Бактерии в отличие от низших растений
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 19.09.2024
Нажмите ☆ , чтобы добавить сайт в избранное.
ГДЗ ответы по биологии учебник 5-6 класс Пасечник - ГДЗ к учебнику биологии 5-6 класс Пасечник, ответы к § 10 Характеристика царства Бактерии
ГЛАВА 2 Многообразие организмов
ВСПОМНИТЕ
1. На какие царства принято разделять живые организмы?
Бактерии, Грибы, Растения и Животные.
2. Чем строение бактериальной клетки принципиально отличается от строения клеток грибов, растений и животных?
Клетки бактерий имеют наиболее простое строение и не имеют ядра. Клетки грибов, в отличие от клеток растений и животных, как правило, содержат много ядер.
1. Каковы особенности строения и жизнедеятельности бактерий?
Бактериальные клетки окружены плотной оболочкой, благодаря которой сохраняют постоянную форму. По составу и строению клеточная оболочка бактерий существенно отличается от клеточной оболочки растений и грибов. Ядра, отделённого от цитоплазмы мембраной, в бактериальной клетке нет. Ядерное вещество у бактерий расположено в цитоплазме. Среди бактерий есть подвижные и неподвижные формы. Некоторые бактерии имеют один или несколько жгутиков. Подвижные бактерии передвигаются при помощи жгутиков или за счёт волнообразных сокращений.
2. Чем отличается бактериальная клетка от растительной?
Бактериальные клетки окружены плотной оболочкой, благодаря которой сохраняют постоянную форму. Ядерное вещество у бактерий расположено в цитоплазме, а у растений в ядре, отделенном от цитоплазмы мембраной. У бактерий нет хлоропластов. Могут иметь жгутики.
3. Какую функцию выполняют споры у бактерий?
Споры бактерий сохраняются очень долго в самых неблагоприятных условиях, некоторые из них переносят нагревание до +140 °С и охлаждение до –253 °С. Они выдерживают высушивание, не погибают при кипячении, замораживании. Споры легко разносятся ветром, водой и т. д. Их много в воздухе и почве. В почве споры бактерий могут сохраняться 20—30 и более лет. При наступлении благоприятных условий спора прорастает и становится жизнедеятельной бактерией. Таким образом, споры бактерий — это приспособление к выживанию в неблагоприятных условиях.
4. Какие различают бактерии по способу питания?
Большинство из них гетеротрофы, питающиеся готовыми органическими веществами. Среди них выделяют две группы: сапротрофы и паразиты. Сапротрофы используют готовые органические вещества, причём пищей им служат мёртвые организмы, продукты питания человека, нефть и даже асфальт. Бактерии-паразиты питаются органическими веществами живых организмов.
Существуют и бактерии-автотрофы. Они способны образовывать органические вещества из неорганических. Например, к ним относятся цианобактерии, которые создают органические вещества, используя энергию солнечного света, а также бактерии, использующие энергию, выделяющуюся при реакциях окисления различных неорганических соединений железа, водорода и др.
5. Почему большинство бактерий относят к гетеротрофам?
Потому что большинство питается готовыми органическими веществами и так питаться проще.
ПОДУМАЙТЕ! Почему бактерий считают древними и примитивными организмами?
Потому что у них довольно простое строение клетки и даже нет ядра, я генетический материал находится непосредственно в цитоплазме.
Бактерии – это первые живые организмы, которые населили нашу планету. Все они являются мельчайшими прокариотическими организмами, имеющими клеточное строение и размеры от нескольких десятков микрона до 10 – 13 мкм.
Как любая клетка, бактерия покрыта клеточной мембраной, поверх которой расположена особая защитная оболочка – клеточная стенка из муреина. Жидкая часть клетки – цитоплазма, в которой вместо ядра находится молекула ДНК (нуклеоид), несущая генетическую информацию.
Как и в любом другом организме, в бактериях вырабатывается белок. Происходит это в рибосомах, расположенных по всей клетке. Для передвижения у бактерий есть жгутики (один или несколько сразу), ворсинки. При помощи одних ворсинок бактерии могут прикрепляться к поверхностям, а другие служат им для передачи информации между собой. Однако есть и такие бактерии, которые не способны к передвижению (неподвижные формы).
Внутри бактерии находится запасное питательное вещество, необходимое для жизнедеятельности, а в частности для питания, клетки. Проникают питательные вещества через клеточную оболочку и клеточную мембрану. Вредные вещества, которые образуются в результате жизнедеятельности бактерии, выводятся также через оболочку и мембрану.
