Какое преимущество дает клеточное строение живым организмам кратко

Развитие знаний о клетке

С появление микроскопа ученые получили возможность для пристального изучения живых клеток. Так, в 1665 г. Р. Гуком на срезе пробки было обнаружены маленькие ячейки, названные им клетками. Позднее такие образования внутри растений обнаружили Н. Грю и М. Мальпиги.

Позднее не имевшим специального образования голландским торговцем А. Левенгуком был создан самодельный микроскоп с увеличением в 270 раз. Ему удалось разглядеть:

хлоропласты;
ядро;
утолщения клеточных оболочек.

Увиденное в микроскоп А. Левенгук всегда описывал и аккуратно зарисовывал, без приведения соответствующих объяснений. Так, ему удалось разглядеть бактериальные клетки и одноклеточные организмы.

Львиная доля открытий компонентов клетки выпала на первую половину XIX в.:

открытие пор и клеточного сока (Г. Моль);
выделение ядра (Броун Р.);
введение термина «протоплазма» (Я. Пуркинье);
единое происхождение всех клеточных структур (Шлейден М.).

Исследования русского ученого-эмбриолога Карла Бэра (1827 г.) приводят к обнаружению яйцеклеток у млекопитающих животных и человека. Данное открытие «сломало» господствующее тогда утверждение о развитии организмов только из гамет мужского типа. Работы Карла Бэра доказали процесс формирования многоклеточных тел из оплодотворенных яйцеклеток. Сравнение им зародышей разных организмов на ранних этапах развития доказало сходство их организации и дало толчок к мысли о единстве появления всего живого на Земле.

К 1850-у году в биологической науке было сформировано большое количество открытий, связанных с клеткой. Привести их в систему помогли работы немецкого зоолога Шванна Т. и М. Шлейдена. Они создали первую клеточную теорию, объясняющую многие процессы внутри живых тел.

Исследования патологоанатома и врача из Германии – Рудольфа Вирхова дополнили созданную ранее Шванном Т. и М. Шлейденом клеточную теорию. Вирхов Р. указал на возникновения новых клеток путем деления исходных (материнских) структур. Таким образом, он доказал возникновение «клетки от клетки» и «живого от живого».

После создания основных положений теории о структурно-функциональной единице живого (клетке) были сделаны и другие открытия, касающиеся происходящих в ней процессов. Так, усовершенствование к концу XIX в. микроскопа дало толчок для уточнения состава клетки с проведением описания имеющихся органоидов. Органоидами стали именовать клеточные компоненты постоянного строения, которые выполняют разные функции.

Позднее был изучен процесс деления, происходящий в процессе митоза либо мейоза. Данные процессы стали основой способов воспроизведения клеточных структур и получили статус «передатчиков» наследственной информации. С использованием современных физико-химических методик детальнее были изучены процессы передачи и хранения наследственных признаков. Также тщательнее были обследованы тончайшие детали всех клеточных компонентов постоянного и переменного состава. Таким образом, было выделено особое биологическое направление — «цитология», занимающееся изучением структуры и жизнедеятельности клеток живых организмов.

Дата	Событие
Около 1590 г.	З. Янсен изобрел микроскоп
1665 г.	Р. Гук описал биологические исследования, проведения с использованием микроскопа. Применил термин «клетка»
1680 г.	А. ван Левенгук открыл одноклеточные организмы и эритроциты; описал бактерии, грибы, простейших.
1826 г.	К. Бэр открыл яйцеклетки птиц и животных.
1831-1839 гг.	Р. Броун описал ядро в клетке.
1838-1839 гг.	М. Шлейдер и Т. Шванн обобщили знания о клетке и сформулировали клеточную теорию: «Клетка — единица структуры и функции в живых организмах».
1855 г.	Р. Вихров дополнил теорию: «Клетка — единица структуры и функции живых организмов».
1877-1900 гг.	Усовершенствование микроскопа и методов фиксации и окрашивания. Цитология приобретает эксперементальных характер.
1931 г.	Э. Руске и М. Кноль сконструировали электронный микроскоп.
1946 г.	Начало широкого использования электронного микроскопа в цитологии.

