Сходство Грибов с растениями и животными.

сходство с растениями	сходство с животными
клетки с клеточной стенкой	гетеротрофный способ питания: в клетках нет пластид
осмотрофный тип питания	запасное питательное вещество: гликоген
способны к неограниченному росту	в экосистемах никогда не играют роль продуцентов
размножение с помощью спор	продукт метаболизма: мочевина
неподвижны в вегетативном состоянии	некоторые содержат хитин

Строение Грибов.

Тело гриба состоит из длинных нитей — гиф.

Гифы растут апикально (вершиной) и могут ветвиться, образуя густую переплетённую сеть -мицелий, или грибницу.

Мицелий располагается в субстрате (почве, древесине, живом организме) или на его поверхности.

Скорость роста мицелия зависит от условий среды и может достигать нескольких сантиметров в сутки.

У базидиомицетов мицелий часто многолетний, у других грибов — однолетний. Так как мицелий растет апикально, его рост центробежный. Самая старая часть мицелия в центре постепенно отмирает, и мицелий образует кольцо. Кроме того, некоторые грибы выделяют вещества, препятствующие росту растений (аменсализм), и растительный покров образуют округлые "проплешины".

ВИДЫ МИЦЕЛИЯ

· неклеточный (несептированный) мицелий: образован одной многоядерной гигантской клеткой (например, у зигомицетов);

· клеточный (септированный) мицелий: есть межклеточные перегородки (септы); клетки одноядерные или многоядерные. В клеточных перегородках могут оставаться отверстия, через которые цитоплазма и органоиды (включая ядра) свободно перетекают из клетки в клетку.

У аскомицетов мицелий дикариотический (состоит из двуядерных клеток).

Рис. Мицелий: 1 — одноклеточный (несептированный); 2 — многоклеточный (септированный); 3 — дикариотический (дрожжи).

Плодовые тела базидиомицетов образованы ложной тканью плектенхимой(псевдопаренхимой), состоящей из густо переплетенных гиф мицелия. Плектенхима, в отличие от обыкновенной паренхимы, образована не трёхмерно делящимися клетками, а тяжами гиф.

Гифы способны объединяться в длинные тяжи — ризоморфы (др.-греч. — корнеподобная форма): наружные клетки тяжа более плотные и выполняют защитную функцию, внутренние более нежные клетки выполняют проводящую функцию.

Рис. Ризоморфы

Многие грибы для перенесения неблагопритных условий образуют плотные округлые тела, образованные сплетением гиф — склероции (др.-греч. — твёрдый). Снаружи склероции покрыты твердой темной оболочкой, защищающей внутренние светлые нежные гифы, содержащие питательные вещества. Прорастая, склероции дают начало грибнице; иногда из них сразу же образуется плодовое тело.

Рис. Склероции спорыньи

Изначально считалось, что склероции — это отдельные живые организмы. Сейчас доказано, что это стадия покоя многих грибов.

Склероции состоят из толстой, плотной оболочки (толстостенные и тёмные клетки) и из сердцевины (тонкостенные бесцветные клетки), богатой питательными веществами.

Иногда в состав склероция, кроме гиф, входят элементы субстрата (например, у спорыньи).

Склероции сохраняют способность к прорастанию, находясь в сухом состоянии на протяжении нескольких лет. В благоприятных условиях склероций прорастает, образуя плодовые тела (у сумчатых или базидиальных грибов) или грибницы с конидиями (у несовершенных грибов).

ФУНКЦИИ ГИФ (МИЦЕЛИЯ):

· поглощение воды и питательных веществ;

· образование плодовых тел;

· образование покоющейся стадии (склероция);

· запасание питательных веществ;

· некоторые гифы могут образовывать гаустории (выросты мицелия, проникающие в клетки хозяина), ловчие петли (у хищных грибов) и др.

Рис. Ловчие петли хищного гриба Arthrobotrys anchonia

ПИТАНИЕ ГРИБОВ

По используемым источникам органических веществ грибы делятся на 4 группы.