Большинство бактерий питаются уже готовыми органическими веществами, потому что не имеют хлорофилла. И только некоторые виды способны сами создавать из неорганических веществ органические (например, цианобактерии), которые в свое время сыграли весомую роль в накоплении кислорода в атмосфере нашей планеты. Некоторые бактерии могут жить и размножаться только при наличии воздуха, а другие и вовсе в нем не нуждаются.
№ 2. Чем отличается бактериальная клетка от растительной?
Бактериальная и растительная клетки это два типа клеток, которые образуют бактерию и растение, соответственно. Однако бактериальная клетка является прокариотической, тогда как растительная – эукариотической. ДНК растительной клетки располагается в ядре, тогда как ДНК бактериальной клетки – в цитоплазме.
Еще одно отличие заключается в том, что в бактериальной клетке нет мембраносвязанных органелл, а в растительной есть. Бактериальные клетки являются гетеротрофами и в большинстве своем зависят от органических веществ, которые продуцируют другие организмы. Из-за того они обычно идентифицируются как разлагающие организмы. В растительных клетках содержатся такие фотосинтезирующие пигменты как хлорофилл. Следовательно, растения – это автотрофы, которые могут сами для себя производить питательные вещества с помощью фотосинтеза.
№ 3. Какую функцию выполняют споры у бактерий?
Споры бактерий представляют собой тельца овальной или круглой формы, которые образуются в определенные стадии существования, либо при ухудшении условий окружающей среды, внутри некоторых бактерий. Они устойчивы к разным химическим и физическим воздействиям и могут сохраняться в течение многих лет, при этом, не утрачивая своих свойств и прорастая в вегетативную форму.
В отличие от низших растений и грибов, у которых споры являются репродуктивными органами для размножения, споры у бактерий не служат для размножения. Образуются они, например, при недостатке влаги, питательных веществ или изменениях температуры. В результате цитоплазма сжимается, отходит от материнской оболочки, округляется и образует на своей поверхности более плотную оболочку. Таким образом, споры у бактерий служат как приспособление для пережидания неблагоприятных условий и выживания в них. Более того, споры бактерий выдерживают даже замораживание, кипячение и высушивание.
№ 4. Какие различают бактерии по способу питания?
Среди разнообразия бактерий существуют гетеротрофы и автотрофы. Большинство видов относится к первому типу. Они не способны производить самостоятельно органические вещества, а потому питаются тем, что образуют другие живые организмы. В зависимости от способа питания выделяют три основные группы бактерий-гетеротрофов:
Сапрофиты (сапротрофы). Эти бактерии питаются мертвыми остатками различных живых организмов. Сначала они выделяют специальный фермент, который расщепляет и растворяет частички пищи, а потом путем всасывания поглощают полученные вещества;
Симбионты. Такие бактерии обитают внутри или на поверхности других организмов и не только получают пользу для себя, но и приносят ее этим организмам. Например, бактерии, которые обитают в кишечнике человека, питаются веществами из него и производят микроэлементы, необходимые для полноценной работы его организма.
Паразиты. Эти бактерии питаются за счет живого организма и наносят ему вред. Большинство из них являются болезнетворными, так как их присутствие в организме вызывает различные болезни (у растений, животных, человека).
Бактерии-автотрофы способны к самостоятельному производству органических веществ из неорганических. К ним относятся цианобактерии, в клетках которых содержится хлорофилл, необходимый для фотосинтеза.
№ 5. Почему большинство бактерий относят к гетеротрофам?
Бактерии разнообразны по способу питания, однако большинство из них, известных науке, относится именно к гетеротрофам. Все потому, что все они не способны самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических, а могут только потреблять готовые вещества (сапротрофы, симбионты, паразиты).
Стр. 47. Подумайте
Почему бактерий считают древними и примитивными организмами?
Бактерии считаются древними и примитивными организмами, потому что они первыми появились на Земле. Примерный возраст первых бактерий, которые были найдены учёными-археологами и палеонтологами, составляет более 3,5 млрд. лет. Они обладали примитивными органами, которые нужны для получения энергии и поглощения химических веществ путем обычной диффузии. Также в клетках бактерий отсутствует ядро, поэтому они относятся к прокариотам.
Бактерий относят к прокариотическим организмам , которые не имеют ядерных оболочек, пластид , митохондрий и других мембранных органелл . Для них характерно наличие одной кольцевой ДНК . Размеры бактерий достаточно малы 0,15— 10 мкм. По форме клеток их можно разделить на три основные группы: шаровидные, или кокки, палочковидные и извитые. Бактерии, хотя и относятся к прокариотам , имеют довольно сложное строение.
