Обмен веществ отсутствует у бактерий вирусов водорослей грибов

Вирус (лат. virus - яд) - неклеточная форма жизни, мельчайшие болезнетворные микроорганизмы, не видимые в микроскоп. Они значительно меньше бактерий: легко проходят через бактериальные фильтры.

Вирусы способны размножаться только внутри живых клеток, до проникновения в них вирусы не имеют признаков жизни: пассивно перемещаются во внешней среде, ожидая встречи с клеткой-мишенью.

В 1892 году Ивановский Д.И. в ходе изучения мозаичной болезни табака обнаружил, что болезнь вызывается мельчайшими субстанциями, которые проходят через бактериальный фильтр, то есть были меньше бактерий. Вирусы впервые увидели в электронный микроскоп в 1939 году (спустя 19 лет со смерти Ивановского), однако считается, что именно Ивановский положил начало вирусологии как науке.

Вирусы выделяют в отдельное, пятое царство. Несмотря на их кажущуюся безжизненность, от неживой материи их отличают следующие черты:

• Наличие наследственности и изменчивости
• Способность к репродукции (воспроизведению себе подобных)

Рекомендую обратить особое внимание на черты, которые отличают вирусы от живых организмов:

Неживое (инертное) состояние

Вне клетки хозяина находятся в неживом состоянии, ожидая внедрения. Вирусы - облигатные внутриклеточные паразиты.

У вирусов отсутствует обмен веществ с внешней средой (метаболизм).

Не имеют клеточной мембраны, ограничивающих их от внешней среды, и, соответственно, клеточного строения.

Не делятся, не размножаются половым путем

У вирусов отсутствует половое размножение и деление. Попав в живую клетку, вирус встраивает свою нуклеиновую кислоту (РНК/ДНК) в наследственный материал клетки-мишени. В результате клетка начинает синтезировать вирусные белки (новые вирусы): так увеличивается численность вирусов.

Вирусы не растут, не увеличиваются в размерах. Стратегия их жизни - безудержное размножение.

Если мы заглянем в клетку, инфицированную вирусом, то от вируса мы увидим только один элемент - его нуклеиновую кислоту (ДНК/РНК). Во внешней среде вирусы существуют в виде вирионов - полностью сформированных вирусных частиц, состоящих из белковой оболочки (капсида) и нуклеиновой кислоты внутри.

Носителем наследственной информации у вирусов может быть ДНК, РНК. В связи с этим все вирусы подразделяются на ДНК- и РНК-содержащие.

Найдя клетку, на поверхности которой есть подходящий рецептор, вирус взаимодействует с ним и прикрепляется к мембране клетки. Путем эндоцитоза (образование вакуоли) вирус проникает внутрь клетки, выходит из вакуоли в цитоплазму. Наследственный материал (ДНК/РНК) вируса реализуется по схеме: ДНК ↔ РНК → белок.

Проникнув внутрь клетки (инфицировав ее), вирус реализует собственный генетический материал (ДНК/РНК) путем синтеза вирусного белка на рибосомах клетки хозяина. Клетка даже и не подозревает, что вирус встроил в ее РНК/ДНК свой генетический код - она принимает его как свой собственный, а в результате синтезирует вирусные белки.

Образовавшиеся белки объединяются в вирусные частицы, которые могут выходить из клетки разными путями. Вирионы вирусов гепатита C выходят из клетки путем почкования (экзоцитозом), при таком варианте клетка долгое время остается живой и служит для продукции новых вирионов.

Известен и другой механизм выхода вирионов из клетки: взрывной, при котором оболочка клетки разрывается, и тысячи вирионов отправляются инфицировать новые клетки. Такой способ характерен для аденовирусов, ротавирусов.

Это уникальная группа вирусов, инфицирующая только бактерии. Бактериофаг имеет капсид, с содержащимся внутри наследственным материалом - ДНК (реже РНК), протеиновым хвостом. Бактериофаги открыты в 1915 году и с тех пор активно применяются в ходе генетических исследований.

Ниже вы можете видеть типичное строение бактериофага. Бактериофаг напоминает шприц, который протыкает стенку бактерии и впрыскивает внутрь нее свою нуклеиновую кислоту.

Бактериофаги успешно применяются в медицине для лечения многих заболеваний. Это высокоэффективные, дорогостоящие препараты, которые помогают, например, нормализовать микрофлору кишечника при бактериальных инфекциях.

