Дайте общую характеристику дифференцированных клеток бактерий; подробнее

Расскажите об эндоспорах и гетероцистах.

Вегетативные клетки многих бактерий в определенных условиях дают начало структурам, морфолгически отличающимся от исходных.Ими могут быть вегетативные клетки, но измененной формы, клеточные структуры с четко выраженной функциональной специализацией, различные многоклеточные образования. В подавляющем большинстве случаев все известные проявления морфологической дифференцировки бактерий направлены на повышение их выживаемости.

Эндоспоры или эндогенные споры - представляют у бактерий стадию покоя. Характеризуются наличием специфических структур(многослойные белковые покровы, наружняя и внутренняя мембрана, кортекс) и устойчивостью к высоким температурам и т.д.

Формирование споры: у одного из полюсов клетки происходит уплотнение цитоплазмы, которая вместе с генетическим материалом, представляющим собой одну или несколько полностью реплицированных хромосом, обособляется от остального клеточного содержимого с помощью перегородки. Перегородка – впячивание CM, от переферии к центру. Мембрана нарастает и срастается, что приводит к образованию споровой перегородки. Далее «обрастание» отсеченного участка клеточной цитоплазмы с ядерным материалом мембраной вегентативной клетки, конечным результатом которого является образование проспоры – структуры, расположеннной внутри клетки и отделенной от неё двумя элементраными мембранами: наружней и внутренней по отношению к проспоре.Может формироваться экзоспориум. Весь процесс сопровождается активным синтезом белка.Отличие белков: богаты цистеином и гидрофоными аминокислотами.

Гетероцисты— конечно дифференцированные клетки нитчатых цианобактерий, осуществляющие азотфиксацию. При недостатке соединений азота в среде они появляются регулярно вдоль трихомы из вегетативных клеток и акинет.Гетероцисты неспособны обычно к делению и росту.От внешнего молекулярного кислорода гетероцисты защищены 2 толстыми дополнительными оболочками. Внутренняя состоит из гидроксилированных гликолипидов, наружняя — из полисахаридов.При дифференцировке активируется нитрогеназный комплекс (НГ) и начинается усвоение молекулярного азота. Гетероцисты связаны с соседними клетками в трихоме с помощью плазмодесм, по которым идет транспорт связанного азота из гетероцисты, а органических соединений в неё.

Экологические ниши, которые занимают бактерии.

Прокариоты являются важнейшим элементом биосферы. Прокариоты заселяют все пермиссивные ниши.Разнообразие и взаимозаменяемость типов метаблизма в сочетании со способностью переходить в резистентное или анабиотическое состояние позволяют прокариотам адаптироваться к стрессорным факторам окружающей среды, а также надогло отгораживаться от их взаимодействия. Преймущественно обитают в водной среде. Ниши: земная кора, водоемы, дно водоемов, почвы, биопленки(это сообщества микроорганизмв, прикрепленных к твердому происхождения), поверхность растений(ризосферы(на удалении от поверхности корня) и ризопланы(прикрипленные к поверхности), а также филлосферы), поверхность тела субстрату. Состоят из представителей одного или разных видов, а несущий субстрат может быть живого или абиотического.

Эволюционное древо бактерий (назовите важнейшие филы и кратко их

Охарактеризуйте).

Фила BVI Chloroflexi

Названа по типовому роду Chloroflexus(греч. Chloros – зеленый, и лат. Flexus– изгиб). По результатам филогенетического анализа, это одна из самых архаичных ветвей эволюционного древа бактерий. Входит единсветнный класс – хлорофлекси. Отрицательно окрашиваются по Граму.По фрагментарным данным 1980-1990-х годов, липополисахариды(длинные, разветлвенные цепочки полисахаридов) и наружняя мембрана отсутствует. Облигатные ли факультативные фототрофы с реакционным центром (RCII-типа: P680, как я понимаю), который содердит бактериохлорофилл а!Термофилы с оптиумом роста 52-60*С. Оптималный рН 7,6-8,5! Термофильные представители относятся к космополитам.