Строение бактерий
Бактериальная клетка покрыта несколькими внешними слоями. Клеточная стенка обязательна для всех бактерий и является основным компонентом бактериальной клетки. Клеточная стенка бактерий придает форму и жесткость и, кроме того, выполняет ряд важных функций:
- защищает клетку от повреждений
- участвует в метаболизме
- у многих патогенных бактерий токсична
- участвует в транспорте экзотоксинов
Основным компонентом клеточной стенки бактерий является полисахарид муреин. В зависимости от строения клеточной стенки бактерии делятся на две группы: грамположительные (окрашиваются по Граму при приготовлении препаратов для микроскопирования) и грамотрицательные (не окрашиваются этим способом) бактерии.
Формы бактерий: 1 — микрококки; 2 — диплококки и тетракокки; 3 — сарцины; 4 — стрептококки; 5 — стафилококки; 6, 7 — палочки, или бациллы; 8 — вибрионы; 9 — спириллы; 10 — спирохеты
Сроение бактериальной клетки: I — капсула; 2 — клеточная стенка ; 3 — цитоплазматическая мембрана; 4 — нуклеоид; 5 — цитоплазма ; 6 — хроматофоры; 7 — тилакоиды ; 8 — мезосома; 9 — рибосомы; 10 — жгутики; II — базальное тельце; 12 — пили; 13 — капли жира
Клеточные стенки грамположительной (а) и грамотрицательной (б) бактерий:1 — мембрана; 2 — мукопептиды (муреин); 3 — липопротеиды и белки
Схема строения клеточной оболочки бактерии: 1 — цитоплазматическая мембрана; 2 — клеточная стенка; 3 — микрокапсула; 4 — капсула; 5 — слизистый слой
- нуклеоид
- рибосомы
- цитоплазматическая мембрана (ЦПМ)
Органами движения бактерий являются жгутики, которых может быть от 1 до 50 и более. Для кокков характерно отсутствие жгутиков. Бактерии имеют способность к направленным формам движения — таксисам .
Таксисы бывают положительными, если движение направлено к источнику стимула, и отрицательными, когда движение направлено от него. Можно выделить следующие виды таксисов.
Хемотаксис — движение, основанное на разнице в концентрации химических веществ в среде.
Аэротаксис — на разнице концентраций кислорода.
При реакциях на свет и магнитное поле возникают соответственно фототаксис и магнитотаксис.
Важным компонентом в строении бактерий являются производные плазматической мембраны — пили (ворсинки). Пили принимают участие в слиянии бактерий в большие комплексы, прикреплении бактерий к субстрату, транспорте веществ.
Питание бактерий
По типу питания бактерии делят на две труппы: автотрофные и гетеротрофные. Автотрофные бактерии синтезируют органические вещества из неорганических. В зависимости от того, какую энергию используют автотрофы для синтеза органических веществ, различают фото- (зеленые и пурпурные серобактерии) и хемосинтезирующие бактерии (нитрифицирующие, железобактерии, бесцветные серобактерии и др.). Гетеротрофные бактерии питаются готовыми органическими веществами отмерших остатков (сапротрофы) или живых растений, животных и человека (симбионты).
К сапротрофам относятся бактерии гниения и брожения. Первые расщепляют азотсодержащие соединения, вторые — углерод-содержащие. В обоих случаях выделяется энергия, необходимая для их жизнедеятельности.
Надо отметить огромное значение бактерий в круговороте азота. Только бактерии и цианобактерии способны усваивать атмосферный азот. В дальнейшем бактерии осуществляют реакции аммонификации (разложение белков из мертвой органики до аминокислот , которые затем дезаминируются до аммиака и других простых азотсодержащих соединений), нитрификации (аммиак окисляют в нитриты, а нитриты — в нитраты), денитрификации (нитраты восстанавливаются в газообразный азот).
Дыхание бактерий
- облигатные аэробы: растут при свободном доступе кислорода
- факультативные анаэробы: развиваются как при доступе кислорода воздуха, так и в отсутствии его
- облигатные анаэробы: развиваются при полном отсутствии кислорода в окружающей среде
Размножение бактерий
Бактерии размножаются путем простого бинарного деления клетки. Этому предшествует самоудвоение ( репликация ) ДНК. Почкование встречается как исключение.
У некоторых бактерий обнаружены упрощенные формы полового процесса. Например, у кишечной палочки половой процесс напоминает конъюгацию, при которой происходит передача части генетического материала из одной клетки в другую при их непосредственном контакте. После этого клетки разъединяются. Количество особей в результате полового процесса остается прежним, но происходит обмен наследственным материалом, т. е. осуществляется генетическая рекомбинация.
