يتم تجميع الكائنات الحية في مملكة البكتيريا. لماذا تصنف البكتيريا كمملكة خاصة للطبيعة الحية؟ وظائف الكائنات الحية الدقيقة في حياة الإنسان

14.08.2023

مجموعتان

لماذا تصنف البكتيريا إلى مملكة خاصة؟ الجواب بسيط للغاية: يمكن تقسيم جميع الكائنات الحية على كوكبنا إلى مجموعتين ضخمتين: بدائيات النوى وحقيقيات النوى. والثاني يشمل الفطريات مع النباتات والحيوانات - الكائنات متعددة الخلايا.

الأول يمثله البكتيريا على نطاق واسع (أيضًا الطحالب السماوية والفطريات المجهرية). لدى ممثلي المجموعة الأولى اختلافات جوهرية تجعل من الممكن تمييز البكتيريا ككائنات حية خاصة، وفصلها عن غيرها. لماذا تصنف البكتيريا إلى مملكة خاصة؟ ما هو الفرق وكيف ميزهم التطور عن الآخرين؟

الفرق الرئيسي أو لماذا تصنف البكتيريا في مملكة خاصة؟

والفرق الرئيسي الذي يسمح بمثل هذا التصنيف هو أن بدائيات النوى لا تحتوي على نواة، وأن الحمض النووي الدائري موجود مباشرة في السيتوبلازم (يسمى هذا الجزء بالنوكليويد). على العكس من ذلك، في حقيقيات النوى، تتشكل النوى بشكل واضح، ويتم فصل البيانات الوراثية عن السيتوبلازم بواسطة أغشيتها. وهكذا نرى أن البكتيريا تختلف تماماً عن غيرها من الكائنات الحية التي تعيش على الأرض في بنيتها الداخلية.

بالإضافة إلى ذلك، فإن الغالبية العظمى من ممثلي الممالك الثلاث الأخرى - الحيوانات والنباتات والفطريات - هي مخلوقات متعددة الخلايا. وجميع البكتيريا تقريبًا وحيدة الخلية.

ميزات إضافية

هناك أسباب إضافية لفهم سبب تصنيف البكتيريا إلى مملكة خاصة.

بما أن بدائيات النوى لا تحتوي على نواة، فلا يوجد شيء اسمه الانقسام الفتيلي. تتكاثر ببساطة عن طريق تقسيم الخلايا إلى نصفين.
تحتوي حقيقيات النوى على ريبوسومات وعضيات كبيرة: الميتوكوندريا ومراكز الخلايا والشبكة الإندوبلازمية. وفي البكتيريا، تلعب الميزوزومات الدور - وهي نتوءات على غشاء البلازما، والريبوسومات - عضيات صغيرة غير غشائية.
خلية بدائيات النوى أصغر بكثير من خلية حقيقيات النوى (قطرها حوالي 10 مرات وحجمها حوالي ألف).

التشابه بين المجموعتين

ومع ذلك، فإن ممثلي جميع المجموعات متشابهون في هيكلهم. تحتوي خلايا أي كائن حي على: أولاً غشاء بلازمي، ثانياً السيتوبلازم، وثالثاً الريبوسومات. تنطبق هذه القاعدة على جميع ممثلي الممالك الموجودة في الطبيعة.

مشعب

وبذلك نكون قد حددنا سبب تصنيف البكتيريا إلى مملكة خاصة من الكائنات الحية. وهذه المملكة ضخمة حقًا وتضم مجموعة متنوعة من الأنواع، التي توحد البكتيريا الأثرية والبكتيريا الحقيقية والفطريات المجهرية والطحالب الخضراء المزرقة. يفهم العلم اليوم البكتيريا على أنها أصغر الكائنات بدائية النواة التي تتميز ببنيتها الخلوية (الحجم - 0.1-30 ميكرون).

من المستحيل جسديًا رؤية هذه المخلوقات بصريًا دون مساعدة أجهزة بصرية خاصة. وليس من قبيل الصدفة أنه قبل اختراع جهاز المجهر وحتى لبعض الوقت بعد ذلك، نفى بعض نجوم العلم (بما في ذلك، على سبيل المثال، كارل لينيوس الشهير) وجود هذه الكائنات الحية المهمة للغاية في الطبيعة، ونسبوها إلى الخيال . حتى الآن، درس العلماء حوالي ألفين ونصف فقط من هذه المملكة. ولكن لا يزال هناك الكثير مما يجب اكتشافه، ففي نهاية المطاف، لم يتم التعرف على جميع الأنواع بعد. ويتم إجراء دراسة البكتيريا المختلفة بواسطة فرع خاص من العلوم - علم الأحياء الدقيقة. إنها تستكشف أكبر عدد من سكان كوكبنا غير المرئيين بالعين المجردة.

الممالك الرئيسية للكائنات الحية

يتعامل العلم مع تصنيف الكائنات الحية.التصنيف . عادة في الأدبيات العلمية تنقسم جميع الكائنات الحية إلى إمبراطوريتين -الإمبراطورية غير الخلوية ، أوالفيروسات ، والإمبراطورية الخلوية .

الفيروسات

الكائنات الخلوية

حقيقيات النوى المملكة الفائقة ، أوالنووية وجود نواة مشكلة مفصولة عن السيتوبلازم بغلاف نووي.

مملكة بدائيات النوى الفائقة ، أوما قبل النووية والتي لا تحتوي على غشاء نووي (انظر الشكل 1).

أرز. 1. تصنيف الكائنات الحية

بدائيات النوى هي كائنات صغيرة جدًا وحيدة الخلية بدون نواة. من بينها يمكننا أن نميز مملكة البكتيريا ومملكة العتائق أو العتائق.

تشمل حقيقيات النوىثلاث ممالك رئيسية للكائنات متعددة الخلايا -- ممالك الحيوان , النباتات والفطر ، - وكذلك وحيدة الخلية (على سبيل المثال، الأميبا، الشركات الهدبية، وما إلى ذلك)، والتي يتم دمجها فيمحتجيات المملكة ، أوالكائنات الاوليه . تُعرف مملكة الأوليات، أي حقيقيات النوى أحادية الخلية، حاليًا بأنها مجموعة جماعية (أي غير متجانسة في الأصل) وتنقسم إلى العديد من ممالك الكائنات الحية بناءً على السمات الهيكلية للهياكل داخل الخلايا وتسلسلات الحمض النووي. يبدو أن النباتات والحيوانات والفطريات قد تطورت بشكل مستقل عن مجموعات مختلفة من حقيقيات النوى أحادية الخلية.

النظم الحديثة. مجالات الحياة البرية

فيحاليًا، استنادًا إلى السمات الهيكلية للخلايا وتسلسلات الحمض النووي، يميز العلماء بين ثلاثةاِختِصاص الطبيعة الحية (الشكل 2) هي مجموعات كبيرة تباعدت تطوريًا لفترة طويلة جدًا وتختلف عن بعضها البعض في مجموعة كاملة من الخصائص. السمات الهيكلية لخلاياهم مختلفة. المجالات:

1. العتيقة (كانت تسمى سابقًا البكتيريا الأثرية).

2. يوباكتيريا (أي البكتيريا الحقيقية، على عكس العتائق). تشمل هذه المجموعة أيضًا البكتيريا الزرقاء (التي كانت تسمى سابقًا الطحالب الخضراء المزرقة) - وهي كائنات بدائية النواة تقوم بالتمثيل الضوئي.

3. حقيقيات النواة - الأوليات والنباتات والحيوانات والفطريات.

بدائيات النوى

بعض بدائيات النوى قادرة على التمثيل الضوئي أو الكيميائي. على سبيل المثال، تقوم البكتيريا الزرقاء، والتي كانت تسمى أحيانًا الطحالب الخضراء المزرقة، بعملية التمثيل الضوئي. تتغذى بدائيات النوى الأخرى عن طريق امتصاص المواد العضوية ذات الوزن الجزيئي المنخفض من خلال سطح الخلية. يمكن لهذه البكتيريا أن تستقر في المنتجات الغذائية، مما يؤدي إلى تلفها، أو على العكس من ذلك، المساهمة في إنتاج منتجات الحليب المخمر وتخمير الخضروات (البكتيريا اللبنية). كما أن البكتيريا عندما تستقر في جسم الإنسان يمكن أن تسبب أمراضًا مثل الكزاز والكوليرا والدفتيريا.