Симбиогенез. История о том, как съеденная жертва стала звеном эволюции

Между живой клеткой и большинством высокоупорядоченных небиологических систем, таких как кристалл или снежинка, существует пропасть настолько обширная и абсолютная, как только можно представить»

Майкл Дентон, британско-австралийский биохимик

Миллионы лет назад, когда начала зарождаться жизнь, Землю населяли одноклеточные безъядерные создания. Они жили, питались и размножались. Крупные особи пожирали мелких. Однажды кроха, проглоченная «хищником», выжила внутри его организма и поселилась там. Поскольку внутри одноклеточного прокариота была лишь цитоплазма, кроха прижилась в ней. Спустя годы эволюции съеденные микроскопические организмы превратились в митохондрии и хлоропласты. На самом деле все происходило не так быстро, как может показаться.

Механизмы возникновения многоклеточности

Существует три теории для обсуждения механизмов, с помощью которых может возникнуть многоклеточность:

Симбиотическая теория утверждает, что первая клетка многоклеточного организма возникла из-за симбиоза различных видов одноклеточных, каждый из которых выполняет различные функции.
Синцитиальная теория утверждает, что многоклеточный организм не смог бы развиться из одноклеточных существ с несколькими ядрами. Такие простейшие, как инфузория и слизистые грибы, имеют несколько ядер, тем самым поддерживая эту теорию.
Колониальная теория утверждает, что симбиоз многих организмов одного и того же вида приводит к эволюции многоклеточного организма. Она была предложена Геккелем в 1874 году. Большинство многоклеточных образований происходит вследствие того, что клетки не могут отделиться после процесса деления. Примерами, подтверждающими эту теорию, являются водоросли вольвокс и эудорина.

Отличие строения клетки человека от растительной

Основное отличие заключается в том, что растительные клетки покрыты толстой клеточной стенкой из целлюлозы, расположенные снаружи от мембраны. Клетки животных и человека лишены плотной оболочки, поэтому они легко меняют свою форму.
У растений автотрофное питание, у животных гетеротрофное. Исключением являются растения паразиты. Как и животные они являются гетеротрофами.
Основной запасной углевод у растений крахмал , у человека и животных гликоген.
Растительные организмы имеют хлоропласты, содержащие хлорофилл. Именно благодаря им происходит фотосинтез. В строении животной клетки пластиды отсутствуют.
Форма растительных клеток кубическая или прямоугольная, у животных круглая.
У растений отсутствуют центриоли и реснички.

Рост растительных организмов происходит за счет поглощения большого количества воды в центральной вакуоли, которая занимает до 90% объема. Животная клетка увеличивается в своих размерах за счет количества клеток. Центральная вакуоль в строении клетки животного отсутствует.

Очень любопытны в этом отношении грибы: они имеют признаки и растительных и животных организмов.

Одноклеточные организмы

Эти крошечные существа состоят из одной клетки. Амебы и инфузории являются самыми старыми формами жизни, которые существовали еще около 3,8 миллиона лет назад. Бактерии, археи, простейшие, некоторые водоросли и грибы являются основными группами одноклеточных организмов. Существует две основные категории: прокариоты и эукариоты. Они также различаются по размеру.

Самые маленькие составляют около трехсот нанометров, а некоторые могут достигать размеров до двадцати сантиметров. Такие организмы обычно имеют реснички и жгутики, которые помогают им при перемещении. Они имеют простой корпус с базовыми функциями. Размножение может быть как бесполое, так и половое. Питание осуществляется обычно в процессе фагоцитоза, где частицы еды поглощаются и хранятся в специальных вакуолях, которые присутствуют в организме.

Особенности строения

Клетка единица строения и жизнедеятельности всего живого на нашей планете. Они могут иметь различные размеры (от 3 до 100 мкм) и формы (цилиндрические, шаровидные, овальные), выполнять разнообразные функции, участвовать во всевозможных обменных процессах.

Из общих признаков можно обозначить химический состав и строение.