· Сапрофитные грибы: питаются мёртвой органикой, разлагая остатки животных и растений. Это делает их важнейшей группой редуцентов. Таких грибов много в почве, особенно в лесной подстилке.

· Паразитические грибы: проникают внутрь организмов животных и растений, иногда гифы врастают внутрь клеток хозяина и всасывают его вещества.

Молекулы органических веществ, составляющих живые организмы и их остатки, не могут пройти через клеточную стенку грибов, поэтому грибы выделяют пищеварительные ферменты в субстрат. Эти ферменты расщепляют органические вещества до низкомолекулярных соединений, которые гриб может поглощать своей поверхностью (осмотрофный тип питания). Таким образом происходит наружное пищеварение грибов.

· Хищные грибы: активно ловят добычу с помощью видоизмененных гиф (ловчие петли и т.п.).

· Симбиотические грибы: вступают в симбиоз (взаимовыгодное струдничество) с различными автотрофными организмами (низшими и высшими растениями), получая от них органические вещества, а взамен поставляют им минеральное питание.

СИМБИОЗ

· Микориза (грибокорень): симбиоз грибов с корнями семенных растений.
Так как площадь всасывания у гиф грибов значительно больше, чем площадь зоны всасывания корней, растение получает гораздо больше минеральных веществ, что позволяет ему более активно расти. Растение, в свою очередь, отдаёт грибу часть углеводов, продуктов фотосинтеза.

Лишайник — симбиоз гриба и одноклеточных зеленых водорослей.

РАЗМНОЖЕНИЕ ГРИБОВ

Бесполое размножение:

· многоклеточными и одноклеточными частями мицелия

· спорообразование
эндогенные споры (спорангиеспоры) образуются в спорангиях
экзогенные споры (конидиоспоры = конидии) образуются в конидиях

· почкование (у дрожжей)

Рис. Спороношение плесневых грибов: конидии пеницилла (а) и аспергилла (б); спорангиоспоры мукора (в)

Половое размножение:

У настоящих грибов нет подвижных клеток, поэтому слияние клеток двух особей происходит путём роста и сближения гиф.

· слияния гамет, образующихся в гаметангиях (изогамия, гетерогамия, оогамия);

· соматогамия: слияние двух клеток вегетативного мицелия;

· гаметангиогамия: слияние двух половых структур, не дифференцированных на гаметы;

· хологамия: слияние клеток одноклеточных грибов.

Кроме бесполого спороношения, у грибов происходит и половое спороношение: образование спор путем мейоза после слияния генетического материала гамет или ядер.

Отдел Зигомицеты

· Относятся к низшим грибам.

· По типу питания большинство сапротрофы, есть паразиты насекомых.

· Некоторые образуют микоризу на корнях высших растений.

· Мицелий несептированный, многоядерный.

· Все стадии, кроме зиготы, гаплоидны.

· Зигота образуется при соединении выростов двух разных мицелиев, разрастаясь, претерпевает мейоз и даёт начало спорангиям.

· Представитель: мукор (белая хлебная плесень).

Рис. Мукор и его спорангий

Отдел Аскомицеты (Сумчатые)

· Около 30 000 видов.

· Сапротрофные почвенные и плесневые грибов, поселяющиеся на хлебе, овощах и других продуктах.

· Представители: пеницилл, дрожжи, сморчки, строчки, спорынья.

· Мицелий гаплоидный, септированный, ветвящийся. Через поры цитоплазма и ядра могут переходить в соседние клетки.

· Бесполое размножение с помощью конидий или почкование (дрожжи).

· При половом размножении образуются сумки (аски), в которых при мейозе формируются гаплоидные споры полового спороношения.

Дрожжи.

Дрожжи представлены большим числом видов, широко распространенных в природе.

Одноклеточные или двуклеточные грибы, вегетативное тело которых состоит из одноядерных овальных клеток.

Разные виды дрожжей могут существовать в диплоидной или гаплоидной фазах.

Дрожжи характеризуются аэробным (бескислородным) обменом веществ. В качестве источника углерода они используют различные сахара, простые и многоатомные спирты, органические кислоты и другие вещества.