Вирусы вызывают множество заболеваний человека и животных. Некоторые из них неизлечимы даже на современном этапе развития медицины, например бешенство. К вирусным инфекциям относятся грипп, корь, свинка, СПИД (вызванный ВИЧ), полиомиелит, желтая лихорадка, онковирусы.

Такая группа, как онковирусы, потенцируют развитие опухолей в организме. К ВИЧ и онкогенным вирусам не существует специфических антител, что затрудняет процесс создания вакцины. В то же время против ряда вирусных инфекций: корь, ветряная оспа созданы вакцины, создающие стойкий пожизненный иммунитет.

Клетки вырабатывают защитный белок - интерферон. Это вещество подавляет синтез новых вирусных частиц, приводит к повышению температуры тела (например, при гриппе).

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) представляет для организма большую опасность. Он размножается в T-лимфоцитах - клетках крови, которые выполняют иммунную функцию. С гибелью T-лимфоцитов разрушается иммунная система, становится невозможным сопротивление организма бактериями, вирусам и грибам, что в отсутствии лечения приводит к вторичным инфекциям.

Риск заражения ВИЧ присутствует при гемотрансфузии (переливании крови), половом акте. Инфекция также может быть передана от ВИЧ инфицированной матери к плоду.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

1. Изучением влияния загрязнений на окружающую среду занимается наука
1) физиология
2) экология
3) биогеография
4) селекция

2. Обмен веществ отсутствует у
1) бактерий
2) вирусов
3) водорослей
4) грибов

3. Вклад биотехнологии в развитие медицины состоит в том, что благодаря ей удается получать
1) антибиотики, гормоны
2) нуклеиновые кислоты, белки
3) кормовой белок, органические кислоты
4) межвидовые гибриды, безъядерные клетки

4. Генеалогический метод использует наука
1) морфология
2) биохимия
3) генетика
4) эмбриология

5. Какая наука изучает строение и функции клеток организмов разных царств живой природы?
1) экология
2) генетика
3) селекция
4) цитология

6. Способность организма отвечать на воздействия окружающей среды называют
1) воспроизведением
2) эволюцией
3) раздражимостью
4) нормой реакции

7. Гомеостаз – это
1) обмен веществ и превращение энергии
2) регулярное снабжение организма пищей
3) поддержание относительного постоянства внутренней среды организма
4) поддержание изменчивости во внутренней среде организма

8. Обмен веществ характерен для
1) тел неживой природы
2) бактериофагов
3) вирусов гриппа
4) водорослей

9. Методы конструирования клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации, реконструкции используются в
1) генной инженерии
2) клеточной инженерии
3) бионике
4) генетике

10. Строение и распространение древних папоротниковидных изучает наука
1) физиология растений
2) экология растений
3) палеонтология
4) селекция

11. В цитологии используют метод
1) гибридологического анализа
2) искусственного отбора
3) электронной микроскопии
4) близнецовый

12. Генетика – наука, изучающая закономерности
1) наследственности и изменчивости организмов
2) формирования тканей организмов
3) раннего онтогенеза организмов
4) размножения организмов

13. Конструирование новых генов ведется с помощью методов
1) клеточной инженерии
2) генной инженерии
3) центрифугирования
4) моделирования

14. Метод генетики, в основе которого лежит изучение числа хромосом, особенностей их строения, называют
1) генеалогическим
2) близнецовым
3) гибридологическим
4) цитогенетическим

15. Какой уровень организации живого служит основным объектом изучения цитологии?
1) клеточный
2) популяционно-видовой
3) биогеоценотический
4) биосферный

16. Ископаемые остатки организмов изучает наука
1) биогеография
2) эмбриология
3) сравнительная анатомия
4) палеонтология

17. Наука о многообразии организмов и распределении их по родственным группам –
1) цитология
2) селекция
3) систематика
4) биогеография

18. Воспроизведением новых особей из одной или нескольких клеток занимается
1) клеточная инженерия
2) генная инженерия
3) микробиология
4) цитология

19. Какой метод генетики используют для определения роли факторов среды в формировании фенотипа человека?
1) генеалогический
2) биохимический
3) палеонтологический
4) близнецовый

20. Какие методы используют для изучения строения и функций клетки?
1) генная инженерия
2) микроскопирование
3) цитогенетический анализ
4) культуры клеток и тканей
5) центрифугирование
6) гибридизация

1. Высшим уровнем организации жизни является
1) организм
2) экосистема
3) биосфера
4) популяция

2. Способность организма отвечать на воздействия окружающей среды называют
1) воспроизведением
2) эволюцией
3) раздражимостью
4) нормой реакции