العتيقة - مجموعة خاصة وغريبة للغاية من بدائيات النوى تعيش في بيئات متطرفة - في الينابيع الساخنة، في البحر الميت المالح، وما إلى ذلك، وكذلك في التربة، وأمعاء الحيوانات، ومياه البحر. نظرًا لوجود العديد من الخصائص الفريدة، فضلاً عن الاختلافات الجينية والجزيئية، تُصنف العتائق حاليًا على أنها منفصلةاِختِصاص الكائنات الخلوية - مجموعة كبيرة مستقلة، إلى جانب البكتيريا الحقيقية (eubacteria) وحقيقيات النوى.

النباتات

تتميز النباتات بوجود البلاستيدات - العضيات، والتي تشمل البلاستيدات الخضراء، والتي بفضلها الغالبية العظمى منها قادرة على التمثيل الضوئي. يبدو أن البلاستيدات قد تشكلت من البكتيريا الزرقاء - وهي متكافلات لخلية حقيقية النواة قديمة. التمثيل الضوئي هو عملية تكوين المواد العضوية من مواد غير عضوية (ثاني أكسيد الكربون والماء) باستخدام طاقة ضوء الشمس. ولذلك فإن النباتات لا تحتاج إلى مواد عضوية في نشاطها الحياتي، أي بشكل عاملا تتطلب التغذية العضوية . تسمى هذه الكائناتذاتي التغذية فهي تشكل جميع المواد العضوية اللازمة بنفسها. أنها تمتص الماء والمعادن (الأملاح) من البيئة في شكل محلول. تفرز الخلايا النباتية التي تقوم بالتمثيل الضوئي، في الأوراق على سبيل المثال، السكريات والمواد العضوية الأخرى التي تنتقل إلى الأنسجة الأخرى عبر الحزم الوعائية، والخلايا الموجودة في الأنسجة غير التمثيلية (غير الخضراء) تمتص هذه المواد عن طريق التغذية عليها. ويسمى هذا النوع من التغذيةالتناضحي - امتصاص الخلايا للمواد العضوية ذات الوزن الجزيئي المنخفض من البيئة.

الخلايا النباتية محاطة بغلاف قويجدار الخلية ، والذي يعتمد على ألياف السكاريدالسليلوز . يمنع جدار الخلية القوي غشاء الخلية من التمدد تحت تأثير الضغط الأسموزي (ضغط الماء الذي يدخل الخلية). كما تتميز الخلايا النباتية بوجودهافجوة مركزية كبيرة، الذي ينظم الضغط الأسموزي وحموضة البيئة في الخلية، يتراكم المنتجات الأيضية غير الضرورية للخلية، والتي لا يمكن إزالتها خارج حدودها، وفي بعض الحالات تعمل على ترسب العناصر الغذائية الاحتياطية (الشكل 3).

أرز. 3. بنية الخلية النباتية

الحيوانات

الحيوانات هيمتغاير ، أي. تتغذى على المواد العضوية الجاهزة. لا تحتوي الخلايا الحيوانية على جدار خلوي. ولذلك، فإن بعض أنواع الخلايا الحيوانية قادرة على الانكماش -خلايا العضلات . وهذا يسمح للحيوانات بالتحرك بنشاط (أو دفع الوسط من خلال نفسها، مثل مغذيات المرشح الثابتة). الحيوانات متعددة الخلايا لها نوع أو نوع آخرالجهاز العضلي الهيكلي ‎وللتحكم في الحركة والاستجابة للعوامل الخارجية يتم تشكيلهاالجهاز العصبي .

تتحرك الحيوانات بحثًا عن مصادر المواد العضوية، أي الغذاء. يأكل الحيوان الطعام ويدخل إلى التجويفالجهاز الهضمي حيث يتم هضمه، بينماالبوليمرات (المواد ذات الوزن الجزيئي العالي) من المواد الغذائية يتم تقسيمها إلىالمونومرات (وحدات الوزن الجزيئي المنخفضة). تنتقل هذه المونومرات من الجهاز الهضمي عبر بطانته إلى الدم (إن وجد) وسائل الأنسجة. ويسمى هذا النوع من التغذيةهولوزويك . في الأساس، تمتص الخلايا الحيوانية المواد ذات الوزن الجزيئي المنخفض الذائبة في الدم وسائل الأنسجة. بعض الخلايا الحيوانية قادرة على ابتلاع جزيئات الطعام الكبيرة (البلعمة)، مثل الخلايا البالعة في الجهاز المناعي التي تبتلع البكتيريا.

أرز. 4. بنية الخلية الحيوانية

الفطر

المملكة الثالثة -الفطر - في بعض النواحي يشبه النباتات، وفي حالات أخرى - يشبه الحيوانات. تمامًا مثل النباتات، تمتلك الفطريات جدارًا خلويًا، ولكنها تتشكل على أساس سكريات مختلفة -الكيتين . بدون البلاستيدات لا تستطيع الفطريات القيام بعملية التمثيل الضوئي وتتغذى على المركبات العضوية الجاهزة أي أنها تكونمتغاير كالحيوانات. كما أنها تقوم بتكسير البوليمرات المغذية المعقدة باستخدامالانزيمات ولكن، على عكس الحيوانات، ليس لديها جهاز هضمي ولا تبتلع الطعام، ولكنها تطلق الإنزيمات في البيئة. يتم امتصاص المونومرات الناتجة بواسطة الخلايا الفطرية في شكل محلول من البيئة، أي أنها تظهرالتناضحي نوع الطعام. على عكس النباتات، تفتقر الفطريات عادة إلى فجوة مركزية كبيرة. في معظم الحالات، لا تتباعد الخلايا الفطرية بعد الانقسام، وبما أن الانقسام يحدث في نفس الطائرة، يتم تشكيل خيوط طويلة - خيوط. يمكن أن تتفرع Hyphae وتتشابك وتشكل شبكة - mycelium ، وأحيانًا كثيفة جدًا.

أرز. 5. هيكل الخلية الفطرية

حقيقيات النوى أحادية الخلية

هناك حقيقيات النوى مختلفة وحيدة الخلية لها خصائص خلوية مختلفة وأنواع مختلفة من التغذية. من بينها هناكوحيدة الخلية غيرية التغذية ، مثل الأميبا والأهداب. تتغذى عن طريق البلعمة، أي امتصاص جزيئات الطعام الصلبة، مثل البكتيريا، عن طريق الخلايا، واحتساء الخلايا، وهو امتصاص قطرات من سائل المغذيات. هذه الكائنات الحية قادرة على الحركة: تتحرك الأهداب بسبب ضرب الأهداب التي تغطي الخلية، وتتحرك الأميبات من خلال الحركة الأميبية (تغيير شكل الخلية وتدفقها، "الزحف" على طول السطح الذي ترتبط به).

هناك أيضاوحيدة الخلية ذاتية التغذية ، قادرة على التمثيل الضوئي، وخاصة الطحالب وحيدة الخلية - الكلاميدوموناس (يتحرك، لديه سوط)، شلوريلا (غير متحرك). - بعض الكائنات وحيدة الخلية مثل اليوجلينا الخضراء.ميكسوتروف أي أنهم قادرون على التبديل بين عملية التمثيل الضوئي (التغذية الذاتية) والتغذية غير المتجانسة اعتمادًا على الظروف البيئية.

هكذا،تختلف ممالك حقيقيات النوى عن بعضها البعض في بنية خلاياها وطرق تغذيتها .

تصنيف حقيقيات النوى

يعتمد التصنيف الحديث على بيانات جزيئية جديدة، بالإضافة إلى الاختلافات في بنية خلايا المجموعات المختلفة من حقيقيات النوى. أهم ميزات التصنيف هي بنية السوط والبلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا.

تشمل مجموعة Unikonta (الأحادية) ما يلي:

الأميبوزو

العرف الأنبوبي للميتوكوندريا

لا البلاستيدات

عادة ما تكون الأسواط مفقودة (موجودة في بعض مراحل النمو أو غير وظيفية)، وعادة ما تكون الحركة بسبب الأرجل الكاذبة.

الممثلين: الأميبا، الفطريات المخاطية، الخ.

أوبيستوكونتا (ما بعد السوطيات)

لا البلاستيدات

السوط واحد، الخلفي

الممثلون: الفطريات (باستثناء الفطريات البيضية والميكسوميسيتات) والسوطيات choanoflagellates والحيوانات (Metazoa) وما إلى ذلك.

تشمل مجموعة Bikonta (biflagellates) ما يلي:

الأركيبلاستيدا

العرف الصفائحي للميتوكوندريا

تحتوي البلاستيدات الخضراء على أغشية مزدوجة، وأصباغ الكلوروفيل، a وb

الممثلون: الطحالب الحمراء والخضراء والطحالب والنباتات (من الطحالب إلى كاسيات البذور) وما إلى ذلك.

ينقب

أعراف الميتوكوندريا على شكل مضارب التنس

البلاستيدات الخضراء ذات ثلاثة أغشية، أصباغ الكلوروفيل، أ، ب

الممثلين: طحالب الحنديرة، البلاستيدات الحركية (المثقبيات، الليشمانيا)، إلخ.

ريال سعودي (يوحد ثلاث مجموعات، أعراف الميتوكوندريا أنبوبية)

ريزاريا

معظمها يفتقر إلى البلاستيدات

هناك جذور

الممثلون: المنخربات، سمكة الشمس، الإشعاعيون، إلخ.

الحويصلات الهوائية

أبيكوبلاست (بقايا بلاستيد ذو 4 أغشية) أو 3(4) بلاستيدات خضراء غشائية من طحالب الدينوفلاجيلات

توجد الحويصلات الهوائية تحت غشاء الخلية - حويصلات غشائية (فارغة، مع حشو البروتين أو الكربوهيدرات)

الممثلون: الطحالب الدينوفلاجيلات، الهدبيات، السبوروزوان، إلخ.

سترامينوبيل

البلاستيدات مكونة من 4 أغشية، والصبغات هي الكلوروفيل، a وc

Mastigonemes الثلاثية على السوط

الممثلين: الطحالب الأكروفيتية (بما في ذلك البني، الذهبي، الدياتومات...)، الأوبالين، إلخ.

ملامح هيكل الخلية الحيوانية

علم الخلية - العلم الذي يدرس بنية الخلايا وتطورها وعملها.

خلية - الوحدة الهيكلية والوظيفية الأساسية للجسم.

العضيات (العضيات) - الأجزاء الدائمة من الخلية التي تؤدي وظائف محددة. اعتمادًا على بنيتها، يمكن أن تكون العضيات ذات غشاء مزدوج، أو ذات غشاء واحد، أو غير غشائية.

الادراج - التكوينات المؤقتة التي تتكون منها الخلية: حبوب النشا، بلورات الملح، قطرات الدهن، وغيرها.

تشكيل دائري مغطى بغشاء نووي من طبقتين؛

يحتوي على الكروموسومات (الكروماتين)

تخزين ونقل المعلومات الوراثية

غشاء الخلية (السيتوبلازمي).

طبقتين من الدهون (الدهون) وجزيئات البروتين

يفصل المحتويات الداخلية للخلية.

النقل الانتقائي للمواد.

وظيفة وقائية

وظيفة المستقبل

السيتوبلازم

البيئة الداخلية للخلية.

يتكون من السيتوسول (الهيالوبلازم) والعضيات والادراج

البيئة لجميع العمليات الخلوية: التفاعلات الكيميائية ونقل المواد

الشبكة الإندوبلازمية (الشبكة) - ER

شبكة من الأغشية التي تربط غشاء الخلية بالغشاء النووي؛

نوعان:

EPS على نحو سلس

ER الخام (مع الريبوسومات)

تخليق الغشاء

السلس ER: تخليق ونقل الدهون والكربوهيدرات.

ER الخام: تخليق البروتين ونقله

جهاز جولجي (مجمع جولجي)

"كومة" من الأنابيب والحويصلات والصهاريج ذات الغشاء الواحد بالقرب من النواة

نقل البروتين

تخليق الانزيم

تشكيل الليزوزوم

الجسيمات المحللة

فقاعات صغيرة مغطاة بغشاء أحادي الطبقة؛

يحافظ على بيئة حمضية بداخله ويحتوي على إنزيمات هاضمة

الهضم داخل الخلايا

فجوات

فقاعات صغيرة ذات غشاء واحد

الفجوة الهضمية: الهضم.

الفجوة المتقلصة: إطلاق الماء الزائد وبقايا الطعام غير المهضوم من الخلية

الميتوكوندريا

جسم بيضاوي محاط بغشاء من طبقتين:

الغشاء الخارجي أملس، ويشكل الغشاء الداخلي طيات (أعراف)

استقلاب الطاقة (التنفس الخلوي)

الريبوسومات

أصغر العضيات (يمكن رؤيتها فقط بالمجهر الإلكتروني)؛

تتكون من جزأين: وحدات فرعية كبيرة وصغيرة

تخليق البروتين

مركز الخلية

مركزان (اسطوانات من الأنابيب الدقيقة) متعامدان مع بعضهما البعض

انقسام الخلية

مقارنة هيكل الخلايا الحيوانية والنباتية

المبادئ العامة لبنية الخلية. نظرية الخلية. الموالية وحقيقيات النوى

الوحدة الهيكلية والوظيفية العالمية للكائنات الحية هيخلية . الخلايا عبارة عن تكوينات صغيرة جدًا، وعادةً ما تكون مرئية فقط من خلال المجهر، وبالتالي فإن اكتشاف الخلايا ودراستها يرتبط ارتباطًا وثيقًا بتطور التكنولوجيا المجهرية. أحجام الخلايا المميزة: 1-5 ميكرومتر للبكتيريا و10-100 ميكرومتر للخلايا الحيوانية والنباتية (ميكرومتر، ميكرومتر = 10−6 م، أي جزء من ألف من المليمتر). يبلغ حد دقة العين البشرية حوالي 100 ميكرون (1/10 مم)، ولكن يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الجسم يجب أن يكون متباينًا. غالبًا ما يكون من المستحيل رؤية الخلايا الفردية، حتى الكبيرة منها، داخل الأنسجة بسبب التباين المنخفض، وكقاعدة عامة، يلزم تلوين المستحضر لزيادة التباين. الحالة التي يمكن فيها رؤية خلية واحدة بحجم يتراوح بين 100-200 ميكرون بالعين المجردة هي الملاحظة على خلفية داكنة في الضوء الجانبي. وكما يمكن رؤية جزيئات الغبار في شعاع مائل من ضوء الشمس نتيجة لتشتت الضوء، ففي هذه الحالة يمكن أيضًا رؤية خلية.

ومع ذلك، في معظم الحالات، تكون هناك حاجة إلى أدوات بصرية وتقنيات تحضير للكشف عن الخلايا. على ما يبدو، تم بناء أول مجهر من قبل الأب والابن يانسن في نهاية القرن السادس عشر، لكنه كان غير كامل للغاية.

تم تقديم مصطلح "الخلية" من قبل عالم الطبيعة الإنجليزي روبرت هوك (الشكل 1). قام ببناء مجهر واستخدمه لدراسة أشياء مختلفة، وفي عام 1665 اكتشف أن جزءًا من فلين النبيذ العادي يتكون من خلايا (خلايا) مستطيلة مرتبة بانتظام، والتي أطلق عليها اسم الخلايا (الشكل 2 - رسم توضيحي من كتابه " الميكروجرافي") . لم ير خلايا حية، بل جدران الخلايا، لأن الفلين عبارة عن أنسجة ميتة. وفي وقت لاحق، تم اكتشاف تكوينات مماثلة في كائنات بيولوجية أخرى، وأصبح مصطلح "الخلية" مقبولا بشكل عام.

أرز. 1 الشكل. 2

قدم العالم الهولندي أنتوني فان ليفينهوك مساهمة كبيرة في دراسة الخلايا. في نهاية القرن السابع عشر. قام ببناء مجهر واكتشف العديد من الكائنات الحية الدقيقة في لوحة الأسنان ومياه البرك ومنقوع النباتات. لقد قام بتحسين مجهر ليفينهوك بشكل كبير ووفر إمكانيات أكثر بكثير من المجاهر الأكثر بدائية التي كانت موجودة في أسلافه. وهكذا تم اكتشاف عالم الميكروبات غير المرئي، والذي أطلق عليه ليفينهوك اسم "الحيوانات". كما قام بملاحظة ورسم الخلايا الحيوانية لأول مرة - الحيوانات المنوية وخلايا الدم الحمراء (خلايا الدم الحمراء). وصف ليفينهوك ملاحظاته في كتاب "أسرار الطبيعة التي اكتشفها أنتوني ليفينهوك باستخدام المجاهر".

بعد ذلك، بدأت فترة التطور السريع للفحص المجهري، مما أدى إلى تراكم المعلومات حول التركيب الخلوي للأنسجة النباتية والحيوانية. مع تطور التكنولوجيا المجهرية، أصبح من الواضح أن الخلايا هي مكونات عالمية للكائنات الحية.

بناءً على ملاحظات عديدة للخلايا الحيوانية والنباتية في عام 1838، صاغ عالم النبات ماتياس شلايدن وعالم الأنسجة وعالم وظائف الأعضاء وعالم الخلايا تيودور شواننظرية الخلية . كمزيد من التطويرعلم الخلية - علم الخلية - تم تطوير هذه النظرية واستكمالها.

الأحكام الأساسية لنظرية الخلية

الخلية هي الوحدة الهيكلية والوظيفية الدنيا للكائنات الحية. ("لا توجد حياة خارج الخلية"). لا تمتلك الفيروسات بنية خلوية، ولكنها تظهر جميع خصائص الكائن الحي (مثل التمثيل الغذائي والتكاثر الذاتي) فقط داخل الخلية الحية للمضيف الذي أصابته.
تتكون جميع الكائنات الحية من خلايا والمادة خارج الخلية التي تتكون منها. الكائن الحي متعدد الخلايا هو نظام من الخلايا والمادة الخلوية التي تفرزها، والتي تتشكل نتيجة انقسام خلية أصلية واحدة (بيضة مخصبة - زيجوت).

وعلى الرغم من الاختلافات الكبيرة في حجم وشكل الخلايا، إلا أنها جميعها تمتلكهاالمخطط العام للمبنى . يعتقد شوان وشلايدن أن جميع الخلايا تحتوي على غشاء وسيتوبلازم ونواة، وهو أمر نموذجي بالنسبة للخلايا النباتية والحيوانية، لكن التطوير الإضافي للفحص المجهري جعل من الممكن اكتشاف أن هناك أيضًا خلايا بدون نواة (أي بدون نواة). الغشاء النووي)، على سبيل المثال، الخلايا البكتيرية. وهي أصغر بكثير من الخلايا النباتية والحيوانية. ومع ذلك، فإن الأسس الكيميائية والمبادئ العامة لبنية وعمل الخلايا هي مشتركة بين جميع الكائنات الحية. وهذا أحد الأدلة على وحدة أصل الطبيعة الحية والقرابة بين كل أشكال الحياة على الأرض.

لا تنشأ الخلايا من جديد من مادة غير خلوية، بل تتشكل عن طريق انقسام الخلايا الموجودة مسبقًا (ما يسمى بإضافة فيرشو، التي قام بها رودولف فيرشو في عام 1858). من المفترض أن الخلايا نشأت منذ مليارات السنين بشكل لاحيوي في عملية نشأة الحياة من مادة غير حية، ولكن يعتقد أن هذا مستحيل حاليًا لعدم توفر الظروف المناسبة. وحتى العالم الفرنسي الكبير لويس باستور (1822-1895)، في تجاربه مع غلي الوسائط المغذية في قوارير خاصة ذات مواسير منحنية، حيث لا تسقط الكائنات الحية الدقيقة وأبواغها، أثبت استحالة التولد التلقائي للحياة من مادة غير حية.

الموالية وحقيقيات النوى

تنقسم جميع الكائنات الخلوية إلى مجموعتين:

بدائيات النوى ، أوما قبل النووية بدون غشاء نووي؛

حقيقيات النواة ، أوالنووية حيث تتواجد المادة الوراثية (DNA) في النواة ويتم فصلها عن السيتوبلازمالغشاء النووي.

بدائيات النوى هي كائنات صغيرة جدًا وحيدة الخلية بدون نواة. من بينها يمكننا تسليط الضوءبكتيريا المملكة والمملكة العتيقة (البكتيريا القديمة سابقًا).

تشمل حقيقيات النوى ثلاث ممالك رئيسية للكائنات متعددة الخلايا -مملكة الحيوانات والنباتات والفطريات، - وكذلك حقيقيات النوى أحادية الخلية (على سبيل المثال، الأميبا، الهدبيات، وما إلى ذلك)، والتي يتم دمجها فيبروتستانت المملكة, أوالكائنات الاوليه (المعترف بها حاليًا كمجموعة، أي مجموعة ذات أصل غير متجانس ومقسمة إلى العديد من ممالك الكائنات أحادية الخلية).

مميزات الخلايا المؤيدة وحقيقية النواة

تختلف الخلايا المؤيدة وحقيقية النواة اختلافًا كبيرًا. بدائيات النوى هي كائنات أقدم وأكثر بساطة (الشكل 3). خلاياها صغيرة جدًا، في حدود عدة ميكرومتر (1-5 ميكرومتر). ليس لديهم نواة ولا يوجد عمليا أي هياكل غشائية داخلية - وهي عضيات مميزة للخلايا حقيقية النواة. وعادةً ما يكون لها جدار خلوي فوق الغشاء وأحيانًا كبسولة مخاطية إضافية. تم العثور على الحمض النووي في السيتوبلازم، ويسمى هذا الهيكلنووي ("النواة" - النواة، "Oides" - مماثلة). الحمض النووي في بدائيات النوى دائري. بالإضافة إلى الكروموسوم الرئيسي، قد تكون هناك حلقات صغيرة إضافية من الحمض النووي -البلازميدات . هناك الكثير في السيتوبلازمالريبوسومات - عضيات مثل الحبيبات التي تقوم بعملية التخليق الحيوي للبروتين. قد تحتوي الخلايا بدائية النواة على سوط.

بعض بدائيات النوى قادرة على التمثيل الضوئي أو الكيميائي. على سبيل المثال، يقومون بعملية التمثيل الضوئيالبكتيريا الزرقاء ، والتي كانت تسمى أحيانًا الطحالب الخضراء المزرقة. تتغذى بدائيات النوى الأخرى عن طريق امتصاص المواد العضوية ذات الوزن الجزيئي المنخفض من خلال سطح الخلية. يمكن لهذه البكتيريا أن تستقر في المنتجات الغذائية، مما يؤدي إلى تلفها، أو على العكس من ذلك، المساهمة في إنتاج منتجات الحليب المخمر وتخمير الخضروات (البكتيريا اللبنية). كما أن البكتيريا عندما تستقر في جسم الإنسان يمكن أن تسبب أمراضًا، مثل الكزاز والكوليرا والدفتيريا.

العتيقة - مجموعة خاصة وغريبة للغاية من بدائيات النوى تعيش في بيئات متطرفة - في الينابيع الساخنة، في البحر الميت المالح، وما إلى ذلك، وكذلك في التربة، في أمعاء الحيوانات.

أرز. 3. هيكل الخلية بدائية النواة

الخلايا حقيقية النواة أكبر بعدة مرات (10-100 ميكرومتر) وأكثر تعقيدًا في البنية (الشكل 4).) من الخلايا بدائية النواة. في السيتوبلازم لديهم العديد من الهياكل المعقدةالعضيات ، بما في ذلك الأغشية، على سبيل المثال، الشبكة الإندوبلازمية (ER)، أو (اسمها الآخر) الشبكة الإندوبلازمية (ER)، وجهاز جولجي، والجسيمات الحالة، والفجوات، والميتوكوندريا، وأحيانًا البلاستيدات.

نواة حقيقيات النوى لديهاغلاف نووي ذو غشاء مزدوج . يوجد داخل النواة جزيئات الحمض النووي، وهي ليست دائرية، ولكنها خطية، وعادة ما يكون هناك عدة أو أكثر منها (اثنتان على الأقل). وهي معقدة مع البروتينات الموجودة في الكروموسومات. يتم دعم بنية الخلية حقيقية النواة الكبيرة والمعقدة بواسطة نظام من الألياف البروتينية -الهيكل الخلوي ، والتي لم يتم تطويرها عمليا في بدائيات النوى. وتشارك خيوط الهيكل الخلوي أيضًا في توزيع الكروموسومات على الخلايا الوليدة أثناء الانقسام حقيقي النواة.