Способность сбраживать углеводы, расщепляя глюкозу с образованием этилового спирта и углекислого газа, послужила основой для введения дрожжей в культуру.

С6Н12О6С6Н12О6 → 2С2Н5ОН2С2Н5ОН + 2СО22СО2

Размножаются дрожжи почкованием и половым путем.

При благоприятных условиях дрожжи длительное время размножаются вегетативным способом - почкованием. Почка возникает на одном конце клетки, начинает разрастаться и отделяется от материнской клетки. Часто дочерняя клетка не теряет связи с материнской и сама начинает образовывать почки. В результате образуются короткие цепочки клеток. Однако связь между ними непрочная, и при встряхивании такие цепочки распадаются на отдельные клетки.

При недостатке питания и избытке кислорода происходит половое размножение: сливаются две клетки с образованием диплоидной зиготы. Зигота делится путем мейоза с образованием сумки с 4 аскоспорами. Споры сливаются с образованием новой диплоидной дрожжевой клетки.

Рис. Почкование и половое размножение дрожжей.

Паразитические Аскомицеты.

Спорынья паразитирует на колосьях злаков, нанося большой урон урожаю зерновых культур.

Внешне она напоминает черно-фиолетовые рожки (склероции), выступающие из колоса. Они состоят из плотно переплетенных гиф.

Рис. Спорынья

Отдел базидиомицеты (шляпочные грибы)

· Около 30 000 видов.

· Вегетативное тело образовано разветвленным многоклеточным дикариотический (двухъядерным) мицелием: в каждой клетке мицелия находятся два гаплоидных ядра.

· Представители: практически все съедобные и ядовитые грибы, трутовики и две группы паразитических грибов: головневые и ржавчинные грибы.

· Большинство образуют плодовые тела. Функция плодовых тел: образование спор.

Двуядерный мицелий формирует плодовые тела, известные как шляпочные грибы.

Рис. Строение шляпочных грибов

На нижней стороне шляпки находится спорообразующий слой (гименофор), на котором образуются особые структуры — базидии.

Для увеличения поверхности гименофора, нижняя часть шляпки видоизменяется:

· у пластинчатых грибов гименофор имеет форму радиально расходящихся пластинок (сыроежка, лисичка, груздь, шампиньон);

· у трубчатых грибов гименофор имеет вид трубок, плотно прилегающих друг к другу (подберезовик, подосиновик, масленок, боровик).

У некоторых грибов образуется велум (= велюм = покрывало) — тонкая оболочка, защищающая в молодом возрасте плодовое тело гриба:

· общее покрывало: закрывающее плодовое тело целиком;

· частное покрывало: закрывает нижнюю поверхность шляпки с гименофором.

При росте гриба покрывала разрываются и остаются на плодовом теле в виде колец и ободка (вольвы) на ножке, различных чешуек и лоскутов, покрывающих шляпку. Наличие остатков покрывал и их признаки важны для определения грибов.

Рис. Остаток покрывала (велума) на мухоморе

ПАРАЗИТИЧЕСКИЕ БАЗИДИОМИЦЕТЫ

Трутовые, головневые и ржавчинные грибы являются паразитами.

Головневые грибы — паразиты злаков.

При поражении головней вместо зерна получается черная пыль, представляющая собой споры гриба. Колосья становятся похожими на обугленные головешки. Заражение некоторыми видами происходит на стадии цветения злаков, когда споры с пораженного растения попадают на рыльца пестиков здоровых растений. Они прорастают, гифы гриба проникают в зародыш семени, и образуется зерновка, внешне здоровая. На следующий год к моменту цветения начинается спороношение гриба, цветки не образуются, и соцветие приобретает обугленный вид.

Рис. Головня

Грибы-трутовики могут быть паразитами или сапрофитами лиственных пород.

Трутовики имеют трубчатый многолетний гименофор, который ежегодно нарастает снизу.

Спора трутовика, попав на ранку в дереве, прорастает в грибницу и разрушает древесину.

Через несколько лет образуются многолетние копытообразные или дискообразные плодовые тела.

