40. Генетический аппарат бактерий. Коньюгация.

Гены, необходимые для жизнедеятельности и определяющие видовую специфичность, расположены у бактерий чаще всего в единственной ковалентно замкнутой молекуле ДНК - хромосоме. Область, где локализована хромосома, называется нуклеоид и не окружена мембраной. В связи с этим новосинтезированная мРНК сразу доступна для связывания с рибосомами, а транскрипция и трансляция сопряжены.

Отдельная клетка может содержать лишь 80 % от суммы генов, имеющихся во всех штаммах её вида. Помимо хромосомы, в клетках бактерий часто находятся плазмиды - также замкнутые в кольцо ДНК, способные к независимой репликации. Они могут быть настолько велики, что становятся неотличимы от хромосомы, но содержат доп-ые гены, необходимые лишь в специфич. условиях. Специальные механизмы распределения обеспечивают сохранение плазмиды в дочерних клетках. Специфичность плазмид может быть весьма разнообразной. В них кодируются механизмы устойчивости к антибиотикам, разрушения специфических веществ и т.д. В ДНК бактерий, как и в ДНК др. орг-ов, выделяются транспозоны – моб. сегменты, способные перемещаться из одной части хромосомы к др., или во внехромосомные ДНК. В отличие от плазмид, они неспособны к автономной репликации, и содержат IS-сегменты - участки, которые кодируют свой перенос внутри клетки.

Коньюгация- 1) у водорослей конъюгат - своеобразный половой процесс, при котором происходит слияние содержимого двух внешне сходных вегетативных клеток. 2) У инфузорий - обмен половыми ядрами и посл их попарное слияние. При слиянии макронуклеус (вегетативное ядро) постепенно разрушается, а микронуклеус (половое ядро) двукратно делится путём мейоза, после чего 3 ядра разрушаются, а 1 делится снова и каждая из его половинок обменивается на половинку ядра партнёра, т.е. происходит их слияние и образуется синкарион, в результате чего восстанавливается двойной набор хромосом. Затем синкарион делится и часть продуктов деления превращается в макронуклеус, а др. часть - в микронуклеусы. Иногда из одной клетки в другую переходит при этом небольшое кол-во цитоплазмы. 3) У бактерий - способ переноса генетич. материала от одной бактер-ой клетки к другой. При этом две бактерии соединяются тонким мостиком, через который из одной клетки (донора) в др. (реципиент) переходит отрезок нити ДНК. Наследственные св-ва реципиента изменяютс с кол-ом генетич. инфы, заключённой в переданном кусочке ДНК. 4) Конъюгация хромосом - попарное временное сближение гомолог. хромосом, во время кот. может произойти обмен гомолог. участками.

41. Значение прокариот для окружающей среды. Прокариоты (бактерии)

Прокариоты/бактерии – это предъядерные организмы, у которых отсутствует наст. ядро. Прокариоты: бактерии(эубактерии), архебактерии и цианобактерии.

По типам обмена в-в выделяются сл. группы прокариот: гетеротрофные (обитающие в др. орг-ах) и автотрофные (фотосинтез. и хемосинтезирующие), аэробные и анаэробные.

Тело прокариот состоит из одной клетки. Но встреч нитчатые и колониальные формы. Форма клеток бактерий изменчива, однако можно выделить несколько основных морфологических типов:

1. Кокки – шаровидные формы. К коккам относятся: микрококки – одиночные клетки, диплококки – парные кокки; стрептококки – колонии в виде цепочек; стафилококки – гроздевидные колонии; сарцины – колонии кубической формы.

2. Палочки. К ним относятся: собственно бактерии (не образуют споры), а также бациллы и клостридии (образуют споры). Споры у бактерий служат для перенесения неблагопр. усл. - одна клетка образует одну спору. Споры могут образов-ся в центр-ой части клетки или на одном из концов палочки.

3. Извитые формы. К ним относятся одноклеточные бактерии: спириллы (клетки в виде длинной спирали) и вибрионы.

4. Нитевидные формы. К ним относятся одноклеточные и многоклеточные прокариоты. Тело нитевидных прокариот может быть неразветвленным и разветвленным.

Многие прокариоты способны к движению, оно осущ. с помощью жгутиков.

Особенности строения прокариотической клетки

В клетках прокариот отсутствуют постоянные двумембранные и одномембранные органоиды: пластиды и митохондрии, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи и их производные. Их функции выполняют мезосомы – складки плазматической мембраны. У фотоавтотрофных прокариот имеются разнообразные мембранные структуры, на кот протекают реакции фотосинтеза. Специфическим веществом клеточной стенки прокариот является муреин (у некоторых прокариот он отсутствует). По характеру окрашивания клеточной стенки различают грамположительные и грамотрицательные бактерии. Поверх клеточной стенки часто имеется слизистая капсула.

Генетический аппарат прокариот представлен бактериальными хромосомами и плазмидами. Бактериальная хромосома – это кольцевая молекула ДНК длиной в несколько млн нуклеотидных пар, структура которой стабилизирована молекулами РНК и белкама. Область цитоплазмы, в которой находится бактериальная хромосома, называется нуклеоид. Существуют прокариоты, у которых бактериальная хромосома представлена множеством копий. Плазмиды – это мелкие кольцевые молекулы ДНК, несущие доп. ген. инфу.