الخلايا حقيقية النواة، كقاعدة عامة، قادرة على امتصاص الجزيئات من البيئة عن طريق اختراق الغشاء، وهو أمر غير معتاد بالنسبة لبدائيات النوى. هذه العملية تسمىالالتقام . العملية العكسية هي أيضًا سمة من سمات حقيقيات النوى -طرد خلوي -إفراز المواد بواسطة الخلية عن طريق اندماج الحويصلات مع الغشاء الخارجي. من الواضح أن الهيكل الخلوي وعدد كبير من العضيات الغشائية سمح للخلايا حقيقية النواة باكتساب أحجام كبيرة أثناء التطور. وجدت فقط في حقيقيات النوىتعدد الخلايا الحقيقي .

يمكن العثور على معلومات مفصلة حول عضيات الخلايا حقيقية النواة في موضوعات منفصلة مخصصة لها.

أرز. 4. هيكل الخلية حقيقية النواة

يوضح الجدول الاختلافات الرئيسية (وإن لم تكن كلها) بين الخلايا المؤيدة وحقيقية النواة.

إير، جهاز جولجي،

الليزوزومات والفجوات

لا

هنالك

الميتوكوندريا والبلاستيدات

لا

هنالك

الريبوسومات

الأصغر

أكثر

الحمض النووي

1 حلقة

العديد من الكروموسومات الخطية

الهيكل الخلوي

لم يتم تطويره

متطور

تثبيت النيتروجين

يحدث ذلك

لا يمكن

الالتقام

لا

هنالك

الأسواط

خارجي
(غير مغطاة بغشاء)

داخلي
(مغطاة بغشاء)

هيكل الخلايا بدائية النواة. بكتيريا

مادة الاحياء. التحضير للأولمبياد. 8-9 درجات.

الخلايابدائيات النوى لا تحتوي على غشاء نووي (باللغة اليونانية "pro" - قبل "karyon" - النواة)، فهي صغيرة الحجم (عادةً 1 - 5 ميكرون) وبسيطة البنية.

جهاز السطح

جميع الخلايا، بما في ذلك الخلايا بدائية النواة، محاطة بـتذكر الذكريات . فهو يعزل محتويات الخلية عن البيئة، وينقل المواد من وإلى الخلية، ويستقبل الإشارات من البيئة. وبالتالي، يضمن الغشاء الحفاظ على بيئة ثابتة داخل الخلايا.

بناءً على بنية الجهاز السطحي، تنقسم البكتيريا إلى مجموعتين كبيرتين -غرام إيجابي (جرام+) وسلبية الجرام (غرام-). تم إعطاء هذه الأسماء بسبب القدرة المتفاوتة لهذه الخلايا على صبغها بصبغة جرام (طريقة صبغ محددة).

في البكتيريا إيجابية الجرام، تكون طبقة المورين سميكة جدًا. تحتوي جدران خلاياها أيضًا على مركبات خاصة -أحماض تيكويك .

في البكتيريا سالبة الجرام، يتم تغطية طبقة مورين رقيقة في الأعلى بغشاء ثانٍ. بين الأغشية هناكمساحة محيط بالجبلة .

أرز. 1. التركيب السطحي للبكتيريا الموجبة والجرام

تحتوي بعض أنواع البكتيريا على طبقة خارجية إضافية أعلى جدار الخلية تسمىكبسولة . على عكس الجدار، فهو فضفاض وشفاف. وهو يتألف من السكريات المرتبطة بشكل فضفاض ويحمي الخلية من الأضرار الميكانيكية، وفي حالة البكتيريا المسببة للأمراض، من أنظمة الدفاع للكائن الحي المضيف.

أرز. 2. كبسولة بكتيرية. صورة مجهرية إلكترونية ملونة

أرز. 3. هيكل الخلية البكتيرية

الهيكل الداخلي

في صورة مجهرية إلكترونية للخلية البكتيرية من الداخل، يُظهر المجهر الإلكتروني مناطق متفاوتة الكثافة.

أرز. 4

الجزء الأكثر شفافية للإلكترونات (الضوء) يحتوي على الحمض النووي ويسمىنووي ("النواة" اليونانية - النواة، "Oides" - مماثلة). وهو غير منفصل عن بقية الخلية، ويسمى السيتوبلازم، وله نفس التركيب تقريبًا. عادة ما يتم تمثيل الحمض النووي في بدائيات النوى بجزيء دائري واحد، مرتبط بالغشاء السيتوبلازمي عند نقطة معينة.

وتنتشر الريبوسومات في جميع أنحاء الفضاء الداخلي للخلية البكتيرية، وقد يصل عددها إلى 10000 في الخلية الواحدة. ولهذا السبب، يبدو السيتوبلازم أغمق وأكثر حبيبات في الصور المجهرية الإلكترونية. بالإضافة إلى ذلك، يوجد داخل الخلية عدد قليل من غزوات الغشاء السيتوبلازمي، تسمىجسيمات متوسطة . في السابق كان يعتقد أنها موقع تخليق ATP. وفقا للبيانات الجديدة، فمن المرجح أن تكون هذه القطع الأثرية للتثبيت، ويحدث التنفس في مناطق أخرى من الغشاء.

في بعض الأحيان يتم ملاحظة حبيبات بعض المواد في خلايا بعض البكتيريا. وقد تحتوي على عناصر غذائية احتياطية (السكريات، قطرات الدهون، متعدد الفوسفات) أو النفايات الأيضية التي لا تستطيع الخلايا التخلص منها (الكبريت، وأكاسيد الحديد، وما إلى ذلك). تسمى هذه الحبيباتالادراج (انظر الشكل 5).

أرز. 5

خارج غشاء الخلية البكتيرية، يمكن تحديد موقع الهياكل الخيطية الطويلة من نوعين. أولهم همالأسواط - هي حلزونات بروتينية قادرة على الدوران بالنسبة لغشاء الخلية البكتيرية وضمان حركة البكتيريا عن طريق "شد" البكتيريا إلى الوسط. ليس كل البكتيريا لديها سوط. المجموعة الثانية من المواضيع -شربوا - غير قادر على الحركة، ولكنه يضمن التصاق البكتيريا بالخلايا الأخرى.

تشكيل بوغ

بعض البكتيريا قادرة على التشكلالنزاعات . لا تعمل الجراثيم الموجودة في البكتيريا على التكاثر، بل على تحمل الظروف غير المواتية. يتكون البوغ داخل الخلية (واحد في كل خلية). يحتوي بالضرورة على المادة الوراثية للبكتيريا. تغطي الجراثيم نفسها بقشرة كثيفة، وبعد ذلك تموت جميع الأجزاء الخارجية المتبقية من الخلية.

أرز. 7. وجود جراثيم في خلايا مسبب مرض الجمرة الخبيثة

تنجو الجراثيم البكتيرية عمومًا من الغليان. لا يمكن تدميرها إلا عن طريق التعقيم (المعالجة بالبخار بالضغط، عادة عند درجة حرارة 120 ياج) التكليس. يسمى تدمير جميع البكتيريا وجراثيمهاتعقيم .

بيئة البكتيريا

البكتيريا قادرة على الوجود في مجموعة واسعة من الظروف. توجد في الغلاف الجوي على ارتفاع عدة كيلومترات وفي قاع المحيطات. تعيش بعض أنواع البكتيريا حتى عدة كيلومترات تحت الأرض في تكوينات النفط والفحم.

تقوم البكتيريا، على الرغم من صغر حجمها، بعمليات واسعة النطاق في المحيط الحيوي.

1. تعتبر البكتيريا من أهم المجموعاتالمحللات - الكائنات الحية التي تحلل المواد العضوية الميتة.

2. العديد من البكتيريا قادرة على إنتاج مواد عضوية من مواد غير عضوية، أي أنها كذلكذاتية التغذية . يمكنهم القيام بذلك على حسابالبناء الضوئي باستخدام الطاقة الضوئية (الخلايا الضوئية، في المقام الأولالبكتيريا الزرقاء - خضراء تحتوي على الكلوروفيل وهي أسلاف البلاستيدات الخضراء) أوالتركيب الكيميائي - أكسدة المواد غير العضوية (التغذية الكيميائية).