Трутовики выделяют ферменты, разрушающие древесину и превращающие ее в труху. Даже после гибели дерева гриб продолжает жить на мертвом субстрате (как сапротроф), ежегодно производя большое количество спор и заражая здоровые деревья.

Поэтому погибшие деревья и плодовые тела трутовиков рекомендуется удалять из леса.

ОТДЕЛ ДЕЙТЕРОМИЦЕТЫ, ИЛИ НЕСОВЕРШЕННЫЕ ГРИБЫ

· Дейтеромицеты занимают среди грибов особое положение.

· Они размножаются только бесполым путем — конидиями.

· Мицелий септированный.

· Весь жизненный цикл проходит в гаплоидной стадии, без смены ядерных фаз.

Эти грибы представляют собой "бывшие" аскомицеты или, реже, базидиомицеты, в процессе эволюции утратившие по тем или иным причинам половые спороношения. Таким образом, дейтеромицеты представляет разнородную в филогенетическом отношении группу.

Значение Грибов.

Польза:

· Являются основнымиредуцентами при разложении древесины.

· Являются пищей для многих видов животных, являясь началом детритных пищевых цепей.

· Пищевой продукт с высокой питательной ценностью.

· Культуры дрожжей используются в пищевой промышленности (хлебопекарня, пивоварение и т. п.)

· Химическое сырье для получения лимонной кислоты и ферментов.

· Получение антибиотиков (например, пенициллин).

Вред:

· Плесневые грибы портят пищевые продукты.

· Ядовитые грибы вызывают отравление.

· Трутовые и плесневые грибы вызывают гниение материалов, прежде всего древесины.

· Патогенные грибы вызывают заболевания человека и животных (микозы)

· Паразитические грибы наносят вред сельскому хозяйству, поражая культурные растения (спорынья, головня, ржавчина)

ЛИШАЙНИКИ

Лишайники представляют собой симбиоз гриба и водоросли, т. е. не могут считаться единым организмом, так как его отдельные части имеют разные геномы.

Строение лишайника

Вегетативное тело лишайника называется талломом.

Гифы гриба образуют основу таллома, формируя нижнюю кору, прикреплённую к субстрату, и поверхностный коровый слой, обуславливая форму и окраску лишайника.

Водоросли, занимая полости между гифами, образуют гонидиальный слой.

Под слоем водорослей грибные гифы расположены рыхло, большие промежутки между ними заполнены воздухом — это сердцевина. За сердцевиной следует нижняя кора, которая по строению подобна верхней. Через нижнюю кору из сердцевины проходят пучки гиф (ризоиды), которые прикрепляют лишайник к субстрату.

У корковых лишайников нижней коры нет и грибные гифы сердцевины срастаются непосредственно с субстратом.

Функции коры:

· защитная;

· опорная;

· прикрепляющая (на нижнем коровом слое образуются ризоиды);

· газообмен (через перфорации (отмершие участки корового слоя), трещины и разрывы в коровом слое).

Функция зоны водорослей:

· фотосинтез;

· накопление органических веществ.

Функция сердцевины:

· проведение воздуха к клеткам водорослей;

· опорная функция (у некоторых кустистых лишайников).

Лишайники образуют в основном:

· грибы — аскомицеты и базидиомицеты;

· водоросли — чаще всего зелёные (реже встречаются цианобактерии).

Суть симбиоза:

· Водоросль отдаёт грибу органические вещества, полученные в процессе фотосинтеза.

· Гриб, имея обширный мицелий, обеспечивает водоросль водой и минеральными веществами.

Такие симбиозы определённых видов гриба и водоросли настолько устойчивы, что воспринимаются как определённый вид организмов.

Классификация лишайников

По форме таллома лишайники делятся на:

· накипные: прикрепляющиеся к субстрату всей своей поверхностью (ризокарпон);

· листоватые: прикрепляются к субстрату в отдельных точках (пармелия, ксантория).
У некоторых листовых лишайников слоевище прикрепляется с помощью короткой ножки (гомфа), расположенной в центральной части слоевища.

· кустистые: прикреплённые в одной точке и ветвящиеся (кладония, ягель, уснея).
У кустистых радиально построенных лишайников на периферии поперечного разреза находится кора, под ней гонидиальный слой, а внутри — сердцевина.
Накипные лишайники растут своей периферией, а кустистые — концами «веточек».

Размножение Лишайников.

У лишайников встречается вегетативное, половое и бесполое размножение.

Бесполое размножение:

· фрагментация;

· соредии — микроскопические клубочки, состоящие из одной или нескольких клеток водорослей, окружённых гифами гриба; образуются внутри таллома, а после созревания выходят на поверхность и лопаются, разбрасывая диаспоры;

· изидии — маленькие разнообразной формы выросты верхней поверхности слоевища, отламывающиеся при созревании.

В обоих случаях в состав отделяемой структуры входит и грибной, и водорослевый компонент.

Половое размножение:

· образование плодовых тел различной формы, где созревают споры полового размножения. Развитие и созревание плодового тела может длиться до 10 лет, а затем в течение ряда лет плодовое тело способно продуцировать споры. Спор образуется очень много, но прорастают они не все. Для прорастания нужны условия, прежде всего определённые температура и влажность.

Особенности экологии лишайников

Лишайники характеризуются очень медленным ростом: от долей миллиметра до нескольких сантиметров в год. Скорее всего, это связано с небольшим относительным объёмом автотрофных водорослей, синтезирующих органические вещества.

Наибольшей скоростью роста обладают лишайники тропических лесов, наименьшей — обитатели скал и тундры.

Низкая скорость роста приводит к тому, что лишайники в основном растут в тех местах, где не встречают конкуренции со стороны растений. Прежде всего - это горные области, где они являются первопроходцами на камнях и скалах, создавая первичные почвы. Не встречают лишайники конкурентов и в тундре, где из-за мёрзлых грунтов не могут развиваться корни растений. Часто лишайники растут как эпифиты в кронах деревьев.

Способность гриба поглощать и удерживать воду позволяет лишайникам существовать в крайне сухих условиях. Они могут поглощать воду не только во время дождей, но и из тумана, и насыщенного водяным паром воздуха.

Интересно, что возраст слоевища нередко насчитывает несколько сотен и тысяч лет.

Значение Лишайников.

· образование первичных почв в первичных биогеоценозах;

· основные продуценты в тундровых сообществах.

Использование лишайников человеком:

· лишайники являются кормом для тундрового оленеводства;

· некоторые виды лишайников употребляются в пищу;

· являются сырьём для получения красителей (например, лакмуса);

· применяются в народной медицине (например, уснея);

БАКТЕРИИ

Клетки прокариот не имеют ядерной оболочки (греч. «про» — до, «карион» — ядро), отличаются мелкими размерами (обычно 1 — 5 мкм) и простотой строения.

ПОВЕРХНОСТНЫЙ АППАРАТ

Все клетки, в том числе и клетки прокариот, окружены цитоплазматической мембраной. Она изолирует содержимое клетки от окружающей среды, осуществляет транспорт веществ из клетки и в клетку, воспринимает сигналы из окружающей среды. Таким образом, мембрана обеспечивает поддержание постоянства внутриклеточной среды.

Поверх мембраны у прокариот (за исключением некоторых паразитических групп) находится клеточная стенка. Она выполняет функцию механической защиты клетки от внешних повреждений и давления воды изнутри клетки (в результате осмоса). У настоящих бактерий в основе клеточной стенки лежит муреин. Муреин — пептидогликан, который представляет собой длинные полисахаридные цепи, сшитые короткими пептидными мостиками. В результате формируется непрерывная молекулярная сетка, окружающая всю бактериальную клетку.

По строению поверхностного аппарата бактерии делятся на две большие группы — грамположительные (грам+) и грамотрицательные (грам–). Эти названия даны из-за разной способности таких клеток окрашиваться по Граму (определенный метод окрашивания).

1. У грамположительных бактерий муреиновый слой достаточно толстый. Также в их клеточной стенке содержатся особые соединения — тейхоевые кислоты.