3. Метод генетики, в основе которого лежит изучение числа хромосом, особенностей их строения, называют
1) генеалогическим
2) близнецовым
3) гибридологическим
4) цитогенетическим

4. Процессы экологического и географического видообразования исследует наука
1) генетика
2) селекция
3) об эволюции
4) систематика

5. Гомеостаз – это
1) обмен веществ и превращение энергии
2) регулярное снабжение организма пищей
3) поддержание относительного постоянства внутренней среды организма
4) поддержание изменчивости во внутренней среде организма

6. Генетика имеет большое значение для медицины, так как она
1) устанавливает причины наследственных заболеваний
2) создает лекарства для лечения больных
3) ведет борьбу с эпидемиями
4) защищает окружающую среду от загрязнения мутагенами

7. Методы конструирования клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации, реконструкции используются в
1) генной инженерии
2) клеточной инженерии
3) бионике
4) генетике

8. Генетика – наука, изучающая закономерности
1) наследственности и изменчивости организмов
2) формирования тканей организмов
3) раннего онтогенеза организмов
4) размножения организмов

9. Воспроизведением новых особей из одной или нескольких клеток занимается
1) клеточная инженерия
2) генная инженерия
3) микробиология
4) цитология

10. Обмен веществ характерен для
1) тел неживой природы
2) бактериофагов
3) вирусов гриппа
4) водорослей

11. В цитологии используют метод
1) гибридологического анализа
2) искусственного отбора
3) электронной микроскопии
4) близнецовый

12. Изучением влияния загрязнений на окружающую среду занимается наука
1) физиология
2) экология
3) биогеография
4) селекция

13. Выращиванием дрожжей для получения кормового белка занимается
1) микробиологическое производство
2) генная инженерия
3) молекулярная биология
4) биохимия

14. Метод, который применяют для изучения наследования признаков сестрами или братьями, развившимися из одной оплодотворенной яйцеклетки, называют
1) гибридологическим
2) генеалогическим
3) цитогенетическим
4) близнецовым

15. Развитие организма животного от момента образования зиготы до рождения изучает наука
1) генетика
2) физиология
3) морфология
4) эмбриология

16. Вклад биотехнологии в развитие медицины состоит в том, что благодаря ей удается получать
1) антибиотики, гормоны
2) нуклеиновые кислоты, белки
3) кормовой белок, органические кислоты
4) межвидовые гибриды, безъядерные клетки

17. Изучение родословной человека в большом числе поколений составляет сущность метода
1) близнецового
2) генеалогического
3) эмбриологического
4) цитогенетического

18. Обмен веществ отсутствует у
1) бактерий
2) вирусов
3) водорослей
4) грибов

19. Получением высокоурожайных полиплоидных растений занимается наука
1) селекция
2) генетика
3) физиология
4) ботаника

20. Какие методы используют для изучения строения и функций клетки?
1) генная инженерия
2) микроскопирование
3) цитогенетический анализ
4) культуры клеток и тканей
5) центрифугирование
6) гибридизация

На примере экскаватора).

Рис. 15.3. Схема технологического процесса ремонта машин поточным методом

На примере бульдозера).

Рис. 15.2. Схема технологического процесса ремонта машин агрегатным методом

Характер і фрукти

Залежно від любові до фруктів можна визначити характер, як і представниць слабкої статі так і представників сильної.

Отже, жінки:

якщо жінка любить яблука,

то -це є ознакою того, що вона не є романтичною особою, завжди проявляє твердість свого характеру, тверда як сам плід ( у своїх переконаннях), і надійна.

Полуницю обожнюють

як правило –любительки шику і затишку, які не пропускають можливості похвалитися своїм становищем, їм притаманний особливий шарм.

Апельсин привертає

представниць слабкої статі котрі є трішечки замкнутими, сором'язливими, ніжними дамами, які підкорюють чоловіків своєю скромністю і загадковістю. Це - творчі натури, дуже інтелігентні люди, котрі мають і досить непогане почуття гумору.

Виноград люблять жінки,

які, як правило бояться самотності і вічно прагнуть до задоволень – є пристрасними натурами.

Прихильниці груш -

чарують чарівним шармом. Вони дуже спокусливі, а тому не проти, щоб над ними тремтіли і носили їх на руках, виконували їх забаганки. Як правило, даного типу жінки потребують надмірної уваги та похвали.