Основными элементами химического состава являются углерод, кислород, азот и водород. Эти макроэлементы составляют основную массовую долю всех компонентов. Среди неорганических веществ особое значение имеют вода и минеральные соли, которые представлены в виде ионов. К ним относятся железо, йод, калий, кальций, фосфор, хлор и др.

Рис. 1. Химический состав.

Также составными элементами являются органические вещества: углеводы, белки, нуклеиновые кислоты, липиды. Разобраться с функциями каждого из них поможет следующая таблица:

ТОП-1 статья

которые читают вместе с этой

№	Органические вещества	Функции
1.	Нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК)	Передача наследственной информации, регуляция жизненно важных процессов в клетке, синтезирование белка.
2.	Белки	Транспортная, строительная, защитная, энергетическая, регуляторная, сократительная функции.
3.	Углеводы и жиры (липиды)	Энергетическая и строительная функции, а также запас питательных веществ.
4.	Ферменты	Являясь катализаторами всех процессов в организме, ускоряют и регулируют их.

Структурными элементами клетки являются клеточная мембрана, ядро и цитоплазма с органоидами. Каждый из составных элементов имеют свои особенности и функции. Например:

ядро содержит генетический код и регулирует все происходящие процессы внутри клеточного организма;
клеточная мембрана защищает от воздействия окружающей среды, придаёт форму;

Клеточная мембрана у растений намного плотнее, чем у животного. Это возможно за счёт наличия в составе целлюлозы.

цитоплазма обеспечивает взаимосвязь всех органоидов внутри клетки.

Среди органоидов во всех клетках можно обнаружить рибосомы, лизосомы, аппарат Гольджи, митохондрии, эндоплазматическую сеть.

Рис. 2. Строение клетки.

Растительные и животные клетки отличаются друг от друга. Так растительный организм имеет вакуоли и пластиды, которых нет у животных. А животный организм содержит клеточные центриоли, которые участвуют в процессах деления.

Основные органоиды и их функции

Ядро – относится к самому крупному органоиду. Заключена в двухмембранную оболочку, пронизанную ядерными порами (ядерную оболочку ). Содержит одно или несколько ядрышек , хромосомы, ДНК и РНК. Участвует в хранении и передаче наследственной информации .
Эндоплазматическая сеть – состоит из одной мембраны . Представляет собой систему канальцев и цистерн , связанных между собой , цитоплазматической мембраной и внешней оболочкой ядра. Бывает гладким и шероховатым (гранулярным). Занимает половину объема клетки. Накапливает и транспортирует органические вещества. На гранулярной ЭПС располагаются рибосомы, осуществляющие синтез белка. На гладкой ЭПС происходит синтез углеводов и жиров.
Аппарат Гольджи – размещается около ядра. Состоит из трубочек, полостей и пузырьков. Накапливает, упаковывает, транспортирует белки, произведенные ЭПС. Также в них происходит синтез полисахаридов. Образует лизосомы.
Рибосомы – относятся к немембранным органеллам, состоящих из малой и большой субъединиц (по форме напоминают восьмерку). Содержат белок и РНК. Синтезируют белок в клетке.
Митохондрии – двухмембранные органоиды. Имеют внутреннюю мембрану с множественными складками (кристами) и внешнюю гладкую поверхность. Вырабатывают энергию и хранят наследственную информацию в виде собственной ДНК.
Лизосомы – одномембранный мешочек округлой формы с ферментами внутри. Осуществляет пищеварение.
Клеточный центр – состоит из двух центриолей, расположенных парами под углом друг к другу . Принимает участие в делении.
Пластиды относятся к крупным органеллам. Присутствуют исключительно в растительных организмах.
Органеллы движения к ним относятся жгутики и реснички. Образуют собой миниатюрные выросты в виде волосков.

Клеточные процессы происходят при помощи питания, дыхания, обмена веществ и размножения.

Когда одной клетки достаточно

До 1665 года человечество не подозревало о существовании клеток. Впервые их обнаружил англичанин Роберт Гук. Он разглядывал через увеличительный прибор кору дуба и заметил, что она состоит из множества ячеек. Позднее выяснилось, что это были мертвые оболочки клеток, полые внутри.