2. У грамотрицательных бактерий тонкий муреиновый слой сверху покрыт второй мембраной. Между мембранами имеется периплазматическое пространство

У некоторых видов бактерий поверх клеточной стенки имеется дополнительный внешний слой, называемый капсулой. В отличие от стенки, он неплотный, прозрачный. Он состоит из непрочно связанных между собой полисахаридов и защищает клетку от механических повреждений, а в случае болезнетворных бактерий — от защитных систем организма-хозяина.

Рис. 2. Капсула бактерии. Раскрашенная электронная микрофотография

Рис. 3. Строение бактериальной клетки

ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ

На электронной микрофотографии внутри бактериальной клетки в электронный микроскоп можно увидеть области разной плотности.

Более прозрачная для электронов (светлая) часть содержит ДНК и называется нуклеоидом(греч. «нуклеус» — ядро, «ойдес» — подобный). Она не отделена от остальной части клетки, называемой цитоплазмой, и имеет примерно такой же состав. ДНК у прокариот представлена, как правило, одной кольцевой молекулой, в определенной точке прикрепленной к цитоплазматической мембране.

По всему внутреннему пространству клетки бактерий разбросанырибосомы, количество которых может достигать 10 000 на клетку. Из-за этого цитоплазма выглядит на электронной микрофотографии более темной, гранулярной. Кроме этого, внутри клетки имеются немногочисленные впячивания цитоплазматической мембраны, называемыемезосомами. Ранее считалось, что они являются местом синтеза АТФ; согласно новым данным, скорее всего, это артефакты фиксации, и дыхание происходит и в других участках мембраны.

Иногда в клетках некоторых бактерий наблюдаютсягранулы каких-либо веществ. Они могут содержать запасные питательные вещества (полисахариды, капли жира, полифосфаты) или отходы обмена веществ, которые клетки не могут вывести наружу (сера, окислы железа и др.). Такие гранулы называются включениями(см. рис. 5)

Снаружи от оболочки бактериальной клетки могут располагаться длинные нитевидные структуры двух типов. Первые из них — жгутики — представляют собой белковые спирали, способные вращаться относительно мембраны бактериальной клетки и обеспечивать движение бактерий за счет «ввинчивания» бактерии в среду. Жгутики есть не у всех бактерий. Вторая группа нитей — пили — не способна к движению, но обеспечивает прикрепление бактерий к другим клеткам.

ФОРМА КЛЕТОК БАКТЕРИЙ

Клеточная стенка придает бактериям постоянную форму. По форме клеток бактерии делятся на:

1. Палочковидные (бациллы), к которым относятся бактерии, вызывающие гниение продуктов, возбудители туберкулеза (палочка Коха), чумы (чумная палочка), гангрены (клостридии), а также кишечная палочка (обычный симбионт кишечника человека).

2. Шаровидные (кокки), например: золотистый стафилококк, вызывающий нагноение ран, и стрептококки, вызывающие ангины.

3. Имеющие форму запятой (вибрионы), например, возбудитель холеры — холерный вибрион.

4. Спиральные — спириллы,например: азоспириллы, обеспечивающие фиксацию атмосферного азота на рисовых полях, и спирохеты, например трепонема бледная — возбудитель сифилиса.

СПОРООБРАЗОВАНИЕ

Некоторые бактерии способны образовывать споры. Споры у бактерий служат не для размножения, а для перенесения неблагоприятных условий. Спора образуется внутри клетки (одна в каждой клетке). В ее состав обязательно входит генетический материал бактерии. Спора одевается плотной оболочкой, после чего все оставшиеся внешние части клетки отмирают

Рис. 7. Споры в клетках возбудителя сибирской язвы

Споры бактерий, как правило, выдерживают кипячение. Уничтожить их можно только путем автоклавирования (обработка паром под давлением, обычно при температуре 120^о С), прокаливания. Уничтожение всех бактерий и их спор называется стерилизацией.

ЭКОЛОГИЯ БАКТЕРИЙ

Бактерии способны существовать в самых разнообразных условиях. Их находят в атмосфере на высоте нескольких километров и на дне океанов. Некоторые виды бактерий живут даже на глубине нескольких километров под землей в нефтяных и угольных пластах.