Характеристика чоловіків, що обожнюють ті чи інші фрукти, дещо відрізняється. Якщо у вас є можливість проспостерігати за суб'єктом, котрий вас зацікавив до того, як зав'язати з ним якісь стосунки, то запам'ятовуйте наступне:

Зверніть увагу на любителя яблук,

якщо ви переконані в тому, що вам потрібен консерватор, впевнений в собі чоловік, який не зраджує своїм принципам, давно сформованому способу життя та сталості у всьому. Якщо вас влаштовують і традиційні погляди на подружні обов'язки, то тут годі й думати. Почастуєте яблуком і атакуйте.

Чоловік і апельсини-

ідеальна комбінація для незабутніх відчуттів. Він доставить вам масу задоволень, жодного разу не даючи привід сумніватися в його вірності.

Чоловік потягнувся за зайвим кусочком ананаса -

будьте впевнені в тому, що він – це той, хто доставить вам не менше екзотичних відчуттів, ніж сам плід. Але майте на увазі, що в екзотику також входять і його нескінченні зв'язки, безліч комплексів, відсутність душевної рівноваги.

довго вибирають жінку своєї мрії, навіть якщо це їм варте приниження і розчарування. Вони готові до всякого роду експериментів.

Агрегатный метод как один из видов обезличенного ремонта применяется в различных отраслях народного хозяйства, например, при ремонте автомобилей, тракторов, экскаваторов, станков и т. д.

Основные преимущества агрегатного метода организации ре­монта:

сокращение сроков пребывания машины в ремонте (она находит­ся в ремонте только то время, которое необходимо для демонтажа и монтажа сборочных единиц, их регулировки и испытания ма­шины);

повышение коэффициента технической готовности парка благо­даря сокращению сроков ремонта;

равномерность загрузки ремонтных предприятий, так как неболь­шие сроки ремонта позволяют строительным организациям в лю­бое время останавливать машины для ремонта;

улучшение использования производственных площадей ремонт­ных предприятий, так как потребность в сборочных площадях резко уменьшается вследствие сокращения времени ремонта. При ремонте в условиях эксплуатации площади для разборки и сборки машин на заводе не требуется. Все это позволяет ремонтировать на произ­водственных площадях большее количество сборочных единиц.

Разновидностью агрегатного метода ремонта является метод периодической замены ремонтных комплектов. При этом методе сборочные единицы укрупняют в комплекты, которые заменяют целиком при соответствующем виде ремонта.

Схема технологического процесса ремонта машин агрегатным методом (на примере бульдозера) приведена. Сущность поточного методаремонта заключается в том, что тех­нологический процесс расчленен на отдельные операции, вы­полняемые на отдельных рабочих местах, расположенных по ходу процесса. Таким образом могут быть организованы сборка и раз­борка машин и агрегатов, а также восстановление деталей. Расчле­нение технологического процесса на операции должно быть сог­ласовано с тактом (ритмом) поточной линии (см. главу 17).

Поточное производство требует четкого планирования всего производственного процесса. Все цехи — разборочные, ремонтные, сборки узлов — должны снабжать сборочную поточную линию в со­ответствии с установленным ритмом.

Благодаря расчленению процессов и узкой специализации рабо­чих мест при производстве создаются условия для механизации и автоматизации работ, что позволяет значительно снизить тру­доемкость и стоимость, а также повысить качество и сократить продолжительность ремонта.

Поточный метод применяют на заводах, ремонтирующих боль­шое число машин одного типа или одной марки. Этот метод широко распространен на авторемонтных предприятиях, заводах по ремонту тракторов, бульдозеров и экскаваторов.

Что такое микробы?

Прокариоты — одноклеточные микроорганизмы, которые не обладают оформленным клеточным ядром. К классу прокариотов относятся археи и бактерии .

Эукариоты в противовес прокариотам обладают клеточными ядрами. Традиционно к эукариотам относят животных и растения, а из микроорганизмов — микроскопические водоросли и грибы . Эукариоты могут быть как многоклеточные, так и одноклеточные, главное, что они имеют одинаковое строение клеток.

Вирусы не относят ни к первому, ни ко второму классу.

Что такое бактерии?

Как мы уже поняли, бактерии являются прокариотами — одноклеточными организмами, которые не обладают клеточными ядрами. Они — самый распространенный вид живых организмов, обитающих на Земле. Так, человеческий организм населяют 39 триллионов бактерий, которые образуют микрофлору (мы уже рассказывали про бактерии, живущие на коже). Среди бактерий различают три вида: симбионтные , условно-патогенные и патогенные бактерии.