أرز. 8. البكتيريا الزرقاء (التمثيل الضوئي)

وبالتالي، يمكن أن تكون بدائيات النوى منتجة للكتلة الحيوية -المنتجين ، في بعض الكائنات الحيوية هي الأكثر أهمية أو الوحيدة. وبالتالي، فإن البكتيريا المصنعة كيميائيًا، وخاصة تلك التي تعمل على أكسدة كبريتيد الهيدروجين، هي المنتج الوحيد في النظم البيئية في أعماق البحار.المدخنين بالأبيض والأسود - مصادر الطاقة الحرارية الأرضية المحيطية.

أرز. 9

3. البكتيريا فقط هي القادرة على تحويل النيتروجين الجزيئي من الغلاف الجوي إلى نيتروجين من المركبات العضوية، أي القيامتثبيت النيتروجين . يتم تثبيت النيتروجين، على سبيل المثال، عن طريق البكتيريا العقيدية - المتكافئة من النباتات البقولية، وكذلك البكتيريا الزرقاء.

البكتيريا والبشر

تلعب البكتيريا دورًا مهمًا في حياة الإنسان.

بادئ ذي بدء، يجب أن نقول عنهالبكتيريا المسببة للأمراض ، تسبب أمراضًا مختلفة للإنسان والحيوانات الأليفة والنباتات المزروعة (راجع موضوع "الأمراض البكتيرية والفيروسية للإنسان").

بالإضافة إلى ذلك، تسبب البكتيريا تلف الأغذية وتدمير المواد المختلفة.

يستخدم الإنسان عددًا من البكتيريا في أنشطته الاقتصادية. تُستخدم البكتيريا في صناعة المواد الغذائية لإنتاج الزبادي والحليب الرائب والجبن وعدد من منتجات حمض اللاكتيك الأخرى. بفضل البكتيريا، تتم عمليات تخليل الملفوف، وخيار التخليل، والأعلاف ensiling.

تعتبر عمليات التخمير التي تقوم بها البكتيريا مصدراً صناعياً لعدد من المواد، مثل الأسيتون وحمض اللاكتيك والبيوتريك.

تنتج بعض البكتيريا والفطريات الشعوية ذات الصلةمضادات حيوية ، يستخدم في الطب. البكتيريا هي مصدر للحصول على رقمالانزيمات ، تستخدم في صناعة المواد الغذائية والأدوية وغيرها من الصناعات.

العتيقة

الخلايا الخالية من الأسلحة النووية، أي الخلايا بدائية النواة، توجد أيضًا في مجموعة خاصة تمامًا من الكائنات الحية، تختلف عن البكتيريا وحقيقيات النوى -العتيقة (راجع موضوع "الممالك الرئيسية للكائنات الحية"). من حيث الحجم والبنية، تتشابه الخلايا العتائية إلى حد كبير مع الخلايا البكتيرية، ولكنها تختلف بشكل كبير في الخصائص البيولوجية الجزيئية والكيميائية الحيوية. على سبيل المثال، تحتوي بعض العتائق على غشاء مختلف تمامًا عن أغشية جميع الكائنات الحية الأخرى - فهو لا يتكون من الدهون الفوسفاتية، ولكن من إثيرات كحولات بولي إيزوبرنويد (أي كحولات مكونة من وحدات إيزوبرين، مثل المطاط الطبيعي). ويتكون جدار الخلية الأثرية من أي منهماالكاذبة ، تشبه المورين، أو من البروتينات، والتي لا توجد أيضًا في الكائنات الحية الأخرى. العتائق، على عكس البكتيريا الأخرى، لا تشكل أبواغًا أبدًا.

أرز. 10. خلايا العتائق الميثانوجينية (صورة مجهرية إلكترونية ملونة)

أرز. 11. ريدوود سيتي، كاليفورنيا. عرض جوي. تعيش العتائق الأرجوانية في البرك المالحة

الفيروسات هي أشكال حياة غير خلوية

مادة الاحياء. التحضير للأولمبياد. 8-9 درجات.

فايروس (من اللاتينية. فيروس - سم) - أبسط أشكال الحياة، جسيم مجهري، وهو جزيء حمض نووي (DNA أو RNA) محاط بغلاف بروتيني (قفيصة ) وقادرة على إصابة الكائنات الحية.

تحتوي الفيروسات، مع استثناءات نادرة، على نوع واحد فقط من الحمض النووي: إما DNA أو RNA (بعضها، مثل الفيروسات المحاكيه، لديها كلا النوعين من الجزيئات).

حاليا، من المعروف أن الفيروسات تتكاثر في خلايا النباتات والحيوانات والفطريات والبكتيريا (عادة ما تسمى الأخيرةالعاثيات ). كما تم اكتشاف فيروسات تصيب فيروسات أخرى (فيروسات الأقمار الصناعية ).

أرز. 1 عاثية البكتيريا

هيكل الفيروسات

تتكون الفيروسات المنظمة ببساطة من حمض نووي وعدة بروتينات تشكل غلافًا حولها -قفيصة. ومن أمثلة هذه الفيروسات فيروس فسيفساء التبغ. تحتوي قفيصتها على نوع واحد من البروتين ذو وزن جزيئي صغير.

أرز. 2 فيروس فسيفساء التبغ

تحتوي الفيروسات المنظمة بشكل معقد على غلاف إضافي - البروتين أو البروتين الدهني؛ وفي بعض الأحيان تحتوي الأغلفة الخارجية للفيروسات المعقدة على الكربوهيدرات بالإضافة إلى البروتينات. ومن أمثلة الفيروسات المعقدة التنظيم مسببات أمراض الأنفلونزا والهربس. غلافها الخارجي عبارة عن جزء من الغشاء النووي أو السيتوبلازمي للخلية المضيفة، والذي يخرج منه الفيروس إلى البيئة خارج الخلية.

أرز. 3 فيروس الأنفلونزا

انتشار الفيروسات على الأرض

تعد الفيروسات من أكثر أشكال وجود المواد العضوية شيوعًا على الكوكب من حيث العدد: تحتوي مياه محيطات العالم على عدد هائل من العاثيات (حوالي 250 مليون جزيء لكل ملليلتر من الماء)، ويبلغ عددها الإجمالي في المحيط يبلغ حوالي 4 × 1030، وعدد الفيروسات (العاثيات) في الرواسب السفلية للمحيط لا يعتمد عمليًا على العمق وهو مرتفع جدًا في كل مكان. المحيط موطن لمئات الآلاف من الأنواع (سلالات ) الفيروسات، الغالبية العظمى منها لم يتم وصفها، ناهيك عن دراستها. تلعب الفيروسات دورًا مهمًا في تنظيم حجم تجمعات بعض أنواع الكائنات الحية (على سبيل المثال، يقلل فيروس التوحش من عدد الثعالب القطبية الشمالية عدة مرات كل بضع سنوات).

عملية العدوى الفيروسية

تقليديا، يمكن تقسيم عملية العدوى الفيروسية على نطاق خلية واحدة إلى عدة مراحل متداخلة:
اختراق الخلايا
إعادة برمجة الخلية
الثبات (الانتقال إلى حالة غير نشطة)
خلق مكونات فيروسية جديدة
نضوج الجزيئات الفيروسية الجديدة وخروجها من الخلية

اختراق الخلية

وفي هذه المرحلة، يحتاج الفيروس إلى إيصال معلوماته الجينية داخل الخلية. تحمل بعض الفيروسات أيضًا البروتينات الخاصة بها اللازمة لتنفيذها. تستخدم الفيروسات المختلفة استراتيجيات مختلفة لاختراق الخلية: على سبيل المثال، تقوم فيروسات البيكورناو بحقن الحمض النووي الريبي (RNA) الخاص بها من خلال غشاء البلازما، ويتم التقاط فيروسات الفيروس المخاطى المستقيمي بواسطة الخلية أثناء الالتقام الخلوي، وتدخل البيئة الحمضية للجسيمات الحالة، حيث يحدث نضوجها النهائي (إزالة بروتينات الفيروس). (الجسيم)، وبعد ذلك يتغلب الحمض النووي الريبي (RNA) المعقد مع البروتينات الفيروسية على الغشاء الليزوزومي ويدخل السيتوبلازم. تختلف الفيروسات أيضًا في توطين تكاثرها، فبعض الفيروسات (على سبيل المثال، نفس فيروسات بيكورنا) تتكاثر في سيتوبلازم الخلية، وبعضها (على سبيل المثال، فيروسات orthomyxoviruses) - في نواتها.