В живых клетках растений, в отличие от мертвых, присутствует вязкое вещество — цитоплазма, в которой плавают ядро и вакуоли — пузырьки с клеточным соком. Взгляните на разрезанный помидор или кусочек арбуза. Вы заметите, что спелая мякоть состоит из мельчайших гранул. Это и есть растительные клетки.

Как вы думаете, все ли живые существа состоят из множества клеток, или порой достаточно и одной, чтобы создание могло полноценно жить, питаться и размножаться? Иногда одной клетки хватает для жизни. На Земле есть ничтожно малые существа — одноклеточные, организм которых состоит из одной-единственной клетки.

В 1675 году голландский ученый Антони ван Левенгук начал рассматривать под микроскопом капельки воды. Он заметил, что жидкость кишит микроскопическими созданиями. Каждое из них могло бы с легкостью проплыть сквозь тонкое игольное ушко. Тела этих крошечных существ состояли из одной клетки. Тем не менее, организмы легко реагировали на свет, тепло, химические вещества и механические раздражители. Они были способны самостоятельно питаться, дышать, размножаться, расти и развиваться.

Ученые сделали вывод: одноклеточные — такие же живые существа, как, к примеру, слон или человек. С тех пор все живое делится на две группы — одноклеточные и многоклеточные.

Со временем в группу одноклеточных попали все виды бактерий, некоторые грибы, растения и животные. К одноклеточным грибам отнесли дрожжи; к одноклеточным растениям — водоросли хлореллу и хламидомонаду; к одноклеточным животным — амебу, инфузорию туфельку и трубача.

Группа многоклеточных оказалась многочисленнее. В нее вошли растения, грибы, животные и человек. Их организмы состоят из множества видов клеток, каждая из которых играет определенную роль. Клетки, сходные по строению и функциям, образуют ткани. Покровные ткани защищают организм от травм и вредных воздействий. Органы растений, животных и человека тоже состоят из тканей. Растительные ткани образуют корни и листья; животные — мышцы, сердце, желудок, печень, почки.

Как размножаются клетки

Способность клеток к размножению имеет огромное значение для организма. Миллионы клеток непрерывно отмирают, выполнив свою жизненную задачу. Всего около трёх недель живут красные кровяные клетки. Не более месяца существуют покровные клетки нашего тела, превращаясь затем в мёртвые роговые чешуйки. И если бы запас этих клеток не пополнялся путём постоянного размножения, то организму грозила бы очень скорая гибель. Но в глубоких слоях покровной ткани кожи беспрерывно происходит размножение молодых покровных клеток. Красные кровяные клетки образуются путём размножения молодых кроветворных клеток в костном мозгу, где и происходит развитие кровяных элементов.

Размножение клетки

Размножение клеток происходит путём деления надвое. При этом обнаруживается замечательное явление исключительно точного разделения клеточного ядра на две равные части. Дочерние клетки похожи друг на друга и неотличимы от материнской клетки. Клетка любого типа при размножении образует только себе подобные клетки.

Сравнение животной и растительной клетки

Клетка является главным структурным, функциональным и воспроизводительным компонентов живого организма, элементарная биологическая система.

В зависимости от строения животной клетки или растительной, а также от определенного набора органоидов клетки, организмы поделены на царства.

Замечание 1

Клетка растения или животного является эукариотической и отличается определенными подробностями и различиями.

Чем растительная клетка отличается от животной? Какое строение имеет растительная клетка и животная?

Для начала разберемся, что есть общего у растительной и животной клетки.

Общее в сравнительной характеристике растительной и животной клетки

К общим элементам клетки животной и растительной:

мембранное строение органоидов растительной и животной клетки (строение клетки растения и животного);
сформированная ядро с хромосомным набором;
идентичный набор органелл, присущий всем эукариотам;
одинаковый химический состав животной клетки и растительной;
схожесть процессов непрямого деления клетки, то есть митоза;
функции растительной клетки и животной (биосинтез белка), использование и превращение энергии;
участие в процессе размножения.

Отличие растительной клетки от животной

Чем растительная клетка отличается от животной?

