот, ядро у них отсутствует. Размер бактериальных
клеток колеблется от 0,2 до 10 мкм, в редких случаях
достигают в длину 30-100 мкм (например, некоторые
серные пурпурные бактерии). По форме выделяют
шаровидные кокки, палочковидные бациллы, изогнутые
вибрионы, извитые в виде спирали спирохеты и спирил-
лы (рис. 78). Многие бактерии неподвижны, другие име-
ют жгутики (от ] до 50) и могут передвигаться. Снабжен-
-226-
Рис. 78. Основные формы бактериальных клеток
ные жгутиками бактерии двигаются довольно быстро:
за секунду клетка может проходить расстояние, в 50 раз
превышающее ее длину. Бактериальные клетки окруже-
ны плотной оболочкой - клеточной стенкой, благодаря
которой сохраняют постоянную форму. Опорным карка-
сом клеточной стенки служит особый полимер - глико-
пептид муреин, покрывающий клетку одним или
несколькими слоями. По составу и строению клеточной
стенки бактерии существенно отличаются от растений
и животных. Многие виды бактерий образуют слизистую
капсулу. Наличие капсулы обеспечивает устойчивость
бактерий к фагоцитозу и тем самым повышает их
болезнетворную активность. Таким образом, капсула
служит для бактерий защитным покровом и, кроме того,
предохраняет клетку от высыхания.
Под капсулой и клеточной стенкой располагается
цитоплазматическая мембрана, которая образует впячи-
вания в цитоплазму и формирует мембранные комп-
лексы, выполняющие функции, аналогичные функциям
митохондрий, эндоплазматической сети, аппарата Голь-
джи (подробнее о строении прокариотической клетки
см. с. 54). Путем впячивания наружной цитоплазмати-
ческой мембраны образуются также мембранные струк-
туры, на которых располагаются пигменты, участвую-
щие в фотосинтезе. (Вспомните, что у фототрофных
бактерий, использующих свет в качестве источника
энергии, фотосинтез происходит в анаэробных условиях
и не сопровождается выделением кислорода.) В цито-
плазме бактериальных клеток имеются включения,
содержащие запасные питательные вещества - крах-
мал, гликоген, жиры. Многие бактерии способны также
запасать фосфор в виде гранул полифосфатов и элемен-
тарную серу.
-227-
Большинство бактерий гетеротрофы, т. е. используют
для питания готовые органические соединения (мертвых
тел или выделений других организмов) - сахара,
аминокислоты, витамины. Их называют сапротрофами
(от греч. <сапрос>-гнилой). Другие гетеротрофные
бактерии живут за счет питательных веществ других
организмов, в теле которых они обитают. Их называют
паразитами. Паразитизм у бактерий распространен
очень широко. Существуют бактерии, паразитирующие
в теле бактерий других видов. К числу паразитических
бактерий, вызывающих заболевания у человека, отно-
сятся возбудители чумы, холеры, туберкулеза, дизенте-
рии, дифтерии, менингита и многие другие. Встречаются
так называемые хищные бактерии, захватывающие
мелкие живые организмы (рис. 79). Гетеротрофные
бактерии получают энергию для биосинтеза путем окис-
ления органических соединений (углеводов и др.). Этот
процесс может происходить при участии кислорода
(дыхание) или в анаэробных условиях (брожение).
Рис. 79. Устройство ловчего приспособления колони-
альной хищной бактерии
-228-
В зависимости от конечного продукта различают не-
сколько видов брожения. Так, спиртовое брожение зак-
лючается в расщеплении Сахаров (глюкозы, фруктозы)
до этилового спирта и СО2 в присутствии фосфата. В
суммарном виде уравнение реакции выглядит так:
С6Н12О6->2С2Н5ОН+2СО2+23,5умнож. на 10 в 4 ст. Дж.
Молочнокислые бактерии превращают сахара в мо-
лочную кислоту. Эти бактерии широко используют для
квашения молока и овощей (например, приготовление
кислой капусты - результат молочнокислого брожения,
осуществляющегося в анаэробных условиях).
Маслянокислые бактерии сбраживают углеводы,
в том числе высокомолекулярные - крахмал, гликоген,
спирты, органические кислоты до масляной кислоты.
В природных условиях маслянокислое брожение осу-
ществляется в громадных размерах на дне болот, в
заболоченных почвах, в илах, где ограничен доступ
кислорода. Промежуточный продукт маслянокислого
брожения - уксусная кислота, которая и включается
в биологический круговорот веществ.
Необходимо отметить, что процессы брожения
сопровождаются (помимо конечного) образованием по-
бочных продуктов: ацетона, бутанола, изопропилового
спирта, глицерина и др.
В природных условиях большое значение имеют
метанообразующие бактерии, которые сбраживают
спирты и органические кислоты в метан и 002. Некото-
рые из них способны превращать в метан даже оксид
углерода. Метанообразующие бактерии обитают в боло-
тах, где они образуют <болотный газ> (метан). Метано-
образующие бактерии замыкают любой цикл брожения.
Сначала другие бактерии сбраживают углеводы до
жирных кислот, спиртов, СО2 и молекулярного водоро-
да, а затем уже эти продукты перерабатываются
метанообразующими бактериями.
Значительная часть бактерий синтезирует органиче-
ские вещества своего тела путем усвоения углекислоты.
Такие организмы называются автотрофами. Эту группу
бактерий делят на фототрофов, для которых источником
энергии служит солнечный свет, и хемотрофов, использу-
ющие для синтеза органических веществ собственного
тела энергию химических реакций - окислительных или
восстановительных.
Фототрофные бактерии (серные и несерные) - оби-
-229-
татели пресных и морских вод.
1 2 3 4