إعادة برمجة الخلايا

عندما تصاب الخلية بفيروس، يتم تنشيط آليات دفاع خاصة مضادة للفيروسات. تبدأ الخلايا المصابة في تصنيع جزيئات الإشارة - الإنترفيرون، التي تنقل الخلايا السليمة المحيطة إلى حالة مضادة للفيروسات وتنشط جهاز المناعة. يمكن اكتشاف الأضرار الناجمة عن تكاثر الفيروس في الخلية بواسطة أنظمة التحكم الداخلية في الخلية، وسيتعين على الخلية "الانتحار" في عملية تسمى موت الخلايا المبرمج أو موت الخلية المبرمج. ويعتمد بقاؤه بشكل مباشر على قدرة الفيروس على التغلب على أنظمة الدفاع المضادة للفيروسات. ليس من المستغرب أن العديد من الفيروسات (على سبيل المثال، الفيروسات البيكورناوية، والفيروسات المصفرة) اكتسبت أثناء التطور القدرة على قمع تخليق الإنترفيرون، وبرنامج موت الخلايا المبرمج، وما إلى ذلك.

بالإضافة إلى قمع الدفاعات المضادة للفيروسات، تسعى الفيروسات إلى خلق الظروف الأكثر ملاءمة في الخلية لنمو نسلها.

إصرار

يمكن أن تصبح بعض الفيروساتالحالة الكامنة (ما يسمى بثبات فيروسات حقيقية النواة أو ليسوجينيا للبكتيريا - الفيروسات البكتيرية)، تتداخل بشكل ضعيف مع العمليات التي تحدث في الخلية، ويتم تنشيطها فقط في ظل ظروف معينة. هذه هي الطريقة، على سبيل المثال، يتم بناء استراتيجية التكاثر لبعض العاثيات البكتيرية - طالما أن الخلية المصابة في بيئة مواتية، فإن العاثيات لا تقتلها، وترثها الخلايا الوليدة وغالبًا ما يتم دمجها في الجينوم الخلوي. ومع ذلك، عندما تدخل بكتيريا مصابة بالعاثية اللايسوجينية إلى بيئة غير مواتية، يسيطر العامل الممرض على العمليات الخلوية، بحيث تبدأ الخلية في إنتاج مواد تُبنى منها العاثيات الجديدة (ما يسمى بالمرحلة التحللية). وتتحول الخلية إلى مصنع قادر على إنتاج عدة آلاف من العاثيات. تؤدي الجسيمات الناضجة التي تغادر الخلية إلى تمزق غشاء الخلية، وبالتالي قتل الخلية. ترتبط بعض أنواع السرطان ببقاء الفيروسات (مثل فيروسات البابوفا).

إنشاء مكونات فيروس جديدة

في الحالة الأكثر عمومية، يتضمن تكاثر الفيروس ثلاث عمليات:

نسخ الجينوم الفيروسي، أي تخليق mRNA الفيروسي.

ترجمتها هي تخليق البروتينات الفيروسية.

تمتلك العديد من الفيروسات أنظمة تحكم تضمن الاستهلاك الأمثل للمواد الحيوية للخلية المضيفة. على سبيل المثال، عندما يتراكم ما يكفي من الرنا المرسال الفيروسي، يتم تثبيط نسخ الجينوم الفيروسي، ويتم تنشيط التكاثر، على العكس من ذلك.

نضوج الفيروسات والخروج من الخلية

في نهاية المطاف، يُلبس الحمض النووي الريبي (RNA) أو الحمض النووي (DNA) الجينومي المُركب حديثًا بالبروتينات المناسبة ويترك الخلية. ينبغي أن يقال أن الفيروس المتكاثر بشكل نشط لا يقتل الخلية المضيفة دائمًا. في بعض الحالات (على سبيل المثال، الفيروسات المخاطية orthomyxoviruses)، تتبرعم الفيروسات الابنة من الغشاء البلازمي دون التسبب في تمزقه. وهكذا، يمكن للخلية الاستمرار في العيش وإنتاج الفيروس.

اختبار الأحياء مملكة بدائيات النوى لطلاب الصف السابع مع الإجابات. يتضمن الاختبار خيارين، كل خيار يتكون من 3 أجزاء (الجزء أ، الجزء ب، الجزء ج). الجزء "أ" به 9 مهام، والجزء "ب" به 3 مهام، والجزء "ج" به مهمة واحدة.

1 خيار

أ1.جميع البكتيريا التي تعيش على كوكب الأرض متحدة في المملكة

1) بدائيات النوى
2) الفطر
3) النباتات
4) الحيوانات

أ2.الأساسية المشكلة لايملك

1) الفطر
2) النباتات
3) البكتيريا
4) الحيوانات

أ3.السوط البكتيري هو عضية ل

1) الحركة
2) تخزين البروتين
3) التكاثر

A4.تعمل الجراثيم البكتيرية على

1) إمدادات الطاقة
2) التنفس
3) التكاثر
4) تحمل الظروف غير المواتية

أ5.تسمى الكائنات الحية التي تتغذى على المواد العضوية المحضرة

1) التمارين الهوائية
2) اللاهوائية
3) ذاتية التغذية
4) المتغايرون

أ6.تسمى الكائنات الحية التي تمتص الأكسجين أثناء التنفس

1) التمارين الهوائية
2) اللاهوائية
3) ذاتية التغذية
4) المتغايرون

أ7.تقوم البكتيريا بتحويل بقايا جثث الكائنات الحية إلى مواد غير عضوية.

1) المدمرات
2) المتكافلون
3) العقيدة
4) المسببة للأمراض

أ8.طريقة التغذية لمعظم البكتيريا الزرقاء هي

أ9.تعيش البكتيريا المنتجة للميثان

1) المستنقعات
2) البحيرات المالحة
3) جذور النباتات
4) مياه الينابيع

ب1.

أ. التخليق الكيميائي هو عملية تكوين المواد العضوية باستخدام طاقة المركبات غير العضوية.
ب. يتم إنتاج الكفير باستخدام بكتيريا التخمير.

1) أ فقط هو الصحيح
2) فقط ب هو الصحيح
3) كلا الحكمين صحيحان
4) كلا الحكمين غير صحيحين

ب2.

تحتوي الخلية البكتيرية على

1) قلب مزخرف
2) البلاستيدات الخضراء
3) السيتوبلازم
4) الغشاء الخارجي
5) الميتوكوندريا
6) السوط

ب3.إنشاء تطابق بين الميزة الغذائية والمجموعة البيئية للبكتيريا.

خاصية التغذية

أ- تتغذى على عصائر الكائنات الحية مما يسبب لها الضرر
ب. هم أنفسهم يشكلون مواد عضوية باستخدام طاقة ضوء الشمس
ب- القيام بتحويل المواد العضوية الموجودة في الجثث إلى مركبات غير عضوية

مجموعة بيئية من البكتيريا

ب1.

1. الصور الفوتوغرافية.
2. ذاتية التغذية.
3. التغاير.

الخيار 2

أ1.أقدم سكان كوكبنا -

1) الفطر
2) النباتات
3) البكتيريا
4) الحيوانات

أ2.المادة الوراثية للخلية لامنفصلة عن السيتوبلازم

1) الفطر
2) النباتات
3) البكتيريا
4) الحيوانات

أ3.يفصل الخلية البكتيرية عن البيئة

1) السيتوبلازم
2) السوط
3) الغشاء النووي
4) الغشاء الخارجي

A4.تتكاثر الخلايا البكتيرية

1) النزاعات
2) الأسواط
3) مناطق السيتوبلازم
4) انقسام الخلايا

أ5.تسمى الكائنات الحية القادرة على تصنيع المواد العضوية من مركبات غير عضوية

1) التمارين الهوائية
2) اللاهوائية
3) ذاتية التغذية
4) المتغايرون

أ6.تسمى الكائنات الحية التي توجد في بيئة خالية من الأكسجين

1) التمارين الهوائية
2) اللاهوائية
3) ذاتية التغذية
4) المتغايرون

أ7.تسمى البكتيريا التي تتفاعل مع الكائنات الحية الأخرى من أجل المنفعة المتبادلة

1) المدمرات
2) المتكافلون
3) المسببة للأمراض
4) المفترسة

أ8.تسمى علاقة المنفعة المتبادلة بين البكتيريا الزرقاء والفطريات

أ9.الهالوبكتريا تعيش فيها

1) المستنقعات
2) البحيرات المالحة
3) جذور النباتات
4) المسطحات المائية العذبة

ب1.هل العبارات التالية صحيحة؟

أ. التمثيل الضوئي هو عملية تكوين المواد العضوية باستخدام طاقة ضوء الشمس.
ب. تؤثر البكتيريا المسببة للأمراض على جسم الإنسان فقط ولا توجد في جسم النباتات والحيوانات.