Строение растительной клетки отличается от строения животной клетки:

к особенностям растительной клетки относят наличие целлюлозной клеточной стенки, которая расположена на клеточной мембране (сверху)

Это важно в рамках изучения строения и функций растительной клетки;
отличие животной от растительной клетки, заключается в том, что цитоплазма растительных клеток содержит пластиды, такие как хлоропласты, лейкопласты, хромопласты;
строение животной клетки отличается содержанием клеточного центра животной клетки. В отличие от животных клеток, строение клеток растения таким наличием на отличается — за исключением клеток низших растений;
различия между растительной и животной клеткой также лежат в области вакуолей

Растительная клетка, в отличие от животной, имеет вакуоли — это осмотические резервуары клетки. Вакуоли являются крупными пустотами, внутри которых находится клеточный сок. Этот сок — водный чраствор органических и неорганических веществ, являющихся конечными или запасными продуктами. Вакуоли животной клетки небольшие. Строение клетки животного (простейших) обладает лишь сократительными и пищеварительными вакуолями;
сравнение растительной и животной клетки всегда учитывает способ питания: у растений — автотрофный или фототрофный способ, у животных — гетеротрофный или сапротрофный и паразитический;
отличия растительной клетки от животной заключаются и в особенностях включений. У растительных клеток запасные питательные вещества — это зерна крахмала, капли масла, белки, кристаллы солей. У животных клеток запасные питательные вещества — это зерна и капли белков, углевод гликоген, жиры, пигменты;
говоря о строении растительной и животной клетки и их различии, стоит упомянуть синтез АТФ. В клетках растительных и животных он происходит в разных частях: в частях растительной клетки — в хлоропластах и митохондриях, в животной — исключительно в митохондриях;
особенностью животной клетки является процесс обмена веществ, в котором процессы распада имеют преимущества перед процессами синтеза. Строение и функции растительной клетки таковы, что процессы синтеза преобладают над процессами распада.

Похожесть в функциях и строении животной и растительной клетки — свидетельство общего происхождения и их отношения к эукариотам. Говоря о том, чем отличается растительная клетка от животной, в первую очередь упоминают разные способы питания: автотрофный у растений и гетеротрофный у животных.

Замечание 2

Строение клетки животных отличается наличием поверхностного аппарата, цитоплазмы и ядра. Ядро отсутствует лишь у бактериальных клеток и клеток цианобактерий.

Главные положения клеточной теории

Клетка существует, как единица строения и развития всего живого (кроме вирусов).
Простые и сложные организмы имеют одинаковое строение и химический состав, способны к обмену информацией , веществами и энергией с окружающей средой .
В многоклеточных организмах объединены в многочисленные ткани органов и дифференцированы по строению и функциям.
Являет собой живую систему саморегуляции, самообновления и воспроизведения.

Несмотря на то что клеточные структуры обладают сходным строением, они существенно отличаются по своим формам, размерам и функциям. Размеры их колеблются от 0,1мкм до 100мкм и более. Самой большой является страусиное яйцо ( d =15см).

Раздел биологии, который изучает строение, а также жизнедеятельность клетки, называется цитологией или клеточной биологией.

Биологическая единица является мини-организмом. И этот организм имеет «органы» органоиды, которые были открыты с усилением мощности световых и электронных микроскопов.

Главным органоидом является ядро. Именно по наличию или отсутствию ядра все организмы подразделяются на:

эукариотические или ядерные (животные, растения, грибы)
прокариотические или доядерные (бактерии, в том числе и сине-зеленые водоросли, а также археи)

Как растут многоклеточные организмы?

Все существа, от маленьких растений и насекомых до больших слонов, жирафов и даже людей, начинают свой путь как единичные простые клетки, называемые оплодотворенными яйцами. Чтобы вырасти в большой взрослый организм, они проходят через несколько определенных этапов развития. После оплодотворения яйца начинается процесс многоклеточного развития. На протяжении всего пути происходит рост и многократное деление отдельных ячеек. Эта репликация в конечном итоге создает конечный продукт, который является сложным, полностью сформированным живым существом.