Симбионтные бактерии являются безвредными для человека (их сдерживает иммунная система) и живут с нами в симбиозе. Условно-патогенные бактерии, как понятно из названия, не несут опасности для здоровья по умолчанию — они могут стать причиной заболеваний при определенных условиях. Например, из-за общего снижения иммунитета или злоупотребления антибактериальными средствами личной гигиены, из-за который страдает микрофлора слизистых и кожи. Наиболее опасными для человеческого организма являются патогенные бактерии , которые вызывают инфекционные заболевания при попадании в организм: туберкулез, сифилис, бактериальную ангину (в прошлом патогенные бактерии провоцировали эпидемии холеры и бубонной чумы).

Что такое вирусы?

По мере расширения познаний в области инфекционных заболеваний ученым становилось понятно, что не все они вызваны патогенными бактериями и грибками. Сейчас нам также известно о существовании вирусов — неклеточной формы жизни, провоцирующей развитие заболевания при попадании в организм.

Существует огромное количество вирусов, многие из которых хорошо (или относительно хорошо) изучены — это вирусы гриппа, иммунодефицита человека, гепатитов А и С.

Отдельно стоит сказать, про коронавирусы — семейство вирусов, известное науке с 1965 года. К ним относится и виновник нынешней пандемии — штамм SARS-CoV-2, провоцирующий возникновение инфекции COVID-19.

Фото: Kay Lau / Unsplash

На данный момент коронавирусы изучены недостаточно глубоко, и лечение COVID-19 (как и предшествующих ему заболеваний, вызванных штаммами коронавирусов) не разработано.

Развитие бактерий и вирусов в человеческом организме

Болезнетворные бактерии и вирусы попадают в человеческий организм одинаковыми путями — воздушно-капельным, через физические повреждения (порезы и укусы) или с едой. Отличается именно их жизненный цикл внутри организма.

У бактерий существует внеклеточный и внутриклеточный циклы размножения. При внеклеточном цикле бактерии не попадают в клетки, но отравляют организм путем выработки токсинов. Такие бактерии обитают на коже и слизистых оболочках. При внутриклеточном цикле они проникают внутрь клеток и питаются их содержимым, из-за чего истощенные клетки умирают. Например, бактерии поглощают аденозинтрифосфат (АТФ), который нужен клетке для синтеза новых молекул полезных веществ, передвижения с помощью жгутиков и ресничек и избавления от отходов, а также цитоплазму клетки-хозяина с питательными веществами. Когда ресурсы клетки-хозяина исчерпаны, она подвергается лизису (растворению), а патогенные бактерии выходят во внешнюю среду организма.

Вирус, как известно, не может существовать вне клетки-хозяина. Попадая внутрь, он берет клетку под контроль и использует ее ресурсы для репликации — создания вирусного генетического материала. Существует два сценария развития дальнейших событий. В первом случае вирус со своими копиями могут покинуть клетку, но она продолжит создавать вирусные копии. Во втором — клетка погибает, а вирусы вырываются наружу и далее заражают здоровые клетки.

Вирус также обладает способностью прятаться в клетке. Это происходит, если он по каким-то причинам не заинтересован в репликации или хочет уклониться от защитных реакций иммунной системы организма, в который попал.

Тогда вирус остается неактивен и не создает свои копии, пока его не активирует какой-либо внешний фактор — например, стресс, усталость, солнечный свет, снижение иммунитета.

Фото: Max Anderson / Unsplash

Лечение и профилактика

Антибиотики нарушают клеточную стенку, синтез нуклеиновых кислот и метаболизм клеток бактерий, из-за чего они погибают. Напомним, что бактерии — это одноклеточные микроорганизмы, в то время как вирусы являются неклеточными организмами. Поэтому действие антибиотиков никак не может повлиять на вирусы, они убивают именно бактерии или оказывают подавляющее действие на их размножение.

Для борьбы с вирусами были специально разработаны вакцины и противовирусные препараты . Вакцины создают искусственный иммунитет, их формулы часто включают ослабленные, мертвые штаммы или вирусы, которые могут заставить организм вызвать иммунный ответ. Противовирусные препараты действуют двумя способами — они либо стимулируют иммунную систему на атаку вирусов, либо сами атакуют вирусы напрямую. Противовирусные препараты могут встраиваться в генетический материал вируса в ходе его репликации, из-за чего жизненный цикл вируса останавливается, так как полученная ДНК является нерабочей.

