В) розмаїття біонтів прокаріотичного рівня організації (Царства Монери)

До царства Монери відносяться відділи Бактерії (Bacteria), актиноміцети (Actynomycetes), рикетсії (Rickettsia) і ціанобактерії(«синьо-зелені водорості»). Всі ці об’єкти є предметом вивчення на дисципліні «Біохімія і мікробіологія».

Бактерії (від давньогрецької βακτήριον – паличка) переважно одноклітинні організми різної форми. В залежності від складу клітинної стінки (рис. 2.9), здатні або забарвлюватись за методикою Грама (Грам-позитивні) або не забарвлюватись за нею (Грам-негативні).

Рис. 2.9 – Будова оболонки бактерій

Актиноміцети («променисті грибки») – група грам-позитивних бактерій, клітини яких мають кулеподібну, неправильну паличкоподібну або видовжену форму і в багатьох випадках здатні до справжнього (променеподібного) галуження та утворення диференційованого міцелію (що робить їх колонії схожими на гриби).

Рікетсії – бактерієподібні мікроорганізми, внутріклітинні паразити, які є збудниками ряду захворювань – рикетсіозів (висипного тифу, плямистої гарячки тощо). Від прізвища американського вченого Х.-Т. Ріккетса, що їх відкрив.

Ціанобактерії («синьо-зелені водорості») – одноклітинні, колоніальні і багатоклітинні (нитчасті) форми. Забарвлення тіл (таломів) може бути різним (синьо-зеленим, оливково-зеленим, жовто-зеленим, рожевим або фіолетовим), але ніколи не буває чисто-зеленим. До складу пігментів входять: зелений хлорофіл, синій фікоціан, червоний фікоеритрин і жовтий каротин. Пігменти, що здійснюють фотосинтез, містяться в хроматофорах (хлоропластів у прокаріот немає). Протоплазма, що заповнює клітину, розділена на два шари: зовнішній, прилеглий до оболонки, в якому розчинені пігменти, і внутрішній, в якому локалізована ядерна речовина. Клітинні оболонки часто ослизнюються. У багатьох нитчастих ціанобактерій окрім вегетативних клітин є також гетероцисти і спори. Гетероцисти відрізняються від вегетативних клітин водянистим, часто блискучим вмістом і товстою, своєрідно побудованою оболонкою. Продукт запасу в клітині – головним чином глікоген. Статевого процесу немає.

Рис. 2.10. Будова клітини ціанобактерії:

1 – чохол, утворений слизом; 2 – зовнішня мембрана; 3 – фотосинтетичні мембрани; 4 – газові вакуолі; 5 – нуклеоїд; 6 – запасна речовина волютин; 7 – цитоплазма; 8 – клітинна оболонка; 9 – мезосоми; 10 – клітинна перегородка, що вростає, 11 – інші тіла; 12 – клітинна перегородка; 13 – гроноподібні кристалічні структури; 14 – внутрішня мембрана.

Побічний продукт фотосинтезу кисень не виділяється у вільному стані, а, зв'язуючись з воднем, виводиться з клітин у вигляді води. Тому під час цвітіння водойм, що викликається ціанобактеріями, відбуваються замори риби і інших зябродихальних тварин, що зумовлюються браком розчиненого кисню.

Ціанобактерії бурхливо розвиваються в стоячих неглибоких водоймах, що прогріваються влітку. Вода через їхню надвелику кількість набуває жовто-зеленого кольору.

3. Організація та життєдіяльність еукаріотичної клітини а) будова еукаріотичної клітини

Еукаріотична клітина (рис. 2.11, 2.12) є складнішою за рівнем організації, ніж прокаріотична, оскільки включає у свій склад елементи прокаріотичного рівня організації (ядро, мітохондрії, хлоропласти).

Рибосоми в цитоплазмі клітини за швидкістю седиментації відносяться до 80S-типу. В той же час, рибосоми, що містяться в мітохондріях та в хлоропластах, мають рибосоми 70S-типу – як і прокаріоти. Мітохондрії та хлоропласти здатні розмножуватися незалежно від поділу всієї клітини, для чого мають власну кільцеву ДНК. Все це свідчить про походження даних структур від прокаріот.

Окрім цього, в складі еукаріотичної клітини з’явилися складені структури – мікротрубочки, які складаються з певної кількості мікрофіламентів (властивих і прокаріотам у вигляді джгутиків та структур цитоплазми). Джгутики та війки еукаріот складаються не з одного мікрофіламенту (як у прокаріот), а з дев’яти або з одинадцяти дуплетів, дев’ять із яких завжди розташовані по периферії структури.

Внутрішній простір клітини пронизаний ендоплазматичним ретикулумом – мембранами, що утворили канали, сполучені з апаратом Гольджі.

Рис. 2.11. Будова еукаріотичної гетеротрофної (тваринної) клітини:

1 – плазматична мембрана; 2 – рибосоми, закріплені на шорсткому ендоплазматичному ретикулумі; 3 – шорсткий ендоплазматичний ретикулум; 4 – мітохондрія; 5 – мікрофіламенти (розосереджені по усій клітині); 6 – апарат Гольджі; 7 – пухирці Гольджі; 8 – секреторний пухирець (гранула); 9 – процес екзоцитозу секретованого продукту; 10 – процес поглинання, або секреція на основі мікроворсинок; 11 – мікроворсинка; 12 – формування

піноцитозного пухирця; 13 – піноцитозний пухирець; 14 – гладенький ендоплазматичний ретикулум; 15 – мікротрубочки (часто зосереджені на периферії клітини); 16 – лізосома; 17 – незакріплені рибосоми, розсіяні в цитоплазмі; 18 – дві центріолі, розташовані під прямим кутом одна до одної; 19 – ядерна оболонка (дві мембрани); 20 – ядерна пора; 21 – ядерце; 22 – гетерохроматин; 23 – еухроматин; 24 – хроматин; 25 – ядро; 26 – цитоплазма

Рис. 2.12. Будова еукаріотичної автотрофної (рослинної) клітини:

1 – клітинна стінка; 2 – плазмодесми; 3 – серединна пластинка; 4 – клітинні стінки сусідніх клітин; 5 – незакріплені рибосоми, розсіяні в цитоплазмі; 6 – шорсткий ендоплазматичний ретикулум; 7 – рибосоми, закріплені на шорсткому ендоплазматичному ретикулумі; 8 – хлоропласти; 9 – оболонка хлоропласту (подвійна мембрана); 10 – грана; 11 – мітохондрія; 12, 17 – апарат Гольджі; 13 – клітинний сік; 14 – тонопласт; 15 – вакуоля; 16 – пухирець Гольджі; 18 – мікрофіламенти (розосереджені по усій клітині); 19 – мікротрубочки (часто зосереджені на периферії клітини); 20 – цитоплазма; 21 – плазматична мембрана; 22 – гладенький ендоплазматичний ретикулум; 23 – еухроматин; 24 – гетерохроматин; 25 – хроматин; 26 – ядерце; 27 – ядерна пора; 28 – ядерна оболонка (дві мембрани); 29 – ядро