Разделение клеток создает ряд сложных моделей, определяющихся геномами, которые являются практически идентичными во всех клетках. Это разнообразие приводит к экспрессии генов, которая контролирует четыре стадии развития клеток и эмбрионов: пролиферацию, специализацию, взаимодействие и движение. Первая включает в себя репликацию многих клеток из одного источника, вторая имеет отношение к созданию клеток с выделенными, определенными характеристиками, третья включает в себя распространение информации между ячейками, а четвертая отвечает за размещение клеток по всему телу для образования органов, тканей, костей и других физических характеристик развитых организмов.

Строение и жизнь клеток

Если взглянуть на зрелую сочную мякоть арбуза, на изломе мякоти можно заметить крошечные, играющие на солнце, как капли росы, розовые крупинки. Это – клетки арбузной мякоти. В них накопилось столько сока, что они достигли размеров, при которых клетка становится заметной без микроскопа. Ближе к корке клетки становятся мельче. В тонком ломтике корки под микроскопом видны прямоугольные коробочки – клетки. Их стенки – клеточные оболочки – состоят из очень прочного вещества – клетчатки. Под защитой оболочки находятся основные части клетки: полужидкое вещество – протоплазма и шаровидное тельце – ядро. Клетка арбузной мякоти – один из примеров строения растительной клетки. Все органы растения – корень, стебель, листья, цветы, плоды состоят из бесчисленного множества клеток.

Строение животной клетки отличается от растительной только отсутствием обособленной клеточной оболочки и клеточного сока. Основные части – протоплазма и ядро – имеются и в растительных и в животных клетках. Это позволяет говорить о клеточном строении и растений и животных.

Строение клетки

Живые организмы можно разделить на группы по строению клеток.

Прокариоты, у которых в клетках нет ядра, а кольцевая ДНК располагается в цитоплазме (бактерии).
Эукариоты, у которых ДНК расположена в ядре (растения, грибы, животные).

Во всех клетках находятся разные органоиды (постоянные клеточные структуры, выполняющие специфические функции) и включения (временные компоненты цитоплазмы, отложения различных веществ).

Процессы клеточного метаболизма можно разделить так:

пластический обмен (ассимиляция, анаболизм) – синтез органических веществ (биосинтез белка);
энергетический обмен (диссимиляция, катаболизм) – распад, окисление органических веществ с выделением энергии и накоплением ее для последующего синтеза, например, брожение или клеточное дыхание. Также энергетический обмен – это любые процессы, сопровождающиеся превращением энергии, её поглощение и выделение.

В клетку входят:

Цитоплазма. Внутренняя среда клетки. Включает в себя прозрачное вещество гиалоплазму, в которой находятся органоиды и включения.
Цитоскелет. Своеобразный механический каркас клетки, сложная трехмерная сеть белковых нитей. Сохраняет определенную форму клетки и осуществляет направленные движения самих клеток и отдельных органелл.
Плазматическая мембрана или плазмалемма. Есть у всех клеток. Это оболочка, выполняющая функции барьера, отделяющего содержимое клетки от внешней среды. А также регулирует обмен веществ.
Органоиды (органеллы) и включения. Постоянно или временно присутствующие микроструктуры, выполняющие важные функции в клетке.
Вакуолярная система. Комплекс одномембранных разнообразных по строению и функциям органоидов, выполняющих функции синтеза, модификации, сортировки и экспорта (эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, лизосомы, эндосомы, секреторные вакуоли).
Двумембранные органеллы. Синтезируют энергию для осуществления клеточных функций (митохондрии, пластиды, хлоропласты).
Ядерный аппарат. У эукариот отвечает за хранение и передачу генетической информации. Здесь находится ДНК и РНК.
Центриоли (у растений и грибов их нет). Цилиндрические частицы, состоящие из 3 микротрубочек, соединенных боковыми поверхностями.

Особенности жизнедеятельности

Основные проявления жизнедеятельности клетки – это обменные процессы и превращение энергии.

Образование органических веществ, которое сопровождается потреблением энергии, называется ассимиляцией.

Расщепление или распад органических веществ, в результате которых выделяется энергия, называются диссимиляцией.

