 |
По общему курсу «Разнообразие живого», раздел «Прокариоты» (1 семестр, 14 час.)
|
|
|
|
По общему курсу «Разнообразие живого», раздел «Прокариоты» (1 семестр, 14 час. )
1. Развернутое определение органической жизни
Ранее понятие жизни рассматривалось на основе целесообразности (Берг), термодинамики (Бауэр), информатики (Шредингер), органической химии (Бернал), теории конкурентной эволюции (NASA).
Органическая жизнь – это потенциально неограниченная экспансия полинуклеотидных матриц, копирование которых происходит в клетках, или мультивариантных мембранных компартментах, способных к самовоспроизведению.
2. Развернутое определение живой клетки.
Живая клетка – это микрокомпартмент для хранения и воспроизведения генетической информации. Его важнейшими и незаменимыми компонентами являются: ограничивающая мембрана; геном, в котором закодирована белоксинтезирующая система; клонированная популяция рибосом. Этими атрибутами обладает элементарная клетка, или монада.
3. Важнейшие части живой клетки.
Ее важнейшими и незаменимыми компонентами являются: ограничивающая мембрана; геном, в котором закодирована белоксинтезирующая система; клонированная популяция рибосом и цитоплазма (аморфна, поэтому иногда не выделяется в отдельную часть клетки)
4. Классификация живых клеток на фенотипической основе.
Живые клетки по фенотипу делятся на монады и химеры. Эти понятия имеют концептуальное значение для цитологии. Клетка-монада-элементарная единица жизни, собственно клетка. Ее атрибуты: цитоплазматическая мембрана, геном, клонированная популяция рибосом, аморфная цитоплазма. Монады, обладающие собственным мембранным барьером, индивидуальным геномом и клонированной популяцией рибосом, могут быть только двух типов: эукариотная и прокариотная монада. Монады могут образовывать сообщества=полимонады. Сообщество монад с одинаковым геномом=консорциум.
|
|
|
Химера-эндосимбиотическая система, в случае которой прокариотная монада поселяется внутри эукариотной монады. Они становятся настолько зависимыми, что уже не могут существовать по отдельности. Так в эволюции возникли хлоропласты и митохондрии. Эндосимбиотическая ассоциация прокариотной и эукариотной монады – простая химера. (термин предложил Тейлор) Простая химера, образованная эукариотной монадой и хемотрофной прокариотной монадой, называется диадой. Простая химера, образованная эукариотной монадой, хемотрофной и фототрофной прокариотными монадами – триада. Ассоциации триад и диад – политриады и полидиады.
Если одна химера поселяется в другой – это сложная химера. (фототрофные протисты с сохраненным нуклеоморфом) Ассоциации сложных химер – бурые, золотистые и желто-зеленые водоросли.
5. Классификация живых клеток на филогенетической основе.
Филогенетически выделяют 3 домена: Bacteria, Archaea и Eucarya.
В настоящее время рассматриваются две гипотезы о происхождении эукариотов.
Первая (К. Воз): бактерии дивергировали с общим предком архей и эукариотов. Предки эукариотов имели такое же строение, как археи. Позднее они приобрели вакуом, цитоскелет, ядро. Ядерный геном имеет химерную природу.
Вторая(Вернер Циллиг): химерная природа ядерного генома объясняется симбиотическим слиянием двух прокариотных линий. Похожая точка зрения: ядро появилось как результат фагоцитоза археотной клетки бактерией.
Противоположная точка зрения: амитохондриальные протисты не являются прямыми потомками архаичных эукариотов (у их предков были митохондрии, но утратились в процессе эволюции)
Гипотеза о протоклетке, стоящей в основании глобального филогенетического древа, гласит, что протоклетки сменили в эволюции мир молекулярных существ.
|
|
|
6. Развернутое определение прокариотов.
Прокариоты-неядерные монады, из которых состоят филогенетические домены Bacteria и Archaea, органеллы которых полифункциональны, эндомембраны напрямую способны взаимодействовать с клеточной мембраной, а энергетический и конструктивный метаболизм обладает высокой активностью.
7. Развернутое определение эукариотов.
Эукариоты-это ядерные монады, из которых состоит филогенетический домен Eucarya, которые принципиально отличаются от прокариотов общим планом строения мембранной системы, т. е. способом компартментализации клетки, и характеризуются наличием ядерной оболочки, монофилетичностью и вакуомом (совокупностью компартментов, сообщающихся посредством везикулярного транспорта), не способным напрямую взаимодействовать с клеточной мембраной.
8. Общий план строения прокариотной клетки.
Прокариотная клетка включает:
-цитоплазматическую мембрану (не обязательна, есть не у всех и образуется не постоянно)
-отсутствие любых ядерных образований. ДНК свободно лежит в цитоплазме
-внутриклеточные мембраны могут быть четырех типов: сферы(=везикулы, чаще всего), трубки, пластины, диски. Никогда не сочетаются вместе: у каждой бактерии один определенный тип мембран. Связаны друг с другом анастамозами
-существование прямой связи между клеточной мембраной и цитоплазм. мембраной с помощью трубок-перемычек. При наличии внутриклет. мембран функция обработки энергии отдается целиком им, цитоплазм. мембрана в этом не участвует
-малую форму клетки прокариот: обусловлена особенностями «штучного» транспорта веществ в клетку(для каждой молекулы – свой переносчик). Требуется как можно большее соотношение площади пов-ти тела к объему клетки
-полное отсутствие клеточных симбионтов
-возможно наличие наружной мембраны и муреиновой клет. стенки (ригидных слоев)
|
|
|