2) Фила BXIChlorobi (аноксигенные фототрофные зеленые одноклеточные бактерии).

Название по типовому роду Chlorobium(зеленый, жизнь). Обладает грамотрицательным морфотипом. Сферические, овоидные, а также палочковидные(прямые или искривленные) клетки. Одиночные, в цепочках или трехмерные агрегаты. Деление бинарное или тройное. Облигатные фототрофы с реакционным центром RCI-типа(P700), в который входит бактериохлорофилл а! основной светособирающий комплекс представлен хлоросомой и содержит бактериохлофилл с, д, или е!Некоторые представители способны к диазотрофии. Облигатные анаэробы. Микроорганизмы, развивающиеся при низкой интенсивности света в зоне хемоклина при низком содержании O2и высоком содержании S^2-. Распространенны в планктоне или в илах пресных и солоноватых водоемов на суше, а также в морской воде.

3) Фила BXIIProteobacteria(название от имени древнегреческого божества Протея, которому приписывали способностьб принимать любые обличья. Самая крупная бактериальная фила(404 рода), содержащая очень богатый ассортимент фенотипов. Среди протеобактерий не обнаружен только объекты: с грамположительным морфотипом, лишенные клеточной стенки, обладающие оксигенным фотосинтетическим аппаратом, образующие эндоспоры.Встречаются все варианты энергнетического и конструктивного метаболизма. Могут образовывать многоклеточные агрегаты и дифференцированные клетки(цисты). Могут адаптироваться и к умеренным, и к экстремальным условиям окружающей среды. За счет исключительно широкой «коллективной» нормы реакции генотипа представители этой филы занимают большинств ниш, пригодных для жизни бактерий.Играют одну из главных ролей в циклах биогенных элементов. Фила состоит из пяти сильно дивергировавших филогенетических классов. Имеют большое значение в биотезнологии. Могут приносить вред человеку, животным и растениям.

Фила BXIII Firmicutes

Название по латыни буквально означает «толстокожие», т.е. это бактерии, имеющие тостую клеточную стенку. Гиббонс и Мюррей. Большинство предстаивтелей обладают грамположительным морфотипом. Некоторые из них способны образовывать уникальные дифференцированные клетки – эндоспоры. Очень крупная фила. Среди родов нельзя найти лишь: обладающих оксигенным фотосинтетическим аппаратом, содержашие ICM, образующие простеки и размножающихся почованием.Встречаются все варианты энергетического и конструктивного метаболизма. Могут образовывать многоклеточные агрегаты и дифференцированные клетки(эндоспоры). Они могут адаптироваться и к умеренным, и к экстремальным условиям окружающей среды. За счет исключительно широкой «коллективной» нормы реакции генотипа представители филы занимают большинство ниш. Играют одну из основных ролей в биосфере. Используются в биотехзнологии(молочнокислые бактерии из пор. Лактобациллалес).Являются патогенами человека, животных и растений.

Фила BXIX Acidobacteria

Названа по типовому родуAcidobacter (лат. Acidus – кислый и греч. Bacteria - палка). В основном некультивирумеые формы, согласно результатам анализа природной ДНК, распространены исключительно широко.Обладают грамотрицательным морфотипом. Палочки(одиночные, в парах или цепочках) диаметром 0,1-0,8. Делятся перетяжкой, бинарно-эквивалентно. Лишены подвижности или плавают при помощи перитрихальных жгутиков(по всей боковой поверхности). Иногда образуют капсулы. Хемоорганогетеротрофы. При дыханиисубстратами служат крахмал, сахара, органические кислоты или ароматические соединения, которые полностью окисляются до СO2.Облигатные аэробы или облигатные анаэробы. Умеренные ацидофиллы, оптимум кислотности – 3-6!