Рис. 3. Жизнедеятельность клетки

Солнце является главным источником энергии на Земле. Растения под действием солнечных лучей вырабатывают молекулы АТФ. Аденозинтрифосфат (АТФ) является органическим веществом, которое выступает своеобразным аккумулятором в живых организмах.

Фотосинтез, который происходит в растительных клетках, даёт атмосфере кислород. Благодаря ему возможно дыхание, а значит и существование всего живого на планете.

Внутри растений под действием Солнца образуются органические вещества, которые употребляют в пищу другие особи живой природы (грибы, животные, бактерии).

Благодаря растениям все живые организмы обеспечиваются не только кислородом, но и питательными веществами.

Что мы узнали?

Клетка, как и все живые организмы, имеет свои особенности в строении и жизнедеятельности. Каждый клеточный организм имеет оболочку, ядро и цитоплазму с органоидами. Химический состав у всех клеток одинаковый. Основную долю составляют углерод, кислород, водород и азот. Основными проявлениями жизнедеятельности клетки являются процессы ассимиляции и диссимиляции.

/10

Вопрос 1 из 10

Неклеточные формы

К неклеточным организмам относятся вирусы и бактериофаги. Остальные живые существа являются клеточными формами жизни.

Неклеточные формы жизни являются переходной группой между неживой и живой природой. Их жизнедеятельность зависит от эукариотических организмов, они могут делиться только проникнув в живую клетку. Вне клетки неклеточные формы не проявляют признаков жизни.

В отличие от клеточных форм, неклеточные виды имеют только один вид нуклеиновых кислот — РНК или ДНК. Они не способны к самостоятельному синтезу белков из-за отсутствия рибосом. Также в неклеточных организмах отсутствует рост и не происходят обменные процессы.

Общая характеристика вирусов

Вирусы настолько малы, что лишь в несколько раз превышают размеры крупных молекул белков. Величина частиц разных вирусов находится в пределах 10-275нм. Они видны только под электронным микроскопом и проходят через поры специальных фильтров, задерживающих все бактерии и клетки многоклеточных организмов.

Впервые их открыл в 1892 г. русский физиолог растений и микробиолог Д. И. Ивановский при изучении болезни табака.

Вирусы являются возбудителями многих болезней растений и животных. Вирусными болезнями человека являются корь, грипп, гепатит (болезнь Боткина), полиомиелит (детский паралич), бешенство, желтая лихорадка и др.

Строение и размножение вирусов

Под электронным микроскопом разные виды вирусов имеют вид палочек и шариков. Отдельная вирусная частица состоит из молекулы нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), свернутой в клубок, и молекул белка, которые располагаются вокруг нее в виде своеобразной оболочки.

Вирусы не могут самостоятельно синтезировать нуклеиновые кислоты и белки, из которых они состоят.

Процесс размножения вирусов

Размножение вирусов возможно только при использовании ферментативных систем клеток. Проникнув в клетку хозяина, вирусы изменяют и перестраивают ее обмен веществ, в результате чего сама клетка начинает синтезировать молекулы новых вирусных частиц. Вне клетки вирусы могут переходить в кристаллическое состояние, что способствует их сохранению.

Вирусы специфичны — определенный вид вируса поражает не только конкретный вид животного или растения, но и определенные клетки своего хозяина. Так, вирус полиомиелита поражает только нервные клетки человека, а вирус табачной мозаики — только клетки листьев табака.

Бактериофаги

Бактериофаги (или фаги) являются своеобразными вирусами бактерий. Они были открыты в 1917 г. французским ученым Ф. д’Эрелем. Под электронным микроскопом они имеют форму запятой или теннисной ракетки размером около 5нм. Когда частица фага прикрепляется своим тонким отростком к бактериальной клетке, ДНК фага проникает в клетку и вызывает синтез новых молекул ДНК и белка бактериофага. Через 30-60мин бактериальная клетка разрушается и из нее выходят сотни новых частиц фага, готовых к заражению других бактериальных клеток.

Раньше считали, что бактериофаги могут быть использованы для борьбы с болезнетворными бактериями. Однако оказалось, что фаги, быстро разрушающие бактерии в пробирке, неэффективны в живом организме. Поэтому в настоящее время они применяются в основном для диагностики болезней.