Для защиты от заражения бактериальными и вирусными инфекциями действительно подходят спиртосодержащие антисептики для рук. Спирт в концентрации выше 60% уничтожает болезнетворные бактерии и вирусы и предотвращает их попадание в организм. Подойдут также салфетки и спреи, но перед применением нужно ознакомиться с составом — важно, чтобы в их формуле присутствовал спирт в нужной концентрации.

Фото: Kelly Sikkema / Unsplash

О важности антисептиков для рук (и других не менее нужных правилах на время пандемии коронавируса) уже рассказывал ВОЗ: здесь можно найти рекомендации, а здесь — развенчивание мифов о коронавирусе. Обязательно ознакомьтесь с этой информацией, если еще не успели. По этой ссылке вы можете найти список антисептической продукции от Американской химической академии — они собрали средства, которые можно использовать для удаления коронавируса с рук и других поверхностей. Например, санитайзеры и чистящие средства от брендов Clorox и Lysol, спреи Sani-Spray и дезинфицирующие таблетки Neutron.

В настоящее время на Земле описано более 2,5 млн видов живых организмов. Однако реальное число видов на Земле в несколько раз больше, так как многие виды микроорганизмов, насекомых и др. не учтены. Кроме того, считается, что современный видовой состав — это лишь около 5% от видового разнообразия жизни за период ее существования на Земле.
Для упорядочения такого многообразия живых организмов служат систематика, классификация и таксономия.

Систематика — раздел биологии, занимающийся описанием, обозначением и классификацией существующих и вымерших организмов по таксонам.
Классификация — распределение всего множества живых организмов по определённой системе иерархически соподчинённых групп — таксонов.
Таксономия — раздел систематики, разрабатывающий теоретические основы классификации. Таксон — искусственно выделенная человеком группа организмов, связанных той или иной степенью родства, и в то же время достаточно обособленная, чтобы ей можно было присвоить определённую таксономическую категорию того или иного ранга.

В современной классификации существует следующая иерархия таксонов:

• царство;
• отдел (тип в систематике животных);
• класс;
• порядок (отряд в систематике животных);
• семейство;
• род;
• вид.

Кроме того, выделяют промежуточные таксоны: над- и подцарства, над- и подотделы, над- и подклассы и т. д.

Систематика живых организмов постоянно изменяется и обновляется. В настоящее время она имеет следующий вид:

• Неклеточные формы
  • Царство Вирусы
• Клеточные формы
  • Надцарство Прокариоты (Procariota):
    • царство Бактерии (Bacteria, Bacteriobionta),
    • царство Архебактерии (Archaebacteria, Archaebacteriobionta),
    • царство Прокариотические водоросли
      • отдел Сине-зелёные водоросли, или Цианеи (Cyanobionta);
      • отдел Прохлорофитовые водоросли, или Прохлорофиты (Prochlororhyta).
  • Надцарство Эукариоты (Eycariota)
    • царство Растения (Vegetabilia, Phitobiota или Plantae):
      • подцарство Багрянки (Rhodobionta);
      • подцарство Настоящие водоросли (Phycobionta);
      • подцарство Высшие растения (Embryobionta);
    • царство Грибы (Fungi, Mycobionta, Mycetalia или Mycota):
      • подцарство Низшие грибы (одноклеточные) (Myxobionta);
      • подцарство Высшие грибы (многоклеточные) (Mycobionta);
    • царство Животные (Animalia, Zoobionta)
      • подцарство Простейшие, или Одноклеточные (Protozoa, Protozoobionta);
      • подцарство Многоклеточные (Metazoa, Metazoobionta).

Ряд учёных выделяет в надцарстве Прокариоты одно царство Дробянки, которое включает три подцарства: Бактерии, Архебактерии и Цианобактерии.

Вирусы, бактерии, грибы, лишайники

Вирусы были открыты в 1892 г. русским биологом Д. И. Ивановским, ставшим основоположником вирусологии. Они являются неклеточной формой жизни и занимают пограничное положение между неживой и живой материей. Вирусы — внутриклеточные паразиты и могут проявлять свойства живых организмов, только попав внутрь клетки.

• способность к размножению;
• наследственность и изменчивость

• не имеют клеточного строения;
• не проявляют обмена веществ и энергии (метаболизма);
• могут существовать только как внутриклеточные паразиты;
• не увеличиваются в размерах (не растут);
• имеют особый способ размножения;
• имеют только одну нуклеиновую кислоту — либо ДНК, либо РНК.

Вирусы существуют в двух формах: покоящейся (внеклеточной), когда их свойства как живых систем не проявляются, и внутриклеточной, когда осуществляется размножение вирусов. Простые вирусы (например, вирус табачной мозаики) состоят из молекулы нуклеиновой кислоты и белковой оболочки — капсида.

Некоторые более сложные вирусы (гриппа, герпеса и др.), помимо белков капсида и нуклеиновой кислоты, могут содержать липопротеиновую мембрану, углеводы и ряд ферментов. Белки защищают нуклеиновую кислоту и обусловливают ферментативные и антигенные свойства вирусов. Форма капсида может быть палочковидной, нитевидной, сферической и др.

В зависимости от присутствующей в вирусе нуклеиновой кислоты различают РНК-содержащие и ДНК-содержащие вирусы. Нуклеиновая кислота содержит генетическую информацию, обычно о строении белков капсида. Она может быть линейная или кольцевидная, в виде одно- или двуцепочечной ДНК, одно- или двуцепочечной РНК.

При проникновении вируса внутрь клетки специальные белки вирусной частицы связываются с белками-рецепторами клеточной оболочки. В животную клетку вирус может проникать при процессах пино- и фагоцитоза, в растительную клетку — при различных повреждениях клеточной стенки. Бактериофаги (вирусы, паразитирующие на бактериях), как правило, не попадают внутрь клетки, так как этому препятствуют толстые клеточные стенки бактерий. Внутрь клетки проникает только нуклеиновая кислота вируса.
Вирус подавляет существующие в клетке процессы транскрипции и трансляции. Он использует их для синтеза собственных нуклеиновой кислоты и белка, из которых собираются новые вирусы. После этого клеточные оболочки разрушаются и новообразованные вирусы покидают клетку, которая при этом погибает.
Полагают, что происхождение вирусов связано с эволюцией каких-то клеточных форм, которые в ходе приспособления к паразитическому образу жизни вторично утратили клеточное строение.
Вирусы способны поражать различные живые организмы. Первым открытым вирусом был вирус табачной мозаики, поражающий растения. Вирусную природу имеют такие заболевания животных и человека, как натуральная оспа, бешенство, энцефалиты, лихорадки, инфекционные гепатиты, грипп, корь, бородавки, многие злокачественные опухоли, СПИД и др. Кроме того, вирусы способны вызывать генные мутации.

Вирус, вызывающий заболевание СПИДом (синдром приобретённого иммунодефицита), поражает клетки крови, обеспечивающие иммунитет организма. В результате больной СПИДом может погибнуть от любой инфекции. Вирусы СПИДа могут проникнуть в организм человека во время половых сношений, во время инъекций или операций при несоблюдении условий стерилизации. Профилактика СПИДа заключается в избегании случайных половых связей, использовании презервативов, применении одноразовых шприцев.

Все прокариоты принадлежат к одному царству Дробянки. В его состав входят бактерии и сине-зелёные водоросли.

Прокариотические клетки не имеют ядра, область расположения ДНК в цитоплазме называется нуклеоидом, единственная молекула ДНК замкнута в кольцо и не связана с белками, клетки меньше эукариотических, в состав клеточной стенки входит гликопептид — муреин, поверх клеточной стенки располагается слизистый слой, выполняющий защитную функцию, отсутствуют мембранные органоиды (хлоропласты, митохондрии, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи), их функции выполняют впячивания плазматической мембраны (мезосомы), рибосомы мелкие, микротрубочки отсутствуют, поэтому цитоплазма неподвижна, нет центриолей и веретена деления, реснички и жгутики имеют особую структуру. Деление клеток осуществляется путём перетяжки (митоза и мейоза нет). Этому предшествует репликация ДНК, затем две копии расходятся, увлекаемые растущей клеточной мембраной.

Выделяют три группы бактерий: архебактерии, эубактерии и цианобактерии.

Архебактерии — древнейшие бактерии (метанообразующие и др., всего известно около 40 видов). Имеют общие черты строения прокариот, но значительно отличаются по ряду физиологических и биохимических свойств от эубактерий. Эубактерии — истинные бактерии, более поздняя форма в эволюционном отношении. Цианобактерии (цианеи, сине-зелёные водоросли) — фототрофные прокариотические организмы, осуществляющие фотосинтез подобно высшим растениям и водорослям с выделением молекулярного кислорода.

По форме клеток различают следующие группы бактерий: шаровидные — кокки, палочковидные — бациллы, дугообразно изогнутые — вибрионы, спиралеобразные — спириллы и спирохеты. Многие бактерии способны к самостоятельному движению за счёт жгутиков или благодаря сокращению клеток. Бактерии — одноклеточные организмы. Некоторые способны образовывать колонии, но клетки в них существуют независимо друг от друга.

В неблагоприятных условиях некоторые бактерии способны образовывать споры за счёт формирования плотной оболочки вокруг молекулы ДНК с участком цитоплазмы. Споры бактерий служат не для размножения, как у растений и грибов, а для защиты организма от воздействия неблагоприятных условий (засухи, нагревания и др.).

По отношению к кислороду бактерии делят на аэробов (обязательно нуждающиеся в кислороде), анаэробов (погибающие в присутствие кислорода) и факультативные формы.

По способу питания бактерии делятся на автотрофные (в качестве источника углерода используют углекислый газ) и гетеротрофные (используют органические вещества). Автотрофные, в свою очередь, делятся на фототрофов (используют энергию солнечного света) и хемотрофов (используют энергию окисления неорганических веществ). К фототрофам относят цианобактерии (сине-зелёные водоросли), которые осуществляют фотосинтез, как и растения, с выделением кислорода, и зелёные и пурпурные бактерии, которые осуществляют фотосинтез без выделения кислорода. Хемотрофы окисляют неорганические вещества (нитрифицирующие бактерии, азотфиксирующие бактерии, железобактерии, серобактерии и др.).

Гетеротрофы делятся на сапрофитов (используют органические вещества мёртвой массы) и паразитов (используют органические вещества живых организмов). Гетеротрофы могут окислять органические вещества при участии кислорода (дыхание) или в анаэробных условиях (брожение). Выделяют несколько типов брожения: спиртовое, молочнокислое, уксусное, маслянокислое и др.

Бактерии размножаются бесполым путём — делением клетки (у прокариот митоза и мейоза нет) при помощи перетяжек или перегородок, реже почкованием. Этим процессам предшествует удвоение кольцевой молекулы ДНК.

Благодаря очень разнообразному метаболизму бактерии могут существовать в самых различных условиях среды: в воде, воздухе, почве, живых организмах. Велика роль бактерий в образовании нефти, каменного угля, торфа, природного газа, в почвообразовании, в круговоротах азота, фосфора, серы и других элементов в природе. Сапротрофные бактерии участвуют в разложении органических останков растений и животных и в их минерализации до СО₂, Н₂О, H₂S, NH₃ и других неорганических веществ. Вместе с грибами они являются редуцентами. Клубеньковые бактерии (азотфиксирующие) образуют симбиоз с бобовыми растениями и участвуют в фиксации атмосферного азота в минеральные соединения, доступные растениям. Сами растения такой способностью не обладают.

Человек использует бактерии в микробиологическом синтезе, в очистных сооружениях, для получения ряда лекарств (стрептомицин), в быту и пищевой промышленности (получение кисломолочных продуктов, виноделие).

Однако бактерии приносят не только пользу, но и вред. Бактерии-паразиты разрушают клетки хозяина или выделяют токсические вещества. Они являются возбудителями опасных инфекционных заболеваний, таких как чума, холера, дифтерия, дизентерия, туберкулез и др. Для борьбы с ними проводят вакцинации населения, дезинфекцию предметов, стерилизацию или пастеризацию воды и продуктов питания.

Общая характеристика грибов. Грибы выделяют в особое царство, насчитывающее около 100 тыс. видов.

Отличия грибов от растений:

• гетеротрофный способ питания
• запасное питательное вещество гликоген
• наличие в клеточных стенках хитина

Отличия грибов от животных:

• неограниченный рост
• поглощение пищи путём всасывания
• размножение с помощью спор
• наличие клеточной стенки
• отсутствие способности активно передвигаться
• Строение грибов разнообразно — от одноклеточных форм до сложноустроенных шляпочных форм

Строение лишайников. Лишайники насчитывают более 20 тыс. видов. Это симбиотические организмы, образованные грибом и водорослью. При этом лишайники представляют собой морфологически и физиологически целостный организм. Тело лишайника состоит из переплетённых гиф гриба, между которыми располагаются водоросли (зелёные или сине-зелёные). Водоросли осуществляют синтез органических веществ, а грибы поглощают воду и минеральные соли. В зависимости от строения тела (слоевища) различают три группы лишайников: накипные, или корковые (слоевище имеет вид налётов или корочек, плотно срастающихся с субстратом); листовидные (в форме пластинок, прикреплённых к субстрату пучками гиф); кустистые (в форме стволиков или лент, обычно разветвлённых и срастающихся с субстратом только основанием). Рост лишайников осуществляется крайне медленно — всего по несколько миллиметров в год.