Бактерии, несмотря на свои малые размеры, осуществляют крупномасштабные процессы в биосфере.

1. Бактерии являются одной из важнейших групп редуцентов— организмов, осуществляющих разложение мертвого органического вещества.

2. Многие бактерии способны осуществлять образование органических веществ из неорганических, то есть являются автотрофами. Они могут делать это за счет фотосинтеза с использованием энергии света (фотоавтотрофы, прежде всего цианобактерии — зеленые, содержат хлорофилл, являются предками хлоропластов) или хемосинтеза — окисления неорганических веществ (хемоавтотрофы).

Рис. 8. Цианобактерии (фотосинтетики)

Таким образом, прокариоты могут являться производителями биомассы — продуцентами, в некоторых биоценозах важнейшими или единственными. Так, бактерии-хемосинтетики, прежде всего, окисляющие сероводород, являются единственными продуцентами в глубоководных экосистемах черных и белых курильщиков — океанических геотермальных источников.

3. Только бактерии способны превращать молекулярный азот атмосферы в азот органических соединений, т. е. осуществлять азотфиксацию. Фиксируют азот, например, клубеньковые бактерии — симбионты бобовых растений, а также цианобактерии.

Бактерии играют важную роль в жизни человека.

1. Прежде всего надо сказать о болезнетворных бактериях, вызывающих различные заболевания человека, домашних животных и культурных растений.

2. Кроме того, бактерии вызывают порчу продуктов питания и разрушение различных материалов.

3. Ряд бактерий используется человеком в его хозяйственной деятельности. Бактерии используются в пищевой промышленности для получения йогуртов, простокваши, сыров и ряда других молочнокислых продуктов. Благодаря бактериям осуществляются процессы квашения капусты, засолки огурцов, силосования кормов.

4. Осуществляемые бактериями процессы брожения являются промышленным источником ряда веществ, таких как ацетон, молочная и масляная кислота.

5. Некоторые бактерии и близкие к ним актиномицеты вырабатывают антибиотики, используемые в медицине. Бактерии являются источником для получения ряда ферментов, используемых в пищевой промышленности, медицине и других отраслях

АРХЕИ

Безъядерные, то есть прокариотные, клетки, имеет и совершенно особая группа живых организмов, отличающаяся и от бактерий, и от эукариот, — археи (см. тему «Основные царства живых организмов»). По размерам и строению клетки архей очень похожи на клетки бактерий, но сильно отличаются по биохимическим и молекулярно-биологическим признакам. Например, у части архей мембрана совершенно не похожа на мембраны всех остальных организмов — она состоит не из фосфолипидов, а из простых эфиров полиизопреноидных спиртов (то есть спиртов, образованных единицами изопрена, как, например, натуральный каучук). Клеточная стенка архей состоит либо из псевдомуреина, напоминающего муреин, либо из белков, что также не встречается у других организмов. Археи, в отличие от других бактерий, никогда не образуют спор.

Рис. 10. Клетки метаногенных архей (раскрашенная электронная микрофотография)

Изначально считалось, что все археи — экстремофилы, то есть обитают в экстремальных условиях. Археи живут в насыщенных солью озерах, таких как Мертвое море. Также они обитают в горячих источниках, где температура может превышать 100^о С. Однако впоследствии археи были обнаружены и в других местообитаниях, включая почву, океаны, болота и толстую кишку человека. Многочисленны археи среди океанического планктона. Археи играют важную роль в круговоротах углерода и азота. Ни один из известных представителей архей не является паразитом или болезнетворным организмом, однако для них часто характерен симбиоз или комменсализм. Метанообразующие археи обитают в пищеварительном тракте человека и жвачных, где многочисленны и участвуют в процессах пищеварения. Метаногенные археи используются в производстве биогаза и очистке канализационных сточных вод. Ферменты архей-экстремофилов, сохраняющие активность при высоких температурах и в контакте с органическими растворителями, находят свое применение в биотехнологии.

Рис. 11. Редвуд-Сити, Калифорния. Вид с воздуха. В соленых водоемах живут пурпурные археи