1) أ فقط هو الصحيح
3) ب فقط هو الصحيح
4) كلا الحكمين صحيحان
5) كلا الحكمين غير صحيحين

ب2.اختر ثلاث عبارات صحيحة.

تقوم البكتيريا بعمليات الحياة

1) انقسام الخلايا إلى نصفين
2) التكاثر بالبذور
3) التنفس
4) تكوين الأنسجة
5) الطعام
6) تكوين الأعضاء

ب3.إنشاء توافق بين العادات الغذائية للبكتيريا وطريقة التغذية.

ملامح التغذية البكتيرية

أ- تعيش في أجسام الكائنات الأخرى وتستفيد منها
ب. أكل البكتيريا الأخرى
ب. هم أنفسهم يشكلون مواد عضوية باستخدام طاقة المركبات غير العضوية

طريقة التغذية

1. ذاتية التغذية
2. التكافل
3. الافتراس

في 1.اقرأ النص. املأ الفراغات بالأرقام التي تمثل الكلمات أدناه.

محتويات الخلية البكتيرية محدودة بـ... (أ). في الخلية بدائية النواة لا يوجد...(ب). تسمى البكتيريا التي تمتص الأكسجين أثناء التنفس ... (ب)، وتلك التي تستخدم مواد أخرى للأكسدة تسمى ... (د).

1. اللاهوائية.
2. غشاء البلازما.
3. التمارين الرياضية.
4. الغلاف النووي.

إجابات اختبار علم الأحياء مملكة بدائيات النوى
1 خيار
أ1-1
أ2-3
أ3-1
أ4-4
أ5-4
أ6-1
أ7-1
أ8-1
أ9-1
ب1-3
ب2-346
ب3-231
ب1-231
الخيار 2
أ1-3
أ2-3
أ3-4
أ4-4
أ5-3
أ6-2
أ7-2
أ8-1
أ9-2
ب1-1
ب2-134
ب3-231
ب1-2431

المملكة هي أحد أقسام تصنيف الكائنات الحية في الطبيعة من الناحية العلمية. إحدى الممالك الخمس الرئيسية للكائنات الحية هي مملكة البكتيريا. وإلا فإنها تسمى الكسارات.

يوحد هذا المستوى من التصنيف مناطق فرعية مثل:

بكتيريا.

المملكة الفرعية للبكتيريا الأخيرة توحد ممثلي البكتيريا الأثرية و. البكتيريا هي أصغر الكائنات بدائية النواة التي تتميز ببنية خلوية. 0.1-30 ميكرون، ومن المستحيل رؤيتها بالعين المجردة. واليوم، تمت دراسة حوالي 2500 منها في الطبيعة. يدرس علم الأحياء الدقيقة البكتيريا. تقوم بفحص ممثلي مملكة البكتيريا غير المرئية بدون معدات خاصة (الكائنات الحية الدقيقة):

بكتيريا،
الفطر المجهري,
أعشاب بحرية.

يقوم علم الأحياء الدقيقة بتنظيمها في ممالك، ويحلل مورفولوجيتها، والكيمياء الحيوية، وعلم وظائف الأعضاء، والتطور ودورها في النظم البيئية.

من السمات المميزة لممثلي مملكة البكتيريا عدم وجود نواة محاطة بغشاء مفصولة عن السيتوبلازم. بعضها مصاب، مما يجعلها مقاومة للبلعمة. ممثلو هذه المملكة قادرون على التكاثر كل 20-30 دقيقة. ربما عن طريق الاتصال الجنسي أو عن طريق التبرعم في بعض الأنواع. هناك أيضًا أصناف قادرة على التبويض (مثل الفطر).

تصنيفات الكائنات الحية الدقيقة

اعتمادا على شكل الخلية البكتيرية، فهي تتميز:

(كرات)؛
(العصي)؛
الاهتزازات (منحنية مثل ذراع الرافعة) ؛
سبيريلا (اللوالب) ؛
(على شكل سلسلة)؛
(على شكل حفنة).

وفقا لطريقة استيعاب العناصر الغذائية من الطبيعة المحيطة، وينقسم ممثلو هذه المملكة إلى المجموعات التالية:

من حيث طريقة التغذية، تشبه البكتيريا الفطريات (السابروفات، المتكافلة). تعيش البكتيريا في الطبيعة حيثما يوجد على الأقل بعض المواد العضوية: الغبار، الماء، التربة، الهواء، على الحيوانات، داخل الكائنات الحية الأخرى. أعدادهم تنمو كل 20-30 دقيقة. بالإضافة إلى ذلك، هناك مجموعة أخرى من الكائنات الحية المجهرية التي هي. هذه هي البكتيريا الزرقاء. إنهم قادرون على التمثيل الضوئي بفضل أصباغ مشابهة في خصائصها لتلك الموجودة في النباتات والطحالب. بفضل الصباغ، يمكن أن يكون اللون الأزرق والأخضر والأخضر.إنهم يعيشون بشكل استعماري، في تشكيلات خيطية، وحيدين. نظرًا لتشابهها مع الطحالب، فإنها يمكن أن تتعايش مع الفطريات، وتشكل مجموعة من الأشنات. :

التمارين الهوائية الإجبارية - العيش في ظروف حرية الوصول إلى الأكسجين؛
اللاهوائية الإجبارية - تعيش في ظروف الغياب التام للأكسجين.
اللاهوائية الاختيارية - يمكن أن توجد تحت أي ظروف من وصول الأكسجين.

وظائف الكائنات الحية الدقيقة في حياة الإنسان

إنهم يلعبون دورًا كبيرًا، وهو ما تفسره الحقائق التالية:

من خلال نشاط حياتهم يساهمون في تكوين الدبال (سماد عضوي ضروري لحياة النبات).
بعض الكائنات الحية الدقيقة قادرة على تحويل المواد العضوية إلى مواد غير عضوية في الطبيعة في وقت قصير، وهو أمر مهم بشكل خاص.
توجد في جسم الإنسان والحيوان كائنات دقيقة تشارك في هضم الطعام المستهلك وتكوين الفيتامينات.
تُستخدم البكتيريا القادرة على التسبب على نطاق واسع في إنتاج الكحول وحمض الأسيتيك ومنتجات الألبان المخمرة والسيلاج.
يمكن لبعض البكتيريا إنتاج مواد يمكن أن تمنع النشاط الحيوي للكائنات الحية الأخرى، والتي وجدت تطبيقها في إنتاج المضادات الحيوية.
تغذية تخليق البروتين.
مشاركة بعض البكتيريا في تركيب الأنسولين والأحماض العضوية والكحوليات والمواد البوليمرية.
قدرة بعض الكائنات الحية الدقيقة على التسبب في موت العائل.
وتستخدم البكتيريا الحية أيضًا لصنع اللقاحات.

الآثار السلبية للبكتيريا

بالإضافة إلى جميع الخصائص الإيجابية المذكورة للكائنات الحية الدقيقة، تجدر الإشارة إلى أن بعض البكتيريا يمكن أن تسبب الأمراض. يطلق عليهم

يتم تجميع الكائنات الحية في مملكة البكتيريا. لماذا تصنف البكتيريا كمملكة خاصة للطبيعة الحية؟ وظائف الكائنات الحية الدقيقة في حياة الإنسان

اقرأ أيضا

مجموعتان

الفرق الرئيسي أو لماذا تصنف البكتيريا في مملكة خاصة؟

ميزات إضافية

التشابه بين المجموعتين

مشعب

1 خيار

الخيار 2

تصنيفات الكائنات الحية الدقيقة

وظائف الكائنات الحية الدقيقة في حياة الإنسان

الآثار السلبية للبكتيريا