Спорообразование свойственно только небольшой группе бактерий, у которых известны два типа спор: эндогенные, образующиеся внутри клетки, и микроцисты, образующиеся из целой клетки. При образовании спор (микроцист) в бактериальной клетке уменьшается количество свободной воды, снижается ферментативная активность, протопласт сжимается и покрывается очень плотной оболочкой. Споры обеспечивают возможность переносить неблагоприятные условия. Они выдерживают длительное высыхание, нагревание свыше 100°С и охлаждение почти до абсолютного нуля. В обычном же состоянии бактерии неустойчивы при высушивании, воздействии прямых солнечных лучей, повышении температуры до 65—80°С и т. д. В благоприятных условиях споры набухают и прорастают, образуя новую вегетативную клетку бактерий.
Несмотря на постоянную гибель бактерий (поедание их простейшими, действие высоких и низких температур и других неблагоприятных факторов), эти примитивные организмы сохранились с древнейших времен благодаря способности к быстрому размножению (клетка может делиться через каждые 20—30 мин), образованию спор, чрезвычайно устойчивых к факторам внешней среды, и их повсеместному распространению.
Задание ollbio025820162017 Перед вами список пищевых продуктов, в состав которых либо входят сами живые организмы и их части, либо продукт приготовлен при помощи живых организмов (продукты обозначены буквами). Во втором столбце даны зашифрованные писания этих живых организмов (обозначены цифрами). ♦ Описания каких организмов даны цифрами? Как их используют при приготовлении продуктов? ♦ Установите соответствие между пунктами первого и второго столбца. Обратите внимание на то, что одному продукту может соответствовать несколько организмов и наоборот. Организмы, которые могут случайно попасть в продукт, не указывайте!
Сравните растительную и бактериальную клетки. Сможете ли вы выполнить это задание? Давайте вместе вспомним особенности строения данных клеток, их жизнедеятельности, а также черты сходства и отличия.
Функциональная единица растений
Характерной чертой клеток растений является наличие зеленых пластид хлоропластов. Эти постоянные структуры являются основой протекания фотосинтеза. В ходе этого процесса неорганические вещества превращаются в углеводы и кислород. Сравните растительную и бактериальную клетки - и вы увидите, что у первого типа размеры гораздо больше. Некоторые из них можно различить даже невооруженным глазом. К примеру, крупные клетки мякоти арбуза, лимона или апельсина.
Что общего у растительной и бактериальной клетки
Несмотря на то, что эти клетки образуют организмы разных царств, между ними есть ряд существенных сходств. Они имеют общий план строения и состоят из поверхностного аппарата, цитоплазмы и постоянных структур - органелл.
И растения, и бактерии содержат генетический материал. Обязательным компонентом поверхностного аппарата клеток обоих типов является клеточная мембрана и стенка. Некоторые бактерии, подобно растениям, имеют цитоскелет, формирующий их опорно-двигательную систему. Еще одним сходством является наличие органелл движения. Сравните растительную и бактериальную клетки: зеленая водоросль хламидомонада перемещается при помощи жгутиков, а спирохеты используют для этого фибриллы.
Различия растительной и бактериальной клетки
Основное отличие этих клеток заключается в структуре и уровне развития генетического аппарата. Бактерии не имеют оформленного ядра. Они содержат кольцевую молекулу ДНК, место дислокации которой называется нуклеоид. Такие клетки называют прокариотическими. Кроме бактерий к ним относятся сине-зеленые водоросли.
Сравните растительную и бактериальную клетки. Первые являются эукариотическими. В их цитоплазме находится ядро, в матриксе которого хранятся молекулы ДНК. Бактерии лишены многих клеточных органелл, что определяет их низкий уровень организации. У них, в отличие от растительных клеток, нет митохондрий, комплекса Гольджи, эндоплазматического ретикулума, пероксисом, всех видов пластид, включая хромо- и лейкопласты.
Отличия касаются и химического состава клеточной стенки. У растений в ее состав входит сложный углевод целлюлоза, а бактерии содержат пектин или муреин.
Итак, исходя из сравнения растительной и бактериальной клетки, можно сделать выводы, что наряду со сходными чертами, между ними существует ряд существенных отличий. Прежде всего они касаются организации генетического аппарата и наличия органелл.
Растительные клетки характеризуются более прогрессивными чертами строения и процессами жизнедеятельности по сравнению с бактериями, доказательством чего является большое разнообразие их видов и жизненных форм